前文：鐵觀音滋味與香氣品質(zhì)化學(xué)研究進(jìn)展（一）
鐵觀音以其獨特的“觀音韻”聞名遐邇，香氣和滋味是鐵觀音品質(zhì)組成的重要因子。鐵觀音獨特品質(zhì)風(fēng)味的形成與茶樹品種、產(chǎn)地、加工工藝和品質(zhì)成分等具有重要聯(lián)系，推斷高含量的兒茶素、咖啡堿和檸檬烯可能是鐵觀音“觀音韻”品質(zhì)特征形成的重要因素。
二、鐵觀音品質(zhì)研究新技術(shù)
在鐵觀音的化學(xué)成分檢測分析方面，固相微萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜法檢測茶葉香氣成分已有一套較為成熟的體系。在品質(zhì)評價方面，基于LC-MS或GC-MS指紋圖譜構(gòu)建鐵觀音茶葉品質(zhì)評價體系的方法是較為常見的，化學(xué)計量法結(jié)合判別模式建立茶葉品質(zhì)評價模型更是大勢所趨。
1.鐵觀音滋味品質(zhì)化學(xué)分析方法
鐵觀音滋味品質(zhì)化學(xué)的研究多利用LC-MS指紋圖譜、近紅外光譜技術(shù)與化學(xué)計量法結(jié)合。開展了福建鐵觀音指紋圖譜的構(gòu)建及其應(yīng)用的相關(guān)研究，構(gòu)建了可用于對鐵觀音的產(chǎn)地、生產(chǎn)季節(jié)、品質(zhì)進(jìn)行快速判斷的指紋圖譜。利用近紅外光譜分析（NIR）技術(shù)對鐵觀音的茶多酚含量模型進(jìn)行定量分析，并建立茶多酚化學(xué)值和預(yù)測值的相關(guān)關(guān)系圖，有助于茶葉中茶多酚含量的快速無損檢測。建立了親水作用色譜-質(zhì)譜法同時測定茶葉中游離果糖、葡萄糖、蔗糖、棉子糖及水蘇糖含量的方法，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地鐵觀音樣本中5種游離糖含量均存在顯著差異，推斷這是導(dǎo)致不同來源鐵觀音茶葉存在風(fēng)味差異的一大原因。
2.鐵觀音香氣品質(zhì)化學(xué)分析方法
鐵觀音香氣品質(zhì)化學(xué)的研究主要利用GC-MS指紋圖譜，結(jié)合化學(xué)計量法與機器學(xué)習(xí)進(jìn)行分析。采用不同香氣富集方式提取鐵觀音的香氣成分，用GC/MS分析比較了萃取物中香氣成分的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果表明SDE獲得了最多的香氣組分，而超臨界CO?萃取法得到的主要香氣成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和萃取率最高，并研究了提高超臨界CO?萃取法香氣成分萃取率的最優(yōu)參數(shù)。采用頂空分析法和水蒸餾法2種方法提取茶葉中的揮發(fā)性物質(zhì)，用氣質(zhì)聯(lián)用分析鐵觀音的香氣成分，水蒸氣蒸餾法比頂空分析法檢出了更多種香氣成分。開展了安溪鐵觀音揮發(fā)性成分指紋圖譜研究，初步構(gòu)建了安溪鐵觀音香氣的GC-MS特征指紋圖譜。
對4個季節(jié)安溪鐵觀音中的香氣組分進(jìn)行主成分分析，鑒定出安溪鐵觀音中的主要特征香氣成分為橙花叔醇、法呢烯、吲哚、苯乙醇、反-2-己烯醛、壬醛、苯乙醛、亞油酸甲酯、香葉基芳樟醇異構(gòu)體等。對福建鐵觀音和臺灣軟枝烏龍香氣成分進(jìn)行研究，用化學(xué)計量學(xué)方法對它們進(jìn)行模式識別分析，能較好地區(qū)分2種不同省份的茶葉。
三、鐵觀音品質(zhì)化學(xué)研究展望
茶葉中的許多活性成分具有保健功能，鐵觀音茶中富含酚類物質(zhì)，這些物質(zhì)的提取物在食品行業(yè)和制藥領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。以往的研究常把滋味和香氣分離開來，把揮發(fā)性物質(zhì)歸類到香氣上，而一些揮發(fā)性物質(zhì)或許也能刺激人的味覺，形成更綜合的風(fēng)味體現(xiàn)。光譜技術(shù)、指紋圖譜技術(shù)、判別模型、活性成分快速無損傷檢測技術(shù)等豐富了茶葉品質(zhì)研究手段。光譜技術(shù)的應(yīng)用使得茶葉化學(xué)成分的測定更為靈敏迅速，而指紋圖譜技術(shù)的利用能有效地反映出化學(xué)成分和品質(zhì)的聯(lián)系，每種茶葉品質(zhì)化學(xué)成分指紋圖譜的建立和對其進(jìn)行的解析也均有顯著的創(chuàng)新性。
