Page 10 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2025年第6期
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               于原料的降血脂和抗动脉粥样硬化活性                  ［85］ 。也有研     道系统应用于黑茶生产的 SynComs，但大量的研究
               究 将 益 生 细 菌 植 物 乳 杆 菌（Lactobacillus  planta⁃     为其构建奠定了理论基础。例如宏基因组学分析揭
               rum）、德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus bul⁃              示了普洱熟茶发酵中的曲霉属、青霉属与芽孢杆菌

               garicus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、 属之间存在紧密的代谢互作网络，为构建 SynComs
               醋酸菌（Acetobacter aceti）用于茶叶固态发酵，感官                提供了具体的菌种组合范例            ［12］ 。黑曲霉与冠突曲霉
               品质和抗氧化活力均有所提升              ［86］ 。此外，黑茶源微         的协同接种，比单一菌种发酵产生了更复杂的香气
               生物（如部分黑曲霉、芽孢杆菌属）被证实可降解黄                          特征和更多的差异代谢物            ［98］ 。未来黑茶 SynComs
               曲霉毒素 B1 或抑制赭曲霉毒素的产生               ［87-88］ ，为通过   突破方向将聚焦：（1）构建黑茶发酵微生物互作模
               微生物干预提升黑茶生物安全性开辟了新途径。然                           型：通过人工设计和组装特定 SynComs，研究渥堆生
               而黑茶接种发酵技术当前仍停留在实验室规模，距                           态系统中微生物演替规律，解析关键微生物间的相
               离工业化应用仍有较大距离。                                    互作用网络；（2）开发高效功能型 SynComs：选择特
               4.2 工艺参数智能化控制                                    定代谢功能的菌株进行组装并应用于茶叶发酵，精
                   黑茶渥堆发酵配套设备也逐步向连续化、数控                         准控制茶叶内含物质的转化路径和程度，实现代谢
               化、标准化、清洁化、智能化方向发展                ［89-90］ 。在普洱    产物定向调控和独特风味的塑造；（3）建立基于 Syn⁃
               熟茶的发酵中，已开发出包括 PLC、温湿度传感和控                        Coms 的有害微生物防控体系：针对实际发酵难以避
               制的数控立体普洱茶发酵系统              ［91］ 。安化黑茶的生产         免原料和环境携带的潜在有害微生物的问题，设计
               中，研发了从摊青至干燥一体的黑毛茶全流程自动                           并组装具有生态位竞争优势的 SynComs，抑制有害
               化生产线，实现黑茶的自动化连续生产                 ［92］ 。此外，茶     微生物的同时启动并保障茶叶的正常发酵进程与品
               叶发酵程度的智能判别技术正处于快速发展阶段， 质形成，提升黑茶发酵的安全性与可控性。SynCo⁃
               尽管当前大部分研究验证体系源于红茶，例如基于                           ms 在黑茶渥堆中的应用具有革命性意义，是实现黑
               色泽与发酵程度的三维球形模型               ［93］ 、关联茶色素和        茶产业现代化的生物学基础，它代表着从依赖自然、
               感官评价的机器学习预测模型              ［94］ 、基于近红外光谱         不可控的微生物过程向精准、可控、高效的现代发酵
               技术结合计算机视觉系统监控发酵程度的方法                      ［95］ ， 技术的转变。然而，黑茶微生物群落的功能特性与
               以及融合机器视觉与深度学习的发酵品质智能检测                           交互作用研究还相对滞后，导致黑茶 SynComs 构建
               方法等   ［96］ ，为黑茶渥堆发酵过程的客观化、定量化评                   缺乏理论依据，其在黑茶中的应用还需要深入探索。
               估提供了可资借鉴的理论框架与技术路径。在最新                           4.4 人工智能解析机制
               的研究中，针对红茶发酵关键成分的实时无损监测，                              人工智能是传统工艺向可控的智能制造转变的
               创新性整合快照式多光谱成像（SMSI）技术与数据                         重要途径。未来人工智能驱动的黑茶品质精准调控
               增强（DA）优化的 1D-CNN 模型，实现了对儿茶素、 突破方向将聚焦：（1）高分辨率多组学融合与机制解
               茶黄素、茶红素、茶褐素含量的准确预测及时空分布                          析：整合代谢组学、宏基因组学与深度学习模型，精
               可视化   ［97］ ，该研究虽以红茶为对象，但是其所展示的                   准阐明特定微生物群落如何驱动关键功能成分的生
               精准感知能力为黑茶渥堆过程的调控提供了极具前                           物合成与转化网络，从分子层面揭示黑茶独特风味、
               景的前沿工具。展望未来，在黑茶产业现代化发展                           色泽及健康功效的形成机制。基于此建立的智能模
               的驱动下，深度融合加工设备的机械化、自动化与品                          型，能够实现对发酵进程中关键生物标志物的实时
               质判别的智能化，将成为精准调控黑茶品质、实现产                          追踪，实现发酵终点智能判别，为工艺优化提供科学
               品清洁化与标准化生产的核心方向。                                 依据。（2）黑茶微生物资源库与代谢网络构建：系统
               4.3 合成微生物群落调控发酵进程                                开展黑茶来源微生物的分离、鉴定、收集和保藏，建
                   黑茶渥堆是多菌种参与的复杂过程，构建稳定                         立涵盖不同黑茶产区、工艺类型的专属微生物种质

               高效的合成微生物群落（synthetic microbial commu⁃            资源库。深入研究其生理特性和对茶叶品质成分转
               nities， SynComs）能突破单一菌种发酵的局限性，实                  化能力，完善该数据库与代谢网络，是人工定向调控
               现黑茶品质的定向调控和个性化、功能化产品研发， 发酵、开发功能菌剂、实现品质定向设计的核心理论
               显著提高发酵过程的可重复性，实现不同批次、不同                          基础与资源保障。（3）黑茶感官品质数字化与智能评
               产地黑茶品质的标准化和稳定化。虽然目前尚未报                           价：利用电子舌、电子鼻、近红外/拉曼光谱、机器视
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