微生物廣泛存在于自然界,在茶葉加工過(guò)程中對(duì)微生物的研究越來(lái)越多,隨著研究的不斷深入,人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到微生物在茶葉加工中的重要性。
1.1微生物在黑茶加工中的應(yīng)用
黑茶是我國(guó)特有的茶類(lèi),包括黑磚茶、茯磚茶、花磚茶、青磚茶、六堡茶、普洱茶等。溫瓊英等研究表明,茯磚茶中占優(yōu)勢(shì)的微生物是謝瓦氏曲霉,謝瓦氏曲霉的含量直接影響茯磚茶的外觀品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)。他還發(fā)現(xiàn)茯磚茶中除謝瓦氏曲霉為優(yōu)勢(shì)菌外,還有青霉、黑曲霉、鐮刀霉、根霉、交鏈孢霉、彎孢霉,其中出現(xiàn)最多的是黑曲霉和青霉。茯磚茶中除霉菌之外,還有許多細(xì)菌,多數(shù)是無(wú)芽孢短小桿菌,細(xì)菌的數(shù)量與評(píng)審滋味不呈規(guī)律性的影響,但細(xì)菌含量過(guò)多,影響衛(wèi)生品質(zhì)。王志剛對(duì)l7份茯磚茶樣品的微生物進(jìn)行了分離鑒定,霉菌最高含量是1.7xl06cfu/g,平均含量是4.2×106cfu/g,散囊菌是優(yōu)勢(shì)霉菌,共分離到7種散囊菌:冠突散囊菌、間型散囊茵、匍匐散囊菌、謝瓦散囊菌、阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌和一種散囊菌,另外還有少量黑曲霉、毛霉、擬青霉、草酸青霉、短密青霉等。
普洱茶是將曬青毛茶經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理精制而成的茶葉。周紅杰等唯普洱茶加工過(guò)程中微生物及酶系變化的研究,發(fā)現(xiàn)黑曲霉、青霉、根霉、灰綠曲霉和酵母等微生物存在于普洱茶的整個(gè)加工過(guò)程中,其中初期黑曲霉最多,約占微生物總數(shù)的80%。在渥堆前期中溫型霉生長(zhǎng)繁殖迅速;黑曲酶代謝產(chǎn)生的水解酶,在渥堆中期,表現(xiàn)為增加趨勢(shì);后期低溫嗜干的灰綠曲霉開(kāi)始繁殖,在渥堆水分適度時(shí),大量酵母菌的生長(zhǎng)對(duì)普洱茶甜醇滋味的形成有重要作用。六堡茶也同樣是通過(guò)渥堆中微生物的作用而形成特色風(fēng)味圈,起主要作用的是霉菌,其中曲霉、青霉在制茶過(guò)程促進(jìn)變色作用;六堡茶在后發(fā)酵階段,也有少量金黃色散囊菌出現(xiàn),能產(chǎn)生淀粉酶、氧化酶。
1.2微生物在紅茶加工中的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外的研究證實(shí),酵母菌、真菌、細(xì)菌等三類(lèi)微生物是影響紅茶品質(zhì)的最主要微生物。趙和濤圈研究發(fā)現(xiàn),在紅茶加工中,霉菌能分泌淀粉酶、葡萄糖生產(chǎn)酶、麥芽糖酶、界限糊精酶等生物酶,這些酶具有液化和糖化淀粉的能力,可以提高紅茶中可溶性糖的含量,對(duì)增進(jìn)香氣和改善滋味均有良好的作用;酵母菌能促進(jìn)氨基酸轉(zhuǎn)化分解;谷氨酸可轉(zhuǎn)化為琥珀酸,天門(mén)冬氨酸可轉(zhuǎn)化為延胡索酸和草酰乙酸,丙氨酸可轉(zhuǎn)化為丙酮酸,提高了紅茶茶湯鮮爽味;纖維素細(xì)菌將芽葉中的纖維素先分解為纖維二糖,再轉(zhuǎn)化為葡萄糖,使粗老茶的茶湯由不爽醇的粗老味,轉(zhuǎn)向甜醇鮮爽味,優(yōu)化粗老低檔紅茶品質(zhì);酵母菌可以引起紅茶中芳香物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化、聚合反應(yīng),使一些青草味散失,導(dǎo)致和促進(jìn)花香甜味的形成,提高紅茶香氣。
1.3微生物在發(fā)酵茶飲料中的應(yīng)用