安溪鐵觀音作為中歐互認(rèn)的地理標(biāo)志產(chǎn)品，在地理標(biāo)志范圍內(nèi)的不同區(qū)域也有因加工方式不同而產(chǎn)生品質(zhì)各異、風(fēng)味獨特的鐵觀音產(chǎn)品，確定產(chǎn)品來源可靠性，科學(xué)區(qū)分不同產(chǎn)地鐵觀音的品質(zhì)在鐵觀音品質(zhì)研究中具有重要意義，不同地域鐵觀音品質(zhì)判別是鐵觀音品質(zhì)化學(xué)研究的熱點及難點。不同產(chǎn)地鐵觀音的滋味或香氣特征指紋圖譜的建立旨在解決不同地域鐵觀音品質(zhì)判別這一難點，科學(xué)區(qū)分各地鐵觀音品質(zhì)特征。
判別模型常見于機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，其在茶葉上以計算機嗅覺視覺數(shù)字信息響應(yīng)信號等的形式應(yīng)用，可服務(wù)于推動茶葉加工的智能化和標(biāo)準(zhǔn)化?？焖贌o損傷檢測在各行各業(yè)都意義頗大，快速檢測極大地節(jié)省時間成本，無損測定在品質(zhì)檢測中的應(yīng)用極為廣闊?；瘜W(xué)成分是茶葉品質(zhì)的內(nèi)在決定因子，其檢測手段和分析手段無疑是茶葉品質(zhì)化學(xué)研究的重點之一，串聯(lián)質(zhì)譜定量分析技術(shù)與高分辨質(zhì)譜非靶向篩查技術(shù)、基于質(zhì)譜與化學(xué)計量學(xué)的代謝組學(xué)技術(shù)都是當(dāng)前熱門研究手段。
基于現(xiàn)有研究手段，在品質(zhì)成分快速測定領(lǐng)域可以進(jìn)一步開展研究，通過成分測定、數(shù)據(jù)分析，再結(jié)合化學(xué)計量法建立可靠的能廣泛運用的模型，運用光譜、質(zhì)譜技術(shù)實現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)含量的快速測定。目前模型的建立仍處于摸索階段，還需大量數(shù)據(jù)和巧妙分析，以建立起能廣泛應(yīng)用的快速測定模型。
（續(xù)完）
本文節(jié)選自《中國茶葉》2021年第11期，P1-6，《鐵觀音滋味與香氣品質(zhì)化學(xué)研究進(jìn)展》，作者：何春梅，高水練，葉乃興，金珊。圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。
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鐵觀音在福建安溪已有200多年栽培史。2020年，安溪茶園面積4萬hm2，茶葉產(chǎn)量6.2萬t，涉茶總產(chǎn)值250億元，全縣農(nóng)民56%的收入來自茶產(chǎn)業(yè)。鐵觀音在安溪之外福建的永春、南安、華安、平和、福安、崇安、莆田、仙游等縣，以及廣東、臺灣等省也有栽種，不同產(chǎn)地的鐵觀音鮮葉原料有所不同，加工技藝也各有千秋，使鐵觀音有了豐富的風(fēng)味特色，其中清香型鐵觀音更受消費者的喜愛，而傳統(tǒng)濃香型鐵觀音則備受有長期飲茶習(xí)慣的茶人們的青睞。
鐵觀音以其獨特的“觀音韻”聞名遐邇，香氣和滋味是鐵觀音品質(zhì)組成的重要因子。鐵觀音獨特品質(zhì)風(fēng)味的形成與茶樹品種、產(chǎn)地、加工工藝和品質(zhì)成分等具有重要聯(lián)系。推斷高含量的兒茶素、咖啡堿和檸檬烯可能是鐵觀音“觀音韻”品質(zhì)特征形成的重要因素。
一、鐵觀音滋味與香氣品質(zhì)化學(xué)研究
1.鐵觀音滋味品質(zhì)化學(xué)研究
