İçeriğe geç

Gastronomi Bilimi

Pu-erh Çayı ve Küfler: Olgunlaşmada Mantarların Rolü

Olgunlaştırılmış pu-erh çayının yığın fermantasyonunda çoğalan küfler ve mayalar, çay polifenollerinde ve renkte olan dönüşüm, bunu ölçen teknikler ve literatürdeki mikotoksin kayıtları.

Yunnan'da taze çay yaprağından yapılan pu-erh iki yoldan olgunlaşabilir: yavaş ilerleyen geleneksel çiğ fermantasyon ve daha hızlı sonuç veren olgunlaştırılmış fermantasyon (Zhang ve ark., 2016). Shou adıyla da bilinen ikinci yolda yapraklar yığın hâlinde haftalarca bekletilir ve bu sürede yaprakların üzerinde mayalar dahil mantarlar çoğalır (Abe ve ark., 2008). Aşağıda bu küfleri, çay kimyasında bıraktıkları izi ve onları yakalayan teknikleri anlatıyoruz.

Yığının içinde sıcaklık, nem ve asitlik

Pu-erh fermantasyonunu baştan sona izleyen bir çalışmada, uzun bir set biçiminde yığılan yaprakların sıcaklığı işin başında hızla yükselmiş, 35. güne kadar 50 °C civarında kalmış ve 50. günde oda sıcaklığına inmiştir (Abe ve ark., 2008). Aynı yığında su oranı yaklaşık yüzde 30 ya da altında, pH ise 5 ile 6 arasında hafif asidik seyretmiş; yazarlar bu koşulları mayalar dahil mantarların çoğalmasına uygun bulmuştur (Abe ve ark., 2008).

Çayın karakteristik bileşeni olan polifenoller 10. günden 50. güne kadar sürekli azalmış, bu düşüş aynı dönemde toplam mantar yoğunluğunun artmasıyla örtüşmüştür (Abe ve ark., 2008). Bir derleme de yığın fermantasyonu sırasında çayın renginde, aromasında, tadında ve demlenmiş yaprağında görülen değişimlerin yığındaki mantarlardan ayrı düşünülemeyeceğini vurgular (Xu ve ark., 2022).

Hangi küfler ve mayalar öne çıkıyor?

Aynı çalışmada DNA parmak izi analizi iki ana mantar göstermiştir: pu-erh üreticilerinin uzun süredir bildiği Aspergillus niger ve bu çalışmada tanınan maya Blastobotrys adeninivorans (Abe ve ark., 2008). İki tür başka ticari pu-erh ürünlerinin parmak izinde de görülmüştür (Abe ve ark., 2008). A. niger'in fabrikadaki bilinen işini sitrik asit mantardan mı üretilir yazısında anlattık.

Tablo zamanla değişiyor. Metagenom ve metabolom analizini birleştiren bir çalışma, fermantasyonun erken döneminde aroma üreten başlıca mikroorganizmanın Aspergillus olduğunu, geç dönemde ise Bacillus, Rasamsonia, Lichtheimia ve Debaryomyces gibi cinslerin öne geçtiğini göstermiştir (Li ve ark., 2018). Taze yaprak, çiğ pu-erh ve olgunlaştırılmış pu-erhi karşılaştıran dizileme çalışmasında ise her iki fermantasyon yolunda mantar çeşitliliği düşmüş, bakteri çeşitliliği artmıştır (Zhang ve ark., 2016). Aynı çalışmada olgunlaştırılmış pu-erh ile iyi yıllanmış çiğ pu-erhin mikrop toplulukları birbirine benzemiş, genç çiğ pu-erhinkinden ise ayrılmıştır (Zhang ve ark., 2016).

Araştırmacılar mantarları nasıl yakalıyor?

ÖrnekKullanılan teknikÖne çıkan mantarlar
50 günlük yığınDNA parmak izi (PCR-DGGE)A. niger, B. adeninivorans (Abe ve ark., 2008)
Fermantasyon boyunca yığınMetagenom ve metabolomErken dönemde Aspergillus; geç dönemde Rasamsonia, Lichtheimia, Debaryomyces (Li ve ark., 2018)
36 ticari çayKültürle sayım ve tanımlamaAspergillus acidus ve Aspergillus fumigatus (Haas ve ark., 2013)
Olgunlaştırılmış pu-erhSaf suş, genom ve gen ifadesiAspergillus luchuensis (Ma ve ark., 2022)

Saf suş yaklaşımı ayrıntıya iner. Olgunlaştırılmış bir pu-erhten ayrılan baskın suş A. luchuensis olarak tanımlanmış ve genomu dizilenmiştir (Ma ve ark., 2022). Bu suşla fermente edilen yapraklarda küf glikozit hidrolazlar, fenolik asit esterazları, lakkazlar, tirozinazlar ve peroksidazlar gibi enzimlerin genlerini ifade etmiş ve fenolik bileşiklerin bileşimi anlamlı biçimde değişmiştir (Ma ve ark., 2022). Bu enzimlerden birini lakkaz enzimi nedir yazısında ayrıca ele aldık.

Kateşinler azalıyor, gallik asit dalgalanıyor

Olgunlaştırılmış pu-erhi yıllanmış pu-erhle karşılaştıran bir analizde iki çayın bileşenlerinin çoğu benzer çıkmış, ancak mikrobiyal fermantasyondan geçen çayda kateşin düzeyi düşük, gallik asit ve kafein içeriği yüksek bulunmuştur (Zhang ve ark., 2011). Gallik asidin kaynağı için güçlü bir aday tannaz enzimidir: A. niger ile fermente edilen yapraklarda küfün tannaz ürettiği doğrulanmış, kateşin ve teaflavin gallatları azalırken gallik asit belirgin biçimde artmıştır (Liu ve ark., 2020).

