據說現在談茶葉，不談微生物了都OUT了……

文化 01-24

雖然常說的茶葉「發酵」，是指茶樹葉子內多酚類化合物的氧化，並不是通常食品加工如釀酒和酸奶製作過程中的微生物參與，但隨著普洱熟茶和安化黑茶等茶類的推廣和消費增長，據說現在談茶葉，都流行談微生物了……

聽起來好像挺高級。

那我們今天就先來簡單聊聊微生物吧。

一什麼叫微生物

微生物這個詞，並不是生物分類學上的一個專門名詞。

微生物是一類個體微小、結構簡單、數量龐大、極其多樣、肉眼不可見或看不清楚的微小生物類群的總稱。這些微小生物雖然種類不同、形態和大小各異，但他們的生物學特性比較接近，所以人們就把它們統稱為微生物。

微生物無處不在，人體、動植物、其它活體生物、土壤、水和大氣中隨處可見。除了大氣中，它們在任何地方度可以繁殖，其數量遠遠超過了地球上其它生命體。它們是30億年前第一批出現在地球上的生命，從那時開始就起到了重要作用。

在眾多的微生物中，有些黴菌、酵母、細菌和病毒在我們的食物中扮演者有益有有害的雙重角色。

二微生物的生物分類及主要類群

微生物不僅形體微小、結構簡單，而且他們中有些類型像動物，有些類型像植物，有些類型則兼有動物和植物的特性，因而不能簡單將其歸於動物或者植物。

在不同的時期，微生物在生物分類中有不同的定位。在大家平常所熟知的「界門綱目科屬種」的分類體系下，1959年魏塔克（Whittaker）提出了五界系統，即動物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界，被較廣泛接受。

我國微生物學家在1977年提出了六界系統：

細胞型生物

動物界

植物界

原生生物界

真菌界

原核生物界

非細胞型生物

病毒界

在六界系統中，微生物包括四界。

微生物可分為細胞型和非細胞型兩類生物，其中，根據細胞型生物的細胞核的不同，可進一步劃分為真核與原核。原核生物細胞有明顯的核區，核區內只有一條雙螺旋結構的DNA構成的染色體；真核生物細胞有一個明顯的核，其染色體除了含有雙螺旋結構的DNA外還含有組蛋白。

於是，通常將微生物劃分為以下主要類群：

（點擊可查看大圖）

其中，帶星號的對應六界系統中的「界」。另外，黴菌和酵母菌不是分類學上的名詞，而是俗稱。酵母和黴菌都是真核生物，但酵母是單細胞，黴菌是多細胞。真核細胞（20-100μm）一般比原核細胞（1-10μm）大得多。

三微生物的特點

通常而言，微生物有以下特點：

一是體型小。例如，病毒的大小是0.01-0.25μm，放線菌菌絲直徑約0.5-1μm，黴菌菌絲直徑2-10μm，酵母1-5*5-30μm，細菌的大小約為0.5-1μm *2-10μm。

μm即微米，是長度單位，1μm=0.001mm，1微米相當於1米的一百萬分之一。

桿菌的平均長度和寬度是2μm和0.5μm，3000個桿菌首尾相連，約等於一粒大米的長度，10億-100億個細菌的總重量約等於1毫克。這大體可以感覺一下細菌這類微生物的「微小」吧？

當然，自然界中廣泛生長著的一類種類繁多的大型真菌，這些真菌能產生肉眼可見、徒手可摘的子實體。其中，有些可供人食用，如香菇、金針菇、木耳、銀耳等。

二是代謝活力強。微生物體積小，有極大的表面積/體積比值，因而能與環境之間迅速進行物質交換，吸收營養和排泄廢物，而且有極大的代謝速率。

三是繁殖快。微生物的生長繁殖速度是高等生物所無法比擬的。例如，大腸桿菌在適宜條件下，每20分鐘即繁殖一帶，24小時即可繁殖72代，由一個菌細胞可繁殖到47*10的22次方個。如果將這些新生菌體排列起來，可繞地球一圈還多。當然，實際上由於客觀條件的限制，細菌的指數分裂速度只能維持數小時，因而在液體培養中，細菌的濃度一般僅能達到每毫升10的8次方到10的9次方個。

四是食譜雜。微生物利用物質的能力很強。動植物能利用的，它都能利用；有些動植物不能利用的物質，它也能利用。比如纖維素、石油和塑料等，不少微生物能將他們分解。有一些對於動植物有毒的物質如氰、酚、聚氯聯苯，甚至是DDT，也有一些微生物能對付它們。

五是種類多，分布廣。微生物種類極其繁多，目前已發現的微生物達10萬種以上，並且每年都有大量新的微生物菌種報道，微生物的多樣性已在全球範圍內對人類產生巨大影響。例如，目前所使用的抗生素要務，絕大多數是微生物發酵產生的；許多食品的生產加工，也都離不開微生物的利用。

六是適應性強，易變異。微生物對外界環境條件的適應能力很強，善於隨機應變，使自己得到保存。微生物能及時形成休眠體，然後長期進入休眠狀態，以利於抵抗不良環境。微生物個體微小，對外界環境很敏感，抗逆性差，很容易受到各種不良外界環境的影響。另外，微生物的結構簡單，缺乏免疫監控系統，容易發生遺傳性狀的變異。

