戴宇樵 潘科 李琴 冉乾松 楊婷 劉亞兵 劉忠英 方仕茂 谷文軍

摘要：黑茶為六大茶類之一，是一種具有特殊風(fēng)味特征的發(fā)酵茶。目前已經(jīng)有大量研究關(guān)注于黑茶品質(zhì)的形成機(jī)理，主要圍繞黑茶的色澤、香氣、滋味3個(gè)方面，也有大量研究關(guān)注于黑茶的保健功效，主要圍繞黑茶的減肥降脂、改善腸道免疫、抗氧化、抗癌等作用機(jī)制，這些成果為黑茶加工與改善預(yù)防疾病方面提供理論指導(dǎo)，為黑茶產(chǎn)業(yè)助力。

關(guān)鍵詞：黑茶;工藝;微生物;香氣;降脂

中圖分類號(hào)：TS272 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2021）10-0024-06

黑茶是一種在加工過程中有微生物參與品質(zhì)形成的發(fā)酵茶[1]。隨著人們生活水平提高，“富貴病”的發(fā)病率也越來越高，因此黑茶獨(dú)特的風(fēng)味屬性與其明顯的減脂降壓功效吸引了大量消費(fèi)者的關(guān)注[2-3]。關(guān)于黑茶風(fēng)味形成機(jī)理與功效影響機(jī)制已經(jīng)成為眾多學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)，新型的科研技術(shù)手段與更加深入全面的研究方向使黑茶產(chǎn)業(yè)得到了較大的推進(jìn)[4]。

1 黑茶品質(zhì)特征

黑茶是一種后發(fā)酵茶，原料大都來源于外形粗老的鮮葉制成的毛茶，經(jīng)過黑茶特有的渥堆發(fā)酵工藝，使其由毛茶的色澤轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚蛏詈稚哂歇?dú)特的風(fēng)味[5]。

1.1 黑茶加工工藝

目前，云南、湖南、四川、廣西、湖北等地都是黑茶的主產(chǎn)區(qū)，不同地區(qū)的加工工藝也有所區(qū)別[6]，如湖北和云南黑茶均是將鮮葉制成曬青毛茶，作為后發(fā)酵原料，經(jīng)過渥堆、精制、壓制、干燥制成黑茶[7-8]，而湖南、四川、廣西地區(qū)的黑茶均是將鮮葉經(jīng)過殺青、初揉后進(jìn)行渥堆或堆悶，再以干燥制得黑毛茶為原料，進(jìn)行“發(fā)花”或者渥堆、壓制、干燥制成黑茶[9-11]。如表1所示，不同的地區(qū)因氣候地理?xiàng)l件的不同，原料品質(zhì)與工藝具有差異明顯，故而形成了各個(gè)產(chǎn)區(qū)黑茶的獨(dú)特品質(zhì)。

1.2 黑茶微生物分類

微生物與黑茶品質(zhì)的形成密切相關(guān)，黑茶的渥堆過程涉及一系列的微生物作用，在胞外酶、微生物熱與微生物自身代謝綜合作用下形成了黑茶的特征性風(fēng)味[14]。研究發(fā)現(xiàn)，黑曲霉、青霉屬、酵母屬、根霉屬均是黑茶渥堆中的優(yōu)勢(shì)菌群，乳酸桿菌也在渥堆過程中對(duì)黑茶品質(zhì)形成作用明顯，且冠突散囊菌更是茯磚茶“發(fā)花”工藝的關(guān)鍵微生物[15-16]。這些菌群主要通過產(chǎn)生纖維素酶、果膠酶、糖苷酶、葡萄糖淀粉酶、乳酸酶等多種水解酶影響黑茶風(fēng)味;在這些酶作用下，茶葉中的多糖、蛋白質(zhì)、果膠、脂肪、纖維和部分不可溶性化合物等有機(jī)物發(fā)生氧化、聚合、水解、轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生多種有機(jī)酸，且不同菌種水解酶對(duì)茶葉中的成分具有選擇性，正是不同酶的協(xié)同性塑造了黑茶獨(dú)特的風(fēng)味[17-19]。

