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中国精品科技期刊2020

不同产地茯砖茶的品质、抗氧化性比较及“金花”菌形态特征分析

马荣蓉, 冉莉莎, 屈丽池, 谢念祠, 丁梦梅, 朱洺志, 王坤波

马荣蓉,冉莉莎,屈丽池,等. 不同产地茯砖茶的品质、抗氧化性比较及“金花”菌形态特征分析[J]. 食品工业科技,2024,45(6):272−279. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050139.
引用本文: 马荣蓉,冉莉莎,屈丽池,等. 不同产地茯砖茶的品质、抗氧化性比较及“金花”菌形态特征分析[J]. 食品工业科技,2024,45(6):272−279. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050139.
MA Rongrong, RAN Lisha, QU Lichi, et al. Comparison of Quality and Antioxidant Activity of Fu Brick Tea in Different Regions, and Its "Golden Flower" Fungi Morphological Characteristics[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(6): 272−279. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050139.
Citation: MA Rongrong, RAN Lisha, QU Lichi, et al. Comparison of Quality and Antioxidant Activity of Fu Brick Tea in Different Regions, and Its "Golden Flower" Fungi Morphological Characteristics[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(6): 272−279. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050139.

不同产地茯砖茶的品质、抗氧化性比较及“金花”菌形态特征分析

基金项目: 国家重点研发计划(2022YFD2101102);国家自然科学基金(32002095);湖南省自然科学基金(2022JJ20028);长沙市杰出创新青年培养计划(kq2107015)。
详细信息
    作者简介:

    马荣蓉(2000−),女,硕士研究生,研究方向:茶叶功能成分利用与深加工,E-mail:2634172852@qq.com

    通讯作者:

    朱洺志(1986−),男,博士,副教授,研究方向:茶叶品质化学成分研究,E-mail:mzzhu.cn@hotmail.com

    王坤波(1974−),男,博士,教授,研究方向:茶叶加工与茶树次生代谢,E-mail:wkboo163@163.com

  • 中图分类号: TS272.5;Q934.1

Comparison of Quality and Antioxidant Activity of Fu Brick Tea in Different Regions, and Its "Golden Flower" Fungi Morphological Characteristics

  • 摘要: 本研究以湖南省、湖北省、陕西省、浙江省和贵州省5个不同产地茯砖茶为研究对象,分别对其化学成分、品质特征、抗氧化活性及“金花”菌形态特征进行比较分析。结果显示,5个不同产地茯砖茶之间化学成分含量存在显著差异(P<0.05)。其中贵州茯砖茶游离氨基酸、总儿茶素含量最高(9.03、63.12 mg/g)。浙江茯砖茶茶多酚和黄酮含量最高(132.93、8.63 mg/g)。滋味属性显示湖南茯砖苦味最强,陕西茯砖茶涩味最强,浙江茯砖茶苦味回味和咸味最强,贵州茯砖茶鲜味和丰富度最强。不同茯砖茶的抗氧化活性有差异,其中湖北和浙江茯砖茶抗氧化活性较高。相关性分析表明茯砖茶的主要化学成分与滋味属性显著正相关(P<0.05),茶多酚对茯砖茶的抗氧化活性有贡献。5株“金花”菌在相同培养基上形态差异相对较小,湖南菌株生长速度快于其它菌株。本研究对解析不同产地茯砖茶的化学品质具有重要意义。
    Abstract: The chemical composition, quality characteristics, antioxidant activity, and "golden flower" fungi morphology of Fu brick tea from Hunan, Hubei, Shaanxi, Guizhou, and Zhejiang provinces of China had been researched in this study. The results revealed significant differences in the contents of chemical components in different Fu brick tea (P<0.05). Among them, Fu brick tea from Guizhou had the highest contents of free amino acids and total catechins (9.03, 63.12 mg/g, respectively), while Zhejiang Fu brick tea standed out with the most elevated content of tea polyphenols and flavonoids (132.93, 8.63 mg/g, respectively). According to the electronic taste evaluation, the Fu brick tea from Hunan and Shaanxi exhibited the strongest bitterness and astringency, respectively. Meanwhile, the Zhejiang sample had the most powerful aftertaste bitterness and saltiness, whereas the Guizhou sample demonstrated the strongest umami and richness. Different Fu brick teas had different antioxidant activities, with samples from Hubei and Zhejiang showing higher levels of antioxidant activity. Correlation analysis revealed a significant positive correlation between the main chemical components and taste attributes, and tea polyphenols contributed to the antioxidant activity of Fu brick tea. Additionally, morphology indicated that the five strains of "golden flower" fungi from different origins showed slight differences in the same medium, while the Hunan strain grew faster than the others. This study taked an important role in comprehending the chemical quality of Fu brick tea from different origins.
  • 茯砖茶作为后发酵黑茶的代表,具有降脂减肥、降血糖、缓解代谢综合征等功效[13],同时因其在发酵过程中会产生大量金黄色的“金花”菌而闻名,主要以黑毛茶为原料经筛选、渥堆、气蒸、压制成型、发花、干燥和陈化等工序加工制作而成。茯砖茶品质特征形成的关键在于“发花”,其实质是在适宜的温度、湿度下,以冠突散囊菌为主的多菌群协同作用的固态发酵过程[45]。微生物的发酵作用不仅赋予了茯砖茶金花茂盛、菌香浓郁的特征,而且使得其内含活性成分发生了明显的变化[6]