Gallik asit yine de tek yönde birikmiyor. Yığın fermantasyonunu sıvı kromatografi ve kütle spektrometrisiyle izleyen çalışmada ilk aşamanın yapraktaki özgün ikincil metabolitlerin dönüşümünde belirleyici olduğu, uzun süreli fermantasyondan sonra ise flavan-3-oller ile gallik asidin azaldığı bulunmuştur (Long ve ark., 2020). Aynı çalışmada puerin adı verilen, N-etil-2-pirolidinon taşıyan kateşin türevleri ilk aşamadan sonra artmıştır (Long ve ark., 2020).

Polifenolden teabrownine

Pu-erh tipi bir çay fermantasyonundan ayrılan küflerin çay polifenollerini teabrownin denen bileşiklere çevirebildiği laboratuvarda gösterilmiştir; Aspergillus tubingensis, Aspergillus marvanovae ve A. fumigatus suşları çalkalamalı şişe denemesinde litrede 6,5 ile 12,4 g arasında teabrownin üretmiştir (Wang ve ark., 2015). Metagenom çalışması da yığında teabrownin oluşumu için yollar önermiştir (Li ve ark., 2018).

Küf varsa mikotoksin sorusu da var

Otuz altı pu-erh örneğinin incelendiği çalışmada bütün örneklerden küf izole edilmiş, gramda 10 ile 2,6 milyon koloni arasında değişen sayılarda 19 cinse ait 31 tür tanımlanmıştır (Haas ve ark., 2013). Aynı örneklerde aflatoksin ve fumonisin bulunmamış, okratoksin A ise 36 çayın 4'ünde saptanmıştır (Haas ve ark., 2013). Dizileme çalışmasında pu-erh çaylarında çoğu mantar kökenli 25 toksik metabolit ölçülmüş, bunlar arasında patulin ve asperglausid öne çıkmıştır (Zhang ve ark., 2016). A. luchuensis ile saf kültürde fermente edilen yapraklarda ise Çin ulusal standart yöntemleriyle aflatoksin, fumonisin, okratoksin A ve sitrinin saptanmamıştır (Ma ve ark., 2022). Mikotoksinlerin ne olduğunu küf nedir, mantarla farkı yazısında anlattık.

Çayda ve mutfakta akraba süreçler

Tuğla hâline getirilen başka bir karanlık çayı ve onun “altın çiçek” küfünü Fu tuğla çayı ve altın çiçek yazısında ele aldık. Çayı maya ve bakterilerin işlediği kombucha mayası mantar mı yazısına ve Aspergillus cinsinin mutfaktaki tanıdık bir üyesi için Aspergillus oryzae: koji küfü yazısına bakabilirsiniz.

Bilimsel referanslar

Abe, M. et al. (2008). Characteristic fungi observed in the fermentation process for Puer tea. Int J Food Microbiol, 124(2), 199-203. PMID 18455823. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2008.03.008.

Haas, D. et al. (2013). Identification and quantification of fungi and mycotoxins from Pu-erh tea. Int J Food Microbiol, 166(2), 316-22. PMID 23973844. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2013.07.024.

Li, Z. et al. (2018). Revealing the influence of microbiota on the quality of Pu-erh tea during fermentation process by shotgun metagenomic and metabolomic analysis. Food Microbiol, 76, 405-415. PMID 30166168. DOI 10.1016/j.fm.2018.07.001.

Liu, M. et al. (2020). High Performance Liquid Chromatography and Metabolomics Analysis of Tannase Metabolism of Gallic Acid and Gallates in Tea Leaves. J Agric Food Chem, 68(17), 4946-4954. PMID 32275834. DOI 10.1021/acs.jafc.0c00513.

Long, P. et al. (2020). Untargeted and targeted metabolomics reveal the chemical characteristic of pu-erh tea (Camellia assamica) during pile-fermentation. Food Chem, 311, 125895. PMID 31780220. DOI 10.1016/j.foodchem.2019.125895.

Ma, Y. et al. (2022). Multi-omics analysis of the metabolism of phenolic compounds in tea leaves by Aspergillus luchuensis during fermentation of pu-erh tea. Food Res Int, 162(Pt A), 111981. PMID 36461293. DOI 10.1016/j.foodres.2022.111981.

Wang, Q. et al. (2015). Fungal isolates from a Pu-erh type tea fermentation and their ability to convert tea polyphenols to theabrownins. J Food Sci, 80(4), M809-17. PMID 25799937. DOI 10.1111/1750-3841.12831.

Xu, J. et al. (2022). Regulation of fungal community and the quality formation and safety control of Pu-erh tea. Compr Rev Food Sci Food Saf, 21(6), 4546-4572. PMID 36201379. DOI 10.1111/1541-4337.13051.

Zhang, L. et al. (2011). Comparison of the chemical constituents of aged pu-erh tea, ripened pu-erh tea, and other teas using HPLC-DAD-ESI-MSn. J Agric Food Chem, 59(16), 8754-60. PMID 21793506. DOI 10.1021/jf2015733.

Zhang, Y. et al. (2016). The Microbiome and Metabolites in Fermented Pu-erh Tea as Revealed by High-Throughput Sequencing and Quantitative Multiplex Metabolite Analysis. PLoS One, 11(6), e0157847. PMID 27337135. DOI 10.1371/journal.pone.0157847.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 10  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya