红茶菌饮料，到底是什么？

红茶菌饮料是经酵母菌和醋酸菌的共生作用在甜茶汤中发酵得到的清凉提神饮料。红茶菌饮料在促进人体健康和预防疾病等方面具有很多有益的作用，如脱毒作用、提升免疫反应、抵抗心血管疾病。目前大部分红茶菌饮料为家庭自制，并没有形成完善的工业发酵体系，具有很大的商业发展空间。

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红茶菌饮料是什么？

红茶菌饮料是以茶汤为发酵基质，经醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等多种微 生物协同作用共同发酵而成的清凉提神饮料。

红茶菌饮料具有气泡苹果酒的风味，对人体健康有很多有益的作用，可以提升免疫反应、抵抗心血管疾病等。

目前，大部分红茶菌饮料为家庭自制，并没有形成完善的工业发酵体系，商业化发展空间巨大。

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红茶菌饮料的历史起源及发展

红茶菌饮料起源于公元前220年的秦朝，由于具有排毒和提神效果而受到高度重视。公元414年，为了治疗日本君王的消化疾病，康普医生把红茶菌带到了日本，所以红茶菌饮料又被称为“康普茶”。

后来随着贸易路线的扩张，红茶菌饮料被东方商人带到俄罗斯，随后又进入东欧和西欧，大约在20世纪初，红茶菌饮料出现在德国。

在第二次世界大战期间，这种饮料再一次被引进德国，然后在20世纪50年代的时候抵达了法国以及由法国殖民统治的北非（并且在北非的消费量非常可观）。由于第二次世界大战期间的茶叶和白糖货源短缺，人们开始养成饮用发酵茶饮料的习惯。

 20世纪60年代，瑞士科学研究者发现红茶菌饮料具有和酸奶相似的 健康功能，红茶菌由此开始受到越来越多的关注，如今在全球各地的实体商店以及线上商店都有不同风味的红茶菌饮料售卖。

虽然红茶菌在我国有悠久的历史，但我国对它的科学研究起步较晚。20 世纪70 年代末期到80 年代初期，红茶菌饮料才开始在我国开始流行。近年来，我国的科研人员对红茶菌的研究逐渐增多，主要包括红茶菌饮料的生产工艺优化、红茶菌代谢成分的检测、红茶菌菌种的分离纯化、红茶菌饮料的抗氧化特性研究、红茶菌发酵代谢产物的研究，以及红茶菌饮料的新兴产品及风味改良等。

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红茶菌中的微生物构成

红茶菌是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共生体，且不同的红茶菌菌种组成十分复杂。目前，不同科研人员从红茶菌中分离得到的主要菌种如表1-1所示：

表1-1 从红茶菌中分离得到的主要菌种

类别

分离的菌种

酵母菌

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、不显酵母（Saccharomyces inconspicus）、路德类酵母（Saccharomycodes ludwigii） 、粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）、热带假丝酵母（Candida tropicans） 、克鲁斯假丝酵母 （Candidacrusei）、汉逊德巴利酵母（debaryomyces hansenii）、酒香酵母（Brettanyomyces）、克勒克酵母（Kloeckera）、拜耳接合酵母（Zygosaccharomyces bailii）

醋酸菌

木醋杆菌（Acetobacter xylinum） 、拟木醋杆菌（Acetobacterxylinoides）、葡萄糖酸杆菌（Bacterium gluconicum）、产酮醋杆菌（Acetobacter ketogenum）、弱氧化醋酸菌（Acetobacter suboxydans）、葡萄糖醋酸菌（Gluconobacter liquefaciens）、醋化醋菌（Acetobacteraceti）和巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）