四微生物類群的形態

幾個主要微生物類群，大概長啥模樣呢？

（一）細菌

前三部分圖片來自劉慧主編的《現代食品微生物學》。當然，這些圖片是放大了許多倍的示意圖——畢竟，衡量微生物大小的基本單位是μm即微米，1μm=0.001毫米。

細菌的基本形態有球狀、桿狀和螺旋狀，分別被稱為球菌、桿菌和螺旋菌。

（二）放線菌

放線菌是由於菌落呈放射狀而得名。它是介於細菌與真菌之間的一類微生物。

放線菌最突出的特點是產生抗生素。到目前為止，已知的抗生素約有三分之二是由放線菌產生的，而百分之九十又是由放線菌中的鏈黴菌屬所產生。

放線菌的各種孢子絲形態

放線菌的各種孢子形態

（三）酵母

在自然界中，酵母主要分布在含糖量較高的酸性環境中，例如水果、蔬菜、花蜜、蜜餞上，還遍佈於果園的土壤中。在油田和煉油廠周圍的土壤中，容易找到石油酵母。

在啤酒和白酒釀造，以及麵包製作中，需要用到酵母。

（四）黴菌

此部分圖片來自於張文治編著的《新編食品微生物學》。

交鏈孢霉

麴黴

麴黴是發酵工業和食品工業的重要菌種，已被利用的近60種，制醬、做腐乳、生產有機酸等都應用它。現代工業利用麴黴生產各種酶製劑（澱粉酶、蛋白酶、果膠酶等）和有機酸，農業上用作糖化飼料的菌種。但它也會引起多種食品發生霉變，甚至產生致癌物質黃曲霉毒素。它廣泛分布在糕點、水果、蔬菜、肉類、穀物和各種有機物品上。

葡萄孢霉霉

葡萄孢霉分布在許多植物和植物食品上，形成一層「灰色霉」，引起水果、蔬菜的腐敗。

頭孢霉

復端孢霉

復端孢霉能使水果、蔬菜和糧食霉變。

枝孢霉

鐮孢霉

鐮孢霉的某些種能引起小麥、水稻等產生病害，使水果、蔬菜等發生腐敗，有些還是人和動物的致病菌。

白地霉

長蠕孢霉

高大毛霉

毛霉在工業上用來進行糖化和做腐乳，但也常在果醬、水果、蔬菜和乳製品等食品上發現，引起食品腐敗變質。

脈孢霉

青黴

青黴在自然界分布很廣，常生長在腐爛的柑桔皮上，呈青綠色，不少種類引起食品變質，但青黴也用來生產青黴素和有機酸等。

根霉

根霉在自然界分布廣泛，經常出現在澱粉質食品上，引起糧食、食品霉爛腐敗。工業上常利用根霉生產糖化酶，甜酒麴中的主要菌種也是根霉。

側孢霉

枝霉

木霉

木霉屬的有些菌種含有很強的纖維素酶，可用於纖維素下腳製糖、澱粉加工、食品加工和飼料發酵等方面。

微生物的世界，是不是千姿百態呢？實際上，現在已經可以通過顯微鏡拍出其視野中看到的微生物的彩色照片了。微生物的世界，不僅是千姿百態，而且也是多姿多彩。

五食品中微生物的生長

通常食品中存在一個混合的微生物群體，其中包括細菌、酵母和黴菌的不同種或菌株。

在加工和/或貯藏期間，不同種（菌株）的微生物可能會依次成為優勢菌群。最初，根據環境因素的不同，一種或兩種微生物會首先呈現最適生長態勢。隨著它們的生長代謝而導致環境條件的改變，使其自身的生長速率逐漸減緩。然後，混合菌群中的另一種微生物卻因為適合已發生改變的環境條件，而快速生長並成為新階段的優勢菌群。

食品中微生物（病毒除外）生長或繁殖的能力，取決於食品本身的特性及貯藏環境，分別成為內在環境和外在環境。內在環境包括營養成分、生長因子、抑製劑（抗生素）、水分活度、PH值和氧化還原電位等；外在因子包括貯藏溫度、相對濕度、氣體組成及周邊其它微生物。

六茶葉中的微生物

以上是關於微生物最為基礎的幾個方面。了解了這些基本點，才可能開始去談茶葉中的微生物。當然，了解了這些基本點，也不僅僅是可以開始去談茶葉中的微生物，同時也可以對日常生活中尤其是食品加工中的微生物相關信息有一個最基本的鋪墊。

今天就不對茶葉中的微生物這個話題做展開了，僅以普洱熟茶和茯磚茶為例來簡說一二。

（一）普洱熟茶發酵過程中的微生物

微生物在普洱熟茶發酵過程中起著重要作用。在渥堆過程中，分離到了黑麴黴、青黴、根霉、灰綠麴黴、酵母等多種微生物。楊曉蘋等人的研究顯示，在發酵過程中，細菌和真菌的種類在第二次翻堆時迅速增加，群落結構發生顯著變化；隨後，不同種類的數量隨著發酵時間的推進有規律地增加或減少，最後趨於穩定。黑麴黴是發酵前期的優勢菌種，芽孢桿菌屬和Arxula adeninivorans是發酵後期的主要優勢菌群。

普洱熟茶的發酵過程，是在濕熱作用和微生物的共同作用下，茶葉組分發生了複雜了深刻的變化，形成了熟茶獨特的內質與品質風格。

（二）茯茶中的「金花」菌

茯磚茶在「發花」過程中的優勢菌是冠突散囊菌，屬於麴黴目、麴黴科、散子囊菌屬的一種真菌。在「發花」過程中，冠突散囊菌消耗和降解茶葉組分，同時產生大量胞外酶，轉化茶葉組分，形成茯茶獨特的色香味；其次生代謝產物包含了多種生物活性成分，具有多種保健功效。

黃友誼教授主編的《茶葉微生物產品學》一書，專門從微生物的角度來考察茶葉相關產品，有興趣的朋友可一覽。