1974年昆明茶廠(chǎng)吳啟英應(yīng)用了“普洱熟茶渥堆技術(shù)”，極大地改善了普洱茶的品飲品質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量得到了一定保證，將傳統(tǒng)普洱茶漫長(zhǎng)的自然發(fā)酵時(shí)間縮短為45天左右，并為云南省的現(xiàn)代普洱茶生產(chǎn)提供了科學(xué)的理論依據(jù)，在生產(chǎn)工藝上提出了規(guī)范的品質(zhì)要求，得出了研究結(jié)果：普洱茶后發(fā)酵的機(jī)理是微生物在起主導(dǎo)作用。
1、普洱茶后發(fā)酵的實(shí)質(zhì)
GB/T 22111-2008《地理標(biāo)志產(chǎn)品 普洱茶》中對(duì)普洱茶的后發(fā)酵作了更為科學(xué)、簡(jiǎn)潔、明了的定義：系普洱茶加工中的獨(dú)特工藝。指云南大葉種曬青散茶或普洱茶(生茶)在特定的環(huán)境條件下，經(jīng)微生物、酶和濕熱等綜合氧化作用，其內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化，而形成普洱茶(熟茶)獨(dú)有品質(zhì)特征的過(guò)程。
目前，市場(chǎng)上的普洱茶(熟茶)均是由渥堆發(fā)酵而成的。由于其特定的“渥堆”過(guò)程，微生物分泌的胞外酶的酶促作用，微生物呼吸代謝產(chǎn)生的熱量和茶葉水分的濕熱協(xié)同下，發(fā)生茶多酚的氧化、縮合，蛋白質(zhì)和氨基酸的分解、降解，碳水化合物的分解，以及各產(chǎn)物之間的聚合、縮合等一系列反應(yīng)，形成普洱茶具有的干茶色澤褐紅，條索肥壯重實(shí)，耐貯耐泡，茶湯紅濃明亮，陳香顯著，滋味濃醇回甘，葉底褐色柔軟的特點(diǎn)。
普洱茶后發(fā)酵是多種混合微生物的固態(tài)發(fā)酵過(guò)程。微生物在后發(fā)酵過(guò)程中所引起的各種化學(xué)作用，對(duì)茶葉質(zhì)量影響很大，有利有弊。在此過(guò)程中微生物的類(lèi)群、水分含量和濕度大小、溫度的高低、氧氣的多少等多個(gè)因素都會(huì)對(duì)整個(gè)后發(fā)酵的好壞起到?jīng)Q定性的作用。
2、微生物發(fā)酵普洱茶的生產(chǎn)工藝控制
2.1 普洱茶后發(fā)酵過(guò)程中的微生物
20世紀(jì)70年代后研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)入普洱熟茶渥堆后發(fā)酵技術(shù)。很多研究都表明，普洱茶后發(fā)酵過(guò)程中，存在著共性的微生物類(lèi)群，但采自不同地區(qū)不同時(shí)期，不同基質(zhì)的研究對(duì)象中又存在著差異。
微生物作用于普洱茶后發(fā)酵的全過(guò)程，主要的微生物種類(lèi)有：黑曲霉、酵母、青霉、根霉、灰綠曲霉、灰綠曲霉群、細(xì)菌、土曲霉、白曲霉、蠟中枝抱霉、曲霉、毛霉、雜色曲霉、聚多曲霉、鏈霉菌屬的灰色和粉紅色球菌。
普洱茶不同發(fā)酵時(shí)期主要微生物類(lèi)群的數(shù)量在不同的研究中有所差別，這可能是由于普洱茶發(fā)酵工藝和原料來(lái)源等的差異所造成的。多數(shù)研究表明，普洱茶后發(fā)酵過(guò)程中，在不同的時(shí)期各種微生物進(jìn)行了種類(lèi)和數(shù)量上的演替，數(shù)量較多的微生物類(lèi)群主要還是霉菌和酵母，而重要的優(yōu)勢(shì)菌是以曲霉菌為主。
2.2 水分和濕度
水是微生物細(xì)胞的重要組成部分，使原生質(zhì)保持
使原生質(zhì)保持溶膠狀態(tài)，保證代謝正常進(jìn)行;是物質(zhì)代謝的原料;起到物質(zhì)溶劑和運(yùn)輸介質(zhì)的作用;有效控制細(xì)胞內(nèi)的溫度變化。
