茶葉的「發酵」並非單一機制。紅茶與烏龍茶主要依靠茶葉自身酵素促成氧化；
我們日常生活中熟悉的發酵食品。
雖然它們各自的製作方式不同，
但一說發酵，人們通常會默認為：有微生物參與其中。
酵母利用原料中的糖進行代謝，產生乙醇與二氧化碳。這就是典型的酒精發酵。（註1）
然而，到了茶的世界，我們也會聽到「發酵」這個詞：
綠茶是不發酵茶、烏龍茶是部分發酵茶、紅茶則是全發酵茶。
如果沿用我們對酒的直覺，很容易以為：
紅茶比烏龍茶「發酵得更多」，是不是表示有更多微生物在茶葉裡活動？
實則不然。
一、紅茶的「發酵」，主要不是微生物在工作
紅茶與烏龍茶在製造過程中所說的「發酵」，
其核心主要是茶葉自身酵素促成的氧化反應。
新鮮茶葉本身含有許多多酚類物質，其中很重要的一群是兒茶素；
茶葉裡也存在能促進氧化反應的酵素，
例如多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO） 與過氧化物酶（Peroxidase，POD）。
當茶葉仍然完整時，這些成分受到細胞結構的區隔，反應受到限制。
但是製作紅茶時，茶葉先經過萎凋，再經揉捻。
揉捻不只是把葉片捲出形狀，也會破壞大量細胞組織，
使原本被隔開的茶多酚、酵素與空氣中的氧氣有更多接觸機會。
於是，一連串氧化反應開始快速發生。（註2）
這個現象，可以用切開的蘋果來幫助理解。
蘋果剛切開時，果肉是淺色的；放在空氣中一陣子後，表面逐漸變成褐色。
原因之一，就是切開破壞了細胞組織，使多酚類、PPO與氧氣接觸，
引發所謂的酵素性褐變（enzymatic browning）。（註3）
茶葉當然不是蘋果，兩者的化學成分與反應結果也不完全相同；
但這個例子可以幫助理解一件事：
植物組織一旦受損，
原本受到隔離的酵素與反應物接觸氧氣，就可能出現快速的氧化變化。
紅茶所謂的「發酵」，基本上也有這樣的特性。
在這個過程裡，部分兒茶素經過氧化與後續反應，
形成茶黃素（theaflavins）、茶紅素（thearubigins） 以及其他複雜的氧化產物。
因此，茶葉的顏色由原本的綠色逐漸轉為紅褐，茶湯的色澤、滋味與香氣也跟著改變。
這也是紅茶與綠茶最根本的製程差異之一。
綠茶採下來之後，很快就會經過高溫「殺菁」，
藉由熱破壞酵素活性，盡可能阻止這套酵素氧化反應繼續發展；
紅茶則反過來，先讓揉捻後的茶葉充分進行氧化，
等到色澤、香氣與滋味達到需要的程度，再以乾燥與加熱停止反應。（註2）
烏龍茶則位在另一種製程邏輯中：
製茶者藉由萎凋、攪拌、做青等工序控制茶葉的氧化，再以殺菁停止酵素作用。
因此，紅茶與烏龍茶雖然在茶業裡都使用「發酵」這個詞，
這裡的主角並不是像釀酒那樣的酵母，而是茶葉自己的酵素。
二、既然是氧化，為什麼還叫「發酵」？
這裡很容易走向另一個極端：
既然紅茶主要是酵素性氧化，那是不是應該說「茶根本沒有發酵」，以後全部改叫氧化？
不必如此。
「發酵」本來就是茶業長期沿用的製程術語。
至少在十九世紀末到二十世紀初的英文茶學文獻中，
製造紅茶時的這個階段，就已經被稱為 fermentation。
1901年出版的《The Ferment of the Tea Leaf》甚至記錄，在1880年前後，
人們已經對紅茶「fermentation」究竟是腐敗、微生物作用，還是其他化學作用產生爭論。
當時的研究者逐步透過實驗發現，氧氣對這個過程非常重要，
而活的微生物並不是造成紅茶正常「發酵」的主要原因；
之後又進一步把注意力放到茶葉本身的氧化酵素。（註4）
換句話說，fermentation 這個詞早已進入茶葉製造的語言，而且一直沿用下來。
到了現代，當研究者討論其中真正的化學機制時，
則經常使用 enzymatic oxidation（酵素性氧化） 來描述。
有趣的是，現代論文裡甚至會同時出現兩種說法，
例如直接把實驗寫成「fermentation（oxidation）」。
因此，問題並不是要宣布茶人幾百年來都「叫錯了」。
製茶師說一款茶「發酵較重」、「發酵不足」，在茶業裡本來就有清楚的意義。
真正需要注意的是：不要把茶業裡的「發酵」，直接理解成釀酒時的微生物發酵。
