紅茶在世界茶葉貿(mào)易中扮演著重要角色。目前，中國的紅茶產(chǎn)量持續(xù)增長，消費(fèi)者對紅茶的品質(zhì)要求也日益提高。紅茶的加工包括鮮葉萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥等工序。傳統(tǒng)上，制茶師根據(jù)茶葉物理特征、顏色和香氣的變化來評判紅茶加工中萎凋和發(fā)酵程度，對于紅茶加工質(zhì)量的判別通常停留在感官審評上，這種評判方式具有較高的主觀性，容易受到經(jīng)驗(yàn)、心理狀態(tài)、環(huán)境等因素的影響，缺乏量化評判依據(jù)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不統(tǒng)一。
一些學(xué)者已經(jīng)采用化學(xué)方法來替代感官評價。豐金玉等通過β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和過氧化物酶活性變化及失水情況來確定紅茶加工萎凋的程度，同時通過發(fā)酵過程中茶葉多酚氧化酶與過氧化物酶的比值變化來判斷發(fā)酵程度。MUTHUMANI等測定了紅碎茶的茶黃素(Theaflavin，TFs)和茶多酚隨發(fā)酵時間的變化，發(fā)現(xiàn)TFs含量會先達(dá)到最大值，然后逐漸下降。因此，TFs含量最高的時間被認(rèn)為是最佳發(fā)酵時間。GILL等認(rèn)為紅茶發(fā)酵過程中TFs和茶紅素(Thearubigin，TRs)比值為1∶9或者1∶10的時候，被認(rèn)定為最佳發(fā)酵時間?；瘜W(xué)方法耗時長且成本較高，同時也會對樣品造成破壞，難以廣泛應(yīng)用于紅茶加工過程。
如何利用智能評價技術(shù)來提高紅茶加工的質(zhì)量，確保產(chǎn)品品質(zhì)，是一個迫切需要解決的技術(shù)問題。智能技術(shù)通常是指將計(jì)算機(jī)科學(xué)與大規(guī)模數(shù)據(jù)集相結(jié)合，通過智能算法解決問題。在紅茶行業(yè)，智能評價技術(shù)通過現(xiàn)有模型或算法，在不損害產(chǎn)品、經(jīng)濟(jì)高效且迅速的情況下監(jiān)測、分類和預(yù)測紅茶加工產(chǎn)品的質(zhì)量。智能技術(shù)作為傳統(tǒng)檢測、分類和預(yù)測方法的有效替代方案，其優(yōu)勢在于能夠解決紅茶加工行業(yè)中的非線性、多源和多目標(biāo)問題，用于評估紅茶加工萎凋和發(fā)酵程度，以及快速監(jiān)測紅茶的關(guān)鍵成分。
近年來，許多新穎的快速檢測方法被用于評估紅茶加工的質(zhì)量屬性，涉及計(jì)算機(jī)視覺、近紅外光譜、高光譜、電子鼻、電子舌、比色傳感器等技術(shù)。與傳統(tǒng)方法不同，這些新方法能夠快速獲取樣品屬性，從而科學(xué)判斷加工過程中紅茶的質(zhì)量。
▲智能技術(shù)的優(yōu)勢及局限性
智能化技術(shù)所需的設(shè)備具有快速、客觀、有效的特點(diǎn)，使得質(zhì)檢人員、經(jīng)過培訓(xùn)的農(nóng)民甚至消費(fèi)者都能夠使用。研究人員目前正專注于開發(fā)適用于各種智能化無損設(shè)備的方法，以用于紅茶加工過程中的質(zhì)量控制。
文章分析了國內(nèi)外智能化檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀，旨在幫助科研人員全面了解智能化檢測技術(shù)在茶葉加工領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r，為紅茶加工的智能化控制提供參考。
01
計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)視覺是一門以算法為基礎(chǔ)的科學(xué)，可以從圖像中自動提取和分析有關(guān)物理對象的有用信息。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在20世紀(jì)60年代末至70年代初開始出現(xiàn)，最初通過各種照相機(jī)示意圖，投影和攝影測量原理模仿人類視覺系統(tǒng)之類的概念。計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的硬件配置包括照明設(shè)備、照相機(jī)、個人計(jì)算機(jī)和高分辨率監(jiān)視器。通過識別物體的顏色、紋理和形狀特征，計(jì)算機(jī)視覺能夠創(chuàng)建準(zhǔn)確的描述性數(shù)據(jù)，從而減少了人工干預(yù)。這一技術(shù)已被證明具有快速、客觀、有效、無損的特點(diǎn)，且不受干擾。
水分是評價紅茶萎凋程度的重要指標(biāo)。YE等已經(jīng)證明萎凋葉水分含量與其萎凋過程中物理性質(zhì)(彈性、可塑性、柔韌性和質(zhì)地)具有相關(guān)性。胡宗華等利用計(jì)算機(jī)視覺模擬人眼，觀測水分變化引起的萎凋葉顏色和紋理的變化，從而建立了圖像和水分之間的相關(guān)性。模型預(yù)測值與實(shí)測值的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了較高的水平，為萎凋過程中水分的在線檢測提供了科學(xué)理論基礎(chǔ)。
BORAH等首次引入計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)用來監(jiān)控紅茶發(fā)酵。在此過程中，紅茶發(fā)酵樣的葉面色澤由綠色逐漸變?yōu)樯罴t銅色。研究人員采用馬氏距離算法計(jì)算待測圖像和標(biāo)準(zhǔn)圖像(由人工挑選出的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵樣品)之間的距離。當(dāng)兩者的距離小于給定距離時，被認(rèn)為直方圖相似，表示圖像顏色是一致的，代表此時的待測圖像是發(fā)酵適度的。這項(xiàng)研究通過圖像解決了紅茶發(fā)酵程度判別問題。然而，紅茶發(fā)酵過程中關(guān)鍵組分的定量問題仍然存在挑戰(zhàn)。DONG等利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過觀察紅茶發(fā)酵過程中的顏色變化、茶色素以及感官評分之間的內(nèi)在聯(lián)系，建立了一個非線性的定量模型。其中，茶褐素和感官評分的模型殘差預(yù)測偏差(Residual predictive deviation，RPD)大于2.5，表示該模型對茶褐素和感官評分具有很好的預(yù)測能力。這項(xiàng)研究未來有望在生產(chǎn)中實(shí)施精準(zhǔn)的紅茶發(fā)酵品質(zhì)的定量監(jiān)控。
02
近紅外光譜技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
近紅外光譜技術(shù)是一種基于分子振動光譜學(xué)的分析技術(shù)。近紅外光譜波長范圍在750~2500 nm之間，主要用于觀察有機(jī)分子中O-H、N-H、C-H和S-H鍵的振動。由于其檢測成本低、快速且無損，近紅外光譜已成為茶葉加工中各種產(chǎn)品質(zhì)量評估的有力工具。此外，這項(xiàng)技術(shù)還具備在線應(yīng)用和環(huán)保等優(yōu)勢，適合作為工業(yè)生產(chǎn)中的分析工具。
SHEN等利用微型近紅外設(shè)備在線實(shí)時檢測紅茶萎凋過程中的水分，得到了預(yù)測相關(guān)系數(shù)為0.99314的模型(預(yù)測相關(guān)系數(shù)越高，模型的預(yù)測越準(zhǔn)確)，為萎凋過程中水分的快速無損檢測提供了理論依據(jù)。顏玲采用近紅外光譜技術(shù)對祁門紅茶的發(fā)酵程度進(jìn)行了判斷，并建立了兒茶素和氨基酸的定量模型，結(jié)果相對令人滿意，但局限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。隨著小型化和手持式自主光譜儀的出現(xiàn)，近紅外光譜分析在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場的應(yīng)用愈加廣泛。
DONG等利用便攜式近紅外光譜實(shí)時監(jiān)控紅茶發(fā)酵過程中一些重要的化學(xué)成分(兒茶素，茶多酚和游離氨基酸的比例，茶黃素和茶紅素的比例)變化，并通過定量茶黃素與茶紅素的比例來評估紅茶發(fā)酵程度。ZAREEF等開發(fā)出了監(jiān)控紅茶發(fā)酵酚類物質(zhì)的模型，降低了便攜式近紅外光譜在紅茶發(fā)酵加工過程中物質(zhì)的檢出限。陳琳等使用近紅外光譜用于檢測紅茶干燥過程中的含水量，為紅茶干燥過程智能化提供可能。
目前，近紅外光譜在紅茶加工中的應(yīng)用仍主要局限于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)條件下的離線使用。便攜式近紅外光譜儀的靈敏度、樣品的復(fù)雜性以及近紅外光譜所包含的豐富信息等問題，都需要進(jìn)一步研究和解決。這些因素為近紅外光譜在紅茶加工領(lǐng)域的未來發(fā)展提供了較大的改進(jìn)空間。
03
高光譜成像技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
高光譜成像系統(tǒng)能夠識別與分子振動相關(guān)的光譜特征，并獲取樣本的整體圖像，提供更詳細(xì)的空間信息。相比之下，高光譜成像技術(shù)彌補(bǔ)了近紅外光譜無法獲取樣品空間分布光譜響應(yīng)和計(jì)算機(jī)視覺無法確定內(nèi)部質(zhì)量屬性的不足。通過獲取二維光譜信息和一維空間信息，高光譜成像系統(tǒng)具備了確定內(nèi)外部質(zhì)量屬性并生成可視化質(zhì)量參數(shù)分布圖像的能力。因此，這些技術(shù)非常適合運(yùn)用于茶葉加工過程。
DONG等運(yùn)用高光譜成像可視化紅茶萎凋過程的水分變化。建立的極限學(xué)習(xí)機(jī)模型預(yù)測萎凋葉水分相關(guān)系數(shù)為0.9942。寧井銘等使用高光譜融合圖像和光譜信息對紅茶萎凋進(jìn)行判別，準(zhǔn)確率為94.64%，并且對兒茶素和氨基酸比值進(jìn)行了定量，獲得了良好的預(yù)測相關(guān)系數(shù)(0.8765)。LI等運(yùn)用高光譜成像對紅茶發(fā)酵程度進(jìn)行判斷，預(yù)測集的正確分類率為83.33%，并且對兒茶素定量取得了優(yōu)異的預(yù)測精度。YANG等運(yùn)用高光譜監(jiān)控紅茶發(fā)酵中更多的物質(zhì)，可視化茶黃素、茶紅素、茶褐素、兒茶素和可溶性糖的分布，預(yù)測模型的殘差預(yù)測偏差RPD值分別為3.40、2.21、5.71、1.46和2.89。