乳酸菌

保加利亚乳酸杆菌（Lactobacterium bulagricum）、嗜酸乳酸杆菌（Lactobacillusacibophilus）

红茶菌是一个共生体系，一般是由以上所列出的一种或多种醋酸菌和酵母菌组成。

酵母细胞把蔗糖转化为葡萄糖和果糖进而产生乙醇，乙醇能刺激醋酸菌的生长从而产生更多的纤维素膜和乙酸，而醋酸菌产生的乙酸又会刺激酵母菌产生乙醇，乙酸、乙醇的存在可保护醋酸菌和酵母菌，使它们免受其他微生物的污染。醋酸杆菌属有生成网状细胞膜结构的能力以此来增强细菌和真菌的联结作用。目前在红茶菌中研究最多的微生物菌属是醋酸菌，醋酸菌在产生醋酸（来源乙醇）、葡萄糖醛酸（来源葡萄糖）、葡萄糖酸（来源葡萄糖和脱毒氧化作用）中发挥着决定作用，而这些有机酸决定了红茶菌饮料的最终风味。同时，在发酵过程中由于有机酸的产生使得红茶菌饮料的酸度增加。

尽管红茶菌中的乳酸菌种类不多，但是通过添加从别的菌种中分离出来的乳酸菌也会对红茶菌的风味和生理生化活性产生有益作用。

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红茶菌饮料的有益功能

图1-1 红茶菌饮料的有益功能

很多红茶菌饮料饮用者声称红茶菌饮料对人体健康有许多有益的影响。然而，大部分的功能研究只是在实验模型中进行的，缺乏基于科学证据的人体模型研究。

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红茶菌饮料的研究现状

红茶菌饮料代谢产物的研究

红茶菌饮料中存在着不同种类的糖，如蔗糖，葡萄糖和果糖，以及不同种类的有机酸，如醋酸、葡萄糖醛酸、柠檬酸、L-乳酸、酒石酸、丙二酸、草酸、琥珀酸、丙酮酸等。红茶菌饮料中还存在维生素B1、B2、B6、B12和维生素C，14种氨基酸，生物胺，嘌呤，色素，脂质，蛋白质，水解酶，抗生素物质，二氧化碳，苯酚，一些茶多酚，矿物质等众多营养物质。此外，红茶菌饮料中还有一些真菌和细菌的代谢产物目前仍没有探究清楚的。但是以上这些研究结果的来源都是在静态条件下培养获得的。

蔗糖

在红茶菌的发酵过程中，蔗糖是最常见和最通用的碳源之一。

Malbaša 在经过两周的发酵实验之后，发现与纯蔗糖作为原料相比，蔗糖浓度为7％时的蜂蜜中的蔗糖浓度下降更明显，随着蜂蜜中的蔗糖含量降低，对蔗糖的利用率也就越低。
醋酸和葡萄糖醛酸

红茶菌中的醋酸菌在发酵过程中产生醋酸和葡萄糖醛酸，这两种有机酸都是主要的代谢产物，该过程将蔗糖作为碳源。

Chen等将红茶菌的发酵时间延长到了60d，在第30d时，醋酸含量达到11g/L，在接下来30d里，醋酸含量逐渐下降，在第60d时降低到了8g/L。在发酵的前6d没有检测到葡萄糖醛酸的产生，但是在第60d时检测到葡萄糖醛酸的含量为39g/L。

Malbaša用蜂蜜替代蔗糖进行了红茶菌饮料的发酵实验，最终得出发酵条件相同的情况下使用蜂蜜做底物时的最终醋酸产量只有蔗糖做底物的50%，这可能是由于醋酸菌在使用蜂蜜作为碳源时生长不旺盛的缘故。

L-乳酸和柠檬酸

在传统的红茶菌饮料中，L-乳酸并不属于典型的代谢产物，但是Jayabalan使用绿茶汤进行发酵,在第3d时检测出了0.54g/L含量的乳酸，远高于在红茶汤和茶渣汤中检测到的乳酸含量。

Malbaša等用蜂蜜作为底物进行红茶菌饮料的发酵，最终检测出L-乳酸的最高含量为0.4g/L，这可能是由于蜂蜜中本身具有的L-乳糖降解产生。和乳酸类似，柠檬酸在发酵过程中也不是主要代谢产物，但Malbaša使用1.5g/L的茶叶和7%的蔗糖作为底物进行两种混菌发酵，检测到柠檬酸的平均含量达到了25g/L。

