茶叶微生物的来源和特点介绍

广义上的微生物（microorganism）通常指在自然界大量存在的、种类极其丰富多样的，形体微小、需要借助显微镜才可以观察到的生物类群，并不是分类学上的专有名词。因此，微生物通常包括病毒、细菌（含放线菌）、真菌（含酵母菌）、原生动物和某些藻类。微生物的最大特征是形体微小（典型形态学特征见图6-1），但也有一些例外，许多真菌的子实体、蘑菇等常常是肉眼可见，某些藻类或其他大型真菌能生长几米长，甚至更大。微生物的形体大小一般在0.01～0.25μm（病毒）、0.1～10μm（细菌）、2μm～1m（真菌）不等。

同其他生鲜农产品（食品）相比，成品茶叶水分含量少（水分活度 a_w低，a_w＜0.9），炒青绿茶水分含量一般低于7%，普洱茶为9%～13%。由此可见，茶叶属于干燥食品范畴，除了部分干性霉菌外，其他微生物均难以生长繁殖。茶叶中主要活性成分为茶氨酸、茶多酚和咖啡碱等次生代谢产物和多糖类物质；茶叶蛋白质和脂类物质含量甚低，这些自然属性均不利于绝大多数微生物（特别是细菌）的生长繁殖。根据现有的茶叶中微生物多样性文献检阅，还未发现成品茶叶中出现诸如沙门菌（Salmo-nella spp.）、空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）、致病性大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）及肉毒梭菌（Clostridium botulinum） 等常见食源性致病菌的报道，也未见饮茶导致严重食源性微生物感染病例。因此，饮用正规厂家生产，并在安全仓储条件下的各类茶叶产品，其食源性微生物（特别是病原细菌）致病风险整体是很低的。我国茶叶卫生标准中仅有GB/T 22111—2008《地理标志产品普洱茶》将有害微生物作为卫生检验指标，其他茶类尚未把微生物的限量标准列为检验项目。然而，随着茶叶贸易国际化程度越来越高，以及茶叶深加工产业的快速发展（如抹茶及茶饮料），国内外对茶叶中微生物指标及有害微生物污染越来越重视。欧盟、美国、加拿大和日本已将有害微生物限量标准作为卫生检验项目。虽然茶叶因有害微生物导致的食品安全风险较低，但我国茶叶中微生物的污染情况（也就是茶叶的微生物卫生学指标检测结果）却不容乐观，据美国和加拿大对我国出口茶叶的检测结果，有90%以上的茶叶样品微生物学指标（菌落总数和霉菌数）出现超标问题。

图6-1 不同类群微生物典型形态学特征

成品茶中的有害微生物主要来源于茶树种植环境、植物病害，以及后续茶叶采摘与加工过程中不清洁的生产用具和操作人员。不同类型茶叶生产方法各异，操作环节众多，在生产、加工、包装、贮藏、运输和销售等过程，均有可能因操作不当、盛放器具和环境卫生状况不达标造成有害（或腐败性）微生物污染机会。我国茶叶生产企业普遍存在规模小、设施简陋，家庭作坊式生产企业盛行等基本状况，生产加工用具不洁净、渥堆发酵环境不佳和包装材料不洁等均可能是微生物污染的重要来源。茶叶贮藏环境不当（贮藏环境不通风、湿度过大、仓库周围有废弃物处理厂、医院及其他重要微生物污染源），茶叶半成品或成品茶直接堆放在地上，都将会造成微生物污染。此外，从事茶叶加工、包装等工作人员的个人卫生习惯及健康状况不佳，也可能会导致茶叶被病原微生物污染。