茶葉滋味影響著消費者對茶葉產(chǎn)品的忠實度，鐵觀音品種鮮葉內(nèi)含物質(zhì)豐富，茶葉加工過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化活躍，造就了鐵觀音獨特的滋味品質(zhì)，受到廣大消費者的喜愛。探究茶樹品種鐵觀音及其后代（金觀音、紫玫瑰、黃觀音、金牡丹）的葉片脂肪酸含量，發(fā)現(xiàn)鐵觀音鮮葉具有較強的抗氧化活性，其脂肪酸水平高于其后代，所以鐵觀音加工過程中有更豐富的物質(zhì)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)。做青是鐵觀音品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序，研究發(fā)現(xiàn)在做青工序中苦澀味的兒茶素、苦味的嘌呤堿含量減少，具甜味的可溶性糖、可溶性果膠含量增加，鮮甜味的茶氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸等氨基酸含量增加，從而形成鐵觀音獨特的滋味風(fēng)格。
產(chǎn)地對鐵觀音品質(zhì)有重要影響，選擇安溪祥華、感德等8個有代表性的鐵觀音茶主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶葉樣品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)8個代表性鄉(xiāng)鎮(zhèn)鐵觀音的茶多酚、咖啡堿、氨基酸、黃酮類物質(zhì)含量和可溶性糖總量均具有顯著性差異；在感官品質(zhì)方面，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鐵觀音茶外形、湯色、滋味、葉底的差異均為顯著，滋味與黃酮類物質(zhì)顯著相關(guān)，黃酮類物質(zhì)含量是滋味形成的重要影響因素。
鐵觀音感官品質(zhì)與生化成分的相關(guān)性
清香型烏龍茶品質(zhì)形成過程中主要生化成分含量動態(tài)變化規(guī)律及指紋圖譜結(jié)果顯示，不同品種茶樣主要生化成分的化學(xué)模式存在較大差異，可相互區(qū)分；氨基酸含量并非烏龍茶適制品種鮮葉的基本特征，在制作過程中，主要游離氨基酸含量大多呈增加趨勢，但兒茶素、嘌呤堿、氨基酸動態(tài)變化較新梢生育過程中表現(xiàn)得更不明顯；游離氨基酸在中、小開面2～4葉新梢中含量相對較低。
鐵觀音作為烏龍茶的一員，是一種半發(fā)酵茶。以鐵觀音一芽四葉為材料研究了不同做青時間烏龍茶的風(fēng)味特征及化學(xué)成分。研究表明鐵觀音烏龍茶的澀味、苦味、鮮味和甜味的強度隨做青時間的變化而變化，主要是由于呈味活性物質(zhì)兒茶素、黃酮醇苷以及游離氨基酸含量的變化。
2.鐵觀音香氣品質(zhì)化學(xué)研究
鐵觀音的香氣物質(zhì)一部分來自鮮葉，一部分在加工過程中的酶促反應(yīng)、熱效應(yīng)中形成，萜烯類芳香物質(zhì)的形成是烏龍茶香氣形成的主要途徑。研究表明鐵觀音風(fēng)味變化和香氣活性物質(zhì)的含量有關(guān)。通過比較東方美人茶和鐵觀音的香氣成分，發(fā)現(xiàn)鐵觀音香氣成分中酯類物質(zhì)相對含量高于東方美人茶，鐵觀音的主要香氣成分是橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚、丁酸苯乙酯等，相對含量分別為22.66%、18.73%、7.48%、3.04%。
產(chǎn)地對鐵觀音茶葉香氣也有一定的影響，分析貴州銅仁和福建鐵觀音的香氣成分，發(fā)現(xiàn)在香氣化合物數(shù)量和種類上兩地茶樣存在一定差異，但兩地鐵觀音香氣化合物主要以醇類或酯類為主，且均以反式橙花叔醇和吲哚所占百分含量最高，因此推斷反式橙花叔醇和吲哚為鐵觀音的香氣特征化合物。
加工工藝對鐵觀音香氣形成有重要影響，不同工序所能產(chǎn)生的香氣成分各異。比較3種制作工藝下安溪鐵觀音的品質(zhì)，結(jié)果表明3種工藝制作的茶樣，感官品質(zhì)及主要內(nèi)含物各異，傳統(tǒng)工藝鐵觀音因搖青程度重，其多種香氣成分含量均高于清香型鐵觀音。
