茶叶中霉菌污染和检验技术的研究
作者: 徐阳阳摘 要:茶叶从原料采摘、加工到贮存运输等各个环节均存在霉菌污染的风险。本文对茶叶中霉菌污染的来源、种类及相关检测技术进行综述,旨在为开发茶叶中霉菌检验技术和提升茶叶品质提供参考。
关键词:茶叶;霉菌;检测技术
Research on Contamination and Detection of Mould in Tea
XU Yangyang
(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality, Fuzhou 350002, China)
Abstract: There is a risk of mold contamination in all aspects of tea, from raw material picking, processing to storage and transportation. This article provides a review of the sources, types, and related detection techniques of mold contamination in tea, aiming to provide reference for the development of mold detection techniques in tea and the improvement of tea quality.
Keywords: tea leaf; mould; detection techniques
茶叶是以从山茶科山茶属茶树上采摘的新梢为原料,依据不同加工工艺制作而成的食用产品[1]。《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》显示,2022年茶叶总产量335万t[2],茶叶市场呈现逐年增长的趋势。然而,茶叶市场的提升也伴随着质量问题的增加,如茶叶产品质量参差不齐、良莠并存等问题已引起社会的广泛关注,已有越来越多的研究针对微生物引起的茶叶污染展开了讨论[3]。茶叶从采摘、加工到成品的保存、运输等各环节均存在微生物污染的风险,其中又以霉菌居多[4-5]。与此同时,我国颁布的相关安全标准仅涉及茶叶农药残留、化学品残留等[6],未将霉菌污染列入茶叶检测指标。本文对茶叶中霉菌的来源途径、常见霉菌类型及检测手段进行综述,以期为茶叶中霉菌污染防控提供指导。
1 霉菌污染来源
1.1 茶叶生产环节
茶叶采摘过程中,如果空气中存在霉菌孢子,则可能被霉菌侵染[7]。茶叶在萎凋过程中,若湿度较高,空气不流通,环境卫生状况不佳,将为霉菌的生长创造有利的条件,使茶叶容易被霉菌污染[8]。因此,控制萎凋过程中的水分、叶温对保障茶叶品质至关重要[9]。杀青、揉捻过程中[10],如果茶叶没有得到充分的干燥,外加贮藏环境湿度过高,则有利于霉菌的繁殖,易造成霉菌污染。张浩[11]对普洱茶发酵过程中多酚变化及其对黄曲霉产毒的抑制作用开展研究,结果发现水分湿度和温度控制不当,茶叶产品则有被黄曲霉污染的风险。此外,在干燥过程中,如环境的温度、湿度控制不到位,或无法保持空气流通,茶叶得不到均匀干燥,就易发生霉变,影响茶叶的口感和质量。俞梦瑶等[12]研究了烘干工艺对茶叶霉菌存活率的影响,结果显示茶坯含水量较高时,第一次烘干和第二次烘干时间间隔长或第二次烘干时间短,都可能导致部分受损的霉菌孢子恢复活力,导致霉菌数增加。
1.2 茶叶存储、包装和运输环节
茶叶贮存时,如没有采取适当的措施,使得茶叶暴露在湿度过高或者空气不流通的环境中,易导致霉菌的滋生,引发霉菌污染[13]。钟涛等[14]研究发现,藏茶贮存过程中品质的变化与微生物的种群存在一定关系,并鉴定出5类霉菌菌种。
2 茶叶中常见的霉菌类型
霉菌属于真菌类,呈丝状,广泛分布于空气、土壤、水等自然环境中,其孢子在一定的条件下能在食品上繁殖,并产生有毒代谢产物[15],导致食品失去原有的感官、营养价值等,甚至失去食用价值。缪伊雯等[16]对茶叶中霉菌毒素的危害进行了研究,证明了消费者存在摄入含有霉菌毒素茶汤的风险。王玉合等[17]以哺乳动物为例,研究了霉菌毒素对动物机体造成不同程度的伤害。以下从属的层面上进行介绍。
2.1 曲菌属
曲菌属菌丝体呈分枝状,有明显的色素产生,通常为绿色、黄色、棕色等不同颜色。胥伟等[18]通过扫描电镜观察等手段,鉴定出侵染黑毛茶的霉菌为曲菌属。该菌能在不同的营养基质上生长,具有较强的适应能力及高耐受性,同时能够在较低的水活性、较高的酸碱度和温度等条件下生存,部分曲霉产生致癌性毒素。
2.2 青霉属