這些研究使得專業(yè)人員能夠更準(zhǔn)確地了解發(fā)酵信息，有助于在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)紅茶發(fā)酵質(zhì)量的在線監(jiān)測。盡管高光譜成像系統(tǒng)已被用作實(shí)時紅茶加工分析和分類技術(shù)，但目前仍然局限于實(shí)驗(yàn)室水平。未來，需要進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用，以適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需求。
04
電子舌技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
電子舌是一種仿生檢測技術(shù)，通過交叉敏感的傳感器陣列和模式識別技術(shù)來分析液體樣品的“指紋”。這種技術(shù)具有速度快、操作簡單、便攜性強(qiáng)、成本低、靈敏度高和通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且相對于標(biāo)準(zhǔn)分析設(shè)備如氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，電子舌傳感器陣列的價格較低。傳感器陣列在確定與食品質(zhì)量相關(guān)的特性方面有著廣泛的應(yīng)用，包括感官特性和加工質(zhì)量等。這些應(yīng)用通過傳感器陣列與相應(yīng)的數(shù)據(jù)模式識別方法和分類算法相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。
GHOSH等提出了一種利用伏安法電子舌技術(shù)來監(jiān)控紅茶發(fā)酵過程，發(fā)現(xiàn)電子舌的電極電流與發(fā)酵程度相關(guān)。通過主成分分析得出電子舌的發(fā)酵輪廓圖與紫外分光光度計(jì)法TFs的輪廓圖具有一致的趨勢，然后基于偏最小二乘回歸法(PLSR)模型預(yù)測最適發(fā)酵時間，并與紫外分光光度計(jì)和人工審評方法進(jìn)行了比較，取得了較好的結(jié)果。然而，利用伏安法電子舌技術(shù)需要較長的前處理時間，而且紅茶發(fā)酵樣品需要經(jīng)過沖泡處理和茶湯檢測，這對于未來監(jiān)控紅茶生產(chǎn)的連續(xù)化自動化過程構(gòu)成了一定的挑戰(zhàn)。
目前，電子舌在茶葉中主要用于產(chǎn)地識別和成分快速定量等方面。盡管在加工過程中展現(xiàn)出理論上的可行性，但實(shí)際應(yīng)用前景仍不明顯。
05
電子鼻技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
電子鼻是一種模仿人類嗅覺系統(tǒng)的技術(shù)，包括一系列具有部分特異性的電子化學(xué)傳感器和一個能夠識別簡單或復(fù)雜氣味的適當(dāng)模式識別系統(tǒng)。茶鮮葉中呈香的有機(jī)物質(zhì)含量極少，在加工過程中也幾乎不會保留。影響紅茶品質(zhì)的香氣及風(fēng)味物質(zhì)主要集中在萎凋和發(fā)酵過程。紅茶加工過程中，內(nèi)含物質(zhì)經(jīng)歷一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，使得香氣物質(zhì)變化。有經(jīng)驗(yàn)的制茶大師通常通過紅茶的萎凋和發(fā)酵過程中的香氣變化來判斷加工過程是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
BHATTACHARYYA等開發(fā)了一種用于監(jiān)控紅茶發(fā)酵的電子鼻設(shè)備，通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)量化這一過程。對電子鼻獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)紅茶發(fā)酵適度時，數(shù)據(jù)在主成分分析的正半軸上達(dá)到最大值。還通過紫外分光光度計(jì)法和感官評估驗(yàn)證了這一結(jié)果。
盡管通過電子鼻技術(shù)判斷紅茶發(fā)酵度具有可行性，但電子鼻容易受到高溫高濕等環(huán)境因素的干擾。因此，后續(xù)研究主要集中在改進(jìn)儀器和算法上。在不久的將來，預(yù)計(jì)會開發(fā)出配置優(yōu)化的通用電子鼻裝置，以提高其適用性，并改善對揮發(fā)性化合物的檢測性能，從而更好地識別紅茶加工過程中的香氣變化。考慮到工業(yè)化應(yīng)用對電子鼻技術(shù)的要求高，未來需要加快開展基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，以推動電子鼻技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的發(fā)展。
06
比色傳感器陣列技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
