普洱茶由地理起源得名，是云南特有的一种茶类股合网，按照加工工艺和品质特征，分为普洱茶（生茶）和普洱茶（熟茶）2 种类型。其中普洱茶（熟茶）以云南大叶种晒青茶为原料，经30～60 d固态发酵，不仅陈香显著、滋味醇甜，还因合成了茶褐素等特征物质，具有显著功能活性，如改善代谢综合征、减肥降脂等，受到研究者广泛关注。
液态发酵技术是将特定微生物接种至包含茶叶水浸提物的茶汤中进行发酵，不仅能大幅缩短发酵时间（仅需4～9 d即可使茶汤红褐明亮），还具有发酵均匀，易于实现产品连续化、规模化生产的优点。微生物是液态发酵技术的核心。
华中科技大学生命科学与技术学院的谢燕霞、朱圆敏和余龙江*等人前期从茶叶中筛选到1 株能够高效转化茶汤中物质的细菌，命名为茶泛菌（
Pantoea Camelliae）Z09（CCTCC AB 20215 44 T ）。通过优化发酵温度、转速、接种量和料液比等关键参数，成功建立稳定的茶泛菌Z09液态发酵工艺。通过感官评价，发现该工艺制备的速溶普洱茶在色泽、香气和味道方面表现出色，然而，其相关品质形成的物质基础尚待进一步探究。因此，本研究从感官品质、挥发性成分和非挥发性成分等方面对茶泛菌Z09液态发酵制备的速溶普洱茶进行系统分析，并以原料提取制备的速溶普洱茶和自然液态发酵制备的速溶普洱茶作为对照进行比较。进一步将茶泛菌Z09液态发酵工艺在100 L液态发酵罐中应用，验证其放大生产后的稳定性。本研究旨在为丰富细菌资源以及多样化茶产品开发提供参考。
一 速溶普洱茶的感官品质
为更好地评价茶泛菌Z09液态发酵制备的速溶普洱茶品质，以未发酵和自然发酵制备的速溶普洱茶作为对照，从汤色、香气和滋味3 个方面进行感官评价。如表1和图1A所示，3 种速溶普洱茶的汤色具有显著差异。具体来说，UIPT的汤色黄绿、明亮，保持了大叶种晒青茶的汤色特点；自然发酵对茶汤颜色有一定影响，NIPT汤色呈橙黄色；茶泛菌Z09液态发酵显著改变了茶汤颜色，PIPT汤色变为红褐色，亮度降低但具有光泽。进一步采用色度仪进行智能感官评价，量化不同样品间的颜色差异。如图1B所示，
L* 值随着发酵程度的加深而降低，b* 值的变化则相反，各组间差异显著（P＜0.05）股合网；UIPT和NIPT的a* 值差异不显著，PIPT的a* 值最高，因此，茶泛菌Z09液态发酵能够显著增加茶汤的红色属性。现有研究表明，在缺乏氧化酶的条件下，儿茶素会被氧化生成具有共轭体系、稠环和羰基的二聚体及低聚物，导致溶液发生褐变，这是茶汤在自然发酵过程中颜色变化的关键因素。而在茶泛菌Z09液态发酵过程中，主要通过分泌酶的催化作用促进溶液中物质的氧化和转化，从而加速茶汤颜色的加深过程。
在香气和滋味方面，不同发酵程度的速溶普洱茶表现出明显的过渡性变化。如表1所示，未经发酵的UIPT保留了云南大叶种晒青茶的浓郁清香和较重的苦涩味，但回甘显著；自然发酵的NIPT在香气中显现出花香，苦涩味有所减轻。而茶泛菌Z09发酵则使PIPT的香气和滋味物质进一步转化，呈现出浓郁的花果香和醇厚微甜口感。
综上，茶泛菌Z09液态发酵工艺不仅生产周期短（24 h），且制备的速溶普洱茶具有较优的色香味品质。为深入探究PIPT品质形成的物质基础，进一步对不同速溶普洱茶的挥发性及非挥发性成分进行测定。
二速溶普洱茶的挥发性成分
香气是衡量茶叶品质的关键指标股合网，而茶叶中的挥发性成分是形成不同香气的物质基础。本研究采用HS-SPME联合GC-MS技术对UIPT、NIPT和PIPT 3 种速溶普洱茶的挥发性成分进行分析。如图2A和表2所示，3 个组别共检出60 种挥发性成分，在UIPT、NIPT和PIPT中分别检出26、32、29 种，包括醇类6 种、醛类3 种、酮类7 种、酯类10 种、烃类12 种和其他类物质22 种。同时，在UIPT中检测到7 种独有挥发性成分，如具有清甜香气的十六醛等；在NIPT中检测到16 种独有挥发性成分，包括具有紫罗兰香气的