    “发花”是茯砖茶加工过程中微生物作用最活跃的阶段,此过程改变了茯砖中茶多酚及儿茶素、黄酮和氨基酸等主要代谢物的组成,促进了茯砖茶滋味和汤色的形成[7]。已有研究证明真菌群落在茯砖茶代谢产物的形成中具有潜在作用,不同产地的茯砖茶其真菌群落的多样性和丰富度存在差异[8]。目前对茯砖茶中“金花”菌的分离鉴定技术已较为成熟,大多数学者将其鉴定为冠突散囊菌[5,910],也有学者将泾阳茯茶中的“金花”菌鉴定为赤散囊菌[11],不同茯砖茶中的“金花”菌在种属水平上存在差异。彭晓赟等[12]对分离自茯砖茶的冠突散囊菌进行发酵培养,揭示了冠突散囊菌的次级代谢产物具有多种生物活性,赋予了茯砖茶抗菌、抗氧化等生理功能。“金花”菌作为茯砖茶发酵过程中的优势微生物,人们往往通过判断其质量和数量来衡量茯砖茶品质的优劣。不同地区生产的茯砖茶因生产过程中所使用的原料和加工条件的不同对其微生物组成以及化学成分有所影响,可能导致不同地区茯砖茶的品质特征的形成。

    因此,比较分析不同地区茯砖茶的主要化学成分,利用电子舌系统检测5种茯砖茶的滋味属性,用不同方法检测其抗氧化活性,观察对比不同地区茯砖茶的“金花”菌形态特征,对了解不同产地茯砖茶品质及功能等方面的差异性,以及后续研究茯砖茶具有重要意义。

    茯砖茶 湖南省益阳茶厂、湖北省力沃茶业股份有限公司、陕西省泾渭茯茶有限公司、浙江省武义骆驼九龙砖茶有限公司和贵州省过江龙生态黑茶有限公司;没食子酸、咖啡碱、可可碱、茶叶碱、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)等标准品 纯度≥99%,美国Sigma公司;总抗氧化力(FRAP法)、(DPPH法)、(ABTS法)试剂盒 苏州科铭生物技术有限公司;麦芽膏、酵母膏、葡萄糖、琼脂、蛋白胨、氯化钾、硝酸钠、磷酸氢二钾、七水硫酸镁、七水硫酸亚铁等 纯度≥99%,国药集团化学试剂有限公司。

