徐莉娜 郭明慧 李艷婷 郭偉偉 郭霄飛 郭 尚
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院,山西 太原 030031)
茶葉起源于中國,盛行于世界[1]。茶樹種植已成為我國一項比較重要且優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè),據(jù)統(tǒng)計,近年來我國的茶樹種植面積已經(jīng)達3.33×1010m2,占據(jù)全球茶樹種植面積的60%以上[2]。雖然我國茶樹種植面積大,產(chǎn)量高,但存在單位產(chǎn)量低,產(chǎn)茶成本較高,產(chǎn)茶率低等問題[3]。由于茶葉品質(zhì)參差不齊,內(nèi)需市場增速緩慢,茶產(chǎn)品競爭力不足,出口創(chuàng)匯通路不暢。我國出口的茶葉大多都是原料茶和中低檔茶,在茶葉市場上競爭力弱,因此造成大量茶葉棄采,資源浪費嚴(yán)重[3]。雖然一些茶葉廢棄料、殘次茶、過期茶等口感不好,但其營養(yǎng)價值還在,亟待被開發(fā)利用,以促進茶資源的合理利用[4-5]。
固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒有或基本沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)中發(fā)酵[6]。菌茶是指將食用或藥用真菌接入以茶葉為主要原料,輔以其他食藥兼容的材料組成的培養(yǎng)基質(zhì)中,固態(tài)發(fā)酵加工而成的一種生物菌體茶[7-8]。蛹蟲草Cordyceps militaris為藥食兩用真菌,其子實體蛋白質(zhì)含量高達40.7%,富含多種生物活性物質(zhì),如蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖等,具有抗炎、抗癌、抑菌等多種功效[9-10]。自2009 年國家批準(zhǔn)蛹蟲草作為新資源食品以來,蛹蟲草產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值已達100 億元人民幣[11]。多年來筆者所在團隊一直致力于挖掘蛹蟲草的野生資源與功能因子,已篩選培育出多株高產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的蛹蟲草菌株[12]。筆者利用蛹蟲草自身的微生物學(xué)代謝特性,有效地挖掘過剩茶和殘次茶資源中的許多功效成分和營養(yǎng)物質(zhì),針對其環(huán)境適應(yīng)性和遺傳學(xué)特性,將蛹蟲草接入茶梗培養(yǎng)基固態(tài)發(fā)酵,制備出新型菌茶?,F(xiàn)將適宜制備菌茶的蛹蟲草菌株篩選及菌茶制備工藝介紹如下,為研發(fā)新型茶葉提供新的思路,同時有效利用過剩茶葉及角茶資源。
(1)供試菌株:蛹蟲草菌株為YCC1 號、YCC2號、YCC3 號和YCC4 號,由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院分離并保藏。
(2)培養(yǎng)基:PDA 固體培養(yǎng)基為馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂15 g,自來水1 000 mL,pH 7.0。PDA 液體培養(yǎng)基為馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,蛋白胨1.5 g,磷酸二氫鉀1.5 g,自來水1 000 mL,自然pH。菌種篩選培養(yǎng)基為茶梗150 g,小麥50 g,魚蛋白胨3 g,硫酸鎂1.5 g,磷酸二氫鉀0.5 g,瓊脂15 g,自來水1 000 mL。
1.2.1 優(yōu)勢蛹蟲草菌株篩選