由于紅茶香氣物質(zhì)易揮發(fā)且含量相對較低(僅約0.1%)，極大地影響了傳統(tǒng)電子鼻對紅茶香氣物質(zhì)分析的穩(wěn)定性。為克服這一挑戰(zhàn)，一種可視化的氣體比色傳感器陣列被開發(fā)，該陣列由金屬卟啉及其衍生物和pH指示劑制成。其工作原理是根據(jù)傳感器與揮發(fā)性有機(jī)化合物之間的反應(yīng)產(chǎn)生的顏色變化結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)來分析氣體。與傳統(tǒng)電子鼻相比，這種技術(shù)能夠克服環(huán)境濕度的影響。
LI等開發(fā)了一種便攜式的紅茶發(fā)酵人工嗅覺傳感器實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，采用了最優(yōu)的KNN-AdaBoost算法模型，識別率可達(dá)100%。然而，這個系統(tǒng)僅限于分類每個發(fā)酵樣品的時間，沒有對紅茶發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究。
總體而言，這項(xiàng)結(jié)果充分顯示了比色傳感器在紅茶加工中的應(yīng)用前景。未來，可以開發(fā)新型材料或裝置，以提高傳感器的靈敏度，減少傳感器與紅茶發(fā)酵香氣的響應(yīng)時間，從而便于實(shí)施監(jiān)控。
07
傳感器聯(lián)用技術(shù)在紅茶加工領(lǐng)域的應(yīng)用
在紅茶加工過程中，樣品的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜且動態(tài)變化的。單個傳感器工具只能提供有限的樣本信息。為了實(shí)現(xiàn)對樣品的高精度、高可靠性檢測，多傳感器融合技術(shù)被提出來解決這一問題。
WANG等使用微型近紅外光譜儀、機(jī)器視覺系統(tǒng)和比色傳感技術(shù)工業(yè)化離線捕獲萎凋茶葉樣品的相關(guān)信息。三者數(shù)據(jù)融合后，對萎凋程度判別準(zhǔn)確率達(dá)到了97.50%，遠(yuǎn)高于單一技術(shù)。此外，WANG等還進(jìn)行了萎凋過程中多酚和兒茶素定量研究。利用微型近紅外光譜和機(jī)器視覺數(shù)據(jù)融合，在線監(jiān)控多酚和兒茶素含量變化，平均RPD值分別為5.41±0.99和4.03±0.38。由于RPD大于2.5就具有良好的定量結(jié)果，這項(xiàng)研究在理論上具有應(yīng)用價值，可以進(jìn)一步應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)化在線生產(chǎn)中。JIN等應(yīng)用臺式近紅外光譜儀和計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了紅茶發(fā)酵程度的準(zhǔn)確判別，準(zhǔn)確率達(dá)到100%。并且在工業(yè)化離線應(yīng)用中，開發(fā)了一套便攜式的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，利用微型近紅外光譜追蹤紅茶發(fā)酵內(nèi)部化學(xué)成分變化，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)則表征外部顏色改變，發(fā)酵程度判別率達(dá)到了89.19%。
LI等開發(fā)了基于揮發(fā)性成分的傳感器用于紅茶發(fā)酵評價，并利用高光譜去耦合香氣傳感器的信息，將判別率從90.8%提高至98.85%。AN等進(jìn)一步利用這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，以預(yù)測紅茶發(fā)酵過程中的香氣評分。研究結(jié)果表明，在測試集中，相關(guān)系數(shù)最高達(dá)到0.966，這為在茶葉加工過程中，數(shù)字化儀器取代人的感官評估提供了可行性。另一項(xiàng)研究將高光譜成像與電特性裝置融合，應(yīng)用于紅茶發(fā)酵的化學(xué)成分快速檢測。研究結(jié)果顯示，茶多酚、可溶性糖和咖啡堿的預(yù)測集相關(guān)系數(shù)均高達(dá)0.99以上。
紅茶加工過程涉及顏色、香氣以及內(nèi)部的化學(xué)成分變化，是一個高度復(fù)雜的過程。僅使用單個傳感器的數(shù)據(jù)是不夠的，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠聯(lián)合互補(bǔ)傳感器，響應(yīng)不同的特征現(xiàn)象，未被某一個傳感器檢測到的特征可以被另一個傳感器獲取，從而提高紅茶加工過程中模型的性能。
08
智能化技術(shù)應(yīng)用于紅茶加工品質(zhì)評價的前景展望
目前，智能化技術(shù)應(yīng)用于紅茶加工品質(zhì)評價的應(yīng)用情況如表1所示，現(xiàn)代智能化檢測技術(shù)為紅茶加工在線品質(zhì)分析提供了良好的前景。
然而，將這些新興技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐仍然是一個重大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前面臨的問題需要進(jìn)一步研究和解決，包括儀器的靈敏度、便攜性以及成本等問題。
