云南普洱茶渥堆发酵

大家都知道，红茶制造中儿茶素氧化聚合，是茶叶中多酚氧化酶等酶系的作用，但普洱茶儿茶素氧化降解的机理却报道甚少。本文作者经过对普洱茶制造过程中酶和微生物作用研究后，认为在普洱茶原料初制过程中酶活性已基本被抑制，引起儿茶素剧烈氧化的直接原“因是该茶在堆积中微生物代谢的生物热化学反应所致。

在普洱茶渥堆过程中，茶叶要经过四次以上“翻堆”。这主要是因为湿热条件下茶堆中多种益生菌大量繁殖，其呼吸作用加强，堆温不断升高，最高可达 60℃以上。为了保证微生物正常代谢和茶叶中香味成分的温和转化，必须用“翻堆”来控制堆温、pH值和相对湿度等。据《云南茶叶进出口公司志》记载，云南普洱茶人工渥堆发酵工艺推广是从70年代初开始的。已故吴启英工程师等从广东回来后，试验有了突破性进展。该文说：“1973年开始，昆明茶厂采取渥堆速成发酵的办法来达到上述品质形成的目的。”通过湿热作用，促进儿茶素非酶性自动氧化，减除苦涩味，使滋味变醇，发展特殊香气。“渥堆的场所要求清洁，无异味，无日光直射，室温保持在25℃以上，相对湿度在85％左右。将茶叶分级堆在篾垫上至一定厚度，喷水，上盖湿布，并加覆盖物，以保湿保温，促进化学变化”。
“一般认为在渥堆中起主要作用的是水热作用，同时也不否认微生物和酶的作用。水热作用的主要方向是增加茶坯水分。如含水量过低，堆温就不容易升高。随着堆温的升高，化学变化加速进行，因而茶坯的色、香、味也发生明显的变化”。 (《云南茶叶志》)

为了弄清事实真相，本文笔者从80年代中即带领研究生连续进行实验，并向四川省科委申请了应用基础研究项目《黑茶在制造中生理活性物质形成及其机理研究》。三年研究结果令人欣喜。

首先，对普洱茶渥堆过程水热变化的监测及微生物分离鉴定结果表明，大量益生菌在渥堆中先后出现，并使其代谢所产生的呼吸热对堆温及湿热条件产生积极的影响。而充作培养基的普洱茶原料中糖类，纤维素给微生物提供充足的碳源和氮源，同时促进了自身的酵解与转化，为普洱茶滋味改善打下基础。

其次，微生物在代谢中所产生的外源酶对堆积过程中的发酵作用有一定影响。尤其多酚氧化酶(PPO)活性与黑曲霉消长呈高度正相关关系 (r=0．9241)，但微生物热的作用是茶叶中大量高分子化合物氧化降解的主导因素，尤其是嗜热性黑曲霉菌的作用。这可以从我们对渥堆过程不同时期普洱茶在制品的微生物种类和数量的分析和渥堆中水热、 pH值变化动态的检测中找到答案。

大量研究表明，微生物代谢过程所产生的生物热化学作用可以形成大量新的挥发性香气物质。如黑曲霉(Asp，niger)在培养过程中可以产生3—甲基丁酸、3-辛酮、1—辛烯-3-醇、3-辛醇、2-辛烯—3—醇等挥发性香气物质，而在大量阿魏酸存在条件下，它还能生成 1、2—二甲氧基-4-甲基苯，1、2-二甲氧基-4-乙烯基苯等多种化合物，表明黑曲霉具有使酚性羟基甲基化的能力。

者所在研究所龚正礼等一项研究证明，普洱茶在沤堆发酵中产生了一些在普通绿茶或乌龙茶中所未出现的香气物质，它们分别是： (1)1、2-二甲氧基-4-甲基苯、(2) 1、2-二甲氧基-4-乙基苯、(3)1、 2、3-三甲氧基-4-甲基苯、(4)I、 2、3-三甲氧基-4-乙基苯。

日本川上美智子等的研究已显示出同样的结果，可以认为普洱茶中的表没食子儿茶素没食子酸酯(L-EGCG)在氧化降解过程中脱没食子酰基形成没食子酸，而没食子酸的羟基(OH．-)的氢被CH．3，取代实现甲基化则产生甲氧基苯的类似结构化合物。甲氧基苯衍生物同样具有较强抗氧化活性。

研究还表明，在普洱茶渥堆发酵过程中，位阻大的表没食子儿茶素(EGCG)转变为位阻小的反式儿茶素(GCG)，其清除自由基的能力反而有所增强。因为从抗氧化活性比较中普洱茶提取物抗氧化活性显著高于绿茶，也可以解释为儿茶素的异构化有利于其抗氧化作用能力的提高。

20世纪80年代以来，人们对茶叶中类黄酮多聚体进行生化、药理的研究结果还发现，茶多酚类无论在加工过程或者提取分离过程，加热后均会发生氧化聚合，产生的寡聚体使分子共轭双键延长，并产生红移现象，吸收波长增大颜色加深。但由于这些寡聚体酚性羟基没有减少，共轭效应增强，电子对更偏向苯环，氢原子更易脱离而加强供氢能力，导致了寡聚体抗氧化，清除自由基效果的增强。多项动物和临床实验亦表明普洱茶的茶多酚充分氧化形成的茶色素(TB)同样具有很强的生理活性，因此普洱茶的抗氧化能力同样不低于绿茶及乌龙茶。

综上所述，可以认为在普洱茶原料生产过程中，由于杀青及干燥等工序已使多酚酶 (PPO)活性受到强烈抑制。普洱茶品质发生质变源于渥堆过程产生的生物热化学作用及贮存阶段的非酶促氧化作用。这可以从我们对普洱茶原料及渥堆过程中多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶及过氧化物酶活性的跟踪，发现其酶活性与儿茶素变化没有显著的相关关系，但儿茶素的变化却与渥堆中温度变化及微生物消长呈一定的相关关系。表明微生物中各种嗜热曲霉菌的大量繁殖促进茶堆温度上升，从而引起茶叶中儿茶素加快氧化聚合，使儿茶素大量减少。而没食子酸的形成和香气成分中二甲氧基苯等的增加则从另一个方面说明这种变化的不可逆事实。

四、湿热条件、蛋白质减少