不同产地红茶的滋味特征及主要贡献物质

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宋楚君, 范方媛, 龚淑英^,, 郭昊蔚, 李春霖, 纵榜正浙江大学茶叶研究所,杭州 310058

Taste Characteristic and Main Contributing Compounds of Different Origin Black tea

SONG ChuJun, FAN FangYuan, GONG ShuYing^,, GUO HaoWei, LI ChunLin, ZONG BangZhengTea Research Institute, Zhejiang University, Hangzhou 310058

通讯作者: 龚淑英,Tel：13867441073;E-mail： shuygong@zju.edu.cn

责任编辑: 赵伶俐
收稿日期:2019-05-23接受日期:2019-08-21网络出版日期:2020-01-16

基金资助:

国家茶叶产业技术体系.CARS-19

Received:2019-05-23Accepted:2019-08-21Online:2020-01-16
作者简介 About authors
宋楚君,Tel：15868131001;E-mail：21716161@zju.edu.cn。

摘要
【目的】比较10个我国典型产区代表性红茶样品的滋味特征,对红茶中主要滋味物质进行分析,并建立红茶滋味特征与主要贡献物质的关联。【方法】以山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、福建武夷山红茶、贵州普安红茶、四川雅安红茶、云南凤庆红茶为研究对象,采用标准茶叶感官审评方法对其茶汤滋味进行描述分析并比较差异。采用红茶色素系统分析法、高效液相色谱分析法和超高效液相色谱-质谱联用分析等技术手段,对茶样中的茶叶色素、儿茶素单体、生物碱类、没食子酸、游离氨基酸类、黄酮醇苷类、可溶性糖总量和有机酸类等总计65种主要滋味物质进行定量分析,使用IBM SPSS Statistics 25对所有测得的生化组分含量进行主成分分析,将10种红茶样品分类后分别进行滋味特征与主要贡献物质的关联性分析。【结果】10个典型红茶产区的代表性茶样间滋味特征差异明显,产自云南、贵州的两个大叶种红茶的茶汤滋味呈现出“醇厚鲜爽”的特点,其余8个中小叶种红茶样品的滋味以清鲜型为主。对10个样品中的主要滋味物质进行定量并进行主成分分析后发现,大叶种红茶与中小叶种红茶可以在第一主成分上得到很好的区分,前者在第一主成分上得分较高。在第二主成分上,具有清鲜型滋味特征的中小叶种红茶被分为了两类,分析其滋味特征发现,其中鲜度更高的山东临沂红茶、安徽祁门红茶和浙江绍兴红茶3个茶样在第二主成分上得分较高。结合分析样品在第一、二主成分上的得分及主要滋味物质的影响因子发现,富马酸、儿茶素总量、Myr-3-O-glu、茶碱、可可碱和茶黄素等滋味物质对样品在第一主成分上的得分有较大正向影响,滋味特征为醇厚型的两个大叶型红茶中这些物质含量较高,均值分别达到了7.6、554、1.3、7.9、205和15 μg?mL ^-1,与中小叶种红茶中的含量有显著性差异。两个山柰酚三糖苷及黄酮醇苷总量则与第一主成分得分呈较强的负相关,在中小叶种红茶样品中含量较高。湖北红安红茶的黄酮醇苷总含量最大,达到80 μg?mL ^-1,约为大叶种红茶的4倍;大部分游离氨基酸含量则与样品在第二主成分上的得分呈较强的正相关。鲜度较高的1、3、5号样品中游离氨基酸总量达到了300 μg?mL ^-1左右。【结论】我国10个典型产区代表性红茶的滋味特征差异明显,大叶种红茶呈现“醇厚鲜爽”的滋味特征,中小叶种红茶的滋味则以清鲜型为主。儿茶素类及其氧化产物生物碱和有机酸类物质为醇厚型红茶中主要滋味贡献物质,而“清鲜”滋味特征主要由茶汤中的游离氨基酸造成。
关键词： 红茶;呈味物质;贡献作用;主成分分析