茶树栽培、鲜叶采收及加工过程均不可能在无菌环境下进行，微生物在自然环境中无处不在，茶鲜叶本身也含有一定数量的内生菌群和大量附生菌群，这些微生物菌群主要源于茶园灌溉、施肥，以及茶园土壤的普通微生物区系。茶树鲜叶常见菌群，如草螺菌（Herbaspirillum spp.）、甲基营养菌属（Methylobacterium spp.）、微杆菌属（Microbacterium spp.）、根瘤菌属（Rhizobium spp.）、不动杆菌（Acinetobacter spp.）、芽孢杆菌（Bacillus spp.）等均来源于茶园环境。同时，因施肥灌溉和其他污染因素，茶园环境中也常存在各类致病菌及条件性致病菌，如大肠杆菌、无色杆菌属（Achro-mobacter spp.）、葡萄球菌属（Staphylococcus spp.）、沙门杆菌等，以及腐败性的酵母菌和丝状真菌等，这些有害微生物是茶叶中微生物污染的重要来源。茶园土壤及大气环境中的微生物菌群十分丰富，这些环境微生物与茶树根、茎、叶表面的附生微生物群落，随着季节气候与时空变化，处于不断的动态变化中，甚至连茶树内生菌群也会随同栽培环境、季节气候和土壤微生物区系处于动态变化之中。研究显示，健康茶树叶片内生及附生丝状真菌的优势种群包括拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis spp.）、芽枝霉属（Blastocladia spp.）、短梗霉属（Aureobasidiu spp.）、青霉属（Penicillium spp.）、曲霉属（Aspergillus spp.）、镰刀菌属（Fusarium spp.）、球座菌属（Guignardia spp.）、刺盘孢菌属（Colletotrichum spp.）、链格孢属（Altemarla spp.）、散囊菌属（Eurotium spp.）和叶点霉属（Phyllosticta spp.）等。

茶树病害是由病原菌群浸染所致，在每年的雨季（如长江流域的梅雨季节），我国南方的茶区高温、潮湿气候，以及温度和水分的不确定性，茶园田间环境与茶树叶片表面可能会发生茶树轮斑病（Pestalotiopsis theae）、茶炭疽病菌（Gloeosporium theae）和侵染性镰刀菌等茶树霉菌病害。鲜茶叶采收后，这些病原真菌将继续成为后续茶叶加工与贮藏过程中微生物污染的重要来源。茶树病原微生物侵染，主要是影响了茶树叶片生长和茶叶品形成，尚未有茶叶病源菌导致食物中毒恶性事件发生的案例。茶树病害导致茶叶产量与品质下降，被认为是茶树病害的最重要的不良后果，由茶树病害所引起的茶叶安全潜在威胁并无明确证据。根据皖西大别山区茶园内生及附生微生物群落研究，健康茶树细菌种群十分丰富（表6-1），而且无论是茶树的附生菌群，还是茶树叶片的内生菌群，其优势种群都会随着季节的变换处于动态演替之中，春、夏、秋、冬四季茶树叶片的内生菌群及附生菌群的优势种群组成都各不相同。这些茶树鲜叶上的微生物菌群，在叶片采摘后的加工过程中的高温和干燥过程可能会使大部分菌群死去，但仍有一部分菌群会以营养体的形式存活下来或以休眠体的形式（细菌的芽孢和真菌的孢子）长期存在于成品茶叶中，成为茶叶微生物污染的重要来源之一。

表6-1 皖西大别山区栽培茶树叶片内生及附生菌群

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茶树微生物种群，既是健康茶树叶片重要微生物区系，也是鲜茶叶采收后加工，以及参与发酵茶品质形成的重要菌种来源。采收后的鲜茶叶大部分微生物（尤其是病原微生物种群）的耐热性较差，可以在茶叶高温杀青或黑茶渥堆发酵过程中被杀死，但是其中的芽孢杆菌（或其他产孢细菌）及部分产孢子霉菌不容易通过加热的方式完全去除。成品茶叶水活度极低、在密封良好和适宜的贮藏环境下，这类微生物以休眠体的形式长期存在，不会大量萌发与繁殖，也不会给茶叶的腐败及微生物安全造成明显的威胁。发酵茶（后发酵茶）叶中参与茶叶品质形成的微生物菌群主要来源于鲜茶叶和生产加工环境，这部分微生物菌群是经过晒青（毛茶制作）和高温渥堆等特殊环境条件富集选择的，在此过程中有害微生物得到了抑制和杀灭，有益微生物菌群得到了有效富集，其微生物菌群功能得到充分发挥与放大。