    Scope.A1显微镜 德国卡尔·蔡司股份有限公司;UV-2550紫外分光光度计 日本岛津公司;SA402B电子舌(配备AAE,CTO,CAO,COO,AE1传感器) 日本Insent公司;Waters高效液相色谱仪e2695-2998 沃特世科技(上海)有限公司;VARIOSKAN FLASH多功能酶标仪 美国Thermo Scientific公司;YS6003色差仪 深圳三时恩公司;SW-CJ-2FD超净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;GR85DA高压灭菌锅 致微(厦门)仪器有限公司。

    参照GB/T 23776-2018,茶叶感官审评方法[13]冲泡茶汤,趁热过滤并迅速冷却,对茶汤进行拍照;以蒸馏水为对照,用色差仪对茶汤进行色差检测[14]

    游离氨基酸参照GB/T 8314-2013,茶游离氨基酸总量的测定[15]、水浸出物参照GB/T 8305-2013,茶水浸出物测定[16],茶多酚参照GB/T 8313-2018,茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法[17]进行测定,并用UV-2550紫外分光光度计进行吸光度检测。游离氨基酸准曲线y=3.915x+0.0234,R2=0.9962,茶多酚标准曲线:y=0.01x+0.0222,R²=0.9993。黄酮类化合物总量的测定采用三氯化铝比色法[18],称取3 g(准确至0.001 g)磨碎试样于500 mL锥形瓶中,加沸蒸馏水450 ml,立即移入沸水浴中,浸提45 min(每隔10 min摇动一次),浸提完毕后立即趁热减压过滤,残渣用少量热蒸馏水洗涤2~3次。将滤液转入500 mL容量瓶中,冷却后用水定容至刻度,摇匀作为供试样液。

    采用本实验室的高效液相色谱法进行检测,参照GB/T 8314-2013,茶游离氨基酸总量的测定[15]进行样品提取,色谱条件:色谱柱为C18(4.6 mm×150 mm),检测波长278 nm,进样量10 μL,柱温35 ℃,流速1.0 mL·min−1。流动相A为超纯水,B相为N,N-二甲基甲酰胺、甲醇和冰乙酸以39.5:2:1.5为比例的混合液;B相以9%的初始比例进行梯度洗脱,10 min内上升至14%,27 min内至36%并持续4 min,32 min下降至9%并持续到37 min结束。

    参照1.2.1方法进行茶汤处理,进行传感器的活化和系统自检,室温维持在20 ℃进行检测,味觉传感器和陶瓷参比电极共清洗210 s,平衡30 s后开始样品测试,每个样品测量30 s,回味测量30 s。每个样测试4次平行,取后三次的平均值作为测试结果进行分析。

    参照1.2.2提取试液,采用苏州科铭生物技术有限公司DPPH、ABTS及FRAP检测试剂盒对样品DPPH自由基清除能力、ABTS+自由基清除能力及FRAP抗氧化力进行检测。正式检测之前将试液稀释为干茶浸出物6、3、1.5、1.2 mg/mL进行预实验,当浓度为1.2 mg/mL时ABTS、FRAP试剂盒检测效果最好,1.5 mg/mL时DPPH试剂盒检测效果最好,每个指标按照最佳浓度稀释试液后严格按照试剂盒方法进行,使用酶标仪分别在波长515 nm(DPPH)、734 nm(ABTS)、593 nm(FRAP)处检测各样品吸光值。样品清除DPPH自由基能力、ABTS+自由基能力以及总抗氧化能力用从标准曲线上获得的抗氧化剂的量(µmol Trolox/mL)来表示。相关标准曲线如下:

    DPPH自由基清除力标准曲线: y=0.7072x−0.0081 ,R2=0.9977

    ABTS+自由基清楚力标准曲线: y=0.7021x−0.0012,R2=0.9985

    FRAP总抗氧化力标准曲线: y=1.2416x+0.0134,R2=0.9996

    式中,y表示吸光差值∆A;x表示Trolox浓度(µmol/mL)。

    “金花”菌的形态观察参照王磊等[19]的方法进行。参照赵仁亮等[4]、Visagie等[20]的方法配制察氏培养基(CZ)、察氏酵母琼脂培养基(CYA)、察氏酵母膏琼脂改良培养基(CYAS)、麦芽汁琼脂培养基(MEA)、麦芽汁酵母琼脂培养基(M40Y)。将分离自不同产地茯砖茶的菌株分别接种于上述5种培养基于28 ℃培养7 d,记录菌落特征并拍照,挑取CZ培养基上少量菌落用乳酸酚棉蓝染液对5个菌株孢子进行染色,在光学显微镜下观察其形态结构及生长状况。

    采用Microsoft Office Excel 2016进行记录整理,实验重复3次,结果使用平均值±标准差的形式表示。IBM SPSS Statistics 25.0软件对数据进行差异显著性分析,P<0.05表示显著性差异,GraphPad Prism 8、Cytoscape进行图形绘制。

    表1图1可知,5个茯砖茶色泽存在明显差异,湖南茯砖干茶色泽青褐,金花茂盛,茶汤橙黄尚亮;湖北茯砖黄褐带金花,浅橙红尚亮;陕西茯砖棕褐带金花,橙黄明亮;浙江茯砖棕褐带金花,橙红尚亮;贵州茯砖棕褐带金花,茶汤红橙明亮。对茶汤进行色差检测发现其色差值存在显著差异(P<0.05),其中湖南茯砖亮度最高(86.60),浙江茯砖红度和黄度最高分别为(8.52、57.73)。茶汤颜色的不同主要是由于茶叶中茶黄素、茶红素和茶褐素的含量存在差异,黄亚辉等[21]的研究表明,茯砖茶中的茶黄素含量均偏低,而茶褐素作为茶黄素和茶红素的氧化产物在茯砖茶中偏高,茶褐素是茶汤颜色“乌褐”的主要成分,浙江茯砖较深可能是由于其茶褐素较高的原因。在茯砖茶加工过程中,由于“金花”菌本身具备合成色素的能力,因此茯砖茶的汤色差异还可能受到微生物的影响。

    图  1  不同产地茯砖茶茶汤及干茶
    Figure  1.  Soup and shape of Fu brick tea in different origins
    表  1  不同茯砖茶样品茶汤色差结果
    Table  1.  Results of color difference in tea broth of different Fu brick tea samples
    样品名称 L* a* b*
    湖南 86.60±0.63a 1.91±0.09c 35.46±2.21c
    湖北 83.62±0.44b 3.65±0.89b 45.48±1.02b
    陕西 86.27±0.10a 1.90±0.12c 37.44±0.17c
    浙江 78.50±0.08c 8.52±0.08a 57.73±0.24a
    贵州 83.86±0.78b 2.94±0.64b 42.37±2.52b
    注:L*:亮度;a*:红绿度;b*:黄蓝度;同列不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
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    水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、黄酮等成分是茶叶滋味的主要贡献物。由图2可知,湖北茯砖水浸出物含量显著低于其他地区茯砖茶,水浸出物是一切可溶性物质的总和,其含量的高低对茶叶品质的优劣有重要作用。5个茯砖茶游离氨基酸含量均在10 mg/g以内,贵州茯砖含量最高(9.03 mg/g)。游离氨基酸是茶叶中鲜味的主要来源,但由于茯砖茶选用原料本身较粗老,其游离氨基酸含量较低。在茯砖茶渥堆过程中,由于湿热作用的影响,发生脱氨、脱羧等反应进一步转化为香气等成分[22],在发花过程中,微生物又将氨基酸类物质作为氮源以维持自身生长繁殖,而导致其含量进一步降低[7]。茶多酚包括儿茶素、花青素、黄酮等化合物,其含量与原料有关,在茯砖茶加工过程中也受到湿热作用和微生物作用的影响。5个茯砖茶样品茶多酚含量存在显著差异(P<0.05),其中湖北茯砖含量最低(90.8 mg/g),浙江茯砖最高(132.93 mg/g)。黄酮类化合物是茶叶中重要的功能成分,但在自然状态下不稳定,茶叶加工和储藏过程中容易发生转化,因此在茶叶中含量较低[23],5个不同产地茯砖茶黄酮含量均低于9 mg/g。

