康普茶發酵工藝研究進展

◎ 何筱妍，竺瑩瑩，陳發營，劉甜甜，阮 暉

（1.浙江大學 生物系統工程與食品科學學院，浙江 杭州 310058；2.浙江大學寧波研究院，浙江 寧波 315100；3.浙江森宇有限公司，浙江 義烏 322000）

康普茶作為一種發酵茶飲料，在國外飲料市場十分受歡迎。康普茶在中國歷史上是具有豐厚文化積淀的一類茶飲品。康普茶又稱紅茶菌、海寶、胃寶、醋蛾子、藥用蘑菇等，其最早出現在距今2 000 年前的中國秦朝，被稱為“長生不老茶”[1]。康普茶是以茶和蔗糖為發酵底物，以細菌和酵母形成的共生體所形成的菌膜為發酵劑，靜置發酵而成的酸甜可口飲料。茶葉中的功能性組分及在發酵過程中產生的各種代謝物，如有機酸、兒茶素、類黃酮和酚類化合物等，賦予了康普茶豐富的健康功效，如抗菌、抗氧化、抗癌、肝臟保護等。因此，康普茶作為一種新型茶保健飲品，在我國具有一定的商業前景。

目前，康普茶在我國基本上來源于民間自產自銷。而國外的一些零售食品商店可見出售不同口味的康普茶飲品，康普茶已實現規模化生產和商業化銷售。因此，我國急需對康普茶生產發酵工藝進行規范，提高其飲用安全性，以推動康普茶作為一種功能性發酵茶飲品在國內的商業化。本文主要闡述了康普茶的微生態和發酵工藝方面的研究進展，總結了康普茶發酵傳統工藝與新工藝特點，為其在國內的規模化生產和銷售提供思路，并對康普茶系列產品開發進行展望。

1 康普茶發酵微生態

自然發酵所制得的發酵食品，如黃酒、酸面團、酸菜和泡菜等，其發酵過程都是由各自獨特的微生態系統所進行。康普茶發酵也屬于自然發酵，其發酵的微生態系統主要由醋酸菌、酵母菌以及少量乳酸菌組成，隨著發酵的進行逐漸形成纖維素凝膠膜，漂浮于發酵體系液面，菌膜中的微生物通過吸收茶湯中的營養成分和環境中的氧氣促進康普茶的發酵。康普茶的微生物組成會根據接種菌膜來源、茶葉種類、發酵時間和生產條件等因素而有所變化，但在發酵過程中起主導地位的是醋酸菌和酵母菌。

1.1 醋酸菌

醋酸菌是康普茶發酵過程中的優勢菌，能在含氧狀態下以酒精為底物產生醋酸。在發酵的初始階段，酵母菌通過轉化酶將蔗糖水解成葡萄糖和果糖，并通過糖酵解產生乙醇。醋酸菌可利用乙醇生產醋酸等有機酸[2]，產生的醋酸以及其他有機酸賦予了康普茶酸味特征。醋酸和乙醇的存在避免了發酵體系受其他有害微生物的污染。

目前已在康普茶中發現的醋酸菌包括醋酸桿菌屬（Acetobacter）、葡糖桿菌屬（Gluconobacter）、葡糖醋桿菌屬（Gluconacetobaceter）以及駒形桿菌屬（Komagataeibacter）等。其中，駒形氏桿菌屬和葡糖醋桿菌屬被認為是康普茶發酵中最具特色的微生物，它們通過利用發酵底物中的碳源（如蔗糖）生成β-1,4-葡聚糖，β-1,4-葡聚糖可以通過分子內和分子間的氫鍵作用形成不溶于水的高分子聚合物，即細菌纖維素。駒形氏桿菌屬和葡糖醋桿菌屬是產細菌纖維素的主要菌種，康普茶的菌膜形成極大程度上歸功于這兩個菌種的存在。

1.2 酵母菌

在康普茶發酵過程中，酵母菌同樣占主導地位。酵母菌是一種兼性厭氧菌，通常生長在康普茶菌膜內部和下部，其在發酵過程中產生的代謝產物，如醇類、酸類、酯類化合物等，有助于康普茶發酵液形成特征芳香風味。目前已在康普茶中發現的酵母菌包括接合酵母菌屬（Zygosaccharomyces）、酒香酵母屬（Brettanomyces）、假絲酵母屬（Candida）、類酵母屬（Saccharomyces）、裂殖酵母（Schizosaccharomyces）、有孢漢遜酵母屬（Hanseniaspora）、畢赤酵母屬（Pichia）以及駒形氏酵母屬（Komagataella）等[3]。

康普茶獨特的甜、酸、清爽的味道歸因于酵母與細菌之間的協同共生作用，酵母菌將蔗糖水解為葡萄糖，并利用發酵基質中的碳源生成各種醛和醇。醋酸菌利用酵母菌產生的葡萄糖和其他代謝物生成有機酸，并形成酯類。康普茶的pH 值和酸度等理化條件也會影響微生物生長代謝和風味物質的積累形成。

1.3 乳酸菌

目前關于康普茶微生物組成的研究中，采用依賴性培養法和高通量測序法所鑒定得到的乳酸菌較少，因此，乳酸菌被認為是康普茶發酵過程中的非主要特征菌。目前已在康普茶中發現的乳酸菌主要有乳球菌屬（Lactococcus）、乳桿菌屬（Lactobacillus）、明串珠菌屬（Leuconostoc）以及雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）[3]。