Jayabalan用绿茶汤和红茶汤分别作为底物进行发酵，在第3d时，检测到柠檬酸含量分别为0.03g/L和0.11g/L。

维生素

以含量5%的红茶和0.7%的蔗糖作为底物的进行发酵，Baucer-Petrovska在红茶菌饮料中检测水溶性维生素的含量。测定值如下：维生素B1 74mg/100mL，维生素B6 52mg/100mL，维生素B12 84mg/100mL，维生素C 151mg/100mL。Malbaša等人使用红茶汤和绿茶汤分别作为底物，添加7%的蔗糖，检测出红茶菌饮料中维生素B2的含量分别为8.30mg/100mL和9.6mg/100mL，而在原始的红茶菌中，维生素B2的含量1.5g/L。在该项研究中，维生素C的含量都在不断增加，最高值2可达到8.98 mg / L。

不同红茶菌饮料产品的研究

刘红以青梅汁的浓缩液为底物，接入红茶菌菌种进行发酵实验，通过青梅汁浓缩液的添加比例和红茶菌液的接种量等因素的正交实验，制得一款酸甜可口并且带有青梅风味的新兴复合饮料。

宋清鹏以龙眼的果肉和红茶汤作为发酵基质，探究了发酵温度和接种量等不同因素对发酵的影响，并且采用了响应面设计进行了红茶菌饮料的工艺优化，最终在发酵6d的情况下制得具有高产量D-葡萄糖糖二酸1,4-内酯和D-葡萄糖二酸的龙眼果肉红茶菌饮品。

谢惠青将红茶菌菌种接入发酵液进行低咖啡因发酵饮料的研制，经单因素实验和正交实验最终得出，在糖含量为40g/L、咖啡浓度为2g/L时，咖啡因含量降低了13%（最大），这为降低咖啡中的咖啡因含量提供了一种新思路。

任二芳采用固定化细胞技术固定红茶菌细胞，实现红茶菌饮料的固定化共生发酵,对其工业化生产具有重要意义。

郑有为以新鲜的牛奶作为发酵原料接入红茶菌菌种进行发酵，结果表明用红茶菌菌种发酵制得的酸奶满足国家标准。

Malbaša进行了糖蜜和蔗糖分别作为碳源时红茶菌饮料发酵的对比，发现使用糖蜜作为碳源可以产生大量的乳酸，这为节省碳源成本提供了一种思路。

Yavari选用酸樱桃汁代替红茶汤作为红茶菌发酵的基质，接入红茶菌进行发酵并且得到了极高的葡萄糖醛酸含量。

Watawana使用椰子水代替茶汤接入红茶菌进行发酵，研究了其抗氧化能力和淀粉水解能力，发现了同使用茶汤进行发酵相近的结果。

红茶菌饮料的抗氧化活性研究

红茶菌饮料中的茶多酚和有机酸使其具有很好的抗氧化活性。相比较未发酵的茶汤来说，红茶菌饮料在发酵过程中抗氧化能力具有明显的增强，这可能是因为在发酵过程中产生的小分子物质和因为酵母菌和醋酸菌产生的酶将茶多酚进行了结构修饰的结果。

Jayabalan以红茶、绿茶和茶渣三种基质制备红茶菌饮料，分别研究了其清除自由基的能力。研究结果表明，总酚类化合物、对DPPH自由基的清除活性、超氧自由基和对羟基自由基介导的亚油酸的抑制活性随着发酵时间的延长而增加，而还原力、羟自由基清除能力以及抗脂质过氧化能力随发酵时间的延长而下降。

在红茶菌饮料的整个发酵过程中呈现出逐渐增加的自由基清除能力，但清除能力的增加程度取决于发酵时间的长短。茶叶原料的类型和所选用的红茶菌菌种等因素也决定了最终代谢产物的特性。专家不建议进行长时间的发酵，因为发酵时间越长，有机酸的产量越多，会对最终产品的口感造成直接影响，也直接影响到了消费。在红茶菌发酵过程中，负责组分结构修饰的细胞外关键酶和负责清除自由基能力的有效代谢物的鉴定对于阐明红茶菌发酵过程中的代谢途径是必要的。代谢过程的调整可能是提高红茶菌抗氧化活性和发酵效率的有效方法之一。