在普洱熟茶渥堆過程中，大量酵母的生長對(duì)普洱熟茶甜醇滋味的形成有顯著作用，根霉屬能分泌酒化酶與有機(jī)酸，產(chǎn)生具有芳香的脂類物質(zhì)[20]。在茯磚茶加工中，冠突散囊菌生長過程產(chǎn)生的有機(jī)酸降低了茶氨酸和糖含量，從而使兒茶素氧化聚合形成大量茶褐素，產(chǎn)生濃郁的菌花香，起到改善茯磚茶風(fēng)味的作用[21-22]。在六堡茶的加工中，曲霉菌和青霉菌促進(jìn)其變色，在后發(fā)酵階段，也有少量產(chǎn)生“金花”的菌屬出現(xiàn)，在陳化階段，較多“金花”出現(xiàn)，促進(jìn)多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化，消除青氣，使滋味醇和[18]。目前在實(shí)際生產(chǎn)中，更有通過人為控制菌群生長來調(diào)控最終的黑茶品質(zhì)，由此可見，微生物作用是黑茶品質(zhì)形成的決定性因素[23]。

1.3 黑茶色素物質(zhì)研究

黑茶渥堆的過程中，在濕熱作用下，由于黑茶中大量的兒茶素轉(zhuǎn)化為茶褐素，大量的葉綠素降解為脫鎂葉綠素a、脫鎂葉綠素b、脫鎂葉綠素酸酯a與脫鎂葉綠素酸酯b，類胡蘿卜素中葉黃素和 β-胡蘿卜素含量也呈明顯增加趨勢(shì)，這些色素的形成與積累形成了黑茶區(qū)別于其他茶類的首要特征——干茶色澤褐黑，湯色紅褐[24-25]。同時(shí)，通過高效薄層色譜分析發(fā)現(xiàn)，在不同的黑茶中，脂溶性色素的組成及含量差別較大[26]，且色澤也是判斷黑茶加工程度的重要依據(jù)，如在普洱熟茶渥堆過程中多酚類物質(zhì)與脂溶性色素的變化對(duì)最后湯色的形成起到?jīng)Q定性影響[27-28]。黑茶色素的形成與微生物的作用也分不開，隨著茯磚茶加工中色素變化，脫鎂葉綠素a、脫鎂葉綠素b、脫鎂葉綠素酸酯a、脫鎂葉綠素酸酯b及其部分類胡蘿卜素的含量在“發(fā)花”期間均有所增加。優(yōu)勢(shì)菌種冠突散囊菌的閉囊殼呈現(xiàn)鮮艷的金黃色，這正與葉黃素和β-胡蘿卜素的色澤相近，前人通過對(duì)1個(gè)純“金花”樣品進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其中葉黃素與β-胡蘿卜素含量較高[29-31]。同時(shí)也有研究表明，在普洱熟茶、六堡茶等黑茶渥堆過程中添加果膠酶、纖維素酶、蛋白酶等外源酶，會(huì)對(duì)其色素的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生顯著影響[32-33]。