    图  2  不同产地茯砖茶主要品质成分含量
    注:不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
    Figure  2.  Contents of main quality components of Fu brick tea in different origins

    茶叶中的生物碱主要有咖啡碱、可可碱和茶叶碱。可可碱和茶叶碱呈苦味,含量较低,互为同分异构体。咖啡碱呈苦味,可以和儿茶素、氨基酸等络合,使茶汤具有苦后回甘的特色[24]。因其本身较为稳定,所以在茯砖茶加工过程中含量变化不大。从表2可知湖南茯砖咖啡碱含量最高(31.513 mg/g),湖北茯砖最低(14.52 mg/g),导致这一差异可能是由于原料的不同。没食子酸属酚酸类物质,其形成是由于茯砖茶发酵早期的湿热作用[25],没食子酸儿茶素在湿热作用下通过水解逐渐分解,然后产生相应的非没食子酸儿茶素和没食子酸[26],而EGCG是没食子酸生物合成的主要途径[27]。湖南茯砖、浙江茯砖及贵州茯砖之间没食子酸含量存在显著差异(P<0.05),可能是由于加工过程中不同的水分和温度条件导致。儿茶素作为茶多酚的主要组成部分,可分为简单儿茶素(DL-C、EC、EGC)和酯型儿茶素(ECG、EGCG、GCG)[28]。酯型儿茶素是强苦味和涩味的重要供体,简单儿茶素则收敛性较弱[2930]。湖南、湖北茯砖儿茶素总量较低,陕西、浙江、贵州茯砖含量较高;浙江茯砖含有更多的简单儿茶素,陕西茯砖含有更多的酯型儿茶素。有研究表明渥堆及发花程度的不同都会造成茯砖茶儿茶素不同程度的降低[31]。因此,不同产地茯砖茶中儿茶素的差异一方面可能是由于发花过程中大量微生物的繁殖,释放胞外酶使儿茶素各组分进行酶促氧化而大幅下降;另一方也可能是由于原料的不同导致。

    表  2  不同产地茯砖茶儿茶素组分及咖啡碱含量(mg/g)
    Table  2.  Content of catechin fraction and caffeine in Fu brick tea from different origin (mg/g)
    样品名称 湖南 湖北 陕西 浙江 贵州
    可可碱 0.89±0.04a 0.42±0.01d 0.64±0.01b 0.85±0.03a 0.52±0.01c
    茶碱 0.09±0b 0.02±0c 0.04±0c 0.04±0c 0.13±0a
    咖啡碱 31.53±0.44a 14.52±0.31c 28.61±0.21b 29.15±1.06b 29.57±0.3b
    没食子酸 3.09±0.05d 5.7±0.11c 5.63±0.03c 7.25±0.33b 11.21±0.16a
    儿茶素总量 25.31±0.62c 28.33±1.02c 59.35±1.55a 54.22±2.18b 63.12±1.06a
    DLC 0.32±0.00b 0.6±0.04b 1.21±0.08a 1.27±0.21a 1.06±0.02a
    EC 2.42±0.08cd 2.24±006c 2.68±0.02c 5.41±0.2a 4.17±0.12b
    EGC 8.6±0.56b 6.99±0.17b 13.75±1.31a 15.79±1.06a 16.29±0.24a
    ECG 2.28±0.07c 3.43±0.16b 7.1±0.06a 7.7±0.37a 7.4±0.12a
    EGCG 11.57±0.07d 14.84±0.6c 32.94±0.28a 23.78±1.9b 32.3±0.58a
    GCG 0.12±0.02b 0.23±0.01b 1.68±0.12a 0.28±0.07b 1.91±0.13a
    注:同行不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
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    通过电子舌研究了茯砖茶的滋味属性,由雷达图(图3a)可知,湖南茯砖茶具有最强的苦味,但其苦味回味值低于浙江茯砖茶。浙江茯砖茶具有最强的咸味,陕西茯砖茶具有最强的涩味,其涩味回味值也较高;贵州茯砖茶具有最强的鲜味和丰富度。从聚类分析图(图3b)来看,茯砖茶样品的滋味属性被分为三组:湖南-湖北、贵州、陕西-浙江;这表明湖南和湖北茯砖茶的聚类表现出相似的滋味特征,陕西和浙江茯砖茶的聚类表现出相似的滋味特征。

