红茶菌-综述

红茶菌一、红茶菌简介红茶菌是由红茶(或用绿茶、乌龙茶、苦丁茶、花茶等)、白糖(或冰糖、蜂蜜)和水酿制而成。红茶菌的菌膜酷似海蜇的皮，故被称为“海宝”；由于红茶菌能帮助消化，治疗多种胃病，所以有些地方称为“胃宝”；又因红茶菌是由红茶水、白糖酿成含酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的菌液，故而又被称为“红茶菌”。国内外研究表明，红茶菌是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌组成的混菌系统，对原料糖茶水发酵，可以得到味道酸甜可口的纯天然保健饮品[1]。二、红茶菌的菌体组成红茶菌是由3种有益于人体健康的益生菌(酵母菌、醋酸菌、乳酸菌)组成的共生体系[2],母液中生成菌团有多层，下层较嫩而鲜，宜作菌种，良好的菌母会浮在液面，呈乳白色半透明胶质菌团(又称为“细菌纤维素”)，培养液气味为酸甜、芬香，能够成为很好的保健饮料[3]。对于红茶菌中微生物的研究目前已经非常成熟，如吴薇[4]等人分离得到巴斯德酵母、栗酒裂殖酵母、木醋酸菌、甲醇酸单胞菌、乳酸杆菌属。廖卢艳[5]等不仅对发酵液中的乙酸、总糖、还原糖、乙醇含量进行了分析，同时对表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表没食子酸酯进行了分析测定，发现表没食子酸酯、表没食子儿茶素、没食子酸酯都增加了80%以上，表没食子儿茶素、表儿茶素也增加10-20%。三、红茶菌的营养成分到目前为止，人们从红茶菌中分离得到的营养成分有葡萄糖醛酸、醋酸、葡萄糖酸、酒精、氨基酸、乳酸、多糖、蛋白质、地衣酸、叶酸、Vc和多种维生素[6]。四、红茶菌的治疗效果红茶菌能治疗多种慢性疾病，如高血压、动脉硬化、冠心病、糖尿病、便秘、痔疮、肥胖症、斑秃、白发、白内障、风湿性关节炎、胃炎、痢疾、贫血、核黄素缺乏等[7]。五、红茶菌的作用机理1、清理肠胃,帮助消化,抑制有害菌,防治胃肠道疾病,预防结肠癌的发生。红茶菌能降低胃的pH,而胃肠道上部的酸化作用对健康很有益处,对胃肠道中的有害菌如与胃炎、胃溃疡和胃癌有密切关系的幽门螺杆菌等有拮抗作用,还可以预防结肠癌的发生[8]。2、饮用红茶菌可以维持血液正常的pH值。静脉血的血清学检测表明红茶菌饮料可以显著地使血液保持正常的pH值,这一发现对研究红茶菌预防和治疗早期癌症的原因有重要的意义[9]。3、红茶菌中的主要成分是醋酸,是对健康非常有益的物质。现代医学证明,醋酸具有消除疲劳、增强食欲、帮助消化、防治高血压和动脉硬化的作用,还具有一定的抗肿瘤、防肥胖,使钙易于被人体吸收、保持骨骼的柔韧以及润肌嫩肤的作用[10]。4、许多人认为红茶菌的解毒抗癌功能因子之一是葡萄糖醛酸,它是人体肝脏中最主要的解毒物质之一。葡萄糖醛酸可与外源的毒素或人体代谢产生的内源有毒物质相结合,变成水溶性的葡萄糖苷酸,并一起排出体外,从而使可能引起身体各种病变的或已经发生病变的毒素被及时清除,起到防病和治病的良好效果[11]。5、红茶菌中存在的葡萄糖二酸1,4内酯可使肝素、透明质酸、硫酸粘多糖以及葡萄糖醛酸的破坏大大减少,帮助身体更有效地排出毒素,防癌抗癌,并缓解关节炎、痛风、气喘和相关组织功能下降所引起的其它不适[12]。6、红茶菌中的葡萄糖酸能与重金属结合形成水溶性复合物,帮助人体排出有害的重金属元素。有研究表明新的红茶菌饮用者尿中的重金属含量增加[12]。7、红茶菌中含有不少茶叶的浸出物,这些浸出物的保健作用是不容忽视的。据古今研究,茶的保健功能多达30余项,其中主要的有兴奋神经、强心扩管、兴奋呼吸、抗凝血、降血脂、预防冠心病、利尿、助消化、解毒与抗菌、防癌、抗辐射等。