Abstract

【Objective】 This study focused on the taste characteristic of typical black tea from main black tea producing areas in China. The important taste compounds of black tea were detected, and the correlation between the main contributing compounds and the taste characteristic of black tea was analyzed. 【Method】 In this study, the black tea samples were collected from Shandong, Hubei, Anhui, Henan, Zhejiang, Hunan, Fujian, Guizhou, Sichuan and Yunnan, named by Shandong Linyi black tea, Hubei Hongan black tea, Anhui Qimen black tea, Henan Xinyang black tea, Zhejiang Shaoxing black tea, Hunan Guzhang black tea, Fujian Wuyishan black tea, Guizhou Puan black tea, Sichuan Yaan black tea and Yunnan Fengqing black tea, respectively. The taste characteristic of black teas were analyzed and compared by sensory evaluation according national standard. High performance liquid chromatography (HPLC) and ultrahigh performance liquid chromatography-mass spectrometry (UPLC-MS) were used for the determination of 65 compounds including catechins, alkaiods, flavonoids, amino acids and gallic acid, sugars and organic acids. The correlation between the compounds and the taste characteristic of black teas were analyzed by principal component analysis (PCA) based on IBM SPSS Statistics 25. 【Result】 There were obvious difference on taste characteristic of black teas from 10 tea producing areas in China. Black teas from Yunnan and Guizhou were belong to large leaf teas, which were considered by the taste of mellow, thick, and umami, while the taste characteristic of black teas from other 8 tea producing areas were mainly reflected in fresh and umami. The PCA results showed that the taste constituents directly were responsible for discrimination of black teas from different sources. The clear separation of large-leaf black teas from small leaf-black teas could be found based on PC1. Black teas with taste characteristic of fresh and umami could be divided into two categories based on PC2, among which Shandong Linyi black tea, Anhui Qimen black tea and Zhejiang Shaoxing black tea with more fresh taste scored higher. According to the loading plot of principal component analysis, fumaric acid, total catechins, Myr-3-O-glu, theophylline, theobromine and theaflavins with high scores on the positive of PC1, two kaempferol triglucosides and total flavonol glycosides with high scores on the negative of PC1 and most of the free amino acids with high scores on the positive of PC2, were presumed to make important contribution for classification of geological black teas. Further chemical content analysis showed that the content of fumaric acid, total catechins, Myr-3-O-glu, theophylline, theobromine and theaflavins in large-leaf black teas were higher than that in other samples, with average value of about 7.6, 554, 1.3, 7.9, 205, and 15 μg?mL ^-1, respectively. Conversely, the contents of two kaempferol triglucosides and total flavonol glycosides were higher in small-leaf black teas than that in the big-leaf ones. Hubei Hongan black tea had the highest amounts of total flavonol glycosides, up to 80 μg?mL ^-1, which was four times as much as that in large leaf black teas. Black tea numbered 1, 3, and 5 had strong umami taste characteristic based on sensory evaluation, in which the content of free amino acids reached 300 μg?mL ^-1. 【Conclusion】 In conclusion, there were significant differences in the taste characteristic of 10 representative black tea producing areas in China. The taste characteristic of large-leaf black teas was mellow, thick and umami, while that of small-leaf black teas was fresh and umami. Alkaloids, organic acids, catechins and its oxides were the important contributors for taste characteristic of mellow and thick in black teas. The taste characteristic of fresh and umami in black teas maybe caused by free amino acids.

Keywords：black tea;taste compound;contribution;principal component analysis

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本文引用格式
宋楚君, 范方媛, 龚淑英, 郭昊蔚, 李春霖, 纵榜正. 不同产地红茶的滋味特征及主要贡献物质[J]. 中国农业科学, 2020, 53(2): 383-394 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.02.012
SONG ChuJun, FAN FangYuan, GONG ShuYing, GUO HaoWei, LI ChunLin, ZONG BangZheng. Taste Characteristic and Main Contributing Compounds of Different Origin Black tea[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2020, 53(2): 383-394 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.02.012