1.4 黑茶香氣成分研究

黑茶的獨(dú)特香氣源于其加工環(huán)節(jié)中多方面的影響，在渥堆、干燥以及后期儲(chǔ)存過程中，其香氣成分都在發(fā)生變化[34]。加工中醇類、醛類、萜烯醇類和酮類等化合物是黑茶香氣成分的主要組成物質(zhì)[35]。不同類型的黑茶具有各自獨(dú)特的香氣，在普洱熟茶的香氣研究中，前人采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)與頂空固相微萃取（HS-SPME）技術(shù)結(jié)合，結(jié)果顯示，3，4，5-三甲氧基-苯甲醛、2-乙基-丁酸-2-丙烯基酯、亞甲基-丁酸-二甲酯、3，4-二甲氧基甲苯和5-甲基-1，2，3-三甲氧基-苯、十六烷酸、橙花叔醇、橙花醇等物質(zhì)成分對(duì)普洱熟茶香氣品質(zhì)得分的貢獻(xiàn)率較高，表明它們是影響普洱熟茶香氣品質(zhì)的關(guān)鍵香氣成分[36]，且不同的溫度與萃取頭對(duì)其揮發(fā)性成分的檢測(cè)也有影響，通過優(yōu)化頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用的萃取條件使普洱熟茶香氣的檢測(cè)方法更加精準(zhǔn)[37]。在茯磚茶的香氣研究中，采用固相微萃取優(yōu)化湖南茯磚茶中的香氣成分，結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀，分離鑒定出主要由碳?xì)漕?、酯類、醇類、含氮類、雜氧類、酮類、醛類、酸類8類化合物組成的93種香氣成分，其中含量較高的組分有3，5-辛二烯-2-酮（E，E）、2-戊基呋喃、（E，E）-2，4-庚二烯醛、6-甲基-3，5-庚二烯-2-酮等[38]。此外，還比較分析了同時(shí)采用蒸餾萃取法（simultaneous distillation extraction，SDE）和頂空固相微萃取法提取茯磚茶揮發(fā)性成分的效果，優(yōu)化茯磚茶香氣檢測(cè)技術(shù)手段[39]。在六堡茶的香氣研究中，采用全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，共鑒定出以烯酮類、芳香烴化合物、氮雜環(huán)化合物、烯醇類、烯類、胺類、酸酐類、烷烴類、醛類、烯醛類、醚類、醇類、酯類、烯酯類、內(nèi)酯類、酚類、酮類、含硫化合物、有機(jī)酸類、氧雜環(huán)化合物、炔類共21類化合物307種香氣成分，表明烯酮類、有機(jī)酸類、醚類、醛類、芳香烴類等香氣成分可能對(duì)六堡茶的香氣品質(zhì)具有重要影響[40-42]。對(duì)青磚茶的香氣成分同樣采用氣質(zhì)聯(lián)用方法進(jìn)檢測(cè)[43]。越來越多的研究將普洱茶“越陳越香”、茯磚茶“菊花香”、六堡茶“檳榔香”的特征更加清晰化[44-46]。

1.5 黑茶滋味物質(zhì)研究

茶葉中的呈味物質(zhì)種類較多，其中澀味主要來源于多酚類物質(zhì)，以兒茶素和黃酮為主體，苦味主要是來源于咖啡堿、花青素等物質(zhì)，鮮爽味主要來自于游離氨基酸[47-48]。與其他茶類不同的是，在黑茶渥堆過程中，呈味物質(zhì)在微生物分泌胞外酶的酶促作用以及濕熱作用下發(fā)生變化，使酯型兒茶素總含量減少，有機(jī)酸含量增加，蛋白質(zhì)分解形成多種氨基酸，大分子糖類形成可溶性的糖，這些協(xié)同作用下形成了黑茶醇和的口感[49-50]。利用電子舌技術(shù)與感官審評(píng)相結(jié)合的方法發(fā)現(xiàn)，普洱熟茶中的總游離氨基酸、總兒茶素、DL-兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、總有機(jī)酸、檸檬酸和酒石酸等物質(zhì)相對(duì)含量對(duì)普洱茶滋味影響較大。同時(shí)發(fā)現(xiàn)茶多糖與茶褐素對(duì)普洱熟茶的滋味也有顯著影響，在普洱熟茶渥堆過程中，由于茶黃素含量先增加后減少，茶紅素含量逐漸減少，茶褐素含量逐漸增高，使茶滋味發(fā)生很大改變[51-52]。渥堆過程中促進(jìn)黃酮醇苷的降解，使黑茶滋味趨于醇和，咖啡堿含量上升，使黑茶苦味也有所增加[53]。利用高效液相色譜與電子舌技術(shù)結(jié)合感官審評(píng)對(duì)不同儲(chǔ)藏時(shí)間的普洱熟茶、茯磚茶進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其茶湯的滋味隨著時(shí)間的延長愈發(fā)醇和，該結(jié)論為提升黑茶的收藏價(jià)值提供了理論依據(jù)[50，54-55]。