此外，還需選擇更先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方法和算法應(yīng)用于生產(chǎn)線操作，建立完整且快速的技術(shù)檢測樣品“指紋”庫，并開發(fā)一整套程序進(jìn)行實(shí)時檢測和應(yīng)用。隨著基礎(chǔ)科學(xué)的不斷進(jìn)步，傳感器技術(shù)、感官技術(shù)和模式識別等交叉學(xué)科的綜合發(fā)展，茶葉加工品質(zhì)分析應(yīng)用必將不斷完善，邁向更高級別的智能化。
未來，研究者們應(yīng)該致力于開發(fā)一套在線快速智能評價紅茶加工品質(zhì)的系統(tǒng)，監(jiān)控紅茶加工物質(zhì)的變化和快速評價紅茶質(zhì)量。
作者簡介：
12
金 戈
博士，主要從事茶葉質(zhì)量安全與品質(zhì)控制，以第一作者發(fā)表SCI論文5篇。
12
寧井銘
博士，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師，二級教授，享受國務(wù)院政府津貼，安徽省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人，2021年入選安徽省“特支計(jì)劃”，2022年入選國家萬人“科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“茶葉加工與品質(zhì)控制”團(tuán)隊(duì)首席。目前主要從事茶葉加工、茶葉品質(zhì)分析及紅外光譜技術(shù)在茶葉上應(yīng)用等方面研究。主持或作為技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、課題、子課題、國家質(zhì)檢總局公益性項(xiàng)目、茶葉化學(xué)分類國家標(biāo)準(zhǔn)制定、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、湖北青磚茶產(chǎn)學(xué)研合作、國家科技成果轉(zhuǎn)化重點(diǎn)項(xiàng)目和安徽省科技攻關(guān)等30多個項(xiàng)目;在核心期刊上發(fā)表相關(guān)論文100多篇，其中EI、SCI收錄近百篇;獲授權(quán)專利6項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng);獲國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，安徽省科技進(jìn)步一等獎2項(xiàng)、二等獎1項(xiàng)、三等獎1項(xiàng)，全國農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎1項(xiàng)，全國農(nóng)牧漁業(yè)豐收合作獎1項(xiàng)，黃山市科技進(jìn)步獎1項(xiàng)。
來源：中國茶葉加工
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6月20日，中國春茶旗艦展“2024中國(深圳)國際春季茶葉博覽會”在深圳會展中心(福田)盛大舉行。
本屆深圳春季茶博會展覽面積達(dá)6萬平方米，設(shè)國際標(biāo)準(zhǔn)展位2400個，強(qiáng)勢集結(jié)世界69個產(chǎn)茶國家、地區(qū)原產(chǎn)地的茶葉和茶器品牌，匯聚上千家茶產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)，組織多個名茶產(chǎn)區(qū)展團(tuán)參展?；顒訉⒊掷m(xù)至6月23日。
圖丨深圳春季茶博會開幕式
恩施、鶴峰茶企組團(tuán)
硒都硒茶闖“新茶飲之都”
深圳，地處粵港澳大灣區(qū)核心區(qū)域，不僅是全國茶葉集散地，也是中國茶走出國門的“橋頭堡”。常住人口平均年齡32.5歲比全國平均年齡年輕6.3歲，為茶產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入了新的活力。
這里也是世界一流的科技企業(yè)和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的孵化地，全國新茶飲品牌的“匯聚地”，幾乎匯聚了全國大部分知名品牌茶飲。蜜雪冰城、滬上阿姨、1點(diǎn)點(diǎn)、奈雪的茶、益禾堂、書亦燒仙草這幾個品牌在深圳的門店，更是超過了100家。
圖丨被譽(yù)為“新茶飲之都”的深圳
本屆深圳春季茶博會上，來自“世界硒都”恩施州的近30家茶企以政府、協(xié)會組織以及自費(fèi)參展的形式組成“恩施硒茶”(恩施玉露、利川紅、來鳳藤茶、鶴峰茶等)超強(qiáng)陣容，分別亮相在6號館的“恩施展團(tuán)”“湖北鶴峰館”，勇闖“新茶飲之都”。恩施州農(nóng)業(yè)農(nóng)村局獲“優(yōu)秀組織單位”獎。
圖丨大會優(yōu)秀組織單位頒獎儀式
圖丨恩施部分參展企業(yè)
其中，鶴峰展團(tuán)(展位號：T615)組織了湖北融硒農(nóng)業(yè)科技有限公司、恩施州八方野茶業(yè)有限公司、鶴峰功茗茶葉開發(fā)有限公司、鶴峰縣香潤茶葉有限公司等企業(yè)與來自全國各地的政府展團(tuán)聯(lián)袂組成規(guī)模龐大、亮點(diǎn)豐富的參展群體，為全球茶葉盛宴傾奉茶香。
圖丨鶴峰展團(tuán)