每类茶叶加工过程都有微生物的存在。

非发酵茶和轻发酵茶叶产品（如炒青绿茶、白茶和黄茶等）的水活度偏低，微生物的参与度小。此类茶叶加工过程中，随着鲜叶加工为成品干茶，茶叶中绝大部分微生物会因为高温焙烤和水活度骤然降低而死去，叶片内生菌及附生菌数量会显著减少。成品茶叶制成后，干茶叶中可能尚存少量的细菌芽孢和丝状真菌孢子等休眠体。在温暖潮湿的季节，由于存放不当造成茶叶回潮，或茶叶冲泡过后没有及时处理茶渣，少则两三天、多则一周就会在冲泡茶具中长出肉眼可见的霉菌菌丝体。茶渣的快速发霉现象，直观地证明了成品干茶不会是无菌的，微生物的休眠体仍然存在于成品茶叶，在合适的环境条件下微生物休眠体会萌发生长。但是，这类微生物休眠体在轻发酵茶叶制成后，经密封包装和低温贮藏（也有常温保存）环境下难以再次萌发，一般不会对茶叶质量安全造成明显的隐患。

非发酵茶和轻发酵茶叶相比，发酵茶叶与微生物的关系更加密切，且发酵茶叶的含水量也更高，从生存环境角度来说，更高水活度给微生物的生长繁殖带来了更便利的条件。特定的微生物群体对不同发酵茶品质和风味形成起着重要作用。根据前人的研究，各类后发酵茶（黑茶）初制渥堆过程中的优势菌群包括酵母菌中的假丝酵母菌（Candida spp.）、丝状真菌中的黑曲霉（Aspergivus niger）和细菌中的芽孢杆菌（Bacil-lus spp.）等。这些菌群随着发酵过程结束，到后期精制、定型、封装和干燥，菌群组成及数量又有显著的变化。大量研究发现，部分微生物菌群与后发酵茶品质优劣具有直接关联性。例如，判断茯砖茶品质优劣的重要指标是“金花菌”（图6-2）的多少，因此此类茶叶又称为“金花茯茶”。现代微生物学研究结果显示“金花菌”的优势微生物菌种主要为丝状真菌类群中的散囊菌属（Eurotium spp.）的多个种。

图6-2 茯砖茶发酵过程中的“金花菌”

在后发酵茶加工中，茶鲜叶采后经过晒青毛茶制作（多酚氧化酶作用）和微生物后发酵过程，酚氨比降低、芳香类物质增加、农药残留降解，而且融入许多微生物代谢活性物质以及微生物菌体，这些均为有益微生物菌群改善茶叶品质、提高茶叶安全性及微生物资源综合利用的积极表现。微生物菌群对发酵茶叶重要性是不言而喻的，在茶叶渥堆过程中部分微生物种群数量会得到几何级数增长，少量有害或者腐败性微生物菌群会在高温发酵过程中得到杀灭或控制。然而，如发酵条件不适宜，有益菌群得不到有效的富集，不仅有益微生物生物功能没有充分体现，有害微生物也可能得不到有效杀灭或抑制，会造成发酵茶叶品质下降，微生物污染风险增加。茯砖茶和普洱茶等代表性黑茶渥堆发酵的高温过程，通常是在人工控制条件下进行，在清洁的加工环境中完成高温发酵，绝大部分有害细菌，如茶园土壤及肥料中来源于温血动物肠道的大肠杆菌和沙门菌等对高温敏感，在发酵过程中会被有效抑制或杀灭。综合国内外学者对后发酵茶叶加工过程中微生物菌群的探究，发现不同类型后发酵茶叶，由于生产地点、工艺条件、原料来源等差异，微生物菌群差异显著，但是大肠杆菌、沙门菌和空肠弯曲杆菌等食源性致病菌在发酵茶叶中鲜见报道。