2 黑茶功效

黑茶之所以受到消費(fèi)者的廣泛喜愛，除了其特殊的風(fēng)味特征外還具有保健功效，目前關(guān)于黑茶功效的研究主要關(guān)注點(diǎn)有以下方面。

2.1 降脂減肥

肥胖已經(jīng)是全人類所面臨的難題，嚴(yán)重威脅人類的健康，所帶來的危害除了血脂血糖的升高，還會(huì)使人體的器官產(chǎn)生病變[56]，因此，如何降低體內(nèi)脂質(zhì)含量，已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的健康問題。

大量動(dòng)物試驗(yàn)表明，黑茶具有顯著的降血脂、減肥功效[57-61]。熊昌云等通過動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，普洱熟茶對(duì)營養(yǎng)性肥胖大鼠具有顯著的降脂減肥效果，且效果優(yōu)于綠茶，并且還發(fā)現(xiàn)普洱熟茶的降脂減肥效果與儲(chǔ)存年份呈正相關(guān)[62-63]。在茯磚茶的降脂減肥研究中，傅冬和等在早期就利用了高通量藥物篩選技術(shù)，以與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、糖代謝有關(guān)的過氧化物酶增殖體活化受體（PPARα、PPARγ、PPARδ）、肝X受體（LXR）、法尼酯衍生物X受體（FXR）及前脂肪細(xì)胞（3T3-L1）建立模型，研究茯磚茶的降脂減肥作用及其有效部位[64-68]。通過長年研究發(fā)現(xiàn)[69]，茯磚茶中分離得到3，4-二羥基苯甲酸（DBA）、沒食子酸（GA）、沒食子兒茶素（GC）、3-甲氧基-4，5-二羥基苯甲酸（MDBA）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）及表兒茶素沒食子酸酯（ECG）6個(gè)單體化合物，均表現(xiàn)出對(duì)上述模型的刺激作用，表明此6種化合物均為與茯磚茶降脂減肥功效有關(guān)的活性物質(zhì)。彭靜靜通過建立小鼠的急性高脂血模型，經(jīng)六堡茶灌胃處理，經(jīng)層析色譜（分離純化）后和核磁技術(shù)鑒定發(fā)現(xiàn)六堡茶中槲皮素、咖啡堿、沒食子酸等物質(zhì)可能具有重要的降血脂功能性[70]。劉仲華等以多種黑茶為原料，建立營養(yǎng)性肥胖大鼠模型和高脂血癥大鼠模型、3T3-L1 前脂肪細(xì)胞模型和 Hep G2 細(xì)胞模型，從生化代謝、細(xì)胞學(xué)、基因表達(dá)和蛋白質(zhì)組學(xué)水平上證實(shí)黑茶具有顯著的減肥和降血脂功效，通過動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與脂質(zhì)代謝相關(guān)基因，經(jīng)實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）分析發(fā)現(xiàn)，黑茶可促使與脂肪生成相關(guān)的脂肪酸合成酶（FAS）和REBP-1c基因的表達(dá)顯著下調(diào)，抑制肝臟中脂肪酸的合成;相反，促使與脂肪分解相關(guān)的PPAR-α和CPT-1a基因及調(diào)降血液中膽固醇含量的LDLR基因的表達(dá)顯著上調(diào)，促進(jìn)脂肪酸 β-氧化，減輕體質(zhì)量，以此來深入探究黑茶的降脂減肥作用機(jī)理[56]。

