蛹蟲草發(fā)酵菌茶菌株篩選及制備

徐莉娜 郭明慧 李艷婷 郭偉偉 郭霄飛 郭 尚

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院，山西 太原 030031）

茶葉起源于中國，盛行于世界[1]。茶樹種植已成為我國一項(xiàng)比較重要且優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來我國的茶樹種植面積已經(jīng)達(dá)3.33×1010m2，占據(jù)全球茶樹種植面積的60%以上[2]。雖然我國茶樹種植面積大，產(chǎn)量高，但存在單位產(chǎn)量低，產(chǎn)茶成本較高，產(chǎn)茶率低等問題[3]。由于茶葉品質(zhì)參差不齊，內(nèi)需市場增速緩慢，茶產(chǎn)品競爭力不足，出口創(chuàng)匯通路不暢。我國出口的茶葉大多都是原料茶和中低檔茶，在茶葉市場上競爭力弱，因此造成大量茶葉棄采，資源浪費(fèi)嚴(yán)重[3]。雖然一些茶葉廢棄料、殘次茶、過期茶等口感不好，但其營養(yǎng)價(jià)值還在，亟待被開發(fā)利用，以促進(jìn)茶資源的合理利用[4-5]。

固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒有或基本沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)中發(fā)酵[6]。菌茶是指將食用或藥用真菌接入以茶葉為主要原料，輔以其他食藥兼容的材料組成的培養(yǎng)基質(zhì)中，固態(tài)發(fā)酵加工而成的一種生物菌體茶[7-8]。蛹蟲草Cordyceps militaris為藥食兩用真菌，其子實(shí)體蛋白質(zhì)含量高達(dá)40.7%，富含多種生物活性物質(zhì)，如蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖等，具有抗炎、抗癌、抑菌等多種功效[9-10]。自2009 年國家批準(zhǔn)蛹蟲草作為新資源食品以來，蛹蟲草產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值已達(dá)100 億元人民幣[11]。多年來筆者所在團(tuán)隊(duì)一直致力于挖掘蛹蟲草的野生資源與功能因子，已篩選培育出多株高產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的蛹蟲草菌株[12]。筆者利用蛹蟲草自身的微生物學(xué)代謝特性，有效地挖掘過剩茶和殘次茶資源中的許多功效成分和營養(yǎng)物質(zhì)，針對其環(huán)境適應(yīng)性和遺傳學(xué)特性，將蛹蟲草接入茶梗培養(yǎng)基固態(tài)發(fā)酵，制備出新型菌茶。現(xiàn)將適宜制備菌茶的蛹蟲草菌株篩選及菌茶制備工藝介紹如下，為研發(fā)新型茶葉提供新的思路，同時(shí)有效利用過剩茶葉及角茶資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

（1）供試菌株：蛹蟲草菌株為YCC1 號、YCC2號、YCC3 號和YCC4 號，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院分離并保藏。

（2）培養(yǎng)基：PDA 固體培養(yǎng)基為馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂15 g，自來水1 000 mL，pH 7.0。PDA 液體培養(yǎng)基為馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蛋白胨1.5 g，磷酸二氫鉀1.5 g，自來水1 000 mL，自然pH。菌種篩選培養(yǎng)基為茶梗150 g，小麥50 g，魚蛋白胨3 g，硫酸鎂1.5 g，磷酸二氫鉀0.5 g，瓊脂15 g，自來水1 000 mL。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 優(yōu)勢蛹蟲草菌株篩選

茶梗干燥后稱取150 g；小麥干燥后粉碎，過篩（孔徑0.1 cm），取篩上的部分50 g；依次加入1 000 mL 水中，水開后繼續(xù)煮0.5 h，8 層紗布過濾除渣，濾液中加入魚蛋白胨3 g，硫酸鎂1.5 g，磷酸二氫鉀0.5 g，瓊脂15 g，補(bǔ)水至1 000 mL，pH 7.0，裝瓶，牛皮紙封口，121 ℃，高壓滅菌25 min。滅菌后倒平板、接種，將4 個(gè)供試菌株接入菌種篩選平板培養(yǎng)基中，放入恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。每隔2 d 觀察記錄菌絲形態(tài)，并測量菌落直徑，計(jì)算菌絲平均生長速度。