茶梗干燥后稱取150 g;小麥干燥后粉碎,過篩(孔徑0.1 cm),取篩上的部分50 g;依次加入1 000 mL 水中,水開后繼續(xù)煮0.5 h,8 層紗布過濾除渣,濾液中加入魚蛋白胨3 g,硫酸鎂1.5 g,磷酸二氫鉀0.5 g,瓊脂15 g,補水至1 000 mL,pH 7.0,裝瓶,牛皮紙封口,121 ℃,高壓滅菌25 min。滅菌后倒平板、接種,將4 個供試菌株接入菌種篩選平板培養(yǎng)基中,放入恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。每隔2 d 觀察記錄菌絲形態(tài),并測量菌落直徑,計算菌絲平均生長速度。
1.2.2 菌茶制備
1.2.2.1 培養(yǎng)菌種
固體菌種:用接種棒劃取篩選出的優(yōu)勢菌株菌塊接到PDA 平板培養(yǎng)基上,置生化培養(yǎng)箱,于22 ℃避光培養(yǎng)。液體菌種:用直徑5 mm 的滅菌打孔器在上述PDA 平板上選取5 塊蛹蟲草菌塊接種至含有100 mL PDA 液體培養(yǎng)基的三角瓶(容量250 mL)中,置恒溫搖床,25 ℃,135 r∕min,避光培養(yǎng)3 d 左右,待出現(xiàn)顆粒菌球,均勻懸浮在液體培養(yǎng)基中,液體菌種培養(yǎng)結(jié)束。
1.2.2.2 茶基質(zhì)發(fā)酵
將20 g 供試茶葉在常壓下汽蒸10 min,50 ℃條件下渥堆4 h,調(diào)整含水量為30%,之后放入250 mL組培瓶中,于121 ℃滅菌90 min,冷卻后在無菌條件下接入液體菌種(接種量20%),放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi),于溫度22 ℃,相對濕度70%的條件下培養(yǎng)。發(fā)酵14 d,于60 ℃條件下干燥4 h 至恒重,紫外燈滅菌45 min,即得蛹蟲草發(fā)酵菌茶成品。
1.2.3 茶湯的感官評價
根據(jù)GB∕T 23776—2018《茶葉感官審評方法》標(biāo)準(zhǔn),將5 g 發(fā)酵菌茶放入評估杯中,加入沸水250 mL,蓋上蓋浸泡2 min,按照相同沖泡次序等速將茶水倒入品評杯中,隨后進行第二次沖泡,浸泡5 min,瀝出茶水。以未接種蛹蟲草的茶葉培養(yǎng)基質(zhì)為對照,對茶湯進行感官評價。
通過軟件Excel 2012進行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。
由表1 可知,供試蛹蟲草菌株菌絲生長速度及菌落形態(tài)明顯不同,日均生長速度在0.73~1.67 mm∕d。培養(yǎng)初期,菌絲處于適應(yīng)期,生長緩慢,試驗菌株菌絲生長速度差異不明顯,但培養(yǎng)后期,由于試驗菌株生物學(xué)的特異性,菌絲生長速度差異顯著。YCC2 號、YCC4 號菌株菌絲生長較快;而YCC1 號、YCC3 號菌株整個培養(yǎng)期菌絲生長速度較慢,菌落致密。綜合菌絲生長速度和菌落特征,選YCC2號為制備菌茶發(fā)酵菌株。
表1 供試蛹蟲草菌株在茶梗、小麥復(fù)配培養(yǎng)基上菌絲生長情況
蛹蟲草YCC2 號菌株接入茶葉培養(yǎng)基后菌絲長勢良好,接種2 d 后基質(zhì)表面出現(xiàn)白色星點狀菌落;接種6 d 后,白色菌絲布滿整個茶葉培養(yǎng)基表面,同時明顯看見菌絲在茶葉培養(yǎng)基內(nèi)部延伸;培養(yǎng)14 d后,蛹蟲草菌絲長滿整個茶葉培養(yǎng)基,顏色加深,至此,菌茶發(fā)酵完成(圖1)。
圖1 發(fā)酵菌茶制備工藝流程
由表2可知,接入YCC2號菌株制備的菌茶色澤橙黃色,香氣清淡,無沉淀物,口感醇爽,有茶及蛹蟲草的混合清香。
表2 茶湯感官評價
試驗結(jié)果可知,蛹蟲草YCC2 號菌株在烏龍茶葉和小麥復(fù)配的培養(yǎng)基中長勢良好,為最佳發(fā)酵菌株。用該蛹蟲草菌株發(fā)酵制備的菌茶,茶湯為橙黃色,香氣清淡,無絮狀物,口感清爽,有淡淡的蛹蟲草菌香味。
制備工藝和復(fù)配材料都會影響茶飲品的口感和色澤,因此,后續(xù)試驗可以通過單因素、正交試驗或響應(yīng)面法對工藝條件進行優(yōu)化,以期得到色香味俱佳的茶飲品。同時,按照市場要求以及消費者的需求,可以在此基礎(chǔ)上加入相應(yīng)的水果片、檸檬酸等輔料,使其更加清爽可口、濃韻高香。