黑曲霉及其与普洱茶品质关系研究进展

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微
生
物
学
杂
志
34 卷
离 鉴 定 出 18 种 化 合 物，占 总 检 测 量 的 74. 77% ［47］， 而通过黑曲霉发酵的普洱茶滋味醇 厚， 陈香透花果香。 2． 2． 4 其他 方面 曲霉属真菌的种类及组合对普 洱茶的茶多酚组成与含量， 以及没食子酸、 茶氨 酸、 咖啡因等特征成分的含量均有显著的影 响
［27 ］
普洱茶发酵的主要优势微生物 有酵母菌、 ［28 ］ 黑曲霉、 红曲霉、 米曲霉、 青霉和灰绿曲霉 等，
［29 ］ 而黑曲霉始终以优势菌群存在 。 普洱茶渥堆 初期， 茶胚中霉菌数量大量增长， 主要以黑曲霉为
酶类等制成的复合酶制剂处理， 在一定浓度下有 利于普洱茶中水浸出物、 茶多酚、 可溶性糖的增 加， 有助于普洱茶品质的形成， 并可缩短渥堆发酵 ［11 ］ 时间 。 1． 3 果胶酶 黑曲霉可作为果胶酶的产酶菌株， 其果胶甲 ［12 ］ 基酯酶可在毕赤酵母中高效表达 。 在普洱茶 渥堆过程中， 果胶酶和纤维素酶的酶活性呈先增 ［13 ］ 后减的变化趋势 。进行诱变处理， 获取果胶酶 高产突变菌株， 优化培养， 酶活力达到 2 290 U / g ［14 ］ 以上， 比出发菌株提高 4． 3 倍 。 而且在黑曲霉 发酵过程中引入酒精酵母， 构建成混合菌种发酵 生产果胶酶的体系， 可以明显降低底物抑制效应， 提高黑曲霉产果胶酶的能力 1 ． 4 纤维素酶
［1 ］
黑曲霉作为曲霉属一种重要的微生物
， 在
生长繁殖过程中微生物分泌的胞外酶为普洱茶中 酚类物质的氧化、 纤维素和果胶的分解、 蛋白质的 降解提供了有效的生化动力， 使与茶叶品质形成 相关的理化成分发生了复杂的变化， 对普洱茶品 质风味形成起着很大的作用
［23 ］
霉有较强的关联度 1 ． 1 多酚氧化酶
2期
周才碧等： 黑曲霉及其与普洱茶品质关系研究进展
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底物种类、 糖源、 氮源、 二价阳离子等影响。 工艺、 以黑曲霉制备单宁酶， 糖基含量 43% ， 一般糖基
［9 ］ 为葡萄糖和甘露糖 ， 发酵 72 h， 单宁酶的活力较 ［10 ］ 高 。普洱茶经单宁酶、 多酚氧化酶和多糖水解
2． 1
普洱茶中的黑曲霉
［35 ］
。
纤维素酶和果胶酶是内源酶， 在普洱茶发酵 过程中其活性变化趋势相似， 二翻达到高峰。 以 黑曲霉为发酵菌株， 通过初筛、 复筛筛选出了纤维 ， 素酶活力提高的菌株 采用液体发酵法生产纤维
［16 ］ 素酶， 产酶体系相对比较稳定 。 而且， 利用绿
， 水浸出物含量
的高低直接影响普洱茶的品质， 并与普洱茶的汤 ［36 ］ 色、 浓度、 滋味密切相关 。 相关研究表明， 外源 糖处理茶样， 可溶性氨基酸和茶样的酚糖比含量 ［37 ］ ， 显著降低 通过美拉德反应改善茶叶品质 。 2． 2． 2 汤色方面 过程中， 通过有机溶剂萃取得到茶褐素 接入黑曲霉的普洱茶在发酵 ［38 ］ ， 而且
［25 ］
具有霉味和陈香的甲氧基苯类为主
2， 31， 2主要有 1 ， 三甲氧基苯、 二甲氧基苯和 1 ， ［45 ］ 2， 42， 3三甲氧基苯等香气成分 ， 而 1， 三甲氧 基苯是甲氧基苯类中含量最丰富的成分， 在渥堆 ［46 ］ 结束后含量达到最高 。 黑曲霉固态发酵共分
， 有效地缩短加工时间， 提高普
［6 ］
。
果胶 在普洱茶渥堆过程， 产生了多酚氧化酶、 酶和纤维素酶等酶类， 多酚氧化酶、 纤维素酶和果 胶酶活性与真菌类数量变化 （ 主要是酵母菌和霉 菌） 存在显著相关， 酸性蛋白酶仅与真菌类的黑曲
基金项目： 国家自然科学基金（ 31270725 ） 作者简介： 周才碧
Wang Fang 等［7］以茶梗为原料， 接种黑曲霉， 在固态发酵下控制工艺条件可以生产单宁。 HA Aboubakr 等［8］发现黑曲霉产单宁酶能力受到发酵
［15 ］
主， 随后数量趋于稳定， 变化不明显 2 ． 2 黑曲霉与普洱茶品质的关系
［2 ］
。
在微生物分泌胞外酶的酶促作用协同下， 发 生一系列复杂的化学变化， 影响普洱茶中茶多酚、
［3031 ］ 。至渥堆结 咖啡碱和氨基酸等内含物的含量 束， 茶坯的茶多酚、 儿茶素、 茶黄素、 茶红素、 氨基
酸的含量均呈减少趋势， 水溶性糖、 茶褐素、 咖啡 ［32 ］ 碱的含量则呈增加趋势 。 2． 2． 1 滋味 方面 黑曲霉在发酵过程中产生的 20 多种水解酶， 不同酶处理茶多酚和儿茶素含量 均下降， 茶黄素、 茶褐素和咖啡碱含量均增加， 茶 ［33 ］ 红素呈波动趋势 ， 使茶汤中的收敛性和苦涩味 产生一系列具有鲜爽、 回甘味的特色物 明显降低， ［34 ］ 质 。而且随着渥堆时间的延长， 茶多糖和水溶 性果胶等含量总体上不断增加
［43 ］
和葡萄糖氧化酶 或氨基酸残基取代等方式， 对黑曲霉进行改造， 得
、 蛋白酶 、 木 等， 通过诱导突变
［20 ］
到相 关 酶 的 突 变 体， 筛选出黑曲霉高产酶菌 ［23 ］ 株 。
2
黑曲霉与普洱茶的关系
百度文库