后发酵茶中产量和知名度最高的代表性品种为茯砖茶、普洱茶和康砖茶（藏茶）。

1.茯砖茶

茯砖茶初制过程中菌群十分丰富，自然界的细菌、酵母和丝状真菌在茯砖茶初制过程中广泛存在（表6-2）。

表6-2 茯砖茶初制过程中的主要微生物菌群

2.普洱茶

后发酵茶中知名度最高的代表性品种为普洱茶，普洱熟茶的初制过程中三大类微生物菌群也非常丰富（表6-3）。

表6-3 普洱茶初制过程中的主要微生物菌群(www.xing528.com)

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3.康砖茶

康砖茶的初制过程中主要微生物菌群见表6-4。

表6-4 康砖茶初制过程中的主要微生物菌群

特别需要指出的是，曲霉属菌种在康砖茶中种类丰富，包括黑曲霉、日本曲霉、塔宾曲霉、臭曲霉、泡盛曲霉、炭黑曲霉、烟曲霉等多个种。

从以上三种代表性的发酵茶初制过程中主要微生物菌群现有报道结果来看，三种茶叶虽然其生产原料及加工地域以及气候条件皆互不相同，但其中有些微生物种群，比如曲霉属、毛霉属、酵母菌属和假丝酵母等菌群是各类发酵茶初制过程中所共有的，这些微生物菌群被认为具有一定的茶叶属性，可能与茶叶基质的营养条件存在一定的关内在联系。此外，上述三类发酵茶叶初制过程所发现的细菌类群，很多种属在上一节皖西大别山地区的茶树叶片中内生及附生细菌类群研究中也普遍存在，虽然这三种发酵茶叶加工原料并不来源于安徽省，但是它们初制过程中的微生物菌群确有很多共有菌群，这个现象提示：其一，茶树鲜叶微生物菌群是茶叶初制过程的微生物菌群的重要来源；其二，与其他特殊生境一样，栽培在不同地域的茶树，虽然其栽培环境及树种不同，但有一部分菌群可能是茶树种所共同有的，这部分微生物菌群的普遍存在可能与茶树特有的次生代谢产物或其他营养物质有关，其深层次的原因还有待进一步考证。

黑茶初制结束后，将依据各个茶叶类型及花色的不同设计不同的精制工艺流程。以康砖茶为例，其精制工艺流程如下：

不同地区及不同厂家，其精制流程也有所不同，精制过程对茶叶中微生物影响也十分显著。康砖茶精制过程中主要菌群见表6-5。

表6-5 康砖茶精制过程中的主要微生物菌群

除了康砖茶外，六堡茶精制过程中主要菌群也有少量的研究，六堡茶精制过程中的优势菌群包括，曲霉属、青霉属和散嚢菌属等真菌属。六堡茶精制过程中的这些优势菌群在康砖茶精制过程中也同样存在，这些菌群与茶品品质的关系仍待进一步的探究。