普洱茶后發(fā)酵主要微生物生長(zhǎng)的最適水活度(aw)是不同的，一般細(xì)菌要求水活度0.9-0.99;酵母菌要求水活度0.8-0.9;霉菌要求水活度0.6-0.7。
曬青散茶水分一般含量在8%-10%左右。不增加水分微生物是很難生長(zhǎng)促進(jìn)茶葉發(fā)酵的，同時(shí)微生物產(chǎn)生的生物酶的作用也需要水作為介質(zhì)。根據(jù)各種微生物水活度的要求，發(fā)酵茶水分含量的多少對(duì)特定微生物的生長(zhǎng)也有一定篩選作用，從而水的加入也必須視其茶葉老嫩、氣候、季節(jié)等不同的實(shí)際情況而確定。
掌握的原則是：“高檔茶宜少，低檔茶稍多”。二級(jí)以上高檔原料毛茶補(bǔ)水量為26%-31%;三級(jí)以下中低檔原料毛茶補(bǔ)水量為36%-42%。起堆后在茶的表面蓋上濕潤(rùn)的發(fā)酵布，發(fā)酵布干時(shí)，可揭開(kāi)發(fā)酵布，在面層茶上適當(dāng)灑些水后，仍將發(fā)酵布蓋好發(fā)酵，保證表面茶的濕度，防止過(guò)于干燥而抑制微生物的生長(zhǎng)。操作中，應(yīng)注意空氣溫度對(duì)渥堆茶的影響，雨季宜少，旱季宜多;高溫量多，低溫量少。發(fā)堆過(guò)程中，如遇干熱風(fēng)或大風(fēng)天氣，使茶堆表面走水過(guò)快的，在每次翻堆時(shí)，可適當(dāng)補(bǔ)充水分，量的多少，酌情而定。
發(fā)酵室的濕度在發(fā)酵前期、中期可高一些，控制在85%左右，后期濕度逐步下降至70%以下;濕度的保持有利于保證發(fā)酵茶堆內(nèi)的水分不至于過(guò)多喪失，影響發(fā)酵進(jìn)程。在生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)噴灑水、安裝噴濕器、開(kāi)窗透氣等方法來(lái)控制空間的濕度。
2.3 溫度
溫度影響微生物的生長(zhǎng)、代謝;影響酶活性，最終影響細(xì)胞物質(zhì)合成;影響細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;影響物質(zhì)的溶解度。
不同的微生物其適宜生長(zhǎng)溫度也是不同的，一般霉菌在28℃-35℃，酵母菌25℃-35℃，細(xì)菌35℃-45℃。普洱茶后發(fā)酵過(guò)程中溫度的高低影響著微生物的種類(lèi)和數(shù)量，對(duì)微生物來(lái)說(shuō)，起到了一定選擇的作用，使用一些喜高溫或耐高溫的微生物生長(zhǎng)良好;同時(shí)也會(huì)影響酶的活性和物質(zhì)變化的速度。
微生物的發(fā)育和繁殖對(duì)溫度的要求是有一定規(guī)律的。通常，對(duì)于普洱茶發(fā)酵所需要的微生物來(lái)說(shuō)，在40℃-50℃微生物發(fā)育繁殖最為有利，此溫度范圍，茶葉多酚氧化酶的活性也是最強(qiáng)的。過(guò)高，將大量致死微生物或抑制其生長(zhǎng)，茶葉多酚氧化酶的活性也會(huì)鈍化;過(guò)低，普洱茶發(fā)酵有益的微生物繁殖速度慢，無(wú)用或有害微生物過(guò)度生長(zhǎng)，茶葉多酚氧化酶的活性不足，物質(zhì)轉(zhuǎn)化慢，不利于普洱茶品質(zhì)形成。
普洱茶后發(fā)酵經(jīng)2-9天后，堆溫不低于40℃，但亦不高于60℃。溫度太低;不利于茶多酚類(lèi)物質(zhì)的變化，溫度太高，抑制了微生物的生長(zhǎng)和生物酶的活性，導(dǎo)致品質(zhì)下降。所以當(dāng)溫度低于40℃時(shí)，要采用暖氣管或蒸汽加溫。當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，要立即翻堆，通風(fēng)降溫。因此，普洱茶的發(fā)酵溫度，最宜控制50℃-60℃的范圍內(nèi)。最低不宜低于40℃，最高，不過(guò)超時(shí)65℃。