以市售清香型鐵觀音為原料，分析焙火前后鐵觀音品質(zhì)及香氣組分差異，結(jié)果表明焙火使香氣由清香轉(zhuǎn)變?yōu)榛鹣慊蛎巯?，焙火樣中檢出的吡喃、呋喃等與其呈現(xiàn)的火香、蜜香有關(guān)，橙花叔醇和脫氫芳樟醇與鐵觀音香氣品質(zhì)相關(guān)。焙火中高溫促使部分低沸點的醇類和醛類香氣化合物揮發(fā)，高沸點香氣化合物則保留（如苯乙腈），其相對含量相應(yīng)增加。在熱作用下可引起氧化、還原、化合、分解、酯化、環(huán)化、異構(gòu)化、脫氨和脫羧等反應(yīng)促進(jìn)芳香物質(zhì)的產(chǎn)生。
通過定量分析清香型鐵觀音揮發(fā)性成分研究其香氣特征，結(jié)果表明主要香氣成分為反式橙花叔醇（24751～41899μg/kg）、吲哚（19958～33929μg/kg）、正己醛（1875～3467μg/kg）、α-法呢烯（1033～3361μg/kg）；清香味主要來源于醛類化合物正己醛、苯乙醛和癸醛，花香味主要來源于反式橙花叔醇。通過分析蜜香型鐵觀音香氣成分得出，醇類、酯類、烯類、雜環(huán)類成分是蜜香型鐵觀音的主要香氣組分。通過對鐵觀音中氨基酸組分及其含量的分析，認(rèn)為氨基酸可能有助于茶香氣成分的形成。
據(jù)現(xiàn)有相關(guān)研究成果，鐵觀音香氣品質(zhì)中，橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚、丁酸苯乙酯、芳樟醇等是鐵觀音的主要香氣物質(zhì)；清香味主要來源于醛類化合物，花香味主要來源于反式橙花叔醇；吡喃、呋喃等與火香、蜜香有關(guān)。
（待續(xù)）
本文節(jié)選自《中國茶葉》2021年第11期，P1-6，《鐵觀音滋味與香氣品質(zhì)化學(xué)研究進(jìn)展》，作者：何春梅，高水練，葉乃興，金珊。圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。
作者簡介
何春梅
福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院農(nóng)業(yè)與種業(yè)專業(yè)碩士生，主要從事茶葉品質(zhì)化學(xué)研究。
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近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶葉品質(zhì)化學(xué)與營養(yǎng)健康團隊在黑茶香氣品質(zhì)化學(xué)研究中取得了新進(jìn)展。
黑茶是一類特殊的微生物發(fā)酵茶，一般是黑毛茶原料經(jīng)過后發(fā)酵工藝加工而成，具有獨特的風(fēng)味品質(zhì)。在微生物參與的后發(fā)酵過程中，黑毛茶原料中的化學(xué)成分發(fā)生了劇烈變化，從而奠定了黑茶風(fēng)味品質(zhì)的重要化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。一般按照產(chǎn)地和加工工藝的差異，我國的黑茶產(chǎn)品主要包括普洱茶、茯磚茶、六堡茶、青磚茶、康磚茶等。以往研究表明，不同類型黑茶的揮發(fā)性成分差異很大，這些差異很可能主要源于黑毛茶原料的不同和后發(fā)酵加工工藝的不同。
為了揭示不同后發(fā)酵工藝對黑茶重要香氣成分形成變化的影響，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶葉品質(zhì)化學(xué)與營養(yǎng)健康團隊科研人員將相同的黑毛茶原料，在云南、廣西、湖南和湖北等4個黑茶主產(chǎn)區(qū)，按照傳統(tǒng)加工工藝，分別制備了普洱茶、六堡茶、茯磚茶和青磚茶等4種黑茶產(chǎn)品（圖1）；繼而采用攪拌棒吸附萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（SBSE-GC-MS）和氣相色譜嗅聞法（GC-O）分析了不同類型黑茶的揮發(fā)性成分組成及其關(guān)鍵呈香化合物等；此外，鑒于后發(fā)酵過程中的微生物活動可能對黑毛茶中的一些手性揮發(fā)性成分產(chǎn)生重要影響，該研究還采用手性GC-MS（Es-GC-MS）技術(shù)分析了這些黑茶樣品中一些關(guān)鍵手性揮發(fā)性成分。
圖1 4種不同類型黑茶樣品的制備