湖北的恩施鶴峰茶園面積39.5萬畝，2023年，鶴峰縣茶葉市場主體達(dá)1100余家，干茶產(chǎn)量達(dá)4.067萬噸，實(shí)現(xiàn)茶葉綜合產(chǎn)值75億元。其中，出口茶葉9076噸，創(chuàng)匯3960萬美元，出口量位居全省縣域第一。
圖丨鶴峰茶、恩施硒茶
湖北紅茶首獲“茶王”、黃茶“霸榜”
綠茶上榜品牌價值TOP20
開展首日，中國茶TEA20暨新茶飲生態(tài)鏈大會、“中茶杯”第十四屆國際鼎承茶王賽(春季賽)頒獎典禮、第五屆青年茶人TED論壇等輪番上演，不僅深化了茶文化的交融互鑒，更為茶產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入新動力。
圖丨2024新茶飲生態(tài)鏈大會圓桌對話
湖北茶企及選送產(chǎn)品在本次“中茶杯”第十四屆國際鼎承茶王賽春季賽(綠茶&黃茶&紅茶&特種茶)中，收獲頗豐。
“中茶杯”是我國茶界歷史最悠久、公信力最高的名優(yōu)茶評比品牌，被譽(yù)為“中國茶界奧斯卡”，是全國茶葉品質(zhì)的“試金石”。
利川星斗山紅茶有限責(zé)任公司的“星斗山·利川紅”、利川市鑫嶼茶葉專業(yè)合作社的“藍(lán)田夢利川紅”，獲紅茶組最高獎項(xiàng)——“七星茶王獎”。這也是湖北省紅茶首次榮登“茶王”榜。
“鼎承茶王獎”是指同款產(chǎn)品連續(xù)3年獲得特別金獎或者2年獲得特別金獎，1年獲得金獎的企業(yè)方能評得“茶王獎”殊榮?！安柰酹劇贝砹嗽摽畈枞~品質(zhì)優(yōu)異，生產(chǎn)周期穩(wěn)定，可持續(xù)流通市場供消費(fèi)者選購。
圖丨湖北利川兩茶企產(chǎn)品獲紅茶組“七星·茶王獎”
圖丨“七星·茶王獎”頒獎儀式
此外，紅茶組方面，恩施州八方野茶業(yè)有限公司的八方野牌野生紅茶等獲“六星·特別金獎”;利川市鑫嶼茶葉專業(yè)合作社的藍(lán)田夢利川紅等獲“五星·金獎”;宜昌荊山玉芽茶葉有限公司的荊山玉牌荊山玉芽(紅茶)獲“四星·優(yōu)質(zhì)獎”;利川市臨江茶業(yè)有限責(zé)任公司的臨江牌利川紅獲“三星·優(yōu)質(zhì)獎”。
圖丨“中茶杯”紅茶組獲獎名單(湖北)
綠茶組方面，利川市霧洞茶業(yè)有限責(zé)任公司的霧洞牌霧洞綠峰、霧洞碧劍獲“五星·金獎”;大悟縣三里城鎮(zhèn)上古寺茶場的寨坡牌大悟綠茶等獲“四星·優(yōu)質(zhì)獎”;恩施藍(lán)焙茶業(yè)股份有限公司的藍(lán)焙·恩施玉露等獲“三星·優(yōu)質(zhì)獎”。
圖丨“中茶杯”綠茶組獲獎名單(湖北)
黃茶組則幾乎被宜昌茶企“霸榜”。11個上榜企業(yè)及產(chǎn)品中，8個來自宜昌市遠(yuǎn)安縣。
宜昌荊山玉芽茶葉有限公司的荊山玉牌黃金芽獲“六星·特別金獎”;宜昌市遠(yuǎn)安縣先政傳茗茶葉有限公司的先政傳茗牌遠(yuǎn)安黃茶等獲“五星·金獎”;湖北鹿溪玉貢茶業(yè)有限公司的鹿溪玉貢牌遠(yuǎn)安黃茶等獲“三星·優(yōu)質(zhì)獎”。
遠(yuǎn)安種茶歷史悠久，被譽(yù)為“陸羽《茶經(jīng)》第一縣”，是全國著名黃茶產(chǎn)區(qū)，獨(dú)賦異稟的遠(yuǎn)安黃茶以“味醇、色秀、香馨、液清”而久負(fù)盛名。
圖丨“中茶杯”黃茶組獲獎名單(湖北)
借大會契機(jī)，還重磅發(fā)布了“2024中國綠茶區(qū)域公用品牌價值評估報告”以及“2024中國綠茶區(qū)域公用品牌TOP20”。
報告對獲得有效評估的89個綠茶類區(qū)域公用品牌，以品牌價值評估數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合分析綠茶區(qū)域公用品牌的價值呈現(xiàn)，結(jié)合中國綠茶品牌發(fā)展相關(guān)數(shù)據(jù)，對中國綠茶區(qū)域公用品牌的未來發(fā)展建議。
武當(dāng)山茶以43.21億元的品牌價值上榜，位列第19位，是湖北唯一。
圖丨綠茶區(qū)域公用品牌TOP20
結(jié)束語
據(jù)抖音數(shù)據(jù)顯示，2023年，茶行業(yè)18歲至30歲興趣用戶占比提升至38.4%，愛喝茶的年輕人正在重新影響著茶業(yè)市場。作為中國“最年輕”的城市——深圳，其年人均茶葉消費(fèi)量達(dá)3公斤以上，全國排名第一，茶消費(fèi)十分旺盛。是茶產(chǎn)業(yè)大省、強(qiáng)省必不能錯過的必爭之地。
作為科技之城，深圳不僅擁有許多年輕的用戶，同時也為茶產(chǎn)業(yè)提供了大量的科技人才，主動融入全國發(fā)展大市場、開發(fā)適應(yīng)現(xiàn)代生活的茶葉產(chǎn)品、延伸茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條等等，讓不產(chǎn)茶的深圳，卻成為“新茶飲之都”，給湖北的茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新思路。
此次，深圳春季茶博會展會期間，還同期舉辦第四屆世界綠茶大會、2024茶包裝設(shè)計(jì)大會等一系列巔峰盛會。湖北作為全國知名的茶產(chǎn)業(yè)大省，集結(jié)優(yōu)質(zhì)資源，共同參與這場推動產(chǎn)銷精準(zhǔn)對接、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展趨勢、激發(fā)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新活力的世界茶產(chǎn)業(yè)年度盛會，必將助力湖北茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
