普洱茶復興的這二十年來，科研界對渥堆發(fā)酵微生物的研究不斷深入， 所有報告中列出的微生物類型，大致都可以分為細菌、酵母菌，以及被誤解 最深的霉菌。
首先要說明的一點是，渥堆發(fā)酵中的微生物類型和醬油，酸奶等傳統(tǒng)發(fā) 酵食品中的微生物類型基本一致，這點在發(fā)酵食品的權威教科書上也有體現(xiàn)。也就是說，就像大豆發(fā)酵醬油，牛乳發(fā)酵酸奶一樣，由云南大葉種曬青毛茶 發(fā)酵而來的普洱熟茶，與其他發(fā)酵食品并沒有什么不同，不具備唯一性。
在深入研究后，業(yè)界發(fā)現(xiàn)渥堆過程中的發(fā)酵機理，與其它發(fā)酵食品都存 在著一種自然共性，細菌、酵母菌，霉菌共同影響發(fā)酵，即“三菌發(fā)酵”。
丨趨利避害的霉菌丨
說起霉菌，大家心里可能會升起一陣本能的厭惡：變質腐爛的食物上，長出長長的綠毛……作為自然界中廣泛存在的一種生物，霉菌遠沒有大家想的那么簡單。霉菌是在培養(yǎng)基上(即有營養(yǎng)基質)長有菌絲體的絲狀真菌統(tǒng)稱，其中分類眾多，但在發(fā)酵食品領域，只有毛霉屬、根霉屬、曲霉屬、地霉屬這四類屬。
而就渥堆發(fā)酵而言，曲霉屬是主力，其中還可以細分為米曲霉、黃曲霉、甘薯曲霉、埃及曲霉等 60 種以上細類，其中最為突出的，就是黑曲霉。[1]
實際上黑曲霉之于普洱茶渥堆發(fā)酵，就像酵母菌之于面包一樣，是普洱熟茶得以成形的靈魂。不過從學術角度上看，黑曲霉并不是一類菌，而是一個大種群，因此更科學的定義，應該為黑曲霉群，下文也會沿用更嚴謹?shù)摹昂谇谷骸苯蟹ā?/p>
黑曲霉群的形態(tài)十分獨特，從顯微鏡下觀察，黑曲霉群為分生孢子頭褐黑色放射狀，同時分生孢子梗長短不一，頂囊為球形，雙層小梗。[2]
更特別的是，黑曲霉群屬于厭氧菌，在 37℃左右和 80% 左右的溫濕度下才會煥發(fā)活力，大量繁殖，菌落形態(tài)也會由最初的白色，逐漸轉化為更成熟的黑色。作為曲霉屬最常見的一個品種，黑曲霉在土壤和空氣中都廣泛存在，也是最容易從自然環(huán)境中獲取的重要發(fā)酵菌種之一，是一種很“親民”的發(fā)酵菌。同時，黑曲霉群又是食品發(fā)酵中最關鍵的菌群，在適宜的溫度下，黑曲霉群能夠分泌淀粉酶、糖化酶、檸檬酸、葡萄糖酸等多種物質，堪稱發(fā)酵全面手。此外，有很多茶友不理解渥堆過程中堆溫為什么會自然升高，其實這也是黑曲霉的功勞，黑曲霉大量繁殖的過程中，不僅會生成伴隨酶，也會出現(xiàn)產(chǎn)熱現(xiàn)象。[3]
在利用黑曲霉發(fā)酵上，普洱熟茶與白酒呈現(xiàn)出驚人的相似性，我們都知道酒類發(fā)酵分為固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵兩個階段，而在液態(tài)發(fā)酵的酒窖，黑曲霉依然存在。只要你參觀過國內(nèi)外的知名酒窖，就會發(fā)現(xiàn)一個“ 奇怪”的現(xiàn)象：酒明明是躺在瓶子里的，但酒窖的墻壁上仍然會成片附著黑曲霉菌群。
如果你能獲得主人允許，走進觀察，還會發(fā)現(xiàn)每個霉斑塊都是厚度不一，而且還會出現(xiàn)明顯分層，貼墻部為灰綠色，中層米黃色，外層則是灰黑色。就和大樹的年輪一樣，霉斑厚度的分層現(xiàn)象，折射著這座酒窖的歷史，使用時間越長，分層數(shù)量愈多，微生物活性越強，這與渥堆發(fā)酵的原理是一致的。[4]
曲霉屬這么多，為什么黑曲霉能獨占鰲頭?這就要說到黑曲霉的戰(zhàn)斗力了——附著力與滲透性超強，在最初的“ 攻城戰(zhàn) ”，能輕易攻破發(fā)酵底物的保護屏障。攻入內(nèi)部后，黑曲霉又會在發(fā)酵底物這一營養(yǎng)源上繁衍生息，產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等多種強活性酶系物質，為之后的“酶促發(fā)酵”做物質儲備。
