茯砖研究进展

茯砖茶研究进展茯砖茶又称“茯茶”，属于紧压茶，是古老类黑茶中的高档品种。黑茶是具有悠久历史的中国特有传统茶类，是后发酵茶，根据原料和制作工艺的不同而进行分类，茯砖茶属于其中一大类别，茯砖茶是以三级或四级黑毛茶和改制茶为原料，经过毛茶筛分，半成品拼配，汽蒸渥堆，压制成型，发花干燥，成品包装等工艺制成。其中发花是茯砖茶加工过程中特有工序，也是形成茯砖茶特有独特品质风味的关键，通过控制一定外界条件促使砖内生长繁殖的“金花”菌（冠突散囊菌）能形成茯砖茶独有的“菌花香”。消费者也历来根据此优势菌的质量和数量来判断茯砖茶的品质。茯砖因具有较强的降脂减肥、解油腻、助消化等作用，又便于携带及长途运输，耐贮藏，主销中国西北边疆少数民族地区，数百年来，茯砖以其独特的、不可替代的作用和功效，与奶、肉并列，成为西北各族人民的生活必需品，素有“宁可三日无食，不可一日无茶”的说法。一、茯砖茶微生物研究（一）茯砖茶主要微生物及其酶促作用1979年胡建程等曾进行过茯砖中霉菌的研究，分离得到了灰绿曲霉、青霉、互隔交链孢霉、新月弯孢霉和蜡叶枝孢霉5种霉菌，其中灰绿曲霉数量最多，为其中的优势微生物，而其它几种霉菌数量则相对较少。根据Raper和Fennell的方法对茯砖茶优势菌进行了培养鉴定，该优势菌最主要的特征是具冠状突起及表面明显粗糙具小疣的子囊孢子和具小刺的分生孢子，是产生有性型（子囊孢子阶段）和无性型（分生孢子阶段）的全型真菌，并以子囊孢子和分孢子为主要依据正式将该菌有性型鉴定为冠突散囊菌，无性型名称为针刺曲霉菌，异名为冠突曲霉菌[9]。茯砖发花过程中问生物生长存在着明显的抑制和被抑制的关系。温琼英等[10]研究茯砖中优势菌的演变规律为，原料经汽蒸、沤堆、压制后的茯砖坯已经几乎不存在微生物，烘房发花的第3天，茯砖中仅有少数黑曲霉及其它霉菌和细菌存在，发花第6天茯砖开始有冠突散囊菌生长，发花6-9天间冠突散囊菌呈几何级数增长，其他霉菌被抑制，直到12天，优势菌数量趋于稳定或开始下降或继续呈较大幅度增加。因此，为了保证发花质量在生产中多将发花期延续至12天。王志刚等[11]对茯砖中冠突散囊菌的产毒性研究表明，茯砖中的绝大多数冠突散囊菌的培养液对卤虫无毒性，而其他散囊菌则对卤虫和小白鼠呈现一定的急性毒性特征。（二）冠突散囊菌对茯砖茶品质的影响冠突散囊菌在茯砖砖坯内生长，代谢中也产生各种酶类能促进多种有机物的转化，在茯砖发酵过程中，冠突散囊菌在消耗养分的同时又分泌各种胞外酶如多酚氧化酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等，作为生化动力，催化茶叶中各种相关物质，产生新的氧化、聚合、降解、转化，引起发花体系中一系列物质的变化。茯砖的品质就是在这种物理、化学的动力交错推动下，完成了特殊品质的变化，形成一种汤色橙黄（或橙红），香味醇和带有特殊菌花香的特定品质。实验结果表明：“金花”菌所产蛋白酶以中性和碱性蛋白酶为主，最适碳源为乳糖，氮源为麸皮，最适无机盐为氯化钠。“金花”菌对茯砖茶的消化作用有促进作用。且冠突散囊菌丝体含有各种氨基酸，对茶叶风味的改进有一定作用。此外，冠突散囊菌能分泌水溶性褐色色素，能减少茶叶青草气，改进茶叶香气纯正度并产生浓郁香味，改善茶叶汤色，促进茶叶良好品质形成。温琼英将冠突散囊菌接种在以淀粉、单宁、葡萄糖为碳源的琼脂培养基上，证明该菌能分解老茶中的淀粉和单宁物质，降低茶叶的苦涩味，使茶叶滋味醇和。二、茯砖茶加工研究（一）茯砖茶加工中主要生化成分变化1、游离氨基酸的变化王增盛等运用仪器分析手段对茯砖茶制作工艺流程中生化物质变化的规律进行了较为深入的研究，结果发现在发花前期，微生物主要分泌蛋白质水解酶以分解蛋白质，使游离氨基酸含量增高，然后又以氨基酸作为氮源或碳源，进行大量的繁殖，因此在发花过程中氨基酸的含量又逐渐降低，直至干燥。