-紫罗酮和具有花香气的橙花醇和香叶醇等；在PIPT中检测到15 种独有挥发性成分，包括具有玫瑰香气的苯乙醇和具有柑橘类香气的油脂、芸香油香气的甲基壬基甲酮等。这些独特的香气化合物表明，自然发酵和细菌发酵都能显著影响茶叶的香气特征，但两者的作用机制存在差异。在本研究中，茶泛菌Z09是唯一用于发酵的微生物，且采用液态发酵工艺，PIPT不具有传统普洱茶的陈香，但具有明显的花果香。此外，真菌通常被认为是茶叶固态发酵过程中的优势微生物，具有促进茶叶色香味形成的作用，许多研究采用真菌液态发酵提升速溶茶品质。由此可见，真菌液态发酵更助于促进传统普洱茶香气的形成，而细菌发酵则更能够增添令人愉悦的花果香气。
进一步分析发现，NIPT与UIPT共有13 种挥发性成分，PIPT与UIPT共有11 种挥发性成分（图2A），结果表明茶泛菌Z09液态发酵在更大程度上改变了原始茶汤的香气。此外，PIPT和NIPT共有8 种挥发性成分，数量最少，表明自然发酵和微生物发酵可能从各自独特的代谢途径完成香气物质的转化。如图2B、C所示，NIPT在醇类、酮类和烃类物质的数量上多于UIPT，且醇类物质的相对含量从UIPT的2.38%增至NIPT的17.94%，酮类从1.21%增至5.36%，烃类从3.96%增至6.14%，而醛类物 质虽然数量相同，但相对含量也从1.63%增至5.36%，这些含量增加的物质主要包括芳樟醇、香叶醇、香叶基丙酮、
-紫罗酮、苯乙醛等常见香气成分。与UIPT相比，PIPT中醇类、酯类和烃类物质的数量有所增加，且醇类、烃类、酮类、醛类和其他类物质的相对含量增加。而PIPT与NIPT相比，酯类和烃类数量有所增加，尤其是酯类物质的相对含量显著上升，从16.24%增至33.89%，包括具有冬青油香气的水杨酸苯酯等。上述结果表明，自然发酵促进了醇类、烃类、酮类、醛类挥发性成分的变化，而茶泛菌Z09不仅能够保持酯类挥发性物质的相对含量在较高水平，还有利于酯类物质种类的增加。
三速溶普洱茶的非挥发性成分
普洱茶中的非挥发性成分对滋味品质的形成具有重要作用。可溶性糖、游离氨基酸、茶多酚、儿茶素和咖啡碱等成分被认为是影响茶汤苦涩、甜、鲜、醇厚等味道的关键因素 。因此，本研究主要关注这些呈味物质在UIPT、NIPT和PIPT中含量的差异。
可溶性糖是茶汤中甜味的主要贡献者。如表3所示，可溶性糖含量在经过自然发酵和茶泛菌Z09发酵后均大幅增加，PIPT中最高，达到134.42 mg/g，推测在发酵过程中除了茶叶中的可溶性糖不断溶出外，茶泛菌Z09会分泌特定酶破坏茶叶的细胞壁结构，促使一些不可溶性糖释放，从而增加可溶性糖的总含量。可溶性蛋白质占茶叶干质量的20%～30%，是茶叶重要的品质成分，具有降血脂、抗氧化等生物活性。PIPT中的蛋白质含量为150.09 mg/g，远高于UIPT和NIPT，这可能是茶泛菌Z09在发酵过程中分泌大量酶所致。游离氨基酸是赋予茶叶鲜爽口感的关键成分，其中，茶氨酸作为茶叶中特有的氨基酸，占游离氨基酸总量的30%～60%。PIPT中游离氨基酸的含量为38.02 mg/g，显著低于UIPT和NIPT，这可能是游离氨基酸在溶液中作为营养物质被微生物消耗所致；茶氨酸未在PIPT中检测到，推测在茶泛菌Z09的作用下，茶氨酸与黄烷-3-醇形成新的复合物，导致茶氨酸的转化和含量减少。
茶多酚是促成茶叶呈苦涩滋味的一类主要物质，易被氧化降解。如表3所示，UIPT和NIPT中茶多酚含量分别为324.81 mg/g和554.44 mg/g，PIPT中茶多酚含量为322.98 mg/g，达到GH/T 1244—2019《固态速溶普洱茶》中茶多酚含量要求（质量分数≥15%）。NIPT的茶多酚含量显著高于UIPT和PIPT，这一差异归因于自然发酵过程中茶多酚的持续溶出，茶泛菌Z09分泌的酶则能够迅速转化这些溶出的茶多酚。其中，儿茶素类物质是茶多酚的重要成分，约占茶多酚含量的80%，如表3所示，儿茶素类物质在UIPT、NIPT和PIPT中总含量分别为242.91、89.86 mg/g和12.78 mg/g，具有显著差异（