兩者用了相同的詞，背後卻不一定是相同的生化機制。
三、但有些茶，微生物真的加入了
事情到這裡又不能簡化成：「所以茶的發酵其實全部都是氧化。」
因為茶裡確實存在另一種情況——微生物真的會成為製程的重要參與者。
最典型的例子之一，就是熟普洱。
熟普製作過程中有一道重要工序叫做渥堆。
茶葉加水、堆積，在適當的溫度與濕度下形成適合微生物活動的環境；
真菌、細菌等微生物以及它們所產生的酵素，共同參與茶葉中多種物質的分解與轉化。
因此，熟普的渥堆確實具有明確的微生物發酵性質。
農業部在介紹六大茶類時，也直接把黑茶的製程寫成「渥堆微生物發酵」。（註2）
這一點和酒比較接近：兩者都有微生物真正參與。
但也只能說「比較接近」，不能說兩者完全相同。
酒精發酵的代表性過程，是酵母利用糖類產生乙醇與二氧化碳；
熟普渥堆則是複雜的固態環境，
存在不同微生物與多種化學、酵素反應，目的與產物都不是製造酒精。
所以，熟普是微生物發酵，但不是酒精發酵。
而談普洱時，還有一個很重要的區別：生普不能直接等同熟普。
熟普透過渥堆，人為加速微生物參與的轉化；
生普則沒有這一道熟普式的渥堆製程，
而是在製成、壓製之後，經過較長時間自然陳化。
生普在多年儲存中，同樣會持續發生化學成分的改變，也可能有微生物參與；
但其中同時存在緩慢氧化、微生物活動與其他化學轉化，
因此不能簡單把生普的自然老化理解成「把熟普的渥堆放慢很多倍」。（註5）
兩者會走向不同的轉化路徑。
四、茶並不是一把從0%排到100%的「發酵尺」
如果只用最簡單的方式整理，大致可以看到：
|
例子 |
主要參與者 |
核心概念 |
|
酒 |
酵母等微生物 |
微生物代謝，產生乙醇等物質 |
|
綠茶 |
茶葉自身酵素受到快速抑制 |
以殺菁盡早抑制酵素氧化 |
|
烏龍、紅茶 |
茶葉自身酵素 |
控制或充分進行酵素性氧化 |
|
熟普、部分黑茶 |
微生物也是重要角色 |
渥堆、微生物發酵與複雜轉化 |
|
生普 |
長期陳化中的多種作用 |
緩慢氧化、化學轉化及微生物參與等 |
這也說明，六大茶類並不能單純想成一把尺：
綠茶0% → 白茶10% → 烏龍50% → 紅茶100% → 黑茶更多。
這種排列雖然容易記，卻把不同的機制硬塞進同一個百分比。
綠茶、白茶、黃茶、青茶、紅茶與黑茶之間，除了氧化程度不同，製程本身也不同；
到了黑茶，甚至還加入了明確的微生物作用。
因此，「不發酵茶」、「部分發酵茶」、「全發酵茶」、「後發酵茶」
可以繼續作為茶業中方便而實用的分類語言，
卻不宜把它們理解成同一種生化反應從0一路增加到100。
真正值得帶走的觀念其實很簡單：
茶的「發酵」不是單一機制；
先看是茶葉自身的酵素在作用，還是微生物也加入了。
----------------------------------------------------------------------------------------------
註1: Why, when, and how did yeast evolve alcoholic fermentation?
○ Saccharomyces cerevisiae has the ability to rapidly convert sugars to ethanol
and carbon dioxide under both anaerobic and aerobic conditions.
[文獻指出，釀酒常用的釀酒酵母能將糖快速轉換為乙醇與二氧化碳。
這也是為何本文只把「微生物代謝」作為酒精發酵的核心，不簡化成「有氧／無氧」二分。]
註2:
1. Enzymatic Oxidation of Tea Catechins and Its Mechanism
○ There are two major enzymes involved in the fermentation process in making black tea.
One is polyphenol oxidase (PPO)... Peroxidase (POD) can also catalyze the oxidation...