來源：請你喝杯湖北茶
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紅茶是世界消費(fèi)量最大的茶類。工夫紅茶作為我國的傳統(tǒng)紅茶，香氣是其重要的品質(zhì)評價指標(biāo)。目前紅茶中已知香氣成分超過400種，香型有薯香、花香、果香、甜香等多種類型。和其他茶類一樣，紅茶在貯藏過程中，其內(nèi)含成分和感官風(fēng)味受外界因素（溫度、濕度、氧氣、光照、時間等）影響而改變，若貯藏不當(dāng)會加速降低紅茶品質(zhì)，造成湯色渾濁，香氣和滋味寡淡。茶葉中的風(fēng)味化學(xué)物質(zhì)多是熱敏物質(zhì)，在貯藏過程中溫度的影響尤為顯著。
生產(chǎn)中多通過人工審評對茶葉香氣進(jìn)行定性分析，但存在主觀性大、容易受外部因素干擾等問題。通過定量分析借助統(tǒng)計(jì)模型能夠?qū)Σ枞~香氣進(jìn)行更加全面的描述和評價。
目前與綠茶、白茶、黑茶相比，對紅茶品質(zhì)劣變的研究相對較少，特別是對其揮發(fā)性成分貯藏變化規(guī)律的研究更為缺乏。研究以（1）祁紅和滇紅兩種典型工夫紅茶為研究對象，（2）采用高溫加速陳化貯藏模型，研究工夫紅茶貯藏過程中揮發(fā)性成分的變化；（3）利用多元變量分析尋找關(guān)鍵香氣化合物，以期為了解紅茶香氣品質(zhì)在貯藏中的變化規(guī)律提供依據(jù)。
▲祁紅毛峰
01、材料與方法
1、試驗(yàn)材料
祁門紅茶，購自祁門縣雙輝源茶廠，祁門櫧葉種，手工采摘，茶葉等級一級，生產(chǎn)日期為2018年4月19日；云南大葉種紅茶，購自云南鳳慶茶廠，茶葉等級一級，生產(chǎn)日期為2018年7月2日。
2、試驗(yàn)方法
（1）樣品貯藏
將祁紅、滇紅兩種不同茶樣無包裝散放，分別置于40℃、50℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中（±0.1℃），避光貯存，培養(yǎng)箱相對濕度為30%~35%，分別于1、2、4、6、8、10周取樣檢測。對照為室溫條件下無包裝散放的兩種茶樣，避光貯存。
（2）香氣檢測
茶樣從恒溫培養(yǎng)箱中取出后立即處理檢測。將2g未經(jīng)研磨茶樣，以茶水比1∶3向萃取瓶中注入沸水，密閉后放入60℃水浴中平衡5min，插入已老化的萃取頭，在60℃水浴中頂空吸附60min，之后立即進(jìn)行GC-MS分析。
3、統(tǒng)計(jì)分析
數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”的方式表示，采用SPSS26.0進(jìn)行方差分析，SIMCA-P14.1軟件進(jìn)行正交偏最小二乘判別分析（OrthogonalpartialleastsquaresdiscriminantanalysisOPLS-DA），Originpro2017制作折線圖和熱點(diǎn)圖。
02、結(jié)果與分析
1、祁紅和滇紅在高溫加速陳化貯藏模型中香氣物質(zhì)種類的變化
茶葉香氣表現(xiàn)是各種揮發(fā)性成分綜合作用的結(jié)果，是衡量茶葉品質(zhì)的重要因子之一。紅茶具有獨(dú)特香型特征，香氣組分種類較多，包括碳?xì)浠衔铩⒋碱?、酮類、酸類、醛類、酯類、酚酸類、過氧化物類、含硫化合物類、吡啶類、吡嗪類等，其中醇類、醛類、酯類構(gòu)成了祁紅主要的香氣物質(zhì)來源。醇類化合物主要有脂肪族醇、芳香族醇和萜烯醇3大類，具有花果香的萜烯醇是紅茶香氣中的重要成分。醛類化合物主要呈現(xiàn)花香或清香，而紅茶清香的形成主要與發(fā)酵程度有關(guān)。酯類化合物在紅茶中含量也相對較高，多呈花香。祁紅和滇紅貯藏10周后，醇類、醛類、酯類相對含量整體呈現(xiàn)下降趨勢，且在50℃時下降速率大于40℃，表明相對高溫下貯藏不利于香氣的保持見表1。
2、OPLS-DA模型分析不同貯藏條件下與初始茶樣香氣的差異
為探究具體香氣成分在工夫紅茶貯藏過程中的變化，采用OPLS-DA模型分別研究祁紅和滇紅在不同貯藏條件下與初始茶樣香氣的差異。用VIP值評價香氣成分對模型的貢獻(xiàn)度，VIP值越大說明貢獻(xiàn)越大，以VIP大于1為篩選閾值。
?。?）祁紅不同溫度貯藏10周后的香氣成分分析
采用OPLS-DA模型對初始、無包裝自然存放10周后、40℃貯藏10周后、50℃貯藏10周后祁紅茶樣香氣進(jìn)行分析，得分圖如下圖所示。
貯藏后，①自然存放和初始茶樣的散點(diǎn)距離最近，代表其相較于初始茶樣香氣變化最小。②40℃和50℃貯藏后的散點(diǎn)距離初始距離都較遠(yuǎn)，說明高溫加速陳化會使香氣成分發(fā)生較大的改變，且50℃散點(diǎn)距離初始的距離更遠(yuǎn)一些，說明貯藏溫度高對香氣成分改變更大。③40℃和50℃散點(diǎn)分布在坐標(biāo)軸的不同象限，表明它們的香氣成分種類區(qū)別較大，不同溫度下貯藏會產(chǎn)生不同的香氣物質(zhì)。
如上圖所示，該OPLS-DA模型中VIP大于1的共有64種成分，其中香葉醇、β-紫羅蘭酮、苯甲醛、正己醛、芳樟醇及其氧化物、苯乙醇等均屬于祁紅特征性香氣。
進(jìn)而單獨(dú)比較了在40℃和50℃下貯藏10周后，祁紅相對于初始茶樣的香氣化合物變化，如下表2。
