【摘 要】
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茶菌是一种传统发酵饮料,不仅酸甜可口,还含有大量有益健康的生理活性物质。本文研究红茶与绿茶作为发酵基质,对茶菌发酵饮料中菌群结构和生化成分的影响,利用从传统茶菌中分离出的纯菌种构建红茶菌菌群。主要研究结果如下:从福建省漳州市乡村获得茶菌,以红茶、绿茶为主要原料发酵,对2种茶菌的p H、酸度、还原糖、茶多酚和氨基酸等进行比较研究。结果表明发酵7 d后红茶菌中菌膜厚度明显大于绿茶菌;对菌膜显微观察发现
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茶菌是一种传统发酵饮料,不仅酸甜可口,还含有大量有益健康的生理活性物质。本文研究红茶与绿茶作为发酵基质,对茶菌发酵饮料中菌群结构和生化成分的影响,利用从传统茶菌中分离出的纯菌种构建红茶菌菌群。主要研究结果如下:从福建省漳州市乡村获得茶菌,以红茶、绿茶为主要原料发酵,对2种茶菌的p H、酸度、还原糖、茶多酚和氨基酸等进行比较研究。结果表明发酵7 d后红茶菌中菌膜厚度明显大于绿茶菌;对菌膜显微观察发现:红茶菌的菌膜丝状纤维较多,绿茶菌的菌膜分布较多的酵母菌。2种茶菌的菌体浓度均在发酵后第5 d达到最大值,且红茶菌高于绿茶菌。2种茶菌在发酵后第5 d比较适合饮用,之后酸度逐渐增高。相比于红茶菌,绿茶菌酸度相对较高,分解蔗糖能力更强。绿茶菌中茶多酚含量大,与红茶菌中具有显著差异。绿茶菌中起始氨基酸含量略低于红茶菌,发酵5 d后绿茶菌氨基酸总量达489.45 mg/100g,尤其是谷氨酸含量达85.3 mg/100g。使用HPLC检测2种茶菌中5种儿茶素单体和1种酚酸,结果表明在7 d的发酵过程红茶菌中酯型儿茶素和酚酸不断增加,非酯型儿茶素呈现先增加后降低的趋势。绿茶菌中酯型儿茶素含量较高并不断分解,C不断增加,GA、EC变化比较复杂。对茶菌中3种主要有机酸进行检测,发现红茶菌中葡萄糖酸维持一个较高的水平,发酵第1 d即达44.34 g/L;葡萄糖醛酸含量较低,在整个发酵过程中被转化形成葡萄糖内酯。而乙酸在发酵初期含量较低,3 d之后含量迅速升高达33.74 g/L。绿茶菌中葡萄糖醛酸和葡萄糖酸含量略高于红茶菌,乙酸在发酵7 d后可达55.7 g/L。利用宏基因组分析对培养5 d的2种茶菌进行测序分析发现:红茶菌和绿茶菌的菌群在门分类单元基本一致,但不同类群的比例差异大。红茶菌中主要菌类由变形菌门(Proteobacteria)和子囊菌门(Ascomycota)组成,比例分别为92.15%和2.46%;而绿茶菌中80.22%的序列归属于变形菌门,13.97%的序列归属于子囊菌门。红茶菌中原核生物主要集中在葡糖杆菌属(Gluconobacter)和醋酸杆菌属(Acetobacter),分别占总检测微生物的76.87%和4.71%;真核生物中发现有毕赤酵母属(Pichia)、酵母菌属(Saccharomyces)和酒香酵母属(Brettanomyces),分别占2.13%、0.025%和0.023%。绿茶菌中的原核生物主要集中在醋酸杆菌属、葡糖杆菌属和驹形杆菌属(Komagataeibacter),分别占注释到序列的31.66%、24.27%和16.37%。绿茶菌中检测到的真核生物序列主要集中在毕赤酵母属、酒香酵母菌属和酵母菌属,分别占总微生物序列的12.21%、0.147%和0.014%。通过代谢组学分析对培养5 d的2种茶菌代谢物进行比较研究。结果发现379种差异代谢物,主要由多酚化合物(164)、脂类化合物(63)、生物碱及其类似物(18)、有机酸(15)、氨基酸衍生物(17)和碳水化合物(28)组成。其中多酚化合物在数量上差异最大,生物碱及其类似物含量最高(VIPma x)。发现红茶菌中多酚化合物、氨基酸衍生物含量相对于绿茶菌较低,脂类和生物碱及其类似物等含量相对增加。综合来看绿茶菌的营养成分含量更高,更适于作为保健饮料的开发,但多种口味的茶菌饮料能为消费者提供更多的选择,对于拓展茶菌市场是有益的,有很好的应用价值。利用3株从传统茶菌中分离并鉴定的菌株(假丝酵母菌、长孢洛德酵母和葡糖醋杆菌)构建混合菌群。结果表明,3个菌株混合菌群在茶糖水培养液种长势良好,并能通过生物转化作用改变红茶糖水液的香气滋味和儿茶素含量。本研究的结果有助于对茶菌微生物和功能成分的深入了解;不同茶叶发酵的作用为健康茶饮料的开发提供理论依据,有助于茶叶深加工和功能性发酵饮料的发展。
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