    图  3  不同地区茯砖茶滋味特征及聚类分析
    Figure  3.  Taste characteristics and clustering analysis of Fu brick tea from different origins

    不同地区的茯砖茶有不同的抗氧化活性,采用三种不同的方法来评估5个不同地区茯砖茶的抗氧化活性见图4。结果显示,5种茯砖茶样的DPPH自由基清除率无显著差异;湖北茯砖与其余4个地区茯砖之间FRAP总抗氧化能力存在显著差异(P<0.05);湖北茯砖和浙江茯砖之间ABTS+自由基清除能力存在显著差异(P<0.05)。其中,湖北茯砖茶的FRAP总抗氧化活性最高(0.18 µmol Trolox/mL),湖南、浙江茯砖茶最低(0.12 µmol Trolox/mL)。浙江茯砖茶的ABTS+抗氧化活性最高(0.4 µmol Trolox/mL),湖北茯砖茶最低(0.31 µmol Trolox/mL)。

    图  4  不同地区茯砖茶DPPH、FRAP、ABTS抗氧化活性比较
    注:不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
    Figure  4.  Comparison of the antioxidant activity DPPH, FRAP and ABTS of Fu brick tea from different origins

    对不同地区茯砖茶主要化学成分、滋味特征与抗氧化活性进行相关性分析,以探究其相互之间的内在联系。抗氧化能力的差异是基于不同茯砖茶中多酚类物质的存在,如茶多酚、类黄酮、儿茶素等[32],由图5可知,FRAP与咖啡碱、可可碱、水浸出物含量呈显著负相关(P<0.05);而ABTS抗氧化活性与茶多酚、EC、EGC等含量存在显著正相关(P<0.05),但DPPH抗氧化活性意外地与这些化学成分不存在显著相关性。有研究报道,茯砖茶的抗氧化活性,还应考虑没食子酸、儿茶素和茶色素的特性,它们可以协同或拮抗[8]。因此茯砖茶中关键的抗氧化因子及其相互关系还有待进一步的研究。

    图  5  茯砖茶主要生化成分与其抗氧化性及滋味特征相关性分析
    注:节点之间连线代表具有显著相关性(P<0.05),线条越粗相关系数越高,虚线表示负相关,实线表示正相关。
    Figure  5.  Correlation analysis of the main biochemical components with their antioxidant properties and taste characteristics of Fu brick tea

    水浸出物、游离氨基酸、茶多酚等成分是茶叶滋味的主要贡献物,相关性分析也显示各化学成分与滋味属性存在不同的相关性。苦味与氨基酸、没食子酸、GCG含量呈显著负相关(P<0.05),与可可碱呈显著正相关(P<0.05);涩味则与儿茶素类物质以及茶多酚、咖啡碱、水浸出物等呈显著正相关(P<0.05);除可可碱以外,其余物质大多与鲜味和丰富度存在显著正相关性(P<0.05);没食子酸、茶多酚与儿茶素类物质与咸味存在显著正相关性(P<0.05)。