0 引言

【研究意义】红茶是国际茶叶贸易中最主要的茶类之一。加工过程中的发酵工艺使茶叶中儿茶素类物质氧化聚合成为茶黄素、茶红素等色素,因此,红茶具有“红汤红叶”的典型特征。据国标《茶叶感官审评方法》规定^[1],红茶滋味占感官审评分数的30%,是判断一款红茶品质优劣的重要指标。国内外红茶生产区域广阔,不同地区生产的红茶在滋味上风格特征各不相同^[2,3,4,5]。研究中国不同产地红茶的滋味特征并探究其形成的物质基础,对中国红茶品质的系统性分析具有积极作用,也可为红茶品质的提升提供一定理论支撑。【前人研究进展】中国是世界红茶的发源地,早在16世纪,福建武夷山茶区的茶农加工得到了世界上最早的红茶—正山小种^[6]。经过400多年的发展,中国的红茶种类得到进一步丰富,工夫红茶、小种红茶和红碎茶等产品在中国茶叶市场占有重要地位。安徽、山东、河南、湖北、浙江、江苏、江西、湖南、四川、云南、贵州、福建、广东和台湾等地均生产红茶,各地不同的地理、气候条件造就了风格多样的中国红茶。茶色素和未被氧化的多酚类物质是构成红茶滋味的主要成分。茶黄素是形成红茶刺激性口感的重要成分。茶红素的刺激性较弱,主要影响茶汤的浓醇度。过量的茶褐素则会导致茶汤滋味淡薄^[7]。残余的多酚类物质对红茶滋味品质影响也很大,是构成滋味浓厚、强烈的主要物质。红茶中的氨基酸、儿茶素和茶黄素等物质会与咖啡碱发生络合反应,使茶汤形成鲜爽的滋味风格^[8]。此外,可溶性糖、果胶以及各种酸类物质也是构成红茶滋味不可缺少的因素^[9—12]。【本研究切入点】本研究收集并分析来自中国四大茶区的10个红茶样品中总计65种滋味成分,基于样品在滋味特征上的差异,建立红茶茶汤中主要滋味成分与感官审评结果的联系。【拟解决的关键问题】对不同滋味特征的红茶样品进行归类,使用主要滋味物质含量进行主成分分析,建立滋味特征与主要贡献物质的关联,进而解释主要滋味物质在红茶滋味风格形成过程中的具体贡献作用。

1 材料与方法

试验于2018年10—11月在浙江大学茶叶研究所进行。

1.1 试验材料

市售正山堂山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、福建武夷山红茶、贵州普安红茶、四川雅安红茶、云南凤庆红茶共10款红茶样品。

1.2 主要试验仪器和试剂

岛津LC-20A型高效液相色谱仪;美国Waters公司ACQUITY UPLC 超高效液相色谱与质谱联用系统,配备二元溶剂系统、自动进样器、光电二极管阵列检测器;紫外可见分光光度计（型号T6新世纪,北京普析通用仪器有限责任公司）;Micro CL21R微量台式离心机（德国 Thermo Scientific公司）;HWS28电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）。

乙腈（色谱纯）、乙酸（色谱纯）、甲醇（色谱纯）、甲酸（色谱纯）均购于阿拉丁试剂公司;磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸、硼酸、氢氧化钠、邻苯二甲醛、巯基丙酸、乙酸乙酯、碳酸氢钠、乙醇、草酸、正丁醇、蒽酮、浓硫酸、葡萄糖等均为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司;儿茶素、生物碱、黄酮和氨基酸标准品购于阿拉丁、源叶生物等公司;试验用水均为经Millipore超纯水机过滤的超纯水。

1.3 试验方法

1.3.1 样品准备方法参照国家标准《茶叶感官审评方法》（GB/T 23776—2018）中的红茶感官审评方法,使用农夫山泉饮用水冲泡10种不同产地红茶样,将叶底和茶汤分别留样。每个样品重复冲泡3份,需要进行液相或液质检测的茶汤样品经过一定前处理（离心或柱前衍生）后方可使用。