2.2 抗癌

茶葉的抗癌作用一直是茶葉功效中的研究熱點(diǎn)，黑茶中所具有的茶多酚、茶多糖、茶紅素、茶黃素等單體物質(zhì)均能夠抑制癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡[71]。在早期研究中，宋魯彬等以體外培養(yǎng)的胃癌細(xì)胞株SGC-7901和結(jié)腸癌細(xì)胞系 HCT-8 為試驗(yàn)對(duì)象，采用高通量篩選技術(shù)證實(shí)黑茶提取物能抑制消化道腫瘤細(xì)胞的生長[72]?；粞┥?fù)ㄟ^實(shí)時(shí)熒光定量PCR與Wsetern blot等分子生物學(xué)試驗(yàn)技術(shù)驗(yàn)證了安化黑茶提取物抑制直腸癌細(xì)胞增殖和促進(jìn)凋亡機(jī)理，且濃度與抑制作用呈協(xié)同作用，同時(shí)確定了安化黑茶提取物對(duì)與癌細(xì)胞的增殖和凋亡密切相關(guān)的癌細(xì)胞中異?；罨慕z裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路具有影響，可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡[73]。

2.3 調(diào)節(jié)腸道免疫功能

腸道功能關(guān)系著人體代謝健康，早期研究已表明，黑茶可以調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸道健康狀態(tài)。大腸桿菌0157：H7是一種可嚴(yán)重致病的菌，劉平以感染該菌小鼠為模型進(jìn)行茯磚茶灌胃10 d的試驗(yàn)，檢測(cè)小鼠的血液學(xué)、組織病理學(xué)、免疫學(xué)等指標(biāo)后，發(fā)現(xiàn)其胃腸道等器官受損的黏膜得到一定的修復(fù)，炎癥減輕，結(jié)腸內(nèi)的乳酸桿菌、類桿菌種群多樣性增加，證實(shí)了茯磚茶能夠?qū)勾竽c桿菌感染引發(fā)的炎癥，同時(shí)提高機(jī)體免疫功能，調(diào)整腸道菌群[74]。除致病菌外，黑茶也能夠通調(diào)節(jié)腸道菌群數(shù)量改善抗生素引起的腸道菌群紊亂的現(xiàn)象[75]。

Mo等通過高通量篩選技術(shù)與超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-MS/MS）技術(shù)鑒定廣西瑤族黑茶中對(duì)腹瀉具有預(yù)防作用的12種代謝物，為探究廣西瑤族黑茶防腹瀉機(jī)理奠定了理論基礎(chǔ)[76]。唐飛也通過小鼠動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)了青磚茶對(duì)小鼠胃腸道菌群及功能有積極影響[77]。李丹發(fā)現(xiàn)，普洱熟茶和茯磚茶在一定的劑量下均能夠幫助腸道菌群失調(diào)的小鼠恢復(fù)腸道內(nèi)乳酸桿菌和雙歧桿菌的菌群數(shù)量，證實(shí)黑茶能使腸道內(nèi)的腸球菌等益生乳酸菌增多，并使大腸桿菌減少，從而優(yōu)化調(diào)節(jié)腸道內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu)[78]。

陳欣利用普洱茶茶褐素進(jìn)行離體腸道菌群代謝試驗(yàn)，運(yùn)用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)分析茶褐素在大鼠腸道菌群作用下的代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有對(duì)羥基苯丙酸、可可堿、沒食子酸、3-O-甲基沒食子酸或 4-O-甲基沒食子酸、兒茶素等，從而推測(cè)黑茶能夠調(diào)節(jié)腸道菌群的原因可能與以上化合物的功效有關(guān)[79]。

2.4 抗氧化

醫(yī)學(xué)研究表明，大部分的臨床病變和人體衰老均與氧自由基對(duì)細(xì)胞的影響有關(guān)[80-83]，抗氧化已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)關(guān)注熱點(diǎn)，黑茶抗氧化機(jī)制近年來也引起學(xué)者們的深入關(guān)注。

