胡 歆，张 玥
a级防火软膜天花（陕西中茯茶叶研究所，陕西咸阳 712044） 摘要：渥堆是黑茶加工的关键工序，这一过程中的各种微生物及其产酶的变化与微生物自身的代谢活动决定了黑茶特有品质风味的形成。本文对黑茶渥堆过程中的微生物及其产酶的变化与代谢作用进行了综述，以期为今后深入研究黑茶品质的形成机理提供理论依据。 关键词：黑茶；渥堆；微生物；酶
Advances on the Research ofVariation and Metabolism of
Microorganisms and Enzymes during the Pile-fermentation
ofDarkTea
HUXin，ZHANGYue
(Shanxi Zhong Fu Tea Research Institute, Xianyang, 712044,China)
Abstract:Pile-fermentation wasa key process in dark tea processing. The formation of unique flavor and quality of dark tea was determined by the variation and metabolism of microorganism and enzymes during the pile-fermenting process. To further research the quality formation mechanism of dark tea, the variation and metabolism of microorganism and enzymes during the pile-fermenting process of dark tea was reviewed in this article.
Keywords:Dark tea, pile-fermentation, microorganism, enzyme
黑茶属六大茶类之一，是我国特有的茶类，主销我国西北和西南边疆少数民族地区。因其含有多种生物活性物质，而成为边疆少数民族日常生活中微量元素、维生素、有机酸以及多酚类等的重要来源，同时还可用于预防某些疾病[1-3]。黑茶“香味醇和不涩，汤橙黄不绿，叶底黄褐不青”[4]的品质特征源自其独特的加工工艺，主要包括杀青、揉捻、渥堆、干燥等工序。其中，渥堆作为它的关键工序，决定着成品茶、香、味、形的优劣。黑茶渥堆的实质是以微生物活动为中心，通过生化动力（胞外酶），物化动力（微生物热）以及微生物自身代谢的综合作用[5-11]，形成黑茶独特的品质风味。研究黑茶渥堆过程中微生物及其产酶的变化与微生物自身的代谢活动，并对优势菌和酶类进行分析和有效利用，对于改进黑茶加工工艺及提升其独特品质具有重要意义。有关渥堆过程中的微生物及其产酶的变化与代谢作用研究，国内外已有较多报道, 本文将就目前的研究概况进行综述。
1渥堆过程中的优势微生物系变化
作者简介：胡歆（1984-），男，江西上高人，博士，主要从事茶叶化学及其综合利用研究，E-mail: sysu-huxin@hotmail。
作为黑茶渥堆的作用中心，微生物的代谢活动极大地影响了茶叶的品质，长期以来备受关注，有关黑茶渥堆过程中的微生物系变化也有了较为深入的研究。
新采摘的鲜叶上常常黏附有各种微生物，经高温杀青后，微生物几乎被全部杀死，在以后的揉捻、渥堆中又重新沾染微生物，并且数量随渥堆过程延长而急剧增加[4]。研究发现，渥堆过程中的微生物主要有酵母菌、霉菌、细菌等，它们在整个渥堆过程中起着关键作用。其中酵母菌数量最多且以假丝酵母为主；霉菌以黑曲霉数量最多，青霉次之；细菌数量最少，多为无芽孢短小杆菌等，仅有少量芽孢细菌[8,9]。