1.3.2 水分及水浸出物测定方法使用国家标准《茶水分测定》（GB/T 8304—2013）中的120℃快速烘干法测定茶样的水分;参考国家标准《茶水浸出物测定》（GB/T 8305—2013）,通过测定冲泡法得到的茶样叶底烘干前后重量差测定冲泡茶汤中水浸出物含量。

1.3.3 茶色素测定方法使用红茶色素的系统分析法测定茶样中的茶红素、茶黄素和茶褐素含量^[13]。

1.3.4 可溶性糖总量测定方法使用蒽酮比色法测定茶汤中的可溶性糖含量。利用葡萄糖标准溶液和蒽酮的浓硫酸溶液在沸水浴下的反应,测定反应生成物在620 nm下的吸收并制作标准曲线。参照1.3.1中的方法制备茶汤后,稀释5倍作为试液与蒽酮的浓硫酸溶液进行反应,测定其反应物在620 nm下的吸收值,并计算结果。

1.3.5 儿茶素、生物碱组分含量测定方法儿茶素及生物碱组分含量测定采用HPLC-UV检测法。待测茶汤经12 000 r∙min^-1高速离心20 min后,取上清液待用。色谱条件：Agilent TC-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm,5 µm）;流动相A：乙腈﹕乙酸﹕水（V﹕V﹕V= 6﹕1﹕193）,流动相B：乙腈﹕乙酸﹕水（V﹕V﹕V=60﹕1﹕139）。采用梯度洗脱,流动相B的浓度变化如下：0—40 min：20%—75%;40—45 min：75%—20%;45—50 min：20%。流速1 mL∙min^-1,时长45 min,检测波长280 nm,柱温25℃,进样量10 µL。

1.3.6 游离氨基酸组分含量测定方法游离氨基酸组分含量测定采用邻苯二甲醛柱前衍生及HPLC-FLD检测法。衍生方法：0.4 mol∙L^-1硼酸缓冲液（pH 10.2）500 µL、10 mg∙mL^-1 OPA溶液50 µL、去离子水450 µL、样品溶液（经12 000 r/min 20 min）5 µL混合均匀。色谱条件：Zorbax Eclipse-AAA色谱柱（4.6 mm×75 mm,3.5 µm）;流动相A：40 mmol∙L^-1的Na₂HPO₄溶液（用磷酸调至pH 7.8）,流动相B：乙腈﹕甲醇﹕水（V﹕V﹕V=45﹕45﹕10）。采用梯度洗脱,流动相B的浓度变化如下：0—1.9 min：5%;1.9—18.1 min：5%—57%;18.1—18.6 min：57%—100%;18.6—22.3 min：100%;22.3—23.2 min：100%—5%;23.2—30.0 min：5%。流速1.5 mL∙min^-1,时长30 min,发射波长340 nm,接收波长450 nm,柱温40℃,进样量10 µL。

1.3.7 有机酸组分含量测定方法有机酸组分含量测定采用HPLC-UV检测法。待测茶汤经12 000 r/min高速离心20 min,过0.22 μm水性滤膜后待用。色谱条件：Waters Atlantis T3柱（4.6 mm×150 mm,3 μm）附带Waters Atlantis dC18保护柱（4.6 mm×20 mm,3 μm）;流动相：10 mmol∙L^-1 KH₂PO₄溶液（pH 2.65）。采用等度洗脱,流速0.8 mL∙min^-1,时长50 min,检测波长210 nm,柱温30℃,进样量5 µL。

1.3.8 黄酮组分含量测定方法黄酮组分含量测定采用FANG等^[14]2019年发表的UHPLC-DAD-MS/MS检测法。待测茶汤经12 000 r/min高速离心20 min后,取上清液待用。液相色谱条件：Waters CORTECS T3柱（2.1 mm×100 mm,1.6 μm）;流动相A：0.1%甲酸水溶液（V/V）,流动相B：纯乙腈。采用梯度洗脱,流动相B的浓度变化如下：0—1 min：0.2%;1—2 min：0.2%—10.8%;2—5 min：10.8%—15.7%;5—9 min：15.7%;9—11 min：15.7%—16.0%;11—12 min：16.0%—16.5%;12—18 min：16.5%—18.3%;18—20 min：18.3%—60.0%;20—20.01 min：60.0%—0.2%;20.01—21 min：0.2%。流速0.15 mL∙min^-1,时长21 min,检测波长280 nm,柱温25℃,进样量2 µL。质谱条件：电离模式ESI-;离子源参数：毛细管电压3 kV,锥孔电压30 V,提取锥孔电压3.0 V,RF透镜电压0.2 V,离子源温度150℃,脱溶剂气流速400 L∙h^-1,脱溶剂,温度350℃。

