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“渥堆发酵？我看是沤肥发酵还差不多！有个博主都说了，一克熟茶五亿个霉菌啊！“ “说真的，发酵茶都不是好东西，霉菌，细菌啥都有，喝一杯熟茶等于喝一杯下水道水！“ 上篇文章发出后，评论区黑粉“激愤”，各种奇葩言论层出不穷，颠倒黑白，偷换概念，人身攻击，实属让人大开眼界。 陆离也许永远都叫不醒这些装睡的人，但最起码可以发出正确的声音：渥堆发酵时都产生了哪些微生物？真的有细菌和霉菌吗？对人体到底有没有害？ 今天这篇文章，陆离聊聊渥堆发酵中的微生物构成。  普洱茶复兴的这二十年来，科研界对渥堆发酵微生物的研究不断深入，所有报告中列出的微生物类型，大致都可以分为细菌、酵母菌，以及被误解最深的霉菌。 首先要说明的一点是，渥堆发酵中的微生物类型，和酱油，酸奶等传统发酵食品中的微生物类型，是基本一致的，这点在发酵食品的权威教科书上也有体现。 也就是说，就像大豆发酵酱油，牛乳发酵酸奶一样，由云南大叶种晒青毛茶发酵而来的普洱熟茶，与其他发酵食品并没有什么不同，不具备唯一性。 在深入研究后，业界发现渥堆过程中的发酵机理，与其它发酵食品都存在着一种自然共性，细菌、酵母菌，霉菌共同影响发酵，即“三菌发酵”。 趋利避害的霉菌说起霉菌，大家心里可能会升起一阵本能的厌恶：变质腐烂的食物上，长出长长的绿毛...作为自然界中广泛存在的一种生物，霉菌远没有大家想的那么简单。 霉菌是在培养基上（即有营养基质）长有菌丝体的丝状真菌统称，其中分类众多，但在发酵食品领域，只有毛霉属、根霉属、曲霉属、地霉属这四类属。 而就渥堆发酵而言，曲霉属是主力，其中还可以细分为米曲霉、黄曲霉、甘薯曲霉、埃及曲霉等60中以上细类，其中最为突出的，就是黑曲霉。[1]  关注陆离以往文章的朋友，对黑曲霉一定不陌生，实际上黑曲霉之于普洱茶渥堆发酵，就像酵母菌之于面包一样，是普洱熟茶得以成形的灵魂。 不过从学术角度上看，黑曲霉并不是一类菌，而是一个大种群，因此更科学的定义，应该为黑曲霉群，接下来陆离也会沿用更严谨的“黑曲霉群”叫法。 黑曲霉群的形态十分独特，从显微镜下观察，黑曲霉群为分生孢子头褐黑色放射状，同时分生孢子梗长短不一，顶囊为球形，双层小梗。[2]  更特别的是，黑曲霉群属于厌氧菌，在37℃左右和80%左右的温度下才会焕发活力，大量繁殖，菌落形态也会由最初的白色，逐渐转化为更成熟的黑色。 作为曲霉属最常见的一个品种，黑曲霉在土壤和空气中都广泛存在，也是最容易从自然环境中获取的重要发酵菌种之一，是一种很“亲民”的发酵菌。 同时，黑曲霉群又是食品发酵中最关键的菌群，在适宜的温度下，黑曲霉群能够分泌淀粉酶、糖化酶、柠檬酸、葡萄糖酸等多种物质，堪称发酵全面手。  此外，有很多茶友不理解渥堆过程中堆温为什么会自然升高，其实这也是黑曲霉的功劳，黑曲霉大量繁殖的过程中，不仅会生成伴随酶，也会出现产热现象。[3] 在利用黑曲霉发酵上，普洱熟茶与白酒呈现出惊人的相似性，我们都知道酒类发酵分为固态发酵和液态发酵两个阶段，而在液态发酵的酒窖，黑曲霉依然存在。 只要你参观过国内外的知名酒窖，就会发现一个“奇怪”的现象：酒明明是躺在瓶子里的，但酒窖的墙壁上仍然会成片附着的黑曲霉菌群。  如果你能获得主人允许，进而走进观察，还会发现每个霉斑块都是厚度不一，而且还会出现明显分层，贴墙部为灰绿色，中层米黄色，外层则是灰黑色。 实际上就和大树的年轮一样，霉斑厚度的分层现象，折射着这座酒窖的历史，使用时间越长，分层数量愈多，微生物活性越强，这与渥堆发酵是一致的。[4] 曲霉属这么多，为什么黑曲霉能独占鳌头？这就要说到黑曲霉的战斗力了——附着力与渗透性超强，在最初的“攻城战”，能轻易攻破发酵底物的保护屏障。  攻入内部后，黑曲霉又会在发酵底物这一营养源上繁衍生息，产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等多种强活性酶系物质，为之后的“酶促发酵”做物质储备。 以上就是以黑曲霉为例的微生物产酶基本原理阐释，还需要说明的误区是：黑曲霉不属于有益菌，在渥堆中也不是绝对主导地位，与熟茶风味形成关系也不大。 