渥堆前期的微生物以假丝酵母菌和无芽孢细菌为主，其中假丝酵母菌起主要作用，数量随渥堆时间的延长而持续增加；细菌则是在渥堆初期增长速度最快，持续增长达到高峰期。到渥堆中后期，细菌数量呈下降趋势，霉菌逐渐增多，以黑曲霉为主，其次为青霉等。渥堆末期，由于大量微生物代谢产物的积累，堆内酸度与温度的升高，使得环境达不到微生物生长代谢的最适条件，因此各种微生物数量均呈下降趋势[4,8,9]。
2渥堆过程中的主要酶系统及其活性的变化
黑茶加工过程中，酶系统的变化与微生物种的更迭密切相关。加工初期，茶叶的内源酶系统在杀青时活性已基本被钝化，而在渥堆过程中又有表现出较高的酶活性。刘仲华等[12]系统分析了黑茶渥堆过程中酶活性变化，研究发现传统渥堆过程中新的酶系统来源于微生物代谢分泌的胞外酶，为了满足生长繁殖需要，其代谢过程引发了纤维素酶、果胶酶和淀粉酶等水解酶系及包括多酚氧化酶、过氧化物酶等在内的氧化酶系的根本性变化，它们能够促进茶叶中儿茶素、纤维素、果胶质、蛋白质，多酚类等内含物质成分的变化，由此形成了黑茶独特的风味和品质。
2.1水解酶类
水解酶类与黑茶的品质形成密切相关。周红杰等[13]研究认为渥堆中有20多种水解酶产生，发挥主要作用的有糖苷酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等，其中纤维素酶和果胶酶最为活跃。由于微生物新陈代谢活动的周期性或微生物种的更迭，致使这两种酶活性的变化呈双峰模式：渥堆初期活性逐渐增强，达第一次高峰后稍有下降，紧接着又快速增长，至渥堆结束时达到最高峰。蛋白酶则在渥堆前期其活性变化幅度不大，至渥堆后期其活性才有一定升高。淀粉酶活性在渥堆前期逐渐增强，中期达到高峰，渥堆后期呈下降趋势[4,11,12,14]。
2.2氧化酶类
www.dd13氧化酶主要参与茶叶中多酚类等活性物质的氧化过程，使茶叶具有一些重要的药用保健功效。黄建安
等[15]研究发现茶叶内源多酚氧化酶经过高温杀青后钝化失活，在随后的渥堆过程中，却出现了与鲜叶中不同的多酚氧化酶同工酶，且活性逐渐增高，并在渥堆中起重要作用。热稳定性较好的过氧化物酶尽管在杀青后有部分保留，仅在揉捻和渥堆前期有一定活性，在渥堆过程中作用不大。
3渥堆过程中微生物作用对黑茶品质的影响
黑茶渥堆过程中，微生物在适宜的温、湿度条件下通过分泌胞外酶分解利用茶叶中的碳、氮化合物，一方面来构成机体，不断生长发育并繁衍后代；另一方面，协同其自身代谢过程产生的一些小分子化合物，促使茶叶的内含成分发生巨大的改变，从而形成黑茶特有的品质特征。
3.1酵母菌对黑茶品质的影响
露天看台酵母菌是黑茶渥堆前期的优势菌，它含有丰富的酶系统，如蔗糖酶、麦芽糖酶等，以及一些生理活性物质。在酵母菌所分泌的胞外酶酶促作用下，茶叶中多酚类物质的氧化缩合，蛋白质的降解，果胶、纤维
素及脂肪等碳水化合物的分解，以及各产物之间的相互聚合等一系列反应都能够正常而有序地进行[16]。研究表明，酵母菌在渥堆过程中数量巨大，在黑茶品质的形成过程中发挥了重要作用[17]，其发酵产生的甜酒香味常被作为控制渥堆适度的标准[4]。酵母提取物与糖类发生美拉德反应，能够产生新的香味物质[18]，且酵母菌能够提升黑茶的陈香、醇、甘、滑等品质特点[19]。
3.2 霉菌对黑茶品质的影响
