研究概況

   
紅茶菌是有著悠久歷史的一種民間傳統(tǒng)酸性飲料，它的產(chǎn)生于150多年前，我國渤海一帶。除了中國、日本、韓國等東南亞地區(qū)，紅茶菌在歐洲中部和東部各國也一直廣為流傳，那里的人們把酸茶酒(即紅茶菌)當(dāng)清涼飲料來治療消化不良和動脈硬化等癥。自20 世紀(jì)90 年代初期，紅茶菌又在德國、美國和加拿大等西方國家廣為流傳，成為一種時(shí)尚。它是以糖茶水為原料，經(jīng)醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等多種微生物共同發(fā)酵而成的。紅茶菌菌液中含有一部分茶葉的浸出物、活的微生物及其代謝產(chǎn)物，這些物質(zhì)主要包括葡萄糖酸、醋酸、葡萄糖、果糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、微量元素、茶多酚、咖啡因、乙醇和二氧化碳等。紅茶菌一直被飲用它的人們認(rèn)為是一種對人體有多種保健作用的健康飲品。

   
它的保健作用包括：清理腸胃，預(yù)防和治療便秘和痔瘡；幫助消化；對高血壓、高血脂、動脈硬化等心血管疾病和糖尿病有預(yù)防和治療作用；避免各種結(jié)石的發(fā)生；幫助身體及時(shí)排除毒素，防癌、抗癌以及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等等。可以說它是一種良好的健身飲料。

   
紅茶菌雖然在我國有悠久的歷史，但對它的科學(xué)研究卻起步較晚。我國著名微生物學(xué)家方心芳先生于1951 年《黃海》雜志第12 卷第5 期刊登了《海寶是什么》一文，這是我國關(guān)于紅茶菌的首篇科學(xué)論文。文中認(rèn)為紅茶菌的微生物種類主要是醋酸菌和酵母，同時(shí)指出紅茶菌中的醋酸菌不只一種，但以膜醋菌為主。20 世紀(jì)70 年代末期到80 年代初期，紅茶菌飲料在我國非常流行，一些介紹紅茶菌效果及制作方法的文章大量涌現(xiàn)。從20 世紀(jì)初期到中期，一些醫(yī)生和學(xué)者紛紛報(bào)道了紅茶菌在治療各種疾病中的效果和作用。

   
從20 世紀(jì)中期開始，有關(guān)紅茶菌的微生物組成及相互作用、發(fā)酵條件、菌液成分、作用機(jī)理等方面的研究陸續(xù)有文獻(xiàn)報(bào)道。

1、菌種類型

   
紅茶菌菌種的類型及菌種間的相互關(guān)系用于發(fā)酵培養(yǎng)紅茶菌的菌種主要是醋酸菌和酵母菌，有的紅茶菌有少量乳酸菌[主要是保加利亞乳桿菌(Lactobacterium bulagricum)]。

   
到目前為止，人們從各種紅茶菌中分離到的醋酸菌有：木醋桿菌(Acetobacter xylinum) 、擬木醋桿菌(Acetobacterxylinoides)、葡萄糖酸桿菌(Bacterium gluconicum)、產(chǎn)酮醋桿菌(Acetobacter ketogenum)、弱氧化醋酸菌(Acetobacter suboxydans) 、葡萄糖醋酸菌(Gluconobacter liquefaciens)、醋化醋菌(Acetobacteraceti)和巴氏醋桿菌(Acetobacter pasteurianus)，其中最主要的是木醋桿菌。

   
酵母菌有釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、不顯酵母(Saccharomyces inconspicus)、路德類酵母(Saccharomycodes ludwigii) 、粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe) 、熱帶假絲酵母(Candida tropicans) 、克魯斯假絲酵母 (Candidacrusei)、漢遜德巴利酵母(debaryomyces hansenii)、酒香酵母(Brettanyomyces)、克勒克酵母(Kloeckera)、拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)等。發(fā)酵紅茶菌的菌種是由上述的一種或多種醋酸菌和上述的一種或多種酵母菌組成，有的還有乳酸菌。

