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近年来,虽然对普洱茶功能有了深入的研究,但是普洱茶品质形成机理尚不明确,对普洱茶中的优势种群及其分类地位存有争议。同时,茶叶加工中的下脚料和中、低档茶叶具有相同的茶叶成分,但价格低廉,这给发酵茶饮料的开发留下了相当大的发展空间。本研究对广东普洱茶中的优势微生物H-15进行了分类鉴定,利用H-15菌株和产香酵母P1接种绿茶茶汤,进行茶汤混菌发酵工艺的优化,对发酵过程中茶汤的主要内质成分进行了分析,并对不同条件下H-15菌株产单宁酶的水平进行了分析。主要研究结果如下:
采用经典分类法和5.8SrDNA-ITS序列分子鉴定法对广东普洱茶中的优势微生物H-15菌株进行了鉴定,确定H-15菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。对其生物学特性的研究表明,H-15最适生长温度为28℃～30℃,能够在pH4～9范围内生长,在茶汤中能良好生长。
从普洱茶、红茶菌中分离得到23株酵母菌。酵母耐茶汤实验表明,酵母菌能够在茶汤中生长,高浓度的茶汤促进酵母菌的生长。酵母在茶汤中产乙醇实验表明,普洱茶来源的酵母菌均能够产乙醇,红茶菌来源的酵母菌不能产乙醇。通过产香(酯)培养基筛选到3株产香酵母P1、P3和P6,经API20Caux生化鉴定试剂盒鉴定P1是罗伦隐球酵母(Candida famata),P3和P6是近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)。
以感官评定为主要评价指标,结合测定发酵茶汤的生物量和pH,通过单因素试验和正交试验对茶汤混菌发酵工艺进行了优化。优化后的最佳发酵工艺参数为:菌种比为H-15:P1=1:1,茶汤浓度3％,白砂糖浓度6％,接种量6％,发酵温度25℃,摇床转速130r/min,发酵时间60h。经发酵后的茶汤,滋味由苦涩变得醇和爽口,气味由粗老气味变的清(果)香浓郁。
按照优化后的发酵工艺进行茶汤混菌发酵,对发酵过程中内质成分进行了测定。结果表明:发酵过程中茶多酚和咖啡碱含量变化较小;氨基酸含量显著降低,从0.58±0.002mg/mL降至0.14±0.002mg/mL,降幅为81.0％;可溶性总糖从13.38±0.13mg/mL降至11.34±0.05mg/mL,降幅为15.2％;pH由发酵前的4.93降至3.25;儿茶素各组分的含量变化较大,GCG在40h后完全降解,ECG和EGCG在30h后完全降解,而EGC、DL-C和EC含量显著性增加。GC-MS分析表明,发酵后茶汤中醇类、酸类、酮类物质分别增加2、2和1种,烯类、芳烃类(同属于烯类)未能检出,酯类和醛类种类发生了变化。
研究了不同糖类对H-15发酵茶汤产单宁酶的影响。结果表明,在茶汤中添加不同种类的糖时,对H-15产单宁酶均达到极显著的抑制作用。不同糖对H-15产单宁酶的影响由大到小分别是葡萄糖=麦芽糖＞蔗糖＞甘露醇＞乳糖=β-环化糊精＞淀粉。葡萄糖浓度0.50％即可对H-15产单宁酶产生极显著的抑制作用。H-15产单宁酶与菌丝湿重呈显著正相关,相关系数为0.82474(p＜0.05),同茶汤中总糖含量呈显著负相关,相关系数为-0.80126(p＜0.05),同茶汤中还原糖含量呈极显著负相关,相关系数为-0.88712(p＜0.01)。