2、纤维素含量的变化用以制作茯砖茶的原料黑毛茶比较粗老，粗纤维含量较高，蔡正安等[16]对茯砖中冠突散囊菌的纤维素酶的酶学性质进行研究，结果发现纤维素酶能使粗纤维发生降解形成可溶性糖。在茯砖茶发花过程中纤维素酶活性不断增强，粗纤维的含量也随之有所降低。3、生物碱变化茶叶中主要生物碱为咖啡碱、茶叶碱和可可碱，有研究表明，咖啡碱在茯砖茶制作过程中有两个含量高峰期，分别为汽蒸沤堆期间和发花3-6天间，变化趋势呈“马鞍型”，成品茶咖啡碱含量基本维持在原料水平；茶叶碱到发花12天达到含量高峰，成品茶茶叶碱含量提高4倍；可可碱在发花6天时达含量高峰，成品茶可可碱含量提高2.8倍。4、多酚类变化茯砖茶发花前期，由于湿热作用使酯型儿茶素水解，发花中后期，由于微生物分泌的多酚氧化酶使儿茶素酶促氧化而大幅度减少。研究表明，发花前9天中，茶黄素（TF）和茶红素(TR)含量明显增加，9天之后主要以茶褐素(TB)增加明显。由于儿茶素组分的氧化聚合，使得TF、TR和TB均有所积累，从而形成茯砖茶特有色泽和醇和滋味。（二）茯砖茶品质形成1、色泽的形成茶叶色泽包括干茶色泽、汤色和叶底色泽，有研究指出色素物质的组成及比例是茶叶外形色泽和叶底色泽的物质基础。刘仲华等运用薄层色谱法和分光光度法分析了茯砖茶加工中的脂溶性色素和水溶性色素的变化，结果表明，发花是茯砖色素物质变化与色泽品质形成的关键工序，主要表现为发花期间叶绿素的深色降解产物脱镁叶绿酸酯a、b和脱镁叶绿素a、b，以及类胡萝卜素的主要组分叶黄素和β-胡萝卜素均呈明显增加趋势，并在发花第9天达到高峰。此外，茶多酚经微生物酶促氧化形成了茶黄素、茶红素和茶褐素，新黄素在整个压制过程中有略微减少，这些色素物质的形成与积累，形成了茯砖黑褐或黄褐的外形色泽和橙黄或橙红的汤色的品质特征。2、风味的形成茶叶滋味如茶汤的苦、涩、酸、甜、鲜等因子都是人体对茶叶品质的反应。王增盛等研究指出咖啡碱与茶多酚的氧化产物、蛋白质等物质以氢键缔合后形成的络合物，其含量的减少，有利于茯砖其苦涩味的降低；茯砖加工过程中，由于配糖化作用，糖苷难于氧化反应，黄酮类在高温高湿作用下易发生水解，将糖基释放，有利于降低茶汤的苦涩味；同时，黄酮类氧化产物还可与咖啡碱形成络合物，形成的新物质有助于茯砖茶醇和滋味的形成；糖类物质热裂解产生的醛、酮等羧基化合物可与游离氨基酸以及蛋白质热裂解产物游离胺等缩合为士夫碱，最后生产康醛衍生物；还可发生脱水、缩合、聚合焦糖化反应，产生焦糖香。吕毅研究发现，茯砖水浸出物中茶多酚、氨基酸、咖啡碱等物质的含量较绿茶、乌龙茶低，最终形成其苦涩味少，醇和的风味特点。黄亚辉等根据水浸出物、多酚类化合物、游离氨基酸、糖类等指标对不同年份茯砖茶茶叶品质进行探讨，结果发现陈年茯砖茶的水浸出物、茶多酚、氨基酸、茶红素果胶的含量均减少，而水溶性糖、茶褐素的含量增加，咖啡碱含量则变化不明显，从而认为在一定时间内茯砖的陈化有助于内含物的转化，使茶汤香气宜人、滋味甘醇，而存放时间过久，其茶香消尽、陈气扑鼻、滋味淡薄。总体而言，发花工序是各成分含量下降最快的环节，大量冠突散囊菌等微生物的参与及适度的湿热作用使化学成分发生变化，从而形成了茯砖独特的风味品质。3、香气的形成茯砖具有一种独特的“菌花香”，研究表明从茯砖原料中检出60种香气成分，发花后检出66种香气成分，干燥后成品茶中检出63种。有研究指出[23]茯砖茶在发花过程中几乎所有的醛酮类化合物和2，5-二甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪等杂环化合物的含量都随茯砖发花(闭囊壳的形成)进行而增加，这些化合物的增加对茯砖典型的“菌花香”有重要贡献。三、茯砖茶保健功能研究（一）茯砖茶中营养成分1、蛋白质、氨基酸、糖类等是饮用茯砖茶的重要营养来源有研究表明，茯砖中优势菌—冠突散囊菌丝体富含15种氨基酸，其中包括所有的必需氨基酸，茯砖是边区居民生活中维生素、微量元素重要来源和预防疾病的主要复方制剂。