研究從黑毛茶原料及其制備的4種不同類型黑茶中共計鑒定出了159種揮發(fā)性成分，其中黑毛茶136種、茯磚茶123種、六堡茶116種、普洱茶113種、青磚茶124種。研究發(fā)現(xiàn)，二氫獼猴桃內(nèi)酯、反式-β-紫羅酮、芳樟醇和香葉醇等香氣成分是4種黑茶中含量最豐富的共性香氣成分；此外，黑毛茶經(jīng)過不同的后發(fā)酵工藝形成黑茶后，揮發(fā)性成分在數(shù)量和含量上都發(fā)生了劇烈變化；總體上分析，揮發(fā)性成分的變化程度依次為：普洱茶（73.45%）> 茯磚茶（65.04%）> 六堡茶（56.03%）> 青磚茶（39.52%）；后發(fā)酵加工結(jié)束后，含量上升最顯著的共性香氣化合物為二氫-α-紫羅酮和異佛爾酮；而含量下降最顯著的共性化合物有茶螺烷、1-辛烯-3-醇、檸檬烯、3-壬烯-2-酮、3,5-辛二烯-2-酮和2,2,6-三甲基環(huán)己酮等。
科研人員還鑒定出了黑茶中的49種關(guān)鍵呈香成分，并查明了它們在不同類型黑茶中的含量水平差異（圖2）。例如，具有新鮮黃瓜香味的(E,E)-2,4-庚二烯醛（1 922.66 ±195.01 μg/kg）在茯磚茶中含量大約是其他黑茶中的5倍；具有木質(zhì)、泥土香氣的1,2,3-三甲氧基苯（3 706.60 ±117.10 μg/kg）在普洱茶中含量大約是其他黑茶中的6倍；而具有溫和的雪松木香型的雪松醇在六堡茶（435.32 ±20.54 μg/kg）和青磚茶（411.55 ±29.02 μg/kg）的含量要顯著高于其他2種類型的黑茶。
圖2 黑毛茶原料及其黑茶產(chǎn)品的揮發(fā)性成分在數(shù)量和含量上的差異
研究還進(jìn)一步分析了黑茶中的基本香氣化合物以及特征性香氣化合物的可能形成途徑（圖3）。例如，基本香氣成分的形成途徑可能主要包括類胡蘿卜素降解、脂肪酸水解和糖苷類香氣前體物質(zhì)水解途徑等，以此生成了具有青香、甜香、木質(zhì)香型的環(huán)酮、脂肪醇、醛類和萜烯醇類等基本香氣物質(zhì)；另外，在后發(fā)酵過程中生成的一些特征性香氣物質(zhì)可能來源于微生物活動促成的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)，比如兒茶素類物質(zhì)的甲基化和糖苷類水解轉(zhuǎn)化等，從而生成了一些具有泥土香和木質(zhì)香型的甲氧基苯類成分及紫羅酮的系列衍生物成分等。
圖3 黑茶中重要揮發(fā)性成分可能的主要形成途徑
科研人員還在這些黑茶樣品中檢測分析了6對手性揮發(fā)性成分，主要包括芳樟醇、芳樟醇氧化物A、芳樟醇氧化物B、檸檬烯、α-松油醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯等，揭示了它們在不同類型黑茶中的分布比例等情況，并與黑毛茶原料進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)后發(fā)酵加工前后，以上化合物對映異構(gòu)體分布變化顯著，初步揭示了微生物發(fā)酵對茶葉中揮發(fā)性手性成分的影響（圖4）。
圖4 手性揮發(fā)性成分及其在不同類型黑茶中的分布比例
研究系統(tǒng)分析了不同后發(fā)酵工藝對黑茶揮發(fā)性成分的影響，有助于揭示黑茶后發(fā)酵過程中風(fēng)味品質(zhì)形成的重要化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)，可為黑茶的加工工藝提升和質(zhì)量控制等提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于 Food Chemistry 雜志（圖5）。
圖5 論文總體研究情況
研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目資助。
閱讀全文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814620327813?via%3Dihub
資料來源：中國茶葉學(xué)會，作者馬婉君、朱蔭，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除