P＜0.05）。儿茶素类物质分为酯型儿茶素和非酯型儿茶素两大类，其中，酯型儿茶素包括CG、GCG、ECG、EGCG，对茶叶苦涩味具有显著影响。在3 组样品中，UIPT的酯型儿茶素含量最高，PIPT中未检测到酯型儿茶素，说明发酵程度越深，酯型儿茶素转化越显著。EGCG是造成酯型儿茶素含量差异的主要物质，也是儿茶素中最主要的成分，具有抗炎、抗癌、神经保护以及抗氧化等多种生理活性。EGCG含量在UIPT中最高，为173.33 mg/g，在NIPT中仅为8.36 mg/g，而在PIPT中未检测到。非酯型儿茶素来源于酯型儿茶素的降解，包括C、EC、GC、EGC 4 种物质，具有较弱的收敛性和苦涩味。在本研究中，NIPT的非酯型儿茶素含量最高，其次为UIPT，在PIPT中含量最低，且除EC外，其他非酯型儿茶素的含量均低于检测限。此外，在酯型儿茶素降解过程中还会产生GA，UIPT、NIPT和PIPT中的GA含量分别为5.44、7.29 mg/g和1.89 mg/g。上述结果表明，自然氧化虽然在一定程度上促进了酯型儿茶素的转化，但茶泛菌Z09的转化作用更加显著，不仅能够将酯型儿茶素降解为相应的非酯型儿茶素和GA，还能够进一步将这些物质转化，可能涉及氧化或修饰反应。咖啡碱是普洱茶中除茶多酚和儿茶素外，另一重要的苦味物质，PIPT中咖啡碱的含量为66.24 mg/g，满足GH/T 1244—2019中咖啡碱含量要求（质量分数≤15%），高于UIPT（40.75 mg/g），但低于NIPT（101.31 mg/g），表明茶泛菌Z09能够有效转化咖啡碱。综合茶多酚、酯型儿茶素、非酯型儿茶素和咖啡碱的含量来看，PIPT的苦涩味较低，NIPT略有苦涩，UIPT苦涩味最重，与感官评价结果相印证。
茶褐素作为一类复杂的氧化型多酚，是普洱茶中最具标志性的成分，不仅常被用于评价普洱茶的发酵程度，还贡献了茶汤的醇和滋味。如表3所示，UIPT的茶褐素含量为9.98 mg/g，发酵24 h后，NIPT中的茶褐素含量增至27.20 mg/g，PIPT的茶褐素含量显著提升至235.57 mg/g。这一结果表明，尽管茶褐素可通过化学氧化反应合成，但其合成效率相对较低，茶泛菌Z09具有较强催化茶褐素合 成的能力。 现有研究表明，茶褐素主要以茶多酚和儿茶素作为底物，在微生物和酶的作用下不断氧化聚合而成 ，因此，推测茶泛菌Z09能够分泌丰富的氧化酶，有效促进了这一氧化反应的进行。如图3所示，茶褐素主要与茶氨酸、C和EGCG呈显著负相关（
P＜0.05），其中，C和EGCG被认为是合成茶褐素的前体物质，而关于茶氨酸与茶褐素之间的关系目前还没有明确报道，但有研究发现，茶氨酸和黄酮醇可形成8-CN-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇（EPSFs），被确定为中国黑茶发酵过程中的标记化合物，因此，推测EPSFs也可能是茶氨酸参与茶褐素合成的中间物质，值得进一步研究。
总的来说，茶泛菌Z09液态发酵显著降低了速溶普洱茶的氨基酸、茶氨酸、儿茶素和GA的含量，相较于UIPT和NIPT，PIPT的鲜爽感降低，但也有效减轻了其苦涩滋味。同时，茶泛菌Z09液态发酵提升了可溶性蛋白、可溶性糖和茶褐素的含量，其中，糖类不仅增加了茶汤的甜味，而且与茶褐素的相互作用能够增强茶汤的醇厚口感。因此，PIPT最终呈现出普洱熟茶典型的醇厚且带甜味的滋味特征。
四速溶普洱茶汤色度值与非挥发性成分间的相关性
茶汤是一个包含多种成分的复杂溶液体系，因此，本研究进一步探究了其他物质对茶汤色度值的影响。如图4所示，
L* 值与茶氨酸、C和EGCG呈显著正相关（P＜0.05），但与茶褐素、可溶性蛋白质、可溶性糖呈显著负相关（P＜0.05）；a* 值则与茶多酚、游离氨基酸、GC、EGC、EC、GCG、CG、GA均呈显著负相关（P＜0.05）；b* 值与茶褐素、可溶性蛋白质、可溶性糖呈显著正相关（P＜0.05），与茶氨酸、C、EGCG呈显著负相关（P＜0.05）。 有研究同样发现，氨基酸、茶多酚、儿茶素、茶褐素、糖类物质与色度值 相关 ，其中，茶褐素这类有色物质能直接改变茶汤的颜色，而那些本身无色的物质，则可能通过促进儿茶素等有色氧化产物的形成，或与酚类物质及其他色素共同参与显色过程，间接影响茶汤颜色 。