茯砖茶中含有如维生素B1、B2、C等对人体有各种益处的多种水溶性维生素。维生素B1能治疗脚气病、治疗多发性神经类疾病。维生素B2可治疗角膜炎、结膜炎、唇损伤、口角炎、舌炎、脂溢性皮炎等。维生素C对防治坏血病，治疗由高血压引起的动脉硬化等。因此，西北的兄弟少数民族，特别是从事畜牧业的游牧民族，居住在沙漠戈壁等荒凉地带，缺少蔬菜和水果，长期饮用茯砖，能有效地保持各种维生素的需求，有利身体健康。2、茯砖茶含有多种矿物质茯砖中主要有钠、钾、铁、铜、磷、氟等28种，对于缺少水果、蔬菜的少数民族来说，饮用茯砖是他们人体必需矿物质的重要来源，且氟能防治各种牙病，因此，茯砖对保持牙齿健美有一定药效。（二）茯砖药理作用及保健功能1、降脂减肥少数民族长期以食用肉类和乳类等高脂食物为主，却少见其有肥胖症或高脂血症患病率高的报道，这其中茯砖茶功不可没，实践证实茯砖茶有很好的消滞去腻作用，因而近年来对于茯砖茶保健功能的研究多集中于降脂减肥作用方面。黄群等在模拟人体胃肠环境中研究不同发酵时期的冠突散囊菌黑茶发酵液对淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性的影响。结果表明，冠突散囊菌黑茶发酵液能显著提高α-淀粉酶、蛋白酶活力，并有效抑制脂肪酶活力。冠突散囊菌发酵液利于淀粉、蛋白质消化吸收，抑制脂肪分解吸收。肖文军等以茶水比为1:1000浸提茯茶1h制成茯茶饮料，以1000ml/d剂量进行人体试饮34d，结果显示，受试者TG下降显著，HDL-C上升显著，TC下降极显著，LDL-C亦有下降，但无显著性差异；受试者均无不良反应发生，血常规、血糖、肝肾功能均无异常变化。所制茯茶饮料在90d内稳定，各项指标符合国家卫生标准。由此得出，茯茶具有很好的辅助调节血脂作用。2、防治腹泻有研究结果显示：茯砖提取液对正常小鼠小肠的推进运动有促进作用；茯砖能拮抗硫酸阿托品抑制正常小鼠小肠运动；高剂量茯砖对新斯的明所致小肠推进亢进有明显的抑制作用。茯砖具有拮抗胃肠道平滑肌松弛和胃肠道平滑肌兴奋的功能，能恢复肠道节律性运动，起到调节胃肠运动的功效，这可能是茯砖能防治腹泻的重要原因之一。3、抑菌作用有研究采用滤纸片法研究茯砖浸提液、PDA原液和冠突散囊菌PDA发酵液对细菌、酵母菌、霉菌和放线菌的抑制作用。结果表明：茯砖茶浸提液和冠突散囊菌发酵液对细菌有较强的抑制作用，而对酵母菌和霉菌抑制作用不明显。4、助消化作用咖啡碱的刺激作用能提高胃液的分泌量，从而增进食欲，帮助消化。茯砖中的脂肪分解酵素高于其它任何茶类，具有极强的解油腻、消食等功能。5、利尿作用茯砖中明显利尿作用是通过肾促进尿液中水的滤出率来实现的。咖啡碱的刺激膀胱作用也能协助利尿，茶碱则通过扩张肾微血管和抑制肾小管水的再吸收而引起明显的利尿作用。6、增强毛细血管的作用当人体脂肪性食欲过多时，毛细血管的通透性增大，脆性也就增大，很容易引起微血管壁的破裂而出血，而茯砖茶由于含有8-10%的茶多酚，长期饮用可增强毛细血管的韧性，防止微血管的破裂，这对以牛羊肉、奶络、酥油为主食的消费者来说，尤为重要。7、养胃、健胃作用在茯砖茶茶产地，居民有保存几片茯砖的习惯，遇有腹痛或拉痢，习惯以茯砖代药从而得以缓解。西北地区人民常以肉食为主，但是却很少出现胃痛胃胀等不适症状，这就是因为茯砖茶能促消化，从而使减少胃部难以消化的食物造成积压，达到养胃健胃的效果。四、结语茯砖茶作为我国特种茶同时又是边疆蒙、藏、维吾尔族等少数民族同胞不可或缺的生活必需品。同时，茯砖茶具有较多药理功效和保健功能，近年来，国家投入大量科研经费，较多的科研专家对茯砖茶进行大量深层次研究，逐步改善了茯砖茶发花关键技术，为提高发花质量和数量提供更准确更实用的方法，并解决了茯砖茶加工生产过程中存在的许多问题，进一步制定和完善了茯砖制作和评审的相关质量指标。随着广大消费者对茯砖越来越青睐，茯砖的生产企业和消费市场随之扩大，对相关保健品和药品等产品的开发将成为亮点和热潮。