红茶菌饮料发酵方式的研究

在传统培养方式下，一般红茶菌成熟至少需要7d以上，在培养液表面会形成一层质地坚韧的菌膜，它是醋酸菌把糖苷键连接而成的链状高分子物质。菌膜的出现使得整个培养液形成不均一的固液两相的混合体，同时各菌种由于好气性的不同，在培养液中的分布也处于不均衡的状态，上述的这种不均衡性不利于控制培养及接种条件。因此，静置培养限制了红茶菌的工业化生产。而合适的动态发酵条件会避免产生菌膜，并且对氧气的利用更为充分，缩短了培养时间，有利于控制发酵条件，使得大规模的工业化生产成为可能。

红茶菌传统培养方式是静置培养，传统培养的标准流程为：将50g/L的蔗糖水溶液搅拌均匀并且煮沸，然后加入5g/L的茶叶在煮沸5min后将茶渣过滤掉得到的茶汤，当温度降至常温后接入24g/L的红茶菌原液，然后转移至提前经过开水灭菌的玻璃容器中。由于提前加入了200mL的提前发酵好的红茶菌液，使得不良微生物的生长得到了抑制，在玻璃容器的容器口要注意盖一层纸质的容器来防止果蝇等昆虫的进入。培养温度在20～22℃之间，最佳的温度在18～26℃之间。在接下来的几天内，新生成的菌膜开始漂浮在培养液的表面，然后在表面上形成清晰的薄凝胶状膜，这层新形成的菌膜是可以利用的，在旧菌膜的基础上进行发酵。此时茶汤闻起来有发酵味并且在发酵期间产生气泡。母培养基沉入发酵瓶的底部而新形成的菌膜则漂浮在上方，在两周之后，新形成的菌膜厚约2cm，均匀的铺在发酵液的上方，新形成的菌膜可以用来在小罐中继续发酵。而原来发酵结束的茶饮料可以在过滤后储存在4℃的条件下。在发酵前几天红茶菌饮料风味是愉悦的苹果酸气泡饮料风味，但是随着发酵时间的延长变成了类似醋的风味。蔗糖含量在50g/L的时候会产生绝佳的乙醇和乳酸浓度，这个糖含量已经在红茶菌饮料的制造行业中运用了很多年。

近年来，陆续有对红茶菌的菌种类型、培养条件以及主要成分进行分析研究的文章发表，让人们对红茶菌有一个较为清晰的认识，而各文献所报道的红茶菌菌种多来自民间，其中所含的菌种类别复杂，在培养过程中容易因为有害菌种的侵害而造成菌液功能大打折扣，甚至有因误服红茶菌而患病的例子，这对红茶菌的推广极为不利，除此之外，不确定的菌种类型使得红茶菌培养的最佳条件难以把握，由于所含各菌种的代谢途径、特性均有不同，使得不同的红茶菌培养液中主要成分含量也有所不同，因而导致了红茶菌饮料的风味、保健作用受到影响。这种不稳定性不利于大规模的工业化生产，如果使用已知种类的纯菌种进行培养则可以尽量避免上述问题的发生。

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展望

作为一款清凉提神的家庭自制饮料，红茶菌饮料得到了全世界范围内饮用者的认可，并且也已经通过某些公司进行商业化售卖。不同的茶叶品种、蔗糖的添加量、发酵时间、红茶菌菌膜的构成都会导致红茶菌饮料代谢成分和生物活性产生变化。