Lv等采用清除DPPH自由基（DPPH·）、清除ABTS自由基（ABTS+·）、鐵還原抗氧化能力（FRAP）法、細(xì)胞抗氧化活性（CAA）法（HepG2細(xì)胞）對(duì)普洱茶、茯磚茶、六堡茶等44個(gè)黑茶樣品進(jìn)行抗氧化能力評(píng)價(jià)，對(duì)這些黑茶的抗氧化活性進(jìn)行分析，證實(shí)不同品種的黑茶具有不同的抗氧化活性，且差異顯著[84]。

采用同樣的測(cè)定指標(biāo)，F(xiàn)an等從發(fā)酵的紫娟普洱茶中提取了乙醇溶性色素，發(fā)現(xiàn)該提取物使細(xì)胞超氧化物歧化酶（SOD）活性增強(qiáng)397.3%，證實(shí)紫娟普洱茶具有良好的抗氧化活性[85];楊新河等初步探明其體外抗氧化作用及活性部位，證實(shí)青磚茶具有體外抗氧化作用，并發(fā)現(xiàn)其提取物不同極性部位的抗氧化活性以乙酸乙酯層和正丁醇層較強(qiáng)[86-87]。也有研究表明，廣西六堡茶、四川康磚茶、雅安藏茶等其他幾類黑茶同樣具有較好的抗氧化能力[83，88-89]。

隨著科技的進(jìn)步，檢測(cè)抗氧化性方法更加精細(xì)化，周卿意駿等用基于高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)（HPLC-Q-TOF-MS/MS）的安化黑茶抗氧化活性成分快速篩選和鑒別的方法，依據(jù)質(zhì)譜裂解規(guī)律及文獻(xiàn)檢索，從安化黑茶乙酸乙酯與正丁醇提取部位中分別鑒定出 32、28 個(gè)抗氧化活性成分，從熟茶中分別鑒定出 31、26 個(gè)抗氧化活性成分[90];王貞睿等建立模型，利用黑茶可還原三價(jià)鐵離子性質(zhì)，采用三價(jià)鐵離子介導(dǎo)的“關(guān)-開”法，建立新的熒光分析法[91-92]。

3 展望

目前為止，國內(nèi)外關(guān)于黑茶研究主要分為2個(gè)方面，一是黑茶品質(zhì)形成的機(jī)制研究，主要關(guān)注在在黑茶加工過程中化學(xué)物質(zhì)的變化規(guī)律，探究微生物作用在黑茶渥堆過程對(duì)其品質(zhì)形成產(chǎn)生的影響，并關(guān)注微生物作用對(duì)單體物質(zhì)的影響，以此進(jìn)行工藝優(yōu)化，產(chǎn)品開發(fā);二是黑茶保健功效的研究，主要通過建立活體模型、活體受體模型，運(yùn)用組學(xué)技術(shù)探究黑茶微生物、基因、代謝物及酶對(duì)于模型各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響。從近年來國內(nèi)外研究趨勢(shì)可看出，目前相關(guān)領(lǐng)域中尚待探究的問題及未來可深入的研究方向有：（1）不同黑茶加工過程中，其優(yōu)勢(shì)微生物菌群對(duì)于黑茶不同香氣、滋味物質(zhì)的變化影響，更精準(zhǔn)地探究黑茶品質(zhì)形成機(jī)制。（2）將多組學(xué)技術(shù)以其多方面受體模型建立等應(yīng)用到茶葉功能成分的研究中，深入關(guān)注黑茶中物質(zhì)單體成分的作用機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)黑茶健康功能的研究。（3）整合目前研究已掌握的渥堆調(diào)控技術(shù)手段與參數(shù)，以促進(jìn)黑茶風(fēng)味形成與提升黑茶保健功能為指標(biāo)，研發(fā)出不同風(fēng)味和保健功效的黑茶新產(chǎn)品，促進(jìn)黑茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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