关于生普洱茶最佳储存条件的新见解：通过控制水活性下的微生物代谢来调节发酵后的风味

《Journal of Advanced Research》：New insights into optimal storage conditions for raw Pu-erh tea: modulating post-fermentation flavor via microbial metabolism under controlled water activity

水分活性（Aw）调控生普洱茶（RPT）储存中微生物群落演变及风味代谢，发现Aw 0.60-0.70时真菌多样性及代谢活性最佳，促进茶多酚水解生成α-松油醇、柠檬烯等 aged 风味物质，同时抑制Aw＞0.70导致的不良气味。核心酵母菌Papiliotrema flavescens通过β-葡萄糖苷酶催化茶苷水解，揭示微生物酶活性与挥发性代谢物（如肉桂醛）积累的关联。

　　这项研究聚焦于原始普洱茶（RPT）在后期发酵储存过程中的微生物群落演变及其对风味化合物形成的贡献。研究揭示了水活度（Aw）在这一过程中扮演着关键角色，不仅影响微生物的种类和数量，还对茶汤中的化学成分变化产生深远影响。通过一系列实验，研究人员发现Aw的调控对于提升RPT的风味品质和确保储存安全具有重要意义。

研究的背景表明，普洱茶因其独特的后发酵过程而闻名，这种过程使得茶叶在长期储存中逐渐发展出复杂的风味特征，如醇厚感（kokumi）和陈香。尽管已有研究关注了微生物在茶叶陈化中的作用，但关于水活度如何具体影响微生物活动和风味形成之间的关系仍存在许多未知。因此，这项研究旨在探讨不同水活度条件下微生物群落的演变及其对风味化合物的生成影响，为茶叶的储存和加工提供新的视角。

在方法部分，研究人员采用了多种技术手段来全面分析RPT在不同水活度条件下的微生物组成和风味化合物。首先，他们通过水分吸附等温线模型，评估了RPT在不同湿度条件下的水分变化，并基于Peleg模型确定了储存安全的水活度阈值。这一模型在茶叶储存研究中被广泛使用，能够准确描述茶叶在不同湿度下的吸湿行为，为后续实验提供了理论依据。接着，利用ITS测序技术对微生物群落进行了分析，识别出多种真菌和酵母菌的种类，并通过气相色谱-质谱联用（GC–MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）对风味代谢物进行了深入研究。这些方法为理解微生物与风味化合物之间的相互作用提供了坚实的基础。

研究结果表明，水活度对微生物群落结构和风味化学变化具有显著影响。在较高的水活度条件下，某些真菌如Papiliotrema、Hannaella、Toxicocladosporium和Pestalotiopsis的丰度增加，这些真菌与陈化相关的萜类化合物（如α-萜品醇、萜品醇-4-醇、樟脑醇、芳樟醇）和具有醇厚感的化合物（如黄酮碱和氨基酸衍生物）的积累密切相关。而当水活度超过0.70时，一些不期望的挥发性化合物如N,N-二甲基丙酰胺、甲苯和异佛尔酮的形成被促进，这可能对茶叶的感官品质造成负面影响。

研究进一步探讨了特定酵母菌株Papiliotrema flavescens在不同水活度条件下的代谢活动。该菌株在模拟和实际储存条件下均表现出代谢活性，特别是在水活度高于0.60时，其β-葡萄糖苷酶活性显著提高，促进了糖苷前体的水解，从而导致芳樟醇和甲基水杨酸甲酯等芳香化合物的积累。这些结果确认了Papiliotrema flavescens在微生物驱动的风味发展中的关键作用，为茶叶风味调控提供了新的思路。

此外，研究还发现，水活度对非挥发性代谢物（NVMs）的组成有显著影响。随着水活度的增加，黄酮类化合物、脂类和氨基酸的相对丰度显著提高，而自由氨基酸则呈现下降趋势。这种变化反映了微生物活动对茶叶化学成分的重塑，尤其是在高水活度条件下，微生物可能通过代谢活动促进某些风味化合物的形成，同时抑制其他可能影响感官质量的成分。

在讨论部分，研究人员进一步分析了不同水活度条件下微生物群落对风味化合物的具体影响。通过Spearman相关分析，发现某些真菌与特定风味化合物之间存在显著的正相关或负相关关系。例如，Papiliotrema和Hannaella等酵母菌与一些具有甜味和花香的非挥发性化合物如2-乙酰氧基-5-羟基乙酰苯酮、 bourgeonal和3-甲基十一烷有较强的相关性，而这些化合物在高水活度条件下更丰富。另一方面，某些化合物如α-异伊诺酮则随着水活度的增加而减少，可能由于微生物活动导致其分解或转化。

研究还验证了Papiliotrema flavescens在实际储存条件下的代谢活性及其对茶叶代谢物的影响。通过酶活性检测，发现该菌株在模拟和实际储存条件下均能产生β-葡萄糖苷酶，促进糖苷前体的水解，进而释放出芳香化合物。此外，该菌株在实际储存条件下的代谢活动不仅提高了芳香化合物的浓度，还导致了一些不期望的挥发性化合物如甲苯和异佛尔酮的积累，这提示在水活度控制过程中需要权衡微生物活性与感官品质之间的关系。

研究的结论指出，水活度是连接茶叶储存安全与微生物驱动风味发展的关键参数。水活度在0.60至0.70之间的范围被认为是最优的，既能促进有益的化学变化，又能减少不良挥发性化合物的生成。这些发现为茶叶的储存和加工提供了理论支持，表明通过精确控制水活度，可以实现对茶叶陈化过程的优化，从而提升其品质和市场价值。

此外，研究还强调了微生物在茶叶陈化过程中的重要作用。某些微生物不仅能够促进有益风味化合物的形成，还可能对茶叶的化学变化产生负面影响。因此，理解微生物的组成和活性对于优化茶叶储存条件至关重要。通过控制水活度，可以有效调节微生物群落的组成，从而影响茶叶的风味发展和储存安全。

总体而言，这项研究为茶叶的储存和陈化提供了新的视角，揭示了水活度在微生物活动和风味形成之间的关键作用。通过调控水活度，不仅可以确保茶叶的储存安全，还能促进有益的化学变化，从而提升茶叶的品质。这些发现对于茶叶产业具有重要的实践意义，为优化储存条件、提高茶叶市场价值提供了科学依据。