发酵茶品质的形成离不开微生物的贡献，通过以上对黑茶加工过程中微生物多样性归纳总结和多年来食品安全事例检索结果，还未见饮茶导致感染型细菌，如沙门菌、大肠杆菌、空肠弯曲杆菌；其他毒素型细菌，如蜡状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、肉毒素菌病例的报道。因此，茶叶加工过程中细菌性生物安全风险就目前来看还是较低的。酵母及霉菌是发酵茶品质形成关键因素之一，但在茶叶发酵过程中是否会有有害真菌（如产毒黄曲霉）污染是近几年消费者对黑茶微生物安全关注的焦点。产毒真菌常来源于曲霉属、青霉属、链格孢属、镰刀菌属和麦角菌属等种属。在这些微生物类群中，曲霉和青霉菌广泛存在于黑茶加工及贮藏的各个环节，镰刀菌偶尔也会出现于黑茶加工过程。那么，黑茶在渥堆发酵和后续陈化过程中，是否会有产毒黄曲霉、赭曲霉（赭曲霉毒素产毒菌株）和雪腐镰刀霉（呕吐毒素产毒菌株）等有害霉菌生长和毒素的污染呢？随着人们对后发酵茶叶消费量的逐年增加，以及茶与健康问题的关注，黑茶中有害霉菌及其霉菌毒素安全性问题已然成为现今社会热点问题。2017—2018年，国内外多家质检机构对市售发酵茶抽样检测结果表明，相比于谷物和油料等植物性食品原料，茶叶中的霉菌毒素检出率及含量均很低，茶叶中的霉菌毒素潜在整体风险处于低水平。目前研究仍未发现黄曲霉和赭曲霉的产毒菌株在发酵茶叶中广泛存在的现象。2017—2020年，我国学者在普洱茶等黑茶样品有害霉菌（包括黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素和伏马毒素）检测技术、样品检测筛查和风险评估等热点领域做了系统研究，结果表明，各类霉菌毒素在茶叶中检出率低，茶叶中霉菌毒素污染对饮茶人群未产生明显的膳食风险，产毒霉菌对发酵茶叶安全性威胁仍未发现实质性依据。研究表明，在成品黑茶中人工接种产毒真菌菌株后，茶叶成分能通过下调产毒真菌表达黄曲霉合成所需的黄曲霉毒素合成调节基因（AFLR）和黄曲霉毒素合成基因（AFL），抑制黄曲霉毒素产生，这个研究结果揭示了为什么后发酵茶叶中即使可能有曲霉、青霉和镰刀霉菌类的微生物存在，但茶叶中霉菌毒素却很少检出。总之，茶叶加工随品种不同其工艺也不同，由于工艺和加工环境不同，所参与的微生物菌群也大不相同。从主要的工艺过程来分析，茶园种植和萎凋、渥堆、不洁场地的拼堆、转运，污染有害微生物的可能性较大，而烘干、杀青和复火等及茶叶中水分含量的控制过程，对于抑制茶叶中有害微生物特别是霉菌很重要。

相比于其他食品，在良好生产条件及操作规范下，企业生产出茶叶的微生物安全性较高，但也不能认为茶叶微生物安全不存在隐患。成品茶若水分含量过高，后期运输和贮藏过程中，因环境卫生条件不当，再次浸染的有害微生物依然会对茶叶安全性造成潜在威胁。据不完全统计，我国现有茶叶加工厂六七万家之多，且我国茶叶加生产企业普遍存在生产规模小、设施简陋、卫生条件差等问题。因此，我国茶叶中微生物污染问题仍需加强防范。成品茶生产、包装完成后，要经过贮藏、运输和销售等环节，才最终到达其产业终端消费者手中。在此过程中，破损的包装、不当贮藏方式、高温潮湿、不合格卫生状况、不当操作与不良环境等，是导致成品茶叶二次污染的重要原因。一般情况下，以炒青或烘青绿茶为代表的非发酵或轻发酵茶水分活度低，大批量绿茶往往采用低温储藏方式（0～-20℃），因此炒青绿茶、白茶、黄茶等在运输、贮藏及销售环节中，产生严重的微生物二次污染现象较为少见，也不是茶叶微生物安全重点关注的方向。

发酵茶（尤其是黑茶），在毛茶制作和渥堆发酵后，通常还有一个陈化发酵过程，坊间所说的“普洱茶茶越陈越香”即在于此。对于后发酵茶叶而言，既然茶叶的品质、香气和功能成分与陈化发酵过程密切相关，也就是说后发酵茶叶完成加工制作完成后，其贮藏过程中微生物活动依然活跃。后发酵茶成品茶叶水分含量（9%～13%）显著高于绿茶（5%～7%）等非发酵茶和轻发酵茶叶，这个水分含量也给有害微生物生长创造了便利条件，一旦因贮藏环境或包装问题导致有害微生物产生了污染，就可能会造成正常微生物菌群失调，后发酵茶品质受到影响，并存在食品安全隐患。