   
不同的菌種組成，其菌液中代謝產(chǎn)物的種類和數(shù)量也會有所不同。酵母菌和醋酸菌在紅茶菌中是互惠互利的共生關(guān)系。

2、發(fā)酵條件的研究

  
Mi-Ae-Choi (1994)等人對不同溫度(5~45°C)和碳源(蔗糖、葡萄糖、果糖和玉米糖漿)對紅茶菌的pH 和總酸的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，發(fā)酵產(chǎn)酸的最適溫度是30°C，蔗糖和果糖、葡萄糖和玉米糖漿產(chǎn)生的有機(jī)酸的種類相似。果糖比葡萄糖代謝的速度快得多，而果糖和葡萄糖都比蔗糖的代謝速度快。Jürgen Reiss(1993)在20~22°C 的發(fā)酵溫度條件下，用不同濃度的不同碳源(蔗糖、果糖、乳糖和葡萄糖)對紅茶菌(菌種組成為木醋桿菌、擬木醋桿菌、葡萄糖酸桿菌、粟酒裂殖酵母、路德類酵母及其它酵母菌種)代謝產(chǎn)物(乙醇和乳酸)和pH 的影響做了研究，結(jié)果顯示，蔗糖和果糖能產(chǎn)生較多的乙醇，葡萄糖則產(chǎn)生少量的乙醇。蔗糖能提高乳酸的產(chǎn)出而其它糖類產(chǎn)生的乳酸則很少。Martin Sievers等(1995)對兩種菌種來源(含不同酵母菌種)的紅茶菌的發(fā)酵進(jìn)行了研究，他們將紅茶菌于室溫條件(20~22°C)下培養(yǎng)了60d，檢測它們的發(fā)酵過程。結(jié)果不同的酵母菌對葡萄糖和果糖的利用速率不同，代謝的過程也不相同。酵母菌在糖的利用上起了決定作用，且不同的酵母菌的利用方式是不同的。Matin Sievers 等還指出他們所用的木醋桿菌能代謝乳酸，因此他們沒有象Jürgen Reiss 那樣檢測到乳酸。

3、紅茶菌成分分析

   
一些學(xué)者對紅茶菌菌液中所含成分進(jìn)行了分析，由于所采用的菌種、培養(yǎng)條件、分析方法、分析的側(cè)重點(diǎn)等方面都不盡相同，因此不同的資料其結(jié)果也不同。

   
德國的Günther W. Frank(1991) 認(rèn)為紅茶菌中含有葡萄糖醛酸、葡萄糖酸、醋酸、酒精、乳酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、葉酸、地衣酸、Vc 和多種B族維生素等。C.-H.Liu 等人(1995)對來自臺灣的兩種紅茶菌用HPLC 進(jìn)行分析，顯示該紅茶菌中含有甘油、乙酸和乙醇。

   
美國的Michael R.Roussin(1996) 報(bào)道了用HPLC/MS/PDAD(高效液相色譜/質(zhì)譜/光電掃描)方法對來自美國和世界其他地方的19 個(gè)紅茶菌試樣進(jìn)行了化學(xué)成分分析，結(jié)果沒有找到以前幾乎是公認(rèn)的功能因子-葡萄糖醛酸，而且各種維生素的含量很少，不過檢出了許多前人沒有檢出的物質(zhì)。

   
他們從這19 種紅茶菌中檢出了40 多種化學(xué)物質(zhì)。而這些物質(zhì)進(jìn)入人體后如何起作用還需進(jìn)一步的科學(xué)研究。Biljana Bauer-Petrovska(1998)用原子吸收色譜法和薄層色譜法對紅茶菌中的礦物質(zhì)和可溶性維生素進(jìn)行了分析，結(jié)果表明對人體有益的微量元素鋅、銅、鐵、錳、鎳和鈷的含量比不經(jīng)發(fā)酵的茶水中的要高，對人體有害的元素鉛和鉻的含量都很少，且比茶水中的含量減少了許多。這說明經(jīng)微生物作用，可以增加有益元素而減少有害元素。