首先，很多研究渥堆发酵的专业论文，将黑曲霉定性为对人体有益的菌种，但实际上这是一种误解，黑曲霉及其所属的霉菌属都属于腐生菌，发酵时需要趋利避害。[5]  黑曲霉的攻击性强，如果附着在大米等粮食上，很快就会产生腐败，而渥堆发酵时会特别限制其发挥，只在发酵前期充分发挥其有效作用。 虽然黑曲霉在渥堆发酵中的地位至关重要，但并不是说只有黑曲霉“一个人在战斗”，参与早期渥堆发酵包含几十种菌群，更像是大兵团会战的概念。 科学实验已经证明，黑曲霉在发酵前期会击破发酵底物（即毛茶）自身的保护层，并产生各类活性酶系，为之后的微生物“大部队'驻扎提供稳定环境。  但当渥堆发酵进入“酶促发酵”阶段时，黑曲霉的活性就会逐渐丧失，不会导致普洱茶的霉变，也就是说，当消费者喝到熟茶时，黑曲霉早已消亡。 当然，如果发酵手法不当，导致黑曲霉持续存在，那做出的茶喝起来有涩麻感，钉口，之后的专题文章中，陆离会从渥堆发酵实操角度分析如何避免这种情况。 这段的最后，陆离要再次重申，科研报告早已证实，霉菌只是发酵前期的助力，无法长时间保留，无法与人体共存，更不可能通过茶汤进入体内，危害健康。[6]  屡遭重伤的细菌很多人对细菌的误解比霉菌还甚，普通人认为它会导致腐败变质，消费者担心茶品安全，造谣者则会把火力对准细菌，得出普洱熟茶有害的错误结论。 实际上，很多人对细菌的认识还是远远不够，翻开儿童科普读物“十万个为什么”，或者问一问身边的医生朋友，我们都会更加了解细菌的全貌。 细菌无处不在，从无底海渊，到万米深空，再到地壳之底，都有着细菌活跃的身影。  细菌数量浩瀚，随手抓起一把土壤，其中的含菌量就高达数百亿，人体肠道中一生都驻扎着数百种肠道正常菌丛，总数可达100万亿之多。 细菌意义重大，随着现代生命科学的不断发展，细菌成为了分子水平、基因水平、基因组水平研究的基本对象，为人类的发展做出了巨大的物质贡献。 说个最具代表性的例子，对抗疾病的大多数抗生素等药物，基本都是由微生物发酵而来的，未来微生物将成为食品工业、现代农业、生物医药等领域的主流。  明确了细菌的真实身份后，我们再看来来渥堆发酵中的细菌表现。当堆温升至40℃，细菌就会产生，并对渥堆发酵过程和熟茶滋味形成产生巨大影响。 但具体的细菌有哪些，数量是多少，科研界至今没有探明，一些研究报告认为发酵过程产生的细菌很少，但实际上不是很少，而是太多，太小，以至于难以检测。 这也是摆在发酵食品界面前的一大难题，但随着科研水平的不断提高，业界还是检测出了一些关键菌种，并对其作用和数量进行了初步探索。[7] 其中最具代表性的为乳酸菌，其中包含乳杆菌属和链球菌属，和醋酸杆菌中的木醋杆菌( A. xylinum)，二者的共同作用下，会使普洱熟茶初期发酵产生偏酸。 进入“酶促发酵”阶段后，毛茶的酸感就会逐步递减，回归到难以被察觉的偏弱状态。 此外，还有能形成芽孢的芽孢杆菌属( Bacillaceae)，醋化醋杆菌( Acetobacteraceti)和巴氏醋杆菌(A. pasteurianus)等不同作用的菌种。 根据这些细菌对人类的意义，人们将其分为益生菌和致病菌，而对于渥堆发酵来说，其到底有没有产生致病菌，就是茶品安全的关键。 这里陆离要明确地给出这个问题的答案：普洱熟茶没有致病菌！这是因为普洱茶内含的多酚类物质丰富，当细菌繁衍到某个阶段时，会自发出现“拮抗反应”。 表现在微观层次，就是发酵过程会产生少量的青霉类次级代谢物质，这些物质数量极少，但作用极强，能完全抑制致病菌的产生和繁衍。 在这一重大事实前，业界不敢妄下结论，而是对其进行了近十年的化学检测，结果数百份正规品牌熟茶制成的样本，一个都没有发现有致病菌的存在。[8] 科研团队又再次将样本交由权威检测机构协助复验后，才最终确认了这一事实，由结果倒推分析，才发现了是这些青霉类的小分子次级代谢物起了关键作用。 可堪大用的酵母作为公认的“工业上最重要，应用最广泛”的微生物，酵母菌在酿造、食品、医药工业中都发挥着重要作用，有着“家养微生物”的美誉。 在认知科普层次上，我们要将酵母菌与霉菌区分开来，并明确“酵母菌”只是一个俗称，它的本质是以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌。 