1.2.2 菌茶制備

1.2.2.1 培養(yǎng)菌種

固體菌種：用接種棒劃取篩選出的優(yōu)勢菌株菌塊接到PDA 平板培養(yǎng)基上，置生化培養(yǎng)箱，于22 ℃避光培養(yǎng)。液體菌種：用直徑5 mm 的滅菌打孔器在上述PDA 平板上選取5 塊蛹蟲草菌塊接種至含有100 mL PDA 液體培養(yǎng)基的三角瓶（容量250 mL）中，置恒溫?fù)u床，25 ℃，135 r∕min，避光培養(yǎng)3 d 左右，待出現(xiàn)顆粒菌球，均勻懸浮在液體培養(yǎng)基中，液體菌種培養(yǎng)結(jié)束。

1.2.2.2 茶基質(zhì)發(fā)酵

將20 g 供試茶葉在常壓下汽蒸10 min，50 ℃條件下渥堆4 h，調(diào)整含水量為30%，之后放入250 mL組培瓶中，于121 ℃滅菌90 min，冷卻后在無菌條件下接入液體菌種（接種量20%），放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，于溫度22 ℃，相對濕度70%的條件下培養(yǎng)。發(fā)酵14 d，于60 ℃條件下干燥4 h 至恒重，紫外燈滅菌45 min，即得蛹蟲草發(fā)酵菌茶成品。

1.2.3 茶湯的感官評價(jià)

根據(jù)GB∕T 23776—2018《茶葉感官審評方法》標(biāo)準(zhǔn)，將5 g 發(fā)酵菌茶放入評估杯中，加入沸水250 mL，蓋上蓋浸泡2 min，按照相同沖泡次序等速將茶水倒入品評杯中，隨后進(jìn)行第二次沖泡，浸泡5 min，瀝出茶水。以未接種蛹蟲草的茶葉培養(yǎng)基質(zhì)為對照，對茶湯進(jìn)行感官評價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過軟件Excel 2012進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛹蟲草菌株篩選結(jié)果

由表1 可知，供試蛹蟲草菌株菌絲生長速度及菌落形態(tài)明顯不同，日均生長速度在0.73～1.67 mm∕d。培養(yǎng)初期，菌絲處于適應(yīng)期，生長緩慢，試驗(yàn)菌株菌絲生長速度差異不明顯，但培養(yǎng)后期，由于試驗(yàn)菌株生物學(xué)的特異性，菌絲生長速度差異顯著。YCC2 號、YCC4 號菌株菌絲生長較快；而YCC1 號、YCC3 號菌株整個(gè)培養(yǎng)期菌絲生長速度較慢，菌落致密。綜合菌絲生長速度和菌落特征，選YCC2號為制備菌茶發(fā)酵菌株。

表1 供試蛹蟲草菌株在茶梗、小麥復(fù)配培養(yǎng)基上菌絲生長情況

2.2 發(fā)酵菌茶制備結(jié)果

蛹蟲草YCC2 號菌株接入茶葉培養(yǎng)基后菌絲長勢良好，接種2 d 后基質(zhì)表面出現(xiàn)白色星點(diǎn)狀菌落；接種6 d 后，白色菌絲布滿整個(gè)茶葉培養(yǎng)基表面，同時(shí)明顯看見菌絲在茶葉培養(yǎng)基內(nèi)部延伸；培養(yǎng)14 d后，蛹蟲草菌絲長滿整個(gè)茶葉培養(yǎng)基，顏色加深，至此，菌茶發(fā)酵完成（圖1）。

圖1 發(fā)酵菌茶制備工藝流程

由表2可知，接入YCC2號菌株制備的菌茶色澤橙黃色，香氣清淡，無沉淀物，口感醇爽，有茶及蛹蟲草的混合清香。

表2 茶湯感官評價(jià)

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果可知，蛹蟲草YCC2 號菌株在烏龍茶葉和小麥復(fù)配的培養(yǎng)基中長勢良好，為最佳發(fā)酵菌株。用該蛹蟲草菌株發(fā)酵制備的菌茶，茶湯為橙黃色，香氣清淡，無絮狀物，口感清爽，有淡淡的蛹蟲草菌香味。

制備工藝和復(fù)配材料都會影響茶飲品的口感和色澤，因此，后續(xù)試驗(yàn)可以通過單因素、正交試驗(yàn)或響應(yīng)面法對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，以期得到色香味俱佳的茶飲品。同時(shí)，按照市場要求以及消費(fèi)者的需求，可以在此基礎(chǔ)上加入相應(yīng)的水果片、檸檬酸等輔料，使其更加清爽可口、濃韻高香。