氟与茶叶品质化学和微生物学的研究

茶树是自然界中一类富集氟能力较强的植物，茶树的氟含量比其他植物高2～3数量级，因此氟是茶树中的一种非常特殊的元素。但氟对茶叶的加工及成品茶的品质方面的研究是个空白。 本研究围绕茶树中氟的存在特性，探讨(1)从氟在茶树中的分布状态入手，探讨氟与鲜叶中主要化学成分的相关性，以及绿茶、红茶、乌龙茶等茶类的品质等级的关系，(2)分析氟与砖茶品质的关系，尤其是氟与砖茶加工中的微生物的关系，揭示氟在茶叶加工中的作用。 1．氟与茶叶品质等级的关系 氟是茶树中的非常特殊的元素，茶树鲜叶中的氟含量随叶龄而显著增加，同时绿茶、红茶、乌龙茶等的品质与原料的嫩度密切相关。氟与鲜叶成分的关系、以及茶叶品质等级的确立将对茶叶的加工、品质鉴定有重要意义。 不同产地的16个鲜叶样的分析结果表明，嫩叶的氟含量为163±80mg／kg，嫩梢的相邻两叶之间氟的变化率为1.1倍～3.0倍，越嫩的部分增加倍数越大，成叶、老叶、落叶的氟含量分别为803±325mg／kg，1242±591mg／kg和1358±675mg／kg。由此可以看出氟与茶树鲜叶的嫩度关系密切。氟含量还随产地、品种而变化，从地域上看云南、广东的茶树氟含量较低，从品种上看，云魄、凤凰单枞、水仙等大叶类含氟量较低。此研究也为砖茶的降氟以及茶叶中的氟资源的利用提供理论依据。 并且本研究首次发现鲜叶中的氟含量与茶多酚、氨基酸含量有显著的负相关性，尤其是与茶多酚的相关性相当显著，相关系数R为0.96～0.99，与氨基酸的相关系数R为0.87～0.98。茶多酚、氨基酸是形成茶叶品质的重要化合物，氟与这两种化合物的相关关系说明氟含量可以反映鲜叶中的茶多酚、氨基酸的含量的情况，即可以反映原料的品质。 各类茶(共102种)的氟含量分析结果表明，绿茶、红茶、白茶的氟含量较低，乌龙茶、花茶居中、黑茶的氟含量最高，这结果很好地反映了各类所用的原料的嫩度的不同。不同品质等级的绿茶、红茶、花茶、乌龙茶(共14种)的氟含量分析结果表明茶叶中氟含量与茶叶品质成显著的相关性。即等级高的茶叶原料较嫩，氟含量少；相反，等级低的茶叶氟含量高，相关系数为0.90，高于茶多酚(相关系数为0.81)、氨基酸(相关系数为0.83)与茶叶等级的相关性。本研究首次将茶叶中的氟含量与品质等级结合起来，并且发现了显著的相关性。因此，氟含量可作为一个茶叶品质审评时的辅助指标。 2.氟与获砖茶品质的关系 砖茶是一类深受边区人民喜爱的茶叶品种，其品质的形成与微生物的关系密切。其 中获砖茶品质的好坏主要是受“金花菌”发生量的影响。但是本研究以获砖茶为材料， 从中分离得到了“金花菌”。利用这类“金花菌”进行了pH值变化对分离菌株生长影响 实验、不同培养基对分离菌株生长影响实验以及渗透压的变化对分离菌株产抱影响实验 等，通过上述实验对“金花”菌的一些基本生理生化特征进行了调查。根据本菌株生物 学特征将分离菌株鉴定为真菌界子囊菌门不整囊菌纲散囊菌目散囊菌科散囊菌属冠突散 囊菌。本研究为砖茶中的微生物研究，进一步改善和改良获砖茶的品质提供依据。 在对“金花菌”进行了鉴定和生理生化特性的调查后，又对其在发花中的作用进行 了探讨。将获砖茶中分离得到的冠突散囊菌接种到杀菌后的获砖茶原料上进行培养后发 现，茶叶中的水溶性成分以及香气成分在量和组成比发生了很大变化，对滋味及香气都 有了改善。从此结果可以看出冠突散囊菌在获砖茶品质形成中的重要性。 在砖茶的发花过程中，“金花菌”一直在高氟环境中生长繁殖，因此“金花菌”应该 具备相应的适应机制。通过在不同NaF浓度的环境中培养“金花菌”后发现，低浓度 (45一226m岁l)氟离子对菌落的生长有一定的促进作用，随着氟离子浓度(27om幼 一50Omg/l)的增加，生长促进作用逐渐消失，更高的氟离子浓度抑制菌体的生长。不同 环境中培养“金花菌”和砖茶中分离得到的其他菌株(即杂菌)时发现，“金花菌”作为 一种散囊菌属的真菌，其生物学特性与一般真菌，特别是和曲霉、青霉等霉菌有高度的 相似性，在利用碳源、氮源方面，它与一般真菌无显著差异。而在高渗透压与氟离子共 存的情况下，则表现出对各株菌有不同的抑制作用，细菌几乎无法生长。真菌中也有大 部分在氟离子浓度136mg/l以上时生长受到明显抑制，而金花菌受到的影响相对较小， 在氟离子浓度272m留l时还能较好地生存。本研究首次探讨了砖茶中的氟与微生物的关 系，研究发现，从氟对金花菌的生长繁殖的影响来看，茶叶的原料中含有一定浓度的氟 不仅对金花菌的生长有促进作用，而且还会与温度等为金花菌造成一种特殊的环境条件， 使金花菌在这种环境中能超过其他微生物成为优势菌，从而达到发花的目的，形成获砖 的品质风味。并且此研究为填补氟与真菌的关系的空白起了开端。