[綜述指出，紅茶製造所謂的 fermentation 過程中，
多酚氧化酶（PPO）與過氧化物酶（POD）都是重要的氧化酵素。]
2. 農業部農業知識入口網 — 臺灣特色茶分類及加工製程簡介
○ 加工製程中茶菁會萎凋失水，經攪拌揉捻造成葉片組織破壞，
進一步使茶葉內化學成分氧化，主要包括茶葉中兒茶素等多酚類，
經多酚氧化酶（Polyphenol oxidase）與過氧化酶（Peroxidase）等反應氧化。
[農業部資料說明，揉捻與攪拌破壞茶葉組織後，多酚類會在PPO、POD等酵素參與下發生氧化。]
○ 不發酵茶：一般製程為茶菁直接經殺菁，破壞茶葉內之酵素活性，而抑制酵素氧化作用。
○ 全發酵茶：茶菁經適當萎凋失去水分後，進行揉捻破壞茶葉組織使茶葉內酵素釋出……
待形成紅茶特有香氣及色澤時，即以高溫停止酵素活性，並乾燥製成產品。
[清楚區分綠茶藉殺菁抑制氧化，以及紅茶先促進氧化、再以加熱乾燥停止反應的製程。]
○ 黑茶：屬後發酵茶，茶菁經殺菁後進行揉捻，並進行渥堆微生物發酵後，再加以乾燥成為黑毛茶。
[將黑茶渥堆直接描述為「微生物發酵」，
與紅茶、烏龍主要由茶葉自身酵素促成的氧化機制有所不同。]
註3: Recent Trends in Controlling the Enzymatic Browning of Fruit and Vegetable Products
○ Enzymatic browning because of polyphenol oxidases (PPOs)
contributes to the color quality of fruit and vegetable products.
[果蔬切開或受損後常發生PPO相關的酵素性褐變。
蘋果在本文只是幫助理解「植物組織破壞後，酵素、受質與氧氣接觸」的類比，
並不表示蘋果與製茶的化學反應完全相同。]
註4:
1. P. H. Mann — The Ferment of the Tea Leaf（1901）
○ From the commencement of the manufacture of Black Tea in India the nature of the process of fermentation...
has been a subject of controversy. In the years before 1880 for instance, a most energetic discussion took place.
○ All the above experiments tend to show that the change in the leaf in the “fermentation” is due to oxidation.
○ These “unorganised ferments” or “enzymes” as they are termed...
[1901年的茶葉研究已直接使用 fermentation 一詞，並回顧1880年前後對其機制的爭論；
當時研究者透過供氧、隔絕空氣與微生物等實驗，
逐漸把紅茶的變化指向氧化與茶葉自身酵素，而不是微生物腐敗。
這能證明 fermentation 是歷史悠久的茶業術語，
但不足以支持「某位西方學者因誤會微生物而創造此名稱」這種更具體的故事。]
2. Stodt et al. — Investigation of Processes in Black Tea Manufacture through Model Fermentation (Oxidation) Experiments
○ Investigation of Processes in Black Tea Manufacture through Model Fermentation (Oxidation) Experiments.
[2014年的研究標題直接把 fermentation 與 oxidation 並列，
反映現代研究一方面沿用茶業「fermentation」用語，另一方面以 oxidation 描述其反應機制。]
註5:
1. Ripe and Raw Pu-Erh Tea: LC-MS Profiling, Antioxidant Capacity and Enzyme Inhibition Activities
○ “Raw” and “ripe” are the main varieties of commercial pu-erh tea.
○ Ripe pu-erh ... leaves are fermented for several-months and then pressed.
Conversely, raw pu-erh ... leaves are first pressed and then fermented at room temperature for several years.
[研究區分熟普與生普不同的製造及陳化方式：
熟普利用加速的後發酵製程，生普則經長時間自然陳化。
本文採較保守的表述，
把生普陳化視為多種氧化、化學轉化與微生物作用共同形成的複雜過程，
而不把它直接等同熟普渥堆。]
2. The Microbiome and Metabolites in Fermented Pu-erh Tea as Revealed by High-Throughput Sequencing and Quantitative Multiplex Metabolite Analysis
○ The dry, raw Pu-erh is then aged for varying periods to promote natural, solid substrate fermentation.
[研究顯示生普長期陳化過程中確有微生物及固態轉化參與；
但其條件、速度與熟普的人為渥堆不同，因此兩者不宜視為同一製程。]
沒有留言:
張貼留言