    对5个产地茯砖茶分离的5株“金花菌”在不同培养基的形态特征进行观察(图6)。5个菌株形态差异变化受培养基影响较大,主要体现在菌株生长速度及颜色,菌株在CYAS和M40Y培养基上生长快,菌株直径分别为35~42 mm、48~56 mm,菌落致密,菌丝较厚且闭囊壳大量,干燥粗糙;在MEA培养基上生长速度次之,菌落致密,颜色呈现中央橙黄色,边缘黄色特征;在CYA上生长速度较慢,菌落呈现中央黑褐色或褐色,边缘黄色或淡黄色;在CZ培养基上,菌株生长缓慢,闭囊壳少量,有色素扩散至培养基,形态差异较小。仅湖南、陕西菌株在CYA上有渗出液,其它菌株在5种培养基上均无渗出液。

    图  6  不同产地茯砖茶中分离的“金花”菌在不同培养基上的形态特征
    注:a1~e1、a2~e2、a3~e3、a4~e4、a5~e5分别为5个菌株在CYA、CYAS、CZ、M40Y、MEA培养基上的菌落形态。
    Figure  6.  Morphological characteristics on different media of "golden flower" fungi bacteria isolated from Fu brick tea of different origins

    5株“金花”菌在同培养基上差异相对较小,在CYA上,湖南和陕西菌株颜色较深,中央黑褐色边缘淡黄色,其它菌株颜色较浅;湖南菌株在CYAS及M40Y生长速度快于其它菌株,湖北菌株在M40Y上呈黄色云朵状(图6b4)。

    在显微镜下,“金花”菌的有性结构子囊果呈球形或近球形,子囊果在生长后期破裂形成子囊,子囊成熟后释放子囊孢子[10]。如图7所示,5株“金花”菌均发现子囊孢子和子囊,其子囊呈球形或近球形,直径117~156 μm(图7a~图7e)。陕西、浙江、贵州菌株均发现有性结构子囊果,直径分别为270、543、395 μm,并且存在多核有隔菌丝(图7j~图7l),但在湖南菌株中并未发现子囊果,湖北菌株中发现已破裂的子囊果(图7f)。湖北、陕西、浙江、贵州菌株均发现代表有性结构的子囊果破裂产生子囊孢子团(图7f~图7i)。由此可见湖南菌株生长速度快于其他菌株,子囊果完全破裂释放子囊,并且子囊开始释放子囊孢子;其次是湖北菌株,并未发现完整的子囊果,而只有正在破裂释放子囊的子囊果。陕西、浙江、贵州菌株生长速度较慢。

    图  7  显微镜下菌株的结构特征
    注:a~e:依次为湖南、湖北、陕西、浙江、贵州菌株子囊;f~i:依次为湖北、陕西、浙江、贵州菌株子囊果破裂产生子囊;j~l:依次为陕西、浙江、贵州菌株子囊果。
    Figure  7.  Structural features of the fungal under the microscope

    本研究中5个不同产地茯砖茶的游离氨基酸、茶多酚、黄酮、儿茶素、咖啡碱含量存在显著差异(P<0.05)且滋味差异大。相关性分析显示,茯砖茶的主要化学成分与滋味属性显著正相关。抗氧化活性显示湖北茯砖与其余4个地区茯砖茶的FRAP抗氧化活性存在显著差异(P<0.05),湖北茯砖与浙江茯砖之间ABTS+抗氧化活性存在显著差异(P<0.05)。茶多酚与茯砖茶的抗氧化活性存在显著正相关(P<0.05)。分离不同产地茯砖茶中的“金花”菌发现它们的形态结构在察氏酵母琼脂培养基上存在明显差异,并且湖南菌株生长速度快于其他菌株,从干茶来看其金花也最为茂盛。

    后续实验可将不同的“金花”菌接种于相同原料的黑毛茶进行“发花”,或将同一株“金花”菌接种于不同原料的黑毛茶进行“发花”,探究其品质差异。进一步揭示原料和微生物对茯砖茶品质的影响,为茯砖茶的深入研究提供理论基础。

  • 图  1   不同产地茯砖茶茶汤及干茶

    Figure  1.   Soup and shape of Fu brick tea in different origins

    图  2   不同产地茯砖茶主要品质成分含量

    注:不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

    Figure  2.   Contents of main quality components of Fu brick tea in different origins