以上就是以黑曲霉為例的微生物產(chǎn)酶基本原理闡釋，還需要說明的誤區(qū)是：黑曲霉不屬于有益菌，在渥堆中也不是絕對主導地位，與熟茶風味形成關系也不大。首先，很多研究渥堆發(fā)酵的專業(yè)論文，將黑曲霉定性為對人體有益的菌種，但實際上這是一種誤解，黑曲霉及其所屬的霉菌屬都屬于腐生菌，發(fā)酵時需要趨利避害。[5] 黑曲霉的攻擊性強，如果附著在大米等糧食上，很快就會產(chǎn)生腐敗，而渥堆發(fā)酵時會特別限制其發(fā)揮，只在發(fā)酵前期充分發(fā)揮其有效作用。
雖然黑曲霉在渥堆發(fā)酵中的地位至關重要，但并不是說只有黑曲霉“一個人在戰(zhàn)斗”，參與早期渥堆發(fā)酵包含幾十種菌群，更像是大兵團會戰(zhàn)的概念?？茖W實驗已經(jīng)證明，黑曲霉在發(fā)酵前期會擊破發(fā)酵底物(即毛茶)自身的保護層，并產(chǎn)生各類活性酶系，為之后的微生物“大部隊”駐扎提供穩(wěn)定環(huán)境。但當渥堆發(fā)酵進入“酶促發(fā)酵”階段時，黑曲霉的活性就會逐漸喪失，不會導致普洱茶的霉變，也就是說，當消費者喝到熟茶時，黑曲霉早已消亡。當然，如果發(fā)酵手法不當，導致黑曲霉持續(xù)存在，那做出的茶喝起來有澀麻感，釘口。最后，也要再次重申，科研報告早已證實霉菌只是發(fā)酵前期的助力，無法長時間保留，無法與人體共存，更不可能通過茶湯進入體內(nèi)，危害健康。[6]
丨屢遭重傷的細菌丨很多人對細菌的誤解比霉菌還甚，普通人認為它會導致腐敗變質，消費者擔心茶品安全，造謠者則會把火力對準細菌，得出普洱熟茶有害的錯誤結論。實際上，很多人對細菌的認識還是遠遠不夠，翻開兒童科普讀物“十萬個為什么”，或者問一問身邊的醫(yī)生朋友，我們都會更加了解細菌的全貌。細菌無處不在，從無底海淵，到萬米深空，再到地殼之底，都有著細菌活躍的身影。細菌數(shù)量浩瀚，隨手抓起一把土壤，其中的含菌量就高達數(shù)百億，人體腸道中一生都駐扎著數(shù)百種腸道正常菌叢，總數(shù)可達 100 萬億之多。細菌意義重大，隨著現(xiàn)代生命科學的不斷發(fā)展，細菌成為了分子水平、基因水平、基因組水平研究的基本對象，為人類的發(fā)展做出了巨大的物質貢獻。說個最具代表性的例子，對抗疾病的大多數(shù)抗生素等藥物，基本都是由微生物發(fā)酵而來的，未來微生物將成為食品工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥等領域的主流。明確了細菌的真實身份后，我們再來看渥堆發(fā)酵中的細菌表現(xiàn)。當堆溫升至 40℃，細菌就會產(chǎn)生，并對渥堆發(fā)酵過程和熟茶滋味形成產(chǎn)生巨大影響。但具體的細菌有哪些，數(shù)量是多少，科研界至今沒有探明，一些研究報告認為發(fā)酵過程產(chǎn)生的細菌很少，但實際上不是很少，而是太多、太小，以至于難以檢測。這也是擺在發(fā)酵食品界面前的一大難題，但隨著科研水平的不斷提高，業(yè)界還是檢測出了一些關鍵菌種，并對其作用和數(shù)量進行了初步探索。[7]
其中最具代表性的為乳酸菌，其中包含乳桿菌屬和鏈球菌屬，和醋酸桿菌中的木醋桿菌 ( A. xylinum)，二者的共同作用下，會使普洱熟茶初期發(fā)酵產(chǎn)生偏酸。進入“酶促發(fā)酵”階段后，毛茶的酸感就會逐步遞減，回歸到難以被察覺的偏弱狀態(tài)。此外，還有能形成芽孢的芽孢桿菌屬 ( Bacillaceae)，醋化醋桿菌 ( Acetobacteraceti) 和巴氏醋桿菌 (A. pasteurianus)等不同作用的菌種。根據(jù)這些細菌對人類的意義，人們將其分為益生菌和致病菌，而對于渥堆發(fā)酵來說，其到底有沒有產(chǎn)生致病菌，就是茶品安全的關鍵。但答案是很明確的，普洱熟茶沒有致病菌!這是因為普洱茶內(nèi)含的多酚類物質豐富，當細菌繁衍到某個階段時，會自發(fā)出現(xiàn)“拮抗反應”。表現(xiàn)在微觀層次，就是發(fā)酵過程會產(chǎn)生少量的青霉類次級代謝物質，這些物質數(shù)量極少，但作用極強，能完全抑制致病菌的產(chǎn)生和繁衍。在這一重大事實前，業(yè)界不敢妄下結論，而是對其進行了近十年的化學檢測，結果數(shù)百份正規(guī)品牌熟茶制成的樣本，一個都沒有發(fā)現(xiàn)有致病菌的存在。[8] 科研團隊再次將樣本交由權威檢測機構協(xié)助復驗后，才最終確認了這一事實，由結果倒推分析，才發(fā)現(xiàn)是這些青霉類的小分子次級代謝物起了關鍵作用。