2.4 氧氣
普洱茶后發(fā)酵時(shí)，微生物直接從空氣中汲取氧，很多因素(曬青散茶老嫩程度、茶堆高度、加水量、空氣濕度等)都會(huì)影響氧的傳遞速率。由于微生物的生長(zhǎng)，在茶堆表面形成菌膜并使之結(jié)塊，而茶堆的中、低部又處于缺氧狀態(tài)，厭氧微生物的生長(zhǎng)而進(jìn)行著厭氧發(fā)酵。工藝上可通過(guò)翻堆來(lái)增加氧含量，促使茶葉中物質(zhì)的氧化和微生物的生長(zhǎng)，現(xiàn)在有通過(guò)主動(dòng)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行發(fā)酵茶堆換氣工藝，但需要注意水分的喪失較多問(wèn)題。因此，普洱茶后發(fā)酵是同時(shí)經(jīng)歷了多次的好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵過(guò)程。
2.5 翻堆
翻堆在普洱茶后發(fā)酵過(guò)程中是一個(gè)非常重要的操作工藝，對(duì)茶堆溫度、水分和濕度、微生物的類(lèi)群、氧化程度等方面起到了控制作用，是控制發(fā)酵進(jìn)程的重要措施。
一般一、二級(jí)茶翻堆7-8次，五、六級(jí)茶翻4-5次，翻堆時(shí)將塊狀茶抖散后擺在茶堆面層上繼續(xù)發(fā)酵;每次翻堆應(yīng)先將上層和四周的面層茶翻開(kāi)另堆，然后擺放在新翻堆茶的中層，從而使茶堆各層都有機(jī)會(huì)在上層得到充分生長(zhǎng)(和供氧有關(guān))，有利于發(fā)酵均勻;另一方面也使其處于中下層后，可以使生長(zhǎng)好的微生物細(xì)胞在相對(duì)厭氧環(huán)境下裂解，釋放出相關(guān)生物酶，有利于發(fā)酵的進(jìn)行;如此進(jìn)行“生長(zhǎng)-裂解-轉(zhuǎn)化”循環(huán)反復(fù)，使渥堆茶葉的微生物作用、濕熱作用和氧化作用交替進(jìn)行。
2.6 發(fā)酵時(shí)間
現(xiàn)今，傳統(tǒng)的普洱茶“渥堆”發(fā)酵的時(shí)間長(zhǎng)短，主要是靠經(jīng)驗(yàn)和最終的發(fā)酵程度來(lái)進(jìn)行控制;此過(guò)程會(huì)受到一些地域、季節(jié)、環(huán)境、翻堆次數(shù)等諸多因素的影響，所以也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循，一般在45-60天結(jié)束發(fā)酵。針對(duì)此情況，許多科技工作者和廠(chǎng)家都在進(jìn)行研究，通過(guò)一定的技術(shù)手段，來(lái)縮短發(fā)酵時(shí)間，使發(fā)酵時(shí)間固定，保證產(chǎn)品品質(zhì)的一致。本課題組經(jīng)過(guò)多年研究，通過(guò)特定的微生物接種發(fā)酵及生長(zhǎng)條件控制的優(yōu)化，形成一定生產(chǎn)工藝控制技術(shù)，可以使發(fā)酵時(shí)間縮短至12-15天。
3、普洱茶優(yōu)勢(shì)菌種混菌發(fā)酵工藝開(kāi)發(fā)
近幾年來(lái)，一些研究人員對(duì)微生物在普洱茶發(fā)酵中的重要作用有了更深的認(rèn)識(shí)，在微生物的菌種分離、篩選、鑒定及發(fā)酵應(yīng)用等方面進(jìn)行了較多的研究，并獲得一定的應(yīng)用性成果。
云南六大茶山茶業(yè)股份有限公司經(jīng)過(guò)五年多的研究、實(shí)踐，在普洱茶發(fā)酵微生物的分離、篩選、工藝研究，生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中試等方面做了大量的工作。