茶多酚具有抗突变功能,是一种天然抗氧化剂,能延缓人体衰老;茶中的绿原酸、儿茶素、VC、VE等都有保护皮肤的功能[13]。五、红茶菌的发酵机理国内对红茶菌机理的研究主要是通过对微生物基本特性的研究，而专门从事发酵机理研究的人并不多。醋酸菌M在对果葡糖的利用上不同，如对葡萄糖和蔗糖表现的最为明显，对葡萄糖最强，而对蔗糖则较弱。菌种A22对氧化葡萄糖氧化的具体途径为：葡萄糖—葡萄糖酸—葡萄糖醛酸—葡萄糖二酸—葡萄糖二酸1，4内酯[14]。AnitaM.Hartman等在研究红茶菌对小鼠长期饮用的作用时发现：长期饮用红茶菌对其寿命、器官、食欲等方面与没有引用的相比，数据明显较好。同时还总结了红茶菌对降血脂、降血压抵、抗衰老、抗癌、抗心血疾病、刺激免疫系统、减少发炎等方面的作用[15]。六、红茶菌的发酵条件优化马骋[2]等采用酵母菌Y1、乳酸菌R3、醋酸菌C5进行纯种混合发酵生产红茶菌饮料。得出结论：当葡萄糖浓度为10g/100mL、茶粉浓度为0.40g/100mL、接种量为5mL/100mL、装液量为300mL/500mL、酵母菌∶醋酸菌∶乳酸菌的比例为1∶1∶2时,发酵液pH值可稳定在3.0左右,发酵周期从传统的170h缩短到60h。周艳，谭丽丽等[16]等利用汉逊氏葡糖酸醋杆菌和啤酒酵母培养红茶菌研究细菌纤维素(bacterialcellulose，BC)的合成量及产率，结果表明，红茶菌合成BC的最佳碳源为葡萄糖，最佳茶叶种类为绿茶，最佳茶叶用量为4g/L，最佳种龄为60h，最佳温度为30℃，最佳装液量为在250mL的三角瓶中装75mL的培养液。实验所讨论的这些因素不仅影响BC的品质及产量，也影响红茶菌饮料的成熟。影响红茶菌合成BC因素的最佳参数与已报道的影响红茶菌饮料成熟的最佳因素参数几乎相同。这可能意味着红茶菌饮料的成熟和BC合成的过程是同步调控的。此外，结合文献资料，得出结论，菌膜的形成可能与醋酸菌有关，万春美等[17]经实验得出的最佳比例为：糖:茶:=1g:25g:1000mL。蒋立文等[3]利用传统红茶菌膜作为发酵剂，探讨了不同茶汁浓度、碳源、氮源、起始pH值、不同离子强度和培养温度、培养方式对红茶菌发酵最终pH值和菌膜量的影响，得出结论，红茶菌发酵培养基茶汁浓度以0.3%～0.7%为宜，温度以控制在25～30℃之间为佳，静止培养利于膜的生成。从文献[3]分析可以看出，乙醇的添加量、蛋白胨的浓度及培养液吸收氧气的方式对形成菌膜有十分重要的影响，降低起始pH值对增加发酵液的成膜量具有一定的加成效应。补充一定浓度的无机盐对成膜影响不大，而且发酵液的pH值变化一般以开始发酵1～2d下降迅速，发酵液pH值变化与膜的生物合成量是不能成正相关的。有关纤维素即菌膜的形成肯定与碳源有密切的关系，但对于酵母菌和醋酸菌可以利用的碳源物质而言，膜的形成是否与碳源种类不同或浓度有关还有待进一步的研究。由于产膜醋酸菌对膜的形成有必然的联系，况且该菌对氧有很高的要求，因此如何设计一个相对有效的摄取氧的装备且不容易造成污染是一个很好的研究课题。七、红茶菌发酵液的抑菌作用红茶菌发酵液的抗菌作用是由酸性物质、抗菌蛋白和茶多酚协同作用的结果。采取不同的提取方法，得到的蛋白种类有所差异，得率及抗菌率数据表明，丙酮加盐提取法效果最好[1],因此可取代某些有机酸如乙酸和乳酸，用作食品防腐剂。国内有关在红茶菌抑菌特性方面也有研究报道,吕爱军[17]等人对红茶菌菌膜发酵制得的无菌滤液进行了抑菌实验研究。采用未发酵的调酸糖茶水为对照,发现发酵滤液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有一定的抑制作用。