青霉菌属菌丝体多为无色或灰色,并且通常呈分枝状,菌丝由有隔多核的多细胞构成。该菌广泛存在于自然环境中,具有毒性大、分布广、产毒多等特点,能够在各种不同的营养基质上生长,对温度、水活性和酸碱度等条件也有一定的适应性。杜金杰等[19]对六堡茶渥堆过程中的微生物开展分离鉴定研究,结果表明青霉属是主要污染物。
2.3 毛霉属
毛霉呈白色至灰白的形态,菌丝体发达,呈棉絮状,由多分枝多菌丝构成,宜生存在中性或弱酸性环境中。王春燕等[20]对青砖茶发酵堆中微生物进行纯化分离鉴定,发现毛霉属是主要污染物。
2.4 根霉属
根霉属菌丝体呈无色或灰色,通常呈现丝状或栅状、蓬松状态,适应好氧、中性或微酸性环境,靠分解有机物质为生。晏爱芬等[21]从云南9种普洱茶中分离纯化出该菌菌种。
3 茶叶霉菌的检测技术
3.1 传统霉菌检测技术
传统霉菌检测技术包括菌落计数法和显微镜观察法。根据《食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》
(GB 4789.15—2016)[22],在特定培养基上生长形成可见的菌落,通过计数菌落的数量来估计样品中的霉菌数量,进而开展分离鉴定研究。邵悦等[23]采用该方法对食品中霉菌进行计数检测,结果表明传统霉菌计数法操作简单,可依据其数量判断食品的污染程度。此外,还可根据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 常见产毒霉菌的形态学鉴定》
(GB 4789.16—2016)[24]进行常见产毒霉菌的形态学鉴定,如通过直接观察待鉴定菌种的形态和结构,鉴别出霉菌。李祥龙[25]在雅安茶中分离出14株霉菌,通过镜检观察等方法对其中5株优势霉菌进行鉴定,结果有4种霉菌。
3.2 酶联免疫吸附测定法
酶联免疫吸附法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay,ELISA)是一种常用的免疫学检测方法。该方法基于抗原与抗体的特异性结合原理,结合酶标记技术进行检测,将其用于检测和鉴定霉菌种类,具有高灵敏度、特异性、高通量等特点[26]。ELISA技术对交叉反应较为敏感,但可能对与目标霉菌有相似抗原的其他物质产生误判,存在交叉污染风险,如果实验室操作不严格,可能会导致假阳性结果的产生。蔡双福等[27]采用ELISA法对普洱茶中黄曲霉毒素开展检测研究,结果表明ELISA法用于茶叶中黄曲霉毒素检测容易被基质干扰,不同时间检测结果差异显著,所检测的数据不能作为判定样品中含黄曲霉的依据。
3.3 PCR检测技术
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)主要步骤包括DNA提取、扩增反应、PCR循环、PCR产物分析,具有高灵敏度、特异性、高速性、可靠性等特点[26]。目前,该方法已广泛用于检测和鉴定霉菌菌种。邓宗汉等[28]建立云南山茶TaqMan探针实时荧光PCR鉴定方法,该方法可以扩增极小数量的目标DNA,从而实现低浓度目标DNA的检测。王梅英等[29]通过设计特定的引物,利用PCR技术对武夷山冻茶进行分离鉴定,选择性地扩增目标霉菌的DNA,减少非目标DNA的干扰,得到占优势的青霉属菌群。王让剑等[30]对PCR检测方法中DNA提取方法进行优化,得到4种成品茶的DNA,大大缩短了试验时间,提高了检测效率。吕燕[31]以山茶叶杯菌CM143菌株基因序列为目标,利用TaqMan MGB探针实时荧光PCR方法进行4个浓度的3次重复检测,结果具有较高的准确性和可靠性。管飘萍等[32]运用ITS基因序列扩增的反应体系,经PCR扩增等手段,分离鉴定出茶叶中23株真菌。
3.4 高效液相色谱技术
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)的检测原理是物质在流动相和固定相做相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别而被分离成单个组分[33]。该方法具有分离效率高、分析速度快、适用范围广等特点。赵浩军等[34]采用高效液相色谱柱后光化学反应方法对市售的8个茶样及加标样品中的黄曲霉毒素B1进行检测,结果表明该方法适合茶叶中黄曲霉毒素B1的测定。
4 结语
茶叶加工过程中需要确保环境的干燥、通风和卫生,定期清理和消毒加工设备和场所,并及时处理潮湿的茶叶,成品茶的包装和贮存措施也要得当。针对茶叶中霉菌的检测,传统霉菌检测技术可以满足一般检测需求,但只能观察少量样品,且对样品的制备和染色要求较严,对检测人员经验和专业知识的要求较高,检测结果无法提供定量信息,不能准确评估霉菌的数量。相比之下,HPLC和PCR检测技术具有快速、高度灵敏和特异性强等优点,能够更准确地检测和鉴定霉菌的存在和种类。
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