利用此項(xiàng)技術(shù)對(duì)多種來(lái)源的優(yōu)質(zhì)普洱茶進(jìn)行了菌種的分離，共分離得到霉菌、酵母菌、細(xì)菌等菌株100多株，并進(jìn)行了形態(tài)學(xué)方面的觀(guān)察研究，利用自行設(shè)計(jì)的方法和篩選流程對(duì)其發(fā)酵性能進(jìn)行了有針對(duì)性考察和比較研究，從中篩選出有利于發(fā)酵的菌種多株。
根據(jù)普洱茶現(xiàn)有渥堆發(fā)酵的工藝流程及原理，決定采用多菌種混菌發(fā)酵技術(shù)，通過(guò)上百批次發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)，對(duì)菌種的組合配比、水分含量、溫度控制及翻堆時(shí)間等進(jìn)行了詳細(xì)的研究，使發(fā)酵時(shí)間控制在12-15天左右，成品的色澤、口感、滋味得到了大幅度的提高，多批次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明發(fā)酵過(guò)程穩(wěn)定、成品質(zhì)量穩(wěn)定。
通過(guò)生產(chǎn)中試的實(shí)踐觀(guān)察及操作控制、定時(shí)取留樣品、最終產(chǎn)品的感官品質(zhì)品評(píng)，其品質(zhì)特征具有湯色：紅濃明亮，滋味：醇厚回甘潤(rùn)滑，香氣：陳香濃純，無(wú)霉嗆味。
接種優(yōu)勢(shì)菌種進(jìn)行普洱茶的后發(fā)酵生產(chǎn)，可抑制雜菌和有害菌群的生長(zhǎng)，縮短發(fā)酵時(shí)間，提高效率，使生產(chǎn)過(guò)程不受季節(jié)、環(huán)境條件等外界因素的影響，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
4、展望
國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)始更多地關(guān)注有益微生物進(jìn)行普洱茶的發(fā)酵生產(chǎn)，并通過(guò)控制微生物種類(lèi)和數(shù)量、水分和濕度、溫度、氧含量、發(fā)酵時(shí)間等工藝條件，保障普洱茶后發(fā)酵的順利進(jìn)行，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
通過(guò)近年來(lái)的研究結(jié)果，針對(duì)普洱茶發(fā)酵研究最終要立足于應(yīng)用，完善生產(chǎn)控制工藝，使普洱茶品質(zhì)得到保證。今后的研究將基于以下幾點(diǎn)：
發(fā)酵過(guò)程中有益微生物的篩選，尤其要重視發(fā)酵各個(gè)階段有益微生物篩選、搭配應(yīng)用。
結(jié)合微生物生長(zhǎng)規(guī)律，完善工藝控制，讓對(duì)發(fā)酵有益微生物得到充分生長(zhǎng)，從而抑制有害或不利于發(fā)酵的微生物的生長(zhǎng)。
針對(duì)發(fā)酵過(guò)程的階段性，要對(duì)各階段有益微生物的發(fā)酵作用及發(fā)酵產(chǎn)物變化進(jìn)行深入細(xì)致的研究，為微生物用于普洱茶的發(fā)酵生產(chǎn)提供理論依據(jù)，使人工接種優(yōu)勢(shì)菌種進(jìn)行普洱茶的后發(fā)酵生產(chǎn)的工藝更加完善，從而保證普洱茶產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
原文刊載《普洱》雜志
2017年9月刊
作者|阮殿蓉 蔡昌敏/段末
攝影|李一波 趙汀
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