?、?0℃貯藏10周后有37種香氣化合物VIP值大于1，27種VIP值小于-1；50℃貯藏10周后有43種化合物VIP值大于1，38種VIP值小于-1。②芳樟醇、香葉醇、雪松醇、苯甲醇、苯乙醛、水楊酸甲酯、紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯等香氣特征物質(zhì)相對含量降低，烷烴類物質(zhì)相對含量增加，但后者對香氣感官的貢獻(xiàn)度較低。
據(jù)報道，祁紅中相對含量較高（相對百分含量大于3%）的香氣成分主要是香葉醇（閾值為3.2ng/g）、苯乙醛（香氣閾值為4μg/kg）、芳樟醇及其氧化物（香氣閾值為6ng/g）、苯甲醇（香氣閾值為0.62mg/kg）和水楊酸甲酯。香葉醇具有溫和、甜的玫瑰花氣息，是甜香的主要物質(zhì)基礎(chǔ)；氧化芳樟醇具有清甜的玫瑰花氣息；芳樟醇既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有木香、果香氣息，是玫瑰香、果香的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。苯乙醛具有濃郁的玉蘭花香氣，是構(gòu)成祁紅清鮮、果香的特質(zhì)基礎(chǔ)，也是祁紅的特征香氣成分。水楊酸甲酯具有特殊的冬青葉味和薄荷味，是促進(jìn)茶葉形成果香氣味的重要物質(zhì)。橙花醇是香葉醇的異構(gòu)體，具有令人愉快的玫瑰和橙花的香氣，較平和、微帶檸檬樣的果香，橙花醇香氣比香葉醇柔和優(yōu)美。
研究通過OPLS-DA模型篩選，進(jìn)一步重點(diǎn)分析了變化顯著的祁紅典型香氣成分在整個貯藏過程中的變化趨勢，包括苯甲醛、2-己烯醛、苯乙醛、橙花叔醇、苯乙醇、苯甲醇、水楊酸甲酯、香葉醇、芳樟醇等9種特征性香氣物質(zhì)。
通過以上熱點(diǎn)圖記錄貯藏1、2、4、6、8、10周上述香氣含量可直觀發(fā)現(xiàn)，苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、芳樟醇在不同貯藏溫度下均出現(xiàn)了先升高后降低的情況，這可能也是貯藏初期感官品質(zhì)上升的部分原因。
?。?）滇紅不同溫度貯藏10周后的香氣成分分析
采用OPLS-DA模型對初始、無包裝自然存放10周后、40℃貯藏10周后、50℃貯藏10周后滇紅茶樣香氣進(jìn)行分析，得分圖如下圖所示。
以上OPLS-DA模型得分圖顯示，和祁紅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致一致，①自然存放的香氣變化最小。②40℃和50℃貯藏下香氣成分變化較大，其中50℃貯藏變化更大。40℃和50℃貯藏產(chǎn)生的香氣成分差異較大。③從得分圖散點(diǎn)的分布區(qū)域來看，祁紅和滇紅在高溫貯藏后產(chǎn)生變化的香氣成分種類較一致。
如上圖，在滇紅OPLS-DA模型的香氣模型中，VIP大于1的共有70種成分，其中香葉醇、水楊酸甲酯、苯乙腈、苯甲醛、檸檬醛、芳樟醇及其氧化物、α-紫羅蘭酮、苯乙醇等均屬于滇紅特征性香氣成分，對滇紅品質(zhì)具有較大貢獻(xiàn)。
進(jìn)而單獨(dú)比較了在40℃和50℃貯藏10周后相對于初始滇紅茶樣的香氣化合物變化，見下表3。
①40℃貯藏10周后有30種香氣化合物VIP值大于1，24種VIP值小于-1；50℃貯藏10周后有31種化合物VIP值大于1，28種VIP小于-1。②香葉醇、芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、苯乙醇、橙花醇這些特征性香氣物質(zhì)相對含量明顯減少，與香氣品質(zhì)負(fù)相關(guān)的1-甲基萘、烷烴類物質(zhì)相對含量增加。
云南工夫紅茶主要香氣物質(zhì)的組成包括醛類、芳香族醇類、酯類、內(nèi)酯類，這些香氣化合物是構(gòu)成云南紅茶香氣特征的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。鳳慶紅茶產(chǎn)于云南鳳慶縣，其芳樟醇含量較高。通過OPLS-DA模型篩選，進(jìn)一步分析變化顯著的滇紅典型香氣成分在整個貯藏過程中的變化趨勢，包括水楊酸甲酯、β-紫羅蘭酮、香葉醇、α-松油醇、芳樟醇、苯乙醇、苯甲醇、苯甲醛、正己醛9種特征性香氣物質(zhì)。
通過熱點(diǎn)圖記錄貯藏1、2、4、6、8、10周。
上述香氣含量發(fā)現(xiàn)除β-紫羅蘭酮外，其他8種香氣成分在不同貯藏溫度下均出現(xiàn)了先升高后降低的趨勢，表明這些化合物可能都對滇紅貯藏前期感官品質(zhì)的提高有一定貢獻(xiàn)。
03、結(jié)論
香氣作為工夫紅茶品質(zhì)特征的重要評價指標(biāo)，已受到越來越多的關(guān)注。以祁紅和滇紅作為工夫紅茶的代表研究對象，通過高溫加速陳化模型，研究40℃和50℃高溫貯藏條件下香氣的變化。結(jié)果表明：①在貯藏過程中工夫紅茶香氣成分發(fā)生顯著變化，貯藏10周后醇類、醛類、酯類相對含量整體呈下降趨勢。②但在貯藏過程中，苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、α-松油醇、正己醛等和品質(zhì)正相關(guān)的香氣成分的相對含量都有先升高后降低的趨勢。這可能可以部分解釋工夫紅茶的香氣品質(zhì)在貯藏初期有所上升，之后又下降的現(xiàn)象。
研究為今后探討工夫紅茶在不同貯藏條件下香氣成分的變化規(guī)律提供參考。
以下文章來源于中國茶葉加工，作者劉亞文，李博等