1.3.9 定量方法样品水分、水浸出物及色素含量分别使用上述方法中给出的计算公式进行定量;儿茶素、生物碱、游离氨基酸、有机酸和黄酮的组分含量分别使用其相对应的已知浓度的标准品溶液进行外标法定量,其中部分黄酮单体未购得市售标准品,选用相同苷元、糖苷结构相似的其他标准品进行相对定量。

1.3.10 数据处理与分析使用Microsoft Excel 2016、IBM SPSS Statistics 25等数据分析软件,对茶样理化成分进行统计分析。采用邓肯检验方法对试验样品中的理化成分含量进行多重比较,对样品间差异进行显著性分析。

2 结果

2.1 红茶样品滋味特征的差异分析

滋味感官审评结果显示,本研究中的10个红茶样品在整体上呈现出“甘醇”的滋味风格,但茶汤滋味在鲜度、醇厚度等维度存在一定程度的差异。分析所有红茶样品的滋味特征后,选用甘度、醇厚度、鲜度和爽度等4个特征对样品的滋味属性进行分析,做出如图1的红茶样品滋味雷达图。依据茶汤滋味醇厚度的差异将样品分为清鲜型红茶（A）：山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、福建武夷山红茶、四川雅安红茶;醇厚型红茶（B）：贵州普安红茶和云南凤庆红茶。前者主要为产自江南、江北茶区的中小叶种红茶,呈现出清鲜、爽口的滋味风格,其茶汤滋味醇厚感较弱。后者为产自贵州、云南等地的大叶种红茶,其茶汤滋味较中小叶种红茶而言醇厚度较高;另外,大叶种红茶的茶汤中也带有明显的花果香。

图1

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图1红茶样品滋味雷达图（A.清鲜型;B.醇厚型）

Fig. 1Radar map of black tea samples’ taste (A. clean and fresh type; B. mellow and thick type)

2.2 红茶样品中主要滋味物质的主成分分析

大量研究表明,影响红茶滋味的风味物质主要有多酚类及其氧化产物、氨基酸、生物碱和有机酸等^[8,9]。使用1.3中的方法测定红茶样品中主要滋味物质的含量并进行主成分分析,前两个主成分的总方差解释度达到63.5%,用10个红茶样品在前两个主成分上的得分绘制散点图,得到图2。图3为主成分分析中各滋味物质的载荷图（为方便表达,图中滋味物质名称均为简写,具体物质名称详见表1）,反映其在样品主成分得分中的贡献作用。由图2可知,醇厚型的大叶种红茶样品与清鲜型红茶样品在第一主成分上可以进行较好的区分,前者在第一主成分上得分较高。结合图3分析,儿茶素总量及部分单体、富马酸和杨梅素单糖苷等物质在第一主成分的正得分中贡献最大,大叶种红茶样品中这些物质含量较高。茶样中两种山柰酚三糖苷以及黄酮醇苷总量的含量多少则与其在第一主成分上的得分呈负相关,清鲜型红茶中这3种物质含量比较高。另外,清鲜型样品在第二主成分上被分为两类,山东临沂红茶、浙江绍兴红茶和安徽祁门红茶在第二主成分上得分明显高于其余5个样品。分析图3发现,绝大部分游离氨基酸含量与样品的第二主成分得分呈正相关,含有较高浓度游离氨基酸的1、3、5号样品在感官审评中相较于其他5个清鲜型样品也确实表现出了更高的鲜度。