丨可堪大用的酵母丨作為公認的“工業(yè)上最重要，應用最廣泛”的微生物，酵母菌在釀造、食品、醫(yī)藥工業(yè)中都發(fā)揮著重要作用，有著“家養(yǎng)微生物”的美譽。在認知科普層次上，我們要將酵母菌與霉菌區(qū)分開來，并明確“酵母菌”只是一個俗稱，它的本質是以芽殖或裂殖來進行無性繁殖的單細胞真菌。在渥堆發(fā)酵中，目前最新的檢測成果能查出 20 多種，但根據(jù)實際發(fā)酵成果來倒推的話，實際數(shù)目遠遠不止這些。和習慣“大兵團會戰(zhàn)”的霉菌相似，酵母菌在進行渥堆發(fā)酵時，也是和以上這些酵母菌種協(xié)同作戰(zhàn)，有時還會和醋酸菌及乳酸菌聯(lián)手解決棘手的“敵人“。[9]其中最具代表性的，是發(fā)酵時酵母菌和醋酸菌所體現(xiàn)的共生關系，在渥堆發(fā)酵初期，酵母菌會將蔗糖成分降解為葡萄糖和果糖，使不能直接利用的醋酸菌得以快速繁衍。在酵母菌的幫助下，醋酸菌會將葡萄糖和果糖氧化，產(chǎn)生能保護它倆免受其他微生物侵襲的乙醇和乙酸等物質。二者的功能互補，像一對配合默契的搭檔。此外，與黑曲霉不同的是，酵母菌在有氧條件下，就能存在于茶葉表面，20℃的堆溫就能開始生長，30℃堆溫則能大量繁衍，產(chǎn)生作用。同時酵母菌又有著“代時”短的特點，以每翻堆一次為一輪發(fā)酵來算的話，酵母菌每次都是第一個入場和退場，完成使命后就沉淀在茶堆的底層。這就導致堆底茶灰中的酵母菌含量，是一般毛茶的數(shù)十倍，將這些沫子消毒干燥二次回收，就制成了茶酵母，在新車間養(yǎng)地和未來的智能發(fā)酵領域都有大用。因此，對于目前的普洱茶科研界來說，酵母菌是最值得深入研究，也是最容易獲得重大科研成果的菌種之一，原因就在于酵母菌的可回收特性。[10]
參考文獻：[1] 梁名志 , 夏麗飛 , 陳林波 , 等 . 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中理化指標的變化研究 [J]. 中國農(nóng)學通報 , 2006, 22(10):321-321.[2] 付贏萱 , 劉通訊 . 多酚氧化酶對普洱茶渥堆發(fā)酵過程中品質變化的影響 [J]. 現(xiàn)代食品科技 , 2015, 31(3):5.[3] 吳楨 . 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中主要生化成分的變化 [D]. 西南大學 , 2008.[4] 孔祥君 . 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中特定高溫菌群的動態(tài)及其與品質指標變化的相關性研究 [M]. 昆明理工大學 , 2012.[5] 李長文 , 李巍 , 梁慧珍 , 等 . 渥堆發(fā)酵普洱茶中微生物總 DNA 的提取方法 :.[6] 孫云 , 蒙肖虹 , 張惠芬 , 等 . 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中益生菌群的研究 [J]. 昆明理工大學學報 ( 理工版 ), 2008, 33(5):72-75.[7] 姚靜 , 陳迪 , 鄭曉燕 , 等 . 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中細菌種群的分離與分子鑒定 [J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學 , 2013(6):3.[8] 白文祥 . 云南普洱茶渥堆發(fā)酵過程關鍵控制因素分析 [J]. 中國茶葉 , 2009(2):2.[9] 采文 . 普洱茶渥堆發(fā)酵的化學成分變化 [J]. 2008.[10] 陳保 , 滿紅平 , 姜東華 , 等 . 頂空固相微萃取 - 氣相色譜 - 質譜法分析普洱茶渥堆發(fā)酵過程中的香氣成分變化 [J]. 食品安全質量檢測學報 , 2017, 8(6):8.
來源：陸離茶寮
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