2 康普茶發酵工藝

2.1 康普茶傳統發酵工藝

傳統康普茶制作是通過將菌膜（SCOBY）放入加糖的紅茶茶湯中發酵而制成，發酵體系由漂浮菌膜和發酵液兩相組成，一般家庭制作即可完成，流程如圖1所示。

圖1 康普茶傳統發酵工藝流程圖

即在1 L左右水中加入5%～10%蔗糖和1%～2%茶葉（傳統上用紅茶），煮沸10 min 后過濾倒入提前用沸水消毒過的廣口玻璃容器中，放入菌膜，容器口蓋上干凈、透氣的紗布，室溫下靜置發酵5 ～10 d，過程中可見長出新的、顏色較淺的菌膜層，發酵結束后分離菌膜和發酵液，前者可繼續用于下一輪發酵，后者可直接飲用。

康普茶傳統發酵工藝的特點如下。①原料是糖和茶。糖可用白砂糖或紅糖，為發酵提供能源；茶則為發酵提供各種微量生長因子，傳統上的茶用的是紅茶，因為紅茶中茶多酚含量低，所制得的康普茶沒有澀味。②發酵使用代代相傳的菌膜，于室溫下靜置發酵，最佳發酵溫度為18 ～26 ℃，一般發酵5 ～7 d 后即可飲用，發酵太久則酸度過高，不宜飲用。③在發酵過程中，茶湯表面會逐漸形成一層顏色較淺而透明的新菌膜，它會漂浮于舊菌膜之上生長，這是康普茶成功發酵的重要標志。此時，體系開始有康普茶特有風味，發酵過程中產生的碳酸可能會使溶液中出現氣泡。發酵起始時，除了加入菌膜作為發酵劑，還可以適量添加上一輪的菌液以降低pH 值，抑制污染微生物的生長。④觀察康普茶發酵成功與否的另一個經驗性現象是新舊菌膜均應當漂浮于液相上層，因為菌膜比重幾乎與液相相同。正常發酵時，菌膜會漂浮于茶湯表面。如果菌膜沉到液相底部，說明其發酵不充分，所制得的康普茶滋味不正。⑤發酵采用闊口玻璃容器，在容器口蓋上干凈、透氣的紗布，防止灰塵飄入以及因在發酵過程中所產生的芳香物吸引果蠅等昆蟲，同時為體系中的微生物代謝活動提供必要的氣體通道。因醋酸菌生長需要大量氧氣，所以發酵所使用的玻璃容器必須是敞口或有一個寬的瓶頸，以便有足夠表面積與環境空氣交換，在允許氧氣進入的同時，防止發酵過程中產生的二氧化碳在容器內形成壓力。發酵完成后，發酵液經過過濾、包裝后儲存在4 ℃條件下，發酵幾乎不會再進行，使康普茶保持在一個理想、穩定的飲用條件。菌膜保存于少許發酵過的康普茶中，下一輪發酵可以繼續使用。

2.2 康普茶新發酵工藝

康普茶傳統發酵工藝容易受到污染，產品品質不穩定，菌種保存困難，生產、運輸不便，靜置培養發酵周期長以及無法實現大規模快速生產。由于醋酸菌是好氧菌，酵母菌是兼性厭氧菌，振蕩發酵時它們能夠接觸到更多氧氣，利于其生長繁殖，縮短了發酵周期。因此，康普茶新發酵工藝是對康普茶中優勢發酵菌株進行鑒定和分離，并復配后進行振蕩發酵。相比于自然發酵，優選菌株接種發酵保證了風味的穩定性和品質的安全性。此外，在康普茶新發酵工藝中，可以選擇紅茶以外的發酵底物。例如，AYED 等[4]用葡萄汁作為康普茶發酵底物；張文莉等[5]用康普茶菌膜發酵山藥汁和枸杞汁，上述所制得的康普茶皆有獨特風味。

康普茶發酵過程中，糖度逐漸下降，酸度逐漸上升，發酵結束時，每一種康普茶都有一個適宜飲用的糖酸比。因此，除了2.1 節中所述現象作為評判康普茶正常發酵的標準之外，糖酸比也可作為考察康普茶發酵情況、研究康普茶發酵體系的動態變化以及判定康普茶發酵終點的重要理化指標。

綜上所述，康普茶新發酵工藝可將優勢菌株復配后作為發酵劑，進行振蕩發酵。發酵底物可以選擇紅茶以外的普通食材或藥食同源食材，進而制作出口感風味特色各異、成分功效多樣的康普茶。康普茶新發酵工藝流程如圖2 所示。

圖2 康普茶發酵新工藝流程圖

3 結語

康普茶作為一種活菌型飲料，在調理腸胃、護肝排毒、增強免疫力、緩解炎癥等方面都有一定作用。但我國的康普茶生產沒有一套標準流程，也未見大規模銷售，因此對于康普茶的發酵工藝需要進行標準化質量控制，從而提高產品品質及飲用安全性，繼而推進康普茶作為一種益生飲品在國內的商業化。

康普茶發酵過程都伴隨糖度下降和酸度上升，直至糖酸比達到適宜值時為發酵終點。因此，糖酸比可以作為考察康普茶發酵情況以及判定康普茶發酵終點的重要理化指標，并有利于實施有效、便捷的質量控制。此外，還可優選各種能夠形成康普茶發酵微生態的功能性微生物，以及各種植物資源作為發酵底物，制作出具有保健功效、口感風味各異的康普茶產品，開發康普茶系列產品。