湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉仲華院士團(tuán)隊(duì)蔡淑嫻課題組綜述微生物發(fā)酵茶飲料的研究進(jìn)展

近年來(lái)，天然功能性食品與飲料的需求增加，特別是微生物發(fā)酵茶飲料的研究成為熱門領(lǐng)域。茶葉以其豐富的多酚、氨基酸、茶多糖和咖啡因等活性成分而受到推崇，具備多種健康益處。利用微生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)茶葉進(jìn)行深加工，旨在提升其附加值，改變風(fēng)味并提高生物活性。

2024年8月，Beverage Plant Research 在線發(fā)表了湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院劉仲華院士團(tuán)隊(duì)蔡淑嫻副教授題為Microbial Fermentation in Fermented Tea Beverages: Transforming Flavor and Enhancing Bioactivity 的綜述。
本文對(duì)近年來(lái)關(guān)于康普茶、茶酒、茶醋的文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)和梳理，綜述了以糖茶水為底物，通過(guò)微生物發(fā)酵形成的三種類型發(fā)酵茶飲料：由酵母和醋酸菌共生發(fā)酵形成的康普茶，主要由酵母發(fā)酵形成的茶酒，以及先由酵母發(fā)酵形成酒精后再接種醋酸菌形成的茶醋。
結(jié)合酵母菌和醋酸菌的代謝特性，文章詳細(xì)闡述了微生物在發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)對(duì)糖的代謝生成的酸類化合物和酒精如何影響茶湯成分的轉(zhuǎn)化。不同微生物群落之間的相互作用，在發(fā)酵過(guò)程中展現(xiàn)出多樣化的多酚轉(zhuǎn)化能力，微生物發(fā)酵能夠顯著增加康普茶中的總多酚類物質(zhì)含量。茶葉中的咖啡因作為甲基黃嘌呤類化合物，為微生物代謝提供了必需的氮源。細(xì)菌和真菌具備咖啡因降解途徑，發(fā)酵茶飲料中咖啡因含量的整體下降，突顯了微生物在咖啡因代謝中的重要作用。
發(fā)酵還能夠增加茶飲料中的揮發(fā)性物質(zhì)成分。盡管發(fā)酵過(guò)程可能導(dǎo)致茶湯中原有的芳樟醇、香葉醇等醇類，以及角鯊烯、檸檬烯等萜烯類、醛類和酮類物質(zhì)的顯著減少或消失，但仍能保留大量茶香成分，并新增醇類、酯類等揮發(fā)性物質(zhì)，逐漸形成各自的獨(dú)特風(fēng)味。茶酒中的主要揮發(fā)性物質(zhì)為醇類、酯類和芳香族化合物，康普茶則以醇類、酸類和酯類為主，茶醋中則以酸類和醇類為主。
此外，康普茶發(fā)酵過(guò)程中由酵母菌和醋酸菌共生形成的細(xì)菌纖維素膜是一種可再生資源，具有抗氧化特性，并在食品包裝領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用潛力。存在于茶葉中的植物黃嘌呤類化合物，如茶黃素、茶紅素和咖啡因，能夠刺激纖維素的產(chǎn)生。類胡蘿卜素、生物堿、單寧、類黃酮和花青素等植物化學(xué)化合物的存在，為細(xì)菌纖維素膜材料提供了獨(dú)特的抗氧化和抑菌活性。
圖1 微生物發(fā)酵茶飲料：從原料到成品

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院劉仲華院士和蔡淑嫻副教授為該文通訊作者，郭青碩士為第一作者。論文得到了廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目（AA20302018）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFC1604405）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31471590、31100501）、湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2019jj50237）的資助。

作者及研究團(tuán)隊(duì)介紹

通訊作者 劉仲華 院士劉仲華，男，湖南衡陽(yáng)人，1965年3月生，中國(guó)工程院院士，現(xiàn)任湖南師范大學(xué)校長(zhǎng)、黨委副書記，國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心主任。劉仲華院士長(zhǎng)期從事茶葉加工理論與技術(shù)、茶葉深加工與資源利用、茶與健康等領(lǐng)域的研究，創(chuàng)立了黑茶品質(zhì)風(fēng)味形成的關(guān)鍵技術(shù)體系，并揭示了茶葉功能成分在延緩衰老和調(diào)節(jié)糖脂代謝方面的生物活性及作用機(jī)制。其科研成果為中國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效及大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐，榮獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng)，獲發(fā)明專利授權(quán)70多件，制修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文480多篇（SCI論文180多篇），主編或參編專著與教材17部。

第一作者 郭青
通訊作者 蔡淑嫻

蔡淑嫻，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系專任教師，國(guó)家植物功能成分利用研究工程技術(shù)中心和茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)骨干。
課題組目前主要聚焦于茶葉延緩衰老和調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝方面的研究，同時(shí)涉及茶葉深加工與功能成分化學(xué)、茶葉資源高值化利用等領(lǐng)域。課題組主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃子課題項(xiàng)目1項(xiàng)和省部級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)；主持或參與企業(yè)合作項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，參編專著5部，申請(qǐng)專利8項(xiàng)，目前授權(quán)專利1項(xiàng)，已培養(yǎng)或聯(lián)合培養(yǎng)研究生16人。