茶葉微生物發(fā)酵是以茶葉為主要基質(zhì)接種特定微生物,通過(guò)它們的代謝等作用使茶葉發(fā)生生理生化變化。微生物發(fā)酵茶飲料主要有:醋酸桿菌、乳酸桿菌和酵母菌共同發(fā)酵生產(chǎn)的紅茶菌飲料、霉菌發(fā)酵茶飲料、菌茶等。紅茶菌飲料為家庭式培養(yǎng),目前尚無(wú)紅茶菌的工業(yè)化生產(chǎn);江潔等(1999)嘲在含淀粉糖漿的茶汁中先按1:1比例接種4%的Lactobacillus.bulgaricus和Lacto-bacillus.thermophilus在42℃下發(fā)酵一定時(shí)間后,再接種0.2%的法式面包酵母繼續(xù)發(fā)酵24h,可制得一種具有茶清香、醇香、營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的保健茶飲料;日本的發(fā)酵茶Goishicha是一種霉菌發(fā)酵茶飲料,其生產(chǎn)工藝是在茶葉中先接種AspergillusFumingotus,Aspergillusniger,Peni-cilliumsp,Scopulariopsis brevicaulis,發(fā)酵一段時(shí)間后,茶葉的纖維素和果膠等被消化破壞,茶葉中的有效營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易溶出,再接種Lactobacillus plantarum繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵,從而制成一種富含氨基酸的茶飲料,烏齡盛以茶汁為培養(yǎng)基、平菇為菌種人工調(diào)控培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)藥用型菌茶是可行的。2001年他又在茶葉中配伍其它食藥兼用材料后,接種玉靈菌,3O℃發(fā)酵一定時(shí)問(wèn),制得一種兼有兩者功效的玉靈菌茶。林新堅(jiān)有專(zhuān)利報(bào)道,在茶原料中接種冬蟲(chóng)夏草菌發(fā)酵一定時(shí)間,可形成新型冬蟲(chóng)夏草保健茶;HasasGerhardJ有加拿大專(zhuān)利報(bào)道,在50mL含1%咖啡因的茶葉提取物的水溶液中接種指數(shù)生長(zhǎng)期的假單孢菌pseudomondNRRIB一8O51,B-8053,B一8O6o),3搖瓶發(fā)酵44h后,咖啡因含量減少至0.01%。因而假單孢菌具有良好的脫咖啡因的功效,可以用來(lái)生產(chǎn)低咖啡因茶飲料。
1.4微生物在茶葉廢棄物中的應(yīng)用
近10年來(lái),我國(guó)茶飲料、速溶茶和茶多酚等深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)量快速遞增,這些深加工產(chǎn)品每年產(chǎn)生的茶渣達(dá)到1.6億kg。近年,日本報(bào)道用茶葉飼養(yǎng)畜禽能明顯提高畜禽肉的品質(zhì),因而開(kāi)發(fā)茶渣使之成為一種新飼料原材料,有助于改善由于飼料中多種添加劑的使用而造成的畜禽肉品質(zhì)下降的狀況;且使難以處理的茶渣廢料成為一種優(yōu)質(zhì)新型飼料,有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。劉姝等以茶渣為主,添加其它輔料作為發(fā)酵基質(zhì),采用木霉、曲霉、有益微生物之間配伍、不同含水量和3O℃下不同發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行固體發(fā)酵試驗(yàn),發(fā)酵后料中粗蛋白含量達(dá)到26%29%,分別比對(duì)照提高了20%30%,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值達(dá)到了仔豬配合飼料中粗蛋白的含量;可溶性物質(zhì)達(dá)到25%以上,分別比對(duì)照提高了20%--37%。
2微生物在茶樹(shù)栽培管理上的應(yīng)用