总体而言，自然发酵过程中的化学反应对速溶普洱茶的挥发性成分、主要化学成分和汤色产生影响效果有限；相比之下，茶泛菌Z09对液态发酵制备速溶普洱茶的物质转化起到显著作用。为评估其在放大生产中的可行性，本研究利用100 L的液态发酵罐进行实验。
五 100 L发酵罐放大生产速溶普洱茶的可行性验证
将小试生产PIPT的工艺在100 L液体发酵罐进行多批次生产，并通过色泽和主要化学成分对放大生产的可行性进行评价。在汤色方面，F-PIPT呈现出更为红浓的色泽（图5A）。色度值分析显示，F-PIPT的
L* 值和b* 值均显著低于PIPT，而a* 值则显著高于PIPT（P＜0.05）（图5B），这与感官评价结果相印证。而在物质成分方面，F-PIPT的可溶性糖和可溶性蛋白质含量均显著高于PIPT（P＜0.05）（图6），这可能是因为在放大体系中，茶泛菌Z09分泌出更多的酶，同时作用于茶叶细胞壁，促进了不溶性蛋白和多糖的释放。但F-PIPT的氨基酸含量则显著低于PIPT（P＜0.05），这可能是由于在放大体系中，茶泛菌Z09的生长繁殖速度更快，对氨基酸的利用和转化也更为迅速。此外，F-PIPT茶褐素含量显著高于PIPT（P＜0.05），达到268.28 mg/g，推测在放大生产后，发酵罐中酶、化合物和氧气的接触更为充分，从而促进了有益物质的大量合成。总体而言，利用100 L发酵罐放大生产的速溶普洱茶在感官品质和物质成分含量上都有进一步的提升，表明该工艺可实现规模化生产。
六 结论
本实验分析了茶泛菌Z09液态发酵制备的速溶普洱茶品质及其相关组成成分。感官评价结果表明，经茶泛菌Z09液态发酵24 h制备的速溶普洱茶，汤色红褐、口感醇厚微甜且带有独特花果香，品质优良。在PIPT中共检出29 种挥发性成分，包括苯乙醇、甲基壬基甲酮等具有花果香气的物质。此外，茶泛菌Z09液态发酵不仅能够使酯类挥发性物质的相对含量保持在较高水平，还增加了酯类挥发性物质的数量。非挥发性成分的分析显示，茶泛菌Z09液态发酵提升了可溶性蛋白质、茶褐素、可溶性糖的含量，而氨基酸、茶氨酸、儿茶素以及GA等小分子物质则被消耗、降解和转化，使速溶普洱茶的口感更加醇厚。相关性分析表明，茶褐素与茶氨酸、C和EGCG等呈显著负相关（
P＜0.05），表明它们可能参与了茶褐素的转化。此外，色度值受到不同物质的显著影响，L* 值和茶褐素、蛋白质等大分子物质呈显著负相关（P＜0.05），与儿茶素等小分子物质呈显著正相关（P＜0.05）；值得注意的是，b* 值呈现与此相反的结果；而a* 值与茶多酚、游离氨基酸、GC、EGC、EC、GCG、CG、GA呈显著负相关（P＜0.05），表明这些物质在茶汤色泽形成中扮演着重要角色。100 L液体发酵罐放大生产结果证明了该工艺规模化生产的可行性，F-PIPT较PIPT在汤色品质和茶褐素含量方面有所提升。本研究首次证实了细菌在茶叶液态发酵中的重要作用，可为丰富细菌资源在液态发酵工艺生产茶产品中的应用提供新思路。
本文《茶泛菌Z09液态发酵速溶普洱茶的品质分析》来源于《食品科学》2025年46卷第9期225-234页，作者：谢燕霞，朱圆敏，杨子玺，许攀，施川，余龙江。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20241015-085。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
实习编辑：俞逸岚；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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