同时,谢俊杰[18]等人进行了更深入的研究,发现红茶菌菌液对革兰氏阳性和阴性菌均有抑制作用,并且与剂量成正相关。同时还基本确定抗菌的物质是小分子的蛋白质。七、红茶菌的生产工艺（一）红茶菌实验室培养方法:1.选用广口玻璃器皿洗净(切忌有油污)。2.将5%的红茶用沸水沏开后,放入适量白糖。3.冷却至30℃左右，用两层纱布过滤倒入洗净的玻璃瓶，250ml即可。4.将菌种原液按1:1的比例摇匀后加入。5.上面用四层纱布覆盖,用绳扎紧瓶口，静置培养。6.培养温度在30℃左右，冬季可放在暖气旁。7.如果温度适宜,1、2天后,培养液面长出一层白色的菌膜,此时就可以饮用了。8.若要增加菌液,可按上述方法重复几次。（二）红茶菌工业化的生产工艺目前还不是很成熟，主要有两种：1.茶+水→制备茶液→接种混合发酵→扩大培养液→离心→调节糖酸比→脱气→罐装→封盖→灭菌→冷却→成品。2.茶液提取→接种→发酵→过滤→瞬间灭菌→罐装→封盖→成品。从实际生产中第二种更好一点。八、红茶菌的副作用1、过敏反应：尤其是患有酸过敏的人，饮用红茶菌可能会感觉不舒服，因为红茶菌含有有机酸。2、细胞因子的活性过度活跃刺激自身免疫系统造成一些反应。3、自身的一些疾病或者肾脏与膀胱功能相对较弱造成的。如果本身肾脏功能不强或者毒素太多，然后喝的剂量太多，会导致肾脏超负荷工作。（可导致关节炎，腰痛，神经痛，痛风，肾病等）4、有些初饮者服用红茶菌后会有的副作用，如兴奋、失眠、胃酸、轻度腹泻、皮肤发痒等。九、细菌纤维素简介细菌纤维素（BacterialCellulose，简称BC）是一种主要由细菌发酵产生的天然纤维素。它具有与植物纤维素相同的化学组成，但其形态结构和超分子结构却与植物纤维素不同，属于典型的生物纳米纤维材料。BC具有独特的性质，包括高结晶度、高持水性、超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等，在食品、纺织、造纸、医药材料、超滤膜、燃料电池质子交换膜、高级音响振动膜等多个领域具有广阔的应用前景，是国内外备受关注的一种新型材料有资料【30]表明，在红茶菌中，酵母菌和醋酸菌是互惠互利的共生关系。酵母菌产生的乙醇能刺激醋酸菌的生长，产生更多的纤维素膜和乙酸，而醋酸菌产生的乙酸又会刺激酵母菌产生乙醇，同时乙酸和乙醇的存在可保护醋酸菌和酵母菌免受其它微生物的侵染。唐水佳，杨雪霞等研究发现，利用红茶菌生产细菌纤维素效率明显高于木葡糖酸醋杆菌，同时可以通过改善红茶菌的菌群配比来进一步提高细菌纤维素的产量。利用复合碳源，一方面可以降低细菌纤维素的生产成本，另一方面可以提高细菌纤维素的生产效率和产量。九、前景目前乳制品发展势头迅猛,其中酸奶具有防病、治病、延缓衰老等的作用,结合红茶菌中乳酸菌培养,能够成为具有良好营养价值的理想保健品。醋酸饮料是饮料行业的具有全新功能的饮料,具有多种保健功能,也可利用红茶菌中的醋酸杆菌发酵,并与红茶菌发酵相结合,开发新型发酵饮料。细菌纤维素【15】是一种由微生物经液态发酵形成于液体表面的凝胶膜状物。由于细菌纤维素作为一种细菌多糖和膳食纤维,对人体也具有许多独特的功能,可优化消化系统内的环境,起到抗衰老作用,同时它持水性好,具有独特的凝胶状半透明质地,其最广泛的应用是加工成各种纳塔食品,将其与红茶菌发酵相结合,发酵产物(菌膜和发酵液)都能够得到利用。此外，细菌纤维素具有高亲水性、持水性、生物适应性、可调控性以及高纯度、高透明度等,因而在医学上显示出了巨大的应用潜力。细菌纤维素可用作人造皮肤、外科敷料、人造血管、软骨组织、襄动膜、缓释载体等,是最有前途的生物聚合材料之一。【9】