無(wú)公害茶園、生態(tài)茶園、有機(jī)茶園的建立,使得肥料問(wèn)題倍受人們關(guān)注。在減少茶園化肥用量,提高土壤肥力時(shí),人們根據(jù)一些有益微生物如根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌及放線菌等的特定功能,將其制成生物肥料施于茶園,達(dá)到增產(chǎn)提質(zhì)。日本研制的EM,是一種以光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌為主的具有的5個(gè)科10個(gè)屬8o余種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的微生物制劑。據(jù)報(bào)道,將EM稀釋進(jìn)行茶樹(shù)葉面噴施,能夠促進(jìn)茶芽的生長(zhǎng)發(fā)育,提高百芽重。1998年英德市茶樹(shù)良種場(chǎng)在茶園施用”超大“微生物有機(jī)肥,使茶樹(shù)萌發(fā)提早,芽葉數(shù)量和百芽重芽葉增加,且具有一芽二葉長(zhǎng)度的優(yōu)勢(shì)。莫小燕61對(duì)主要成分為放線菌制成的”保得“牌微生物葉面增效劑進(jìn)行田間試驗(yàn),結(jié)果顯示,可促進(jìn)茶樹(shù)芽梢生長(zhǎng)發(fā)育,提高茶葉產(chǎn)量,并且增加氨基酸含量,降低苦澀味。湖南省農(nóng)科院植保所研制的”風(fēng)行“光合細(xì)菌葉面肥,促進(jìn)茶樹(shù)新梢早發(fā)、快發(fā)、多發(fā),葉片濃綠,根系發(fā)達(dá),提高茶葉產(chǎn)量20%以上,同時(shí)明顯增強(qiáng)茶樹(shù)的抗病性、免疫力和抗逆性(亢寒、抗旱)。
3微生物在茶園病蟲(chóng)害防治上的應(yīng)用
3.1細(xì)菌
細(xì)菌主要是通過(guò)昆蟲(chóng)口腔進(jìn)入消化道,菌體產(chǎn)生毒素使害蟲(chóng)在短期內(nèi)中毒死亡。大量的研究結(jié)果表明,蘇云金桿菌及其類(lèi)似制劑對(duì)多種鱗翅目食葉幼蟲(chóng)有較好的防治效果,應(yīng)用到茶樹(shù)上可以防治茶蠶、茶刺蛾、茶毛蟲(chóng)等。胡淑霞等。從茶樹(shù)體內(nèi)分離篩選出有益微生物芽孢桿菌(FBM),田間及室內(nèi)的抑病試驗(yàn)表明,TBM對(duì)茶赤葉斑病、茶白星病、茶煤病、茶輪斑病和茶褐色葉斑病等5種病菌有不同程度的抑制作用。
3.2真菌
真菌主要是通過(guò)昆蟲(chóng)體壁侵人體腔,孢子萌發(fā)產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶破壞昆蟲(chóng)體壁,大量生長(zhǎng)繁殖,消耗昆蟲(chóng)體內(nèi)體液,最后抑菌絲體穿出體壁,產(chǎn)生孢子再侵染,死蟲(chóng)體內(nèi)因大量菌絲生長(zhǎng)而體驅(qū)僵硬。白僵菌(Beauveriabassiana)和孢白僵菌(Btenlla)是一類(lèi)僵病真菌,它們可以防治茶尺蠖、茶小卷葉蛾等害蟲(chóng),防治效果在85%以上。中國(guó)茶科所從黑刺粉體分離出一種寄生真菌--韋伯蟲(chóng)座孢菌,田間用此菌噴霧對(duì)黑刺粉的防治效果達(dá)78.2%~81.2%;此外,真菌類(lèi)抗生素較多。如多抗霉素、慶豐霉素防治茶餅病、茶云紋葉枯?。痪畬顾乜煞乐魏诟?;還有兩種殺蟲(chóng)抗生素--殺蚜素和韶關(guān)霉素,殺蚜素用來(lái)防治茶蚜效果。
4微生物在茶葉貯藏與保鮮中的應(yīng)用
江西德字集團(tuán)劉浩元將嫌氣性蠟狀芽孢桿菌經(jīng)低溫處理制成菌粉,按一定的重量比摻人到成品茶中,攪拌均勻后密封,再放人溫度℃恒溫室三周,然后入庫(kù)。由于該微生物能在茶葉表面形成生物膜,將茶葉與外界空氣隔絕,從而控制茶葉的氧化劣變,達(dá)到保鮮的目的。
綜上所述,微生物在茶業(yè)中的研究與應(yīng)用在不斷開(kāi)拓和深化。隨著分子技術(shù)、PCR技術(shù)和遺傳基因標(biāo)記技術(shù)的進(jìn)步,茶業(yè)中微生物的研究將得到迅速發(fā)展。但下述兩個(gè)問(wèn)題需首先進(jìn)一步研究,㈠微生物在提高茶葉品質(zhì)的同時(shí),不可避免會(huì)產(chǎn)生有害的雜菌,若不能很好控制,是否會(huì)破壞成品茶的品質(zhì)風(fēng)味,如何更好地控制;㈡磚茶中金花菌的毒理研究也是一項(xiàng)亟待解決的問(wèn)題。