渥堆中后期的微生物系以霉菌为主体，其中黑曲霉和青霉为优势种，其所分泌的酶及其他代谢产物能促进茶叶中的有机物质分解、氧化与转化，对形成黑茶特征性品质风味具有重要作用。
（1）黑曲霉
黑曲霉是分泌胞外酶极为丰富的菌种，它不仅可以分泌纤维素酶、果胶酶、脂肪酶等水解酶类，还可以分泌氧化酶类中最重要的多酚氧化酶[13, 20]。
黑茶渥堆过程中，为了满足生长和繁殖的需要，黑曲霉一方面吸收利用茶叶中原有的可利用态碳源，另一方面则分泌纤维素酶和果胶酶[12]，揉捻叶渥堆后出现的软化，粘手感增强，泥滑等特征，就是由这两种酶活性变化引起的。此外，果胶经过酶水解作用形成的小分子糖类物质，有效增加了茶汤的醇和度，改善了黑茶的品质风味[21]。
过流保护电路多酚类物质是茶叶中的重要活性成分，也是茶叶保健功能的主要成分。渥堆过程中产生的与鲜叶中不同的多酚氧化同工酶能够促进多酚类物质的转化，将茶叶中的儿茶素等氧化成为茶黄素、茶红素、茶褐素等物质[14]，从而使得茶汤苦涩味和收敛性降低，甜醇回甘，汤红亮。另外，一些含氮化合物在胞外酶系统的作用下，能够与多酚类物质发生络合反应，含量降低，并转化生成新的人体必需氨基酸，增加茶汤中的呈味物质的同时也提升了黑茶的营养价值[11,13,22-24]。
除此之外，黑曲霉还能产生柠檬酸和其他有机酸，其变异菌株能产生葡萄糖酸、草酸、抗坏血酸等[13]，降低渥堆叶的pH值，形成酸辣味，这也是渥堆适度的标志之一[4]。已有研究表明，黑曲霉产生的单宁酸、单宁酶能使单宁降解，产生没食子酸，形成黑茶深红的汤[25,26]。
（2）青霉
浏阳霉素
青霉也是渥堆过程中的优势微生物之一，通过其自身代谢活动影响黑茶品质的形成。青霉产生的高纤维素酶能够水解纤维，增加茶叶中单糖、双糖和寡糖的含量，赋予黑茶茶汤更多的回甘滋味[27]。此外，青霉发酵过后的菌丝中含有丰富的蛋白质、矿物质和B族维生素，其代谢生成的青霉素能够有效抑制和消除杂菌、腐败菌的生长，对黑茶品质的形成也可能有辅助作用[13]。
3.3 细菌对黑茶品质的影响
除酵母菌和霉菌外，大量细菌自始至终参与着渥堆的全过程，其中以无芽胞细菌为主，还有少量芽孢细菌和球菌。细菌同样具有酶促分解、转化茶叶中化学成分的能力，但目前对其相关酶学研究较少。此外，细菌通过新陈代谢作用释放大量的热能，这对黑茶渥堆过程中温度的控制具有重要意义[4]。
4结语
渥堆是黑茶加工过程中的关键工序之一，虽然不同种类黑茶所采用的渥堆技术条件不尽相同，但目的
都是使茶叶通过一定程度的发酵，形成黑茶外形泽乌润，内质香气纯正、滋味醇厚、汤橙黄（红）明亮的品质特征。王增盛等[14]研究认为，渥堆期间在物质转化动力上的差异是决定黑茶品质风味的关键。渥堆过程中，微生物大量繁殖，体内的物质代谢旺盛，同时分泌出多种胞外酶，作为有效的生化动力，作用于渥堆叶内的相应底物，促使渥堆体系中物质代谢有序地发生，如蛋白质、果胶的水解，纤维素的分解，儿茶素的酶促氧化，各种香气先质在酶促作用下发生的复杂生化变化，形成独特的香气组分及配比，以及微生物代谢释放的有机酸等等，这些都是形成黑茶特有、香、味品质的关键。因此，黑茶渥堆过程中，微生物及其分泌的胞外酶是黑茶品质风味形成的主要动力，其作用机理还有待更进一步的深入研究。
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（责任编辑 司智敏）
黑茶渥堆中微生物与酶的变化及其代谢作用研究进展作者：胡歆， 张玥
作者单位：陕西中茯茶叶研究所，陕西咸阳 712044
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