    图  3   不同地区茯砖茶滋味特征及聚类分析

    Figure  3.   Taste characteristics and clustering analysis of Fu brick tea from different origins

    图  4   不同地区茯砖茶DPPH、FRAP、ABTS抗氧化活性比较

    注:不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

    Figure  4.   Comparison of the antioxidant activity DPPH, FRAP and ABTS of Fu brick tea from different origins

    图  5   茯砖茶主要生化成分与其抗氧化性及滋味特征相关性分析

    注:节点之间连线代表具有显著相关性(P<0.05),线条越粗相关系数越高,虚线表示负相关,实线表示正相关。

    Figure  5.   Correlation analysis of the main biochemical components with their antioxidant properties and taste characteristics of Fu brick tea

    图  6   不同产地茯砖茶中分离的“金花”菌在不同培养基上的形态特征

    注:a1~e1、a2~e2、a3~e3、a4~e4、a5~e5分别为5个菌株在CYA、CYAS、CZ、M40Y、MEA培养基上的菌落形态。

    Figure  6.   Morphological characteristics on different media of "golden flower" fungi bacteria isolated from Fu brick tea of different origins

    图  7   显微镜下菌株的结构特征

    注:a~e:依次为湖南、湖北、陕西、浙江、贵州菌株子囊;f~i:依次为湖北、陕西、浙江、贵州菌株子囊果破裂产生子囊;j~l:依次为陕西、浙江、贵州菌株子囊果。

    Figure  7.   Structural features of the fungal under the microscope

    表  1   不同茯砖茶样品茶汤色差结果

    Table  1   Results of color difference in tea broth of different Fu brick tea samples

    样品名称 L* a* b*
    湖南 86.60±0.63a 1.91±0.09c 35.46±2.21c
    湖北 83.62±0.44b 3.65±0.89b 45.48±1.02b
    陕西 86.27±0.10a 1.90±0.12c 37.44±0.17c
    浙江 78.50±0.08c 8.52±0.08a 57.73±0.24a
    贵州 83.86±0.78b 2.94±0.64b 42.37±2.52b
    注:L*:亮度;a*:红绿度;b*:黄蓝度;同列不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
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    表  2   不同产地茯砖茶儿茶素组分及咖啡碱含量(mg/g)

    Table  2   Content of catechin fraction and caffeine in Fu brick tea from different origin (mg/g)

    样品名称 湖南 湖北 陕西 浙江 贵州
    可可碱 0.89±0.04a 0.42±0.01d 0.64±0.01b 0.85±0.03a 0.52±0.01c
    茶碱 0.09±0b 0.02±0c 0.04±0c 0.04±0c 0.13±0a
    咖啡碱 31.53±0.44a 14.52±0.31c 28.61±0.21b 29.15±1.06b 29.57±0.3b
    没食子酸 3.09±0.05d 5.7±0.11c 5.63±0.03c 7.25±0.33b 11.21±0.16a
    儿茶素总量 25.31±0.62c 28.33±1.02c 59.35±1.55a 54.22±2.18b 63.12±1.06a
    DLC 0.32±0.00b 0.6±0.04b 1.21±0.08a 1.27±0.21a 1.06±0.02a
    EC 2.42±0.08cd 2.24±006c 2.68±0.02c 5.41±0.2a 4.17±0.12b
    EGC 8.6±0.56b 6.99±0.17b 13.75±1.31a 15.79±1.06a 16.29±0.24a
    ECG 2.28±0.07c 3.43±0.16b 7.1±0.06a 7.7±0.37a 7.4±0.12a
    EGCG 11.57±0.07d 14.84±0.6c 32.94±0.28a 23.78±1.9b 32.3±0.58a
    GCG 0.12±0.02b 0.23±0.01b 1.68±0.12a 0.28±0.07b 1.91±0.13a
    注:同行不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-11
  • 网络出版日期:  2024-01-12
  • 刊出日期:  2024-03-14

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