在发酵过程中， 微生物分泌的胞外酶为茶叶 中酚类物质的氧化、 纤维素和果胶的分解、 蛋白质 的降解提供了有效的生化动力， 使与茶叶品质形 ［24 ］ 成相关的理化成分发生了复杂的变化 ， 改变茶 叶的感官特性 ［26 ］ 洱茶品质 。
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微生物学杂志
2014 年 4 月第 34 卷 第 2 期
JOUＲNAL OF MICＲOBIOLOGY Apr． 2014 Vol． 34 No． 2
黑曲霉及其与普洱茶品质关系研究进展
周才碧，张敏星，蒋陈凯，黄亚辉，陈文品
（ 华南农业大学 园艺学院茶叶科学系， 广东 广州 510642 ）
*
摘
要
mail： caibiteasky@ sina． com 男， 硕士研究生。主要研究方向为茶叶加工与综合利用。E-
* 通讯作者。男， mail： cwptea@ scau． edu． cn 副教授， 硕士生导师。主要研究方向为茶叶加工与安全。E1228 ； 修回日期： 20140120 收稿日期： 2013-
色木霉和黑曲霉进行混合菌种固体发酵产纤维素 ［17 ］ 酶， 可以明显提高产酶量 ， 而黑曲霉产生的纤 维素酶可提高绿茶废弃物中营养和功能成分的提 ［18 ］ 取率 。 1． 5 其他酶类 黑曲霉还可以产生脂肪酶 聚糖酶
［21 ］ ［22 ］ ［19 ］
茶多酚含量和茶色素含量的变化较显著， 茶汤色 ［39 ］ 由黄绿色变为红棕色 。 将筛选出的根霉、 青霉 和黑曲霉按 1 1 1 制得的发酵剂用于普洱茶发 酵， 取得了较好的发酵效果。 茶多酚、 儿茶素、 氨 基酸、 茶黄素、 茶红素总量有不同程度的极显著下 ［40 ］ 降趋势， 茶褐素总量则极显著上升趋势 ； 而且 各次翻堆茶样在汤色、 香气、 滋味和叶底等方面都 ［41 ］ 较好 。 2． 2． 3 黑曲霉在普洱茶香气前体物 ［42 ］ 普洱茶一般以 质的降解过程中发挥关键作用 ， 香气 方面 ， 甲氧基苯 ［44 ］ 类化合 物 是 影 响 熟 普 洱 茶 香 气 的 重 要 因 子 。
series of progress has made in recent years． These progress are isolation and identification of A． niger，mechanisms of enzyme production by it such as polyphenoloxidase，pectinase，cellulase，etc，effects on Puer tea coloration，taste， aroma and others． Ｒesearch progress on A． niger and its relationship with the quality of Puer tea are briefly summarized in this article，for reference on researches and utilizations of A． niger in Puer tea． Keywords Aspergillus niger； Puer tea； enzymes； quality relationships
doi: 10． 3969 / j． issn． 1005 － 7021． 2014． 02． 018
Advanced in Aspergillus niger ＆ Its Ｒelationship with Quality of Puer Tea
ZHOU Caibi，ZHANG Minxing，JIANG Chenkai，HUANG Yahui，CHEN Wenpin
［25 ］
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并取得了一系列新进 展， 这 些 进 展 主 要 集中 近年来， 黑曲霉菌的研究受到了国内外大量学者的重视，
在: 黑曲霉的分离鉴定方法; 黑曲霉发酵生产多酚氧化 酶、 果 胶 酶 和 纤 维 素 酶等酶 类 的 机 理; 黑 曲 霉 对 普 洱茶 色泽 、 滋味和香气的影响等方面。文章集中对近年来黑曲霉及其与普洱茶品质形成相 关 的研究 进 展 作 简要综 述， 以期为黑曲霉在普洱茶中研究利用提供一定的参考。 关键词 黑曲霉; 普洱茶; 酶类; 品质关系 Q946 文献标识码 A 文章编号 1005 － 7021 ( 2014 ) 02 － 0088 － 04 中图分类号
［4 ］
。
在不同普洱茶渥堆过程中， 多酚氧化酶的活 性呈现从一翻到二翻上升， 到三翻缓慢下降的趋 势
［5 ］
， 茶多酚、 氨基酸 普洱茶经外源多酚氧化酶，
。
1
黑曲霉生产酶类
和茶黄素等的总量有不同程度的极显著下降趋 势， 而茶褐素总量则有极显著上升趋势， 除烷烃类 化合物外， 茶样香气物质种类显著降低 1 ． 2 单宁酶
（ Dept． of Tea Science，Coll． of Horticul． ，S． China Agric． Uni． ，Guangzhou，Guangdong 510642 ）
Abstract
A large number of scholars both home and abroad attach great importance to study Aspergillus niger，and a