科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

我国的黑茶产业一直在维持稳定的安全性和品质等方面饱受困扰。其主要原因是传统黑茶加工方式导致的发酵微生物种类难以精准控制。然而如果简单的采用黑茶中的主要微生物菌种来发酵茶叶，又无法得到黑茶固有的风味。所以，如何通过解析黑茶风味形成机制，进而生产出既能确保安全性、又能拥有优良的风味的发酵茶产品，是当前茶业界面临的一大难题。

黑茶因为在加工过程中存在微生物发酵而具有了独特的风味。在一定的时期内，这种风味还会随着存储年份的增加而增强。不仅如此，大量的研究也证明中国黑茶拥有降血脂、降血糖、调整肠道菌群等功效。所以，中国黑茶在过去十余年中经历了一段黄金时期。黑茶的产销有了很大的增长。然而由于现在所有的黑茶企业均遵循着传统的加工方法，所以很难避免在微生物发酵的过程污染有害真菌（比如普洱茶出现的黄曲霉）。在当前国家“大健康”时代背景下，中国黑茶企业均面临很大的压力。

需解决的主要技术难题

一、仅仅依靠优势真菌进行发酵已被证明行不通。

茶学界目前已经明确了中国黑茶中的数种优势真菌种类，包括冠突散囊菌、塔宾曲霉、黑曲霉等。这些真菌应该是产生黑茶特殊风味的必需菌种。有不少企业（如云南大益等）都在尝试将黑茶中的优势真菌单独接种在茶原料中进行后发酵。虽然这种单菌发酵方式可以切实避免加工过程的有害菌污染，但是所生产的黑茶却很难拥有典型的黑茶风味。所以当前这类发酵茶产品在市场上暂未能获得认可。

二、黑茶产业在未来面临的关键难点与挑战是寻找黑茶发酵过程中可以与优势真菌进行互作的特定细菌，进而促使这些真菌产生令人愉悦的风味物质。

通过大量的前期研究和文献调研，我们可以判断形成传统黑茶优良风味的机制应该是优势真菌和某些特定的共生细菌之间的互作。由于传统的黑茶加工过程往往是半开放的环境，其中的细菌种类繁多，如果依靠传统的微生物培养和鉴定方法，很可能无法顺利获得这类特定细菌。所以，解决该问题的关键是结合一些微生物组学和质谱分析科学中的新技术，如三代16S扩增子测序、高分辨质谱分子网络解析、空间质谱成像技术等，在有数据导向的前提下，获得该类细菌。同时，由于微生物群落演替的环境决定理论，所以如何合理的设定环境参数，将优势真菌和目标细菌在茶叶上进行共培养，获得安全性和风味俱佳的发酵茶产品，也是一项挑战。

期望实现的主要技术目标

微生物发酵食品的安全性和风味提升问题，显然不仅存在于茶业界，而是存在于整个中国食品行业中的普遍问题。由于以往在相关领域的技术方面的局限性，这类重要问题均未被很好的解决。这应该也是我国发酵茶产品和其他发酵食品在开拓国内外市场时受限的重要原因之一。

所以，本问题取得突破后，一方面可以帮助茶产业建立微生物发酵茶的安全加工先进技术标准，使中国黑茶彻底摆脱食品安全方面的困境、极大的提高其产业水平；另一方面也有望在微生物发酵的基础研究领域产生突破性研究成果，进一步加深人们对微生物发酵食品的风味产生机制的认识。

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