在渥堆发酵中，目前最新的检测成果能查出20多种，但根据实际发酵成果来倒推的话，实际数目远远不止这些，仅目前探明的酵母菌种就有： 路德类酵母（Saccharomyces ludwigii）；克鲁斯假丝酵母（Candida crusei）；汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii） 粟酒裂殖酵母（Schizoaccharomyces pombe）；酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）；不限酵母（Saccharomyces inconspicus） 热带假丝酵母（Candida tropicans）；拜耳结合酵母（Zygosaccharomyces bailii）；克勒克酵母（Kloeckera）... 和习惯“大兵团会战”的霉菌相似，酵母菌在进行渥堆发酵时，也是和以上这些酵母菌种协同作战，有时还会和醋酸菌及乳酸菌联手解决棘手的“敌人“。[9] 其中最具代表性的，是发酵时酵母菌和醋酸菌所体现的共生关系，在渥堆发酵初期，酵母菌会将蔗糖成分降解为葡萄糖和果糖，使不能直接利用的醋酸菌得以快速繁衍。 在酵母菌的帮助下，醋酸菌会将葡萄糖和果糖氧化，产生能保护它俩免受其他微生物侵袭的乙醇和乙酸等物质。二者的功能互补，像一对配合默契的搭档。 此外，与黑曲霉不同的是，酵母菌在有氧条件下，就能存在于茶叶表面，20℃的堆温就能开始生长，30℃堆温则能大量繁衍，产生作用。 同时酵母菌又有着“代时”短的特点，以每翻堆一次为一轮发酵来算的话，酵母菌每次都是第一个入场和退场，完成使命后就沉淀在茶堆的底层。 这就导致堆底茶灰中的酵母菌含量，是一般毛茶的数十倍，将这些沫子消毒干燥二次回收，就制成了茶酵母，在新车间养地和未来的智能发酵领域都有大用。 因此，对于目前的普洱茶科研界来说，酵母菌是最值得深入研究，也是最容易获得重大科研成果的菌种之一，原因就在于酵母菌的可回收特性。[10] 以上就是这篇渥堆发酵微生物科普的全部内容了，与上篇文章相比，这篇的专业性更强，理解起来可能会有一些困难。 微观研究是理解宏观行为意义的基础，验明渥堆发酵微生物真身，还要知道熟茶是怎么来的？有哪些制作细节？由生转熟的过程中，这些茶叶到底发生了什么... 下篇专题文章，我们继续聊聊，如何从零开始，打造出一座渥堆发酵车间。 [1] 梁名志, 夏丽飞, 陈林波,等. 普洱茶渥堆发酵过程中理化指标的变化研究[J]. 中国农学通报, 2006, 22(10):321-321. [2] 付赢萱, 刘通讯. 多酚氧化酶对普洱茶渥堆发酵过程中品质变化的影响[J]. 现代食品科技, 2015, 31(3):5. [3] 吴桢. 普洱茶渥堆发酵过程中主要生化成分的变化[D]. 西南大学, 2008. [4] 孔祥君. 普洱茶渥堆发酵过程中特定高温菌群的动态及其与品质指标变化的相关性研究[M]. 昆明理工大学, 2012. [5] 李长文, 李巍, 梁慧珍,等. 渥堆发酵普洱茶中微生物总DNA的提取方法:. [6] 孙云, 蒙肖虹, 张惠芬,等. 普洱茶渥堆发酵过程中益生菌群的研究[J]. 昆明理工大学学报(理工版), 2008, 33(5):72-75. [7] 姚静, 陈迪, 郑晓燕,等. 普洱茶渥堆发酵过程中细菌种群的分离与分子鉴定[J]. 安徽农业科学, 2013(6):3. [8] 白文祥. 云南普洱茶渥堆发酵过程关键控制因素分析[J]. 中国茶叶, 2009(2):2. [9] 采文. 普洱茶渥堆发酵的化学成分变化[J]. 2008. [10] 陈保, 满红平, 姜东华,等. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析普洱茶渥堆发酵过程中的香气成分变化[J]. 食品安全质量检测学报, 2017, 8(6):8. |
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