利用Kluyveromyces marxianus YE27发酵提升茶叶香气与品质：微生物发酵茶生产的新策略

为解决传统茶叶发酵过程中微生物群落复杂、时间长且存在安全隐患的问题，台湾研究人员采用GRAS认证的Kluyveromyces marxianus YE27菌株对夏季低品质红茶进行固态发酵。研究发现，48小时发酵后茶叶青草气显著降低，热带花果香化合物（如酯类）占比从0.68%提升至32.72%，感官评分达95分，为安全高效的工业化微生物发酵茶生产提供了新方案。

　　

茶叶发酵的困境与突破
传统茶叶发酵依赖自然环境微生物群落，存在发酵周期长（通常超过1个月）、产毒真菌（如Aspergillus spp.）污染风险等问题。夏季采收的台湾TTES #12红茶因虫害和高温导致品质低下，亟需安全高效的改良方案。台湾桃园茶业改良场与食品工业发展研究所的研究团队创新性地采用食品级酵母菌株Kluyveromyces marxianus YE27，通过纯菌种接种技术实现红茶风味的精准调控。

关键技术方法
研究选取9个茶树品种夏季采收的红茶为底物，激活8株GRAS认证微生物（包括4株K. marxianus）。通过感官评价（100分制）和GC-MS分析挥发性化合物，采用NMDS（非度量多维标度）解析不同茶树种发酵差异，结合NVivo软件对99篇文献进行香气化合物关联分析。

研究结果

3.1 不同微生物发酵红茶的效果
酵母菌株（特别是K. marxianus YE21-YE27）发酵茶感官评分（76.9-95分）显著高于乳酸菌组（47.5-67.5分）。YE27发酵茶中isoamyl acetate（香蕉香，No.25）和phenethyl acetate（蜂蜜香，No.91）含量最高。

3.3 不同茶树品种的发酵适应性
NMDS分析显示，所有茶树品种经YE27发酵后挥发性物质均发生显著转变，热带果香化合物如1-butanol, 2-methyl-和phenethyl butyrate含量普遍提升，证实菌株对底物的广谱适应性。

3.4.1 发酵时间对风味的影响
48小时为关键转折点：挥发性物质种类达72种峰值（图3），但总浓度在8小时最高（50.5 μg/g）。感官评分与化合物多样性而非总量正相关，显示香气协同效应的重要性。

3.4.2 挥发性物质的动态变化

• 醛类（ grassy aroma）从18.15%降至1.01%
• 酯类占比从0.68%飙升至32.72%，其中ethyl hexanoate（菠萝香，No.47）和trans-3-hexenyl acetate（苹果香，No.48）增幅显著
• trans-linalool oxide（花香，No.65）浓度翻倍至7 μg/g

3.5 酵母发酵茶的商业化潜力
与传统黑茶相比，YE27发酵茶未检出典型后发酵产物methoxyphenolic compounds，但短时（48小时）即可实现香气优化，且避免Aspergillus毒素风险。

结论与展望
该研究首次证实K. marxianus YE27可通过酯类生物合成途径（如将L-phenylalanine转化为2-phenylethanol）快速转化茶叶香气，48小时发酵使低品质红茶增值为具有热带花果香的高端产品。相比自然发酵，纯菌种接种技术将生产周期缩短90%以上，且符合TFDA食品安全标准。研究成果发表于《Journal of Agriculture and Food Research》，为微生物发酵茶标准化生产提供了可复制的技术范式，尤其适用于气候异常导致的低质茶叶资源化利用。未来需进一步探究非挥发性物质（如多肽）对风味的协同作用。