迄今为止，关于红茶菌饮料的有益作用仍存在争议。因为没有明确的实验证据表明在人体实验当中红茶菌的生物活性是有益于人体健康的，尽管所有的活性实验都已经通过动物模型进行了研究确认。关于红茶菌饮料的毒性研究是十分稀有且分散的，而毒性实验必须选用现代的程序进行评估。对于想研究菌膜和纤维素膜的科研人员来说，红茶菌菌膜是一个很好的原料，在研究其化学成分上。在不同的实际生产中茶真菌菌膜中的纤维素相比起传统的纤维素可以成为一个更好的替代品。虽然目前红茶菌饮料不能被授予正式的健康声明，但它被认为是健康饮食的重要组成部分。和传统的饮品不同，红茶菌饮料现在正在被视为一种健康的饮品，活性分子药理学的基质，抗氧化食品中一项非常重要的组成部分，以及有潜在健康功能的功能性食品。对于红茶菌的研究揭示了其有益功能，并且在今后对其机理的研究会增多。很明显红茶菌饮料是各种生物活性成分的来源，被人体消化、吸收和代谢，并在细胞水平上发挥重要作用。

目前研究的主要困难在于不同红茶菌的微生物组成不一样，这导致很多研究成果不具有普遍适用性，现阶段成功的红茶菌产品比较少。如何开发更加丰富的适合市场需求的红茶菌产品仍是一个值得研究的问题。试验利用红茶菌生产细菌纤维素等产品仍然没有得到广泛地应用。红茶菌的发酵涉及众多因素：发酵温度，发酵时间，发酵的菌种，碳源，氮源等，本课题也只是为日后的红茶菌继续深入研究提供一些探讨依据，未来可以考虑通过采用果汁或者牛奶作为发酵底物接入红茶菌菌液进行发酵。

红茶菌产品不仅限于液体(饮料等) ，还可以利用红茶菌结合水果、肉类等原料研制出有特殊风味的低糖果脯和低胆固醇肉脯。红茶菌可以改变这些原料的风味、质构和营养成分等。充分利用工厂的下脚料，结合红茶菌进行发酵可以生产出各种产品，这可以提高工厂对原料的利用率，为企业创造出更多的财富。红茶菌的诸多功能性之间有着比较密切的联系，在研究其功能性时应联系各功能性进行分析。加强其理论研究对人类充分利用红茶菌具有重要意义。随着人们对其进行更深入的研究，相信红茶菌一定会为人类带来福祉。

参考文献

[1] Dufresne C, Farnworth E. Tea, Kombucha, and Health: A Review. Food Research International, 2000, 33 (6): 409~421.

[2] Vina I, Semjonovs P, Linde R, et al. Current Evidence on Physiological Activity and Expected Health Effects of Kombucha Fermented Beverage. Journal of Medicinal Food, 2014, 17 (2): 179~188.

[3] Jayabalan R, Malbaša R V, Lončar E S, et al. A Review on Kombucha Tea-Microbiology, Composition, Fermentation, Beneficial Effects, Toxicity, and Tea Fungus. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2014, 13 (4): 538~550.

[4] Greenwalt C J, Steinkraus K H, Ledford R A. Kombucha, the Fermented Tea: Microbiology, Composition, and Claimed Health Effects. J Food Prot, 2000, 63 (7): 976~981.

[5] Hartmann A M, Burleson L E, Holmes A K, et al. Effects of Chronic Kombucha Ingestion On Open-Field Behaviors, Longevity, Appetitive Behaviors, and Organs in C57-BL/6 Mice: A Pilot Study. 2000: 16, 755~761

[6] 徐淑蓓. 多菌种共生发酵红茶功能饮品的研究:[硕士学位论文] 浙江工业大学, 2011

[7] 任二芳. 固定化共生发酵红茶菌饮料的研究:[硕士学位论文] 广西大学制糖工程, 2013

[8] 吴薇, 盖宝川, 籍保平. 红茶菌混合菌种的分离与鉴定. 2004

[9] 王硕. 醋酸菌的分离与鉴定以及红茶菌培养的研究:[硕士学位论文] 安徽农业大学, 2008

[10] 王冬梅, 姬鄂豫, 郭书贤. 系列红茶菌饮料抗氧化活性的研究. 食品工业, 2013(08):34~36

[11] 俸毅, 张伟敏, 蒋盛军, 等. 红茶菌饮料澄清度与抗氧化性能力的研究. 茶叶科学, 2009,29(6):426~429

[12] 吴薇, 盖宝川, 籍保平. 红茶菌菌种主要代谢产物的试验研究. 食品科学, 2004,25(12):147~151

[13] 宋清鹏, 胡卓炎, 赵雷, 等. 龙眼果肉发酵红茶菌饮料. 食品与发酵工业, 2014(01):216~221

[14] 孙永康, 卢琴琴. 红茶菌酒的研制. 中国酿造, 2015,34(1):172~175

[15] Jarrell J, Cal T, Bennett J W. The Kombucha Consortia of Yeasts and Bacteria. Mycologist, 2000, 14 (4): 166~170.