研究显示，与前期各类发酵茶渥堆发酵过程相比，康砖茶、普洱茶及六堡茶等在贮藏过程中优势微生物菌群发生了显著的变化。就真菌菌群而言，种群多样性显著下降，优势种群集中于曲霉属和青霉属（尤其是青霉属）两大类群，其他属丝状真菌已不是主要菌群（表6-6）。由此说明，发酵茶在后期储藏过程中微生物群落组成会发生急剧变化，微生物生命活动仍然很活跃，合适的贮藏环境对于茶叶品质的提升及微生物安全控制的重要性不言而喻。这些研究结果是基于真菌纯培养及菌种鉴定技术，研究结果还存在一定的局限性，仍不能深入地了解这几类茶叶贮藏过程中菌群组成及动态变化。有研究显示，茯砖茶贮藏和销售过程中，若受到有害曲霉、毛霉、拟青霉、青霉等杂菌的污染，可能会给后期茶叶品质形成及饮茶的安全性带来一定的隐患。从我国现行有效的各类茶叶相关国家与行业标准来看，只有普洱茶有明确的微生物学卫生标准，其他发酵茶微生物卫生学标准是否也应该建立相应的微生物学标准也是茶叶质量安全学应考虑的一个问题。因此，对发酵茶叶（尤其是后发酵茶叶）而言，不良的运输、贮藏及销售环境条件容易滋生有害微生物，影响茶叶品质形成的同时，还可能会影响茶叶健康消费品的形象。

表6-6 后发酵茶贮藏过程中的主要微生物菌群

与其他食品有所不同，茶叶消费基本没有蒸、煮、煎炸等再加工过程，大多只包含一个高温冲泡过程。茶叶高温冲泡过程对茶叶中的热敏性微生物有一定的抑制及杀灭作用，但对于芽孢杆菌及产孢真菌并无太大影响。具体分析，茶叶高温冲泡过程对饮茶卫生的影响表现在以下几个方面。

（1）冲泡水温不够或凉水泡茶，对茶叶中本身所带的微生物抑制和高温消毒作用不够，如茶叶中本身已污染致病微生物则可能产生食物中毒等危害。在高温的夏季，茶叶冲泡后在室温下放置时间过长或放入冰箱，不但会影响茶水的感官品质，也会让一些耐热霉菌和芽孢杆菌的芽孢再次萌发生长，产生二次污染，造成食品安全隐患。

（2）对于威胁食品安全的霉菌毒素（黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮及呕吐毒素等）和细菌毒素（肉毒杆菌毒素、金黄色葡萄球菌内毒素及蜡质芽孢杆菌毒素等），大多是非常耐热的，尤其是受霉菌毒素污染的样品，一般可以耐受300℃以上高温，茶叶热冲泡或煮沸过程并不能对霉菌毒素或产毒性微生物污染进行有效控制。

（3）在茶叶冲泡过程中添加其他食品成分，例如白砂糖、咖啡或牛奶等，这些富含糖、蛋白质和脂肪的成分会更加有利于茶叶中本已存在的微生物生长。因此，对于此类食品成分添加后冲泡的茶水更需要及时消费，以防止食品风味的改变及营养成分腐败。

（4）茶叶冲泡器具、冲泡人员及环境卫生状况，是容易被忽略却又对健康饮茶有重要影响的因素。如同其他餐饮业一样，泡茶与饮茶器具，尤其是在茶社、会议室、酒店等公共场合，由泡茶及饮茶器具所引起的食品安全隐患早已被大众和餐饮行业所重视，但常会被茶叶质量安全科技或从业人员所忽视。喝茶不仅仅是为了解渴，补足身体所需水分，茶水的感官品质与健康效应是茶叶核心生命力，一次性塑料杯或纸杯一般不应该作为茶叶冲泡合理选择，泡茶器具一般选择玻璃器具或瓷器。简言之，泡茶与饮茶的器具（尤其在公共场所）需要严格的消毒流程，从事茶艺工作的人员应身心健康，无特定的传染性疾病，操作得当，以保证茶叶消费的安全与健康属性。