[16] Chakravorty S, Bhattacharya S, Chatzinotas A, et al. Kombucha Tea Fermentation: Microbial and Biochemical Dynamics. International Journal of Food Microbiology, 2016, 220: 63~72.

[17] Marsh A J, O'Sullivan O, Hill C, et al. Sequence-Based Analysis of the Bacterial and Fungal Compositions of Multiple Kombucha (Tea Fungus) Samples. Food Microbiology, 2014, 38: 171~178.

[18] 吴薇, 籍保平. 红茶菌国内外研究应用概况. 食品科技, 2003(12):9~11, 27

[19] De Roos J, De Vuyst L. Acetic Acid Bacteria in Fermented Foods and Beverages. Curr Opin Biotechnol, 2017, 49: 115~119.

[20] Nguyen N K, Dong N T N, Nguyen H T, et al. Lactic Acid Bacteria: Promising Supplements for Enhancing the Biological Activities of Kombucha. SpringerPlus, 2015, 4 (1):

[21] Bauer-Petrovska B, Petrushevska-Tozi L. Mineral and Water Soluble Vitamin Content in the Kombucha Drink. International Journal of Food Science and Technology, 2000, 35 (2): 201~205.

[22] Chen C, Liu B Y. Changes in Major Components of Tea Fungus Metabolites During Prolonged Fermentation. Journal of Applied Microbiology, 2000, 89 (5): 834~839.

[23] Chu S C, Chen C S. Effects of Origins and Fermentation Time On the Antioxidant Activities of Kombucha. Food Chemistry, 2006, 98 (3): 502~507.

[24] Malbaša R, Lončar E, Djurić M. Comparison of the Products of Kombucha Fermentation On Sucrose and Molasses. Food Chemistry, 2008, 106 (3): 1039~1045.

[25] Malbasa R, Loncar E, Djuric M, et al. Effect of Sucrose Concentration On the Products of Kombucha Fermentation On Molasses. Food Chemistry, 2008, 108 (3): 926~932.

[26] Malbasa R V, Loncar E S, Vitas J S, et al. Influence of Starter Cultures On the Antioxidant Activity of Kombucha Beverage. Food Chemistry, 2011, 127 (4): 1727~1731.

[27] Jayabalan R, Marimuthu S, Swaminathan K. Changes in Content of Organic Acids and Tea Polyphenols During Kombucha Tea Fermentation. Food chemistry, 2007, 102 (1): 392~398.

[28] Jayabalan R, Malini K, Sathishkumar M, et al. Biochemical Characteristics of Tea Fungus Produced During Kombucha Fermentation. Food Science and Biotechnology, 2010, 19 (3): 843~847.

[29] Yavari N. Response Surface Methodology for Optimization of Glucuronic Acid Production Using Kombucha Layer on Sour Cherry Juice. Aust J Basic Appl Sci, 2010, 8 (4): 3250~3256.

[30] Yang Z, Zhou F, Ji B, et al. Symbiosis Between Microorganisms From Kombucha and Kefir: Potential Significance to the Enhancement of Kombucha Function. 2010

[31] Marzban F, Azizi G, Afraei S, et al. Kombucha Tea Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in Mouse Model of Multiple Sclerosis. Food and Agicultural Immunology, 2015, 26 (6): 782~793.

[32] Gupta J, Siddique Y H, Beg T, et al. A Review On the Beneficial Effects of Tea Polyphenols On Human Health. IJP - International Journal of Pharmacology, 2008, 4 (5): 314~338.

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排版 | 小酒

文章 | 秦洋

图文 | 不可商用

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