图2

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图2红茶样品主成分得分图

Fig. 2Principal component score of black tea samples

图3

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图3主成分分析载荷图

表中为物质简写,具体名称详见表1 The specific corresponding name of substance’s abbreviation in table was shown in table 1
Fig. 3Loading plot of principal component analysis

Table 1
表1
表1主要滋味物质名称对照表
Table 1Contrast table of names of major taste substances

序号 Number	物质简写 Abbreviation	物质名称 Name	序号 Number	物质简写 Abbreviation	物质名称 Name
1	GA	没食子酸 Gallic acid	34	Glu	谷氨酸 Glutamate
2	TB	可可碱 Theobromine	35	Asn	天门冬酰胺 Asparagine
3	GC	没食子儿茶素 Gallocatechin	36	Ser	丝氨酸 Serine
4	TP	茶碱 Theophylline	37	Gln	谷氨酰胺 Glutamine
5	EGC	表没食子儿茶素 Epi-gallocatechin	38	His	组氨酸 Histidine
6	CAF	咖啡碱 Caffeine	39	Gly	甘氨酸 Glycine
7	C	儿茶素 Catechin	40	Thr	苏氨酸Threonine
8	EC	表儿茶素 Epi-catechin	41	Arg	精氨酸 Arginine
9	EGCG	表没食子儿茶素没食子酸酯Epi-gallocatechin-3-gallate	42	Ala	丙氨酸 Alanine
10	GCG	没食子儿茶素没食子酸酯 Gallocatechin-3-gallate	43	GABA	氨基丁酸 GABA
11	ECG	表儿茶素没食子酸酯 Epi-catechin-3-gallate	44	Theanine	茶氨酸 Theanine
12	CG	儿茶素没食子酸酯 Catechin-3-gallate	45	Tyr	酪氨酸 Tyrosine
13	TNGC	非酯型儿茶素总量 Total non-galloylated catechins	46	Val	缬氨酸 Valine
14	TGC	酯型儿茶素总量 Total galloylated catechins	47	Trp	色氨酸 Tryptophan
15	TC	儿茶素总量 Total catechins	48	Phe	苯丙氨酸 Phenylalanine
16	TOA	生物碱总量 Total of alkaloids	49	Ile	异亮氨酸 Isoleucine
17	Myr1	杨梅素-3-O-葡萄糖苷 Myr-3-O-glu	50	Leu	亮氨酸Leucine
18	Que1	槲皮素-3-O-半乳糖鼠李糖葡萄糖苷Que-3-O-galrhaglu	51	Lys	赖氨酸 Lysine
19	Que2	槲皮素-3-O-葡萄糖鼠李糖葡萄糖苷Que-3-O-glurhaglu	52	TAA	氨基酸总量 Total amino acids
20	Que3	槲皮素-3-O-半乳糖双鼠李糖苷 Que-3-O-galrharha	53	OA	草酸 Oxalic acid
21	Que4	槲皮素-3-O-葡萄糖双鼠李糖苷 Que-3-O-glurharha	54	TA	酒石酸 Tartaric acid
22	Kae1	山柰酚-3-O-半乳糖鼠李糖葡萄糖苷Kae-3-O-galrhaglu	55	QA	奎尼酸 Quinic acid
23	Que5	槲皮素-3-O-半乳糖苷 Que-3-O-gal	56	PA	丙酮酸 Pyruvic acid
24	Que6	槲皮素-3-O-葡萄糖苷 Que-3-O-glu	57	MA	苹果酸 Malic acid
25	Kae2	山柰酚-3-O-半乳糖双鼠李糖苷 Kae-3-O-galrharha	58	AA	乙酸 Acetic acid
26	Kae3	山柰酚-3-O-葡萄糖鼠李糖葡萄糖苷 Kae-3-O-glurhaglu	59	CA	柠檬酸 Citric acid
27	Kae4	山柰酚-3-O-半乳糖鼠李糖苷 Kae-3-O-galrha	60	FA	富马酸Fumaric acid
28	Kae5	山柰酚-3-O-葡萄糖双鼠李糖苷Kae-3-O-glurharha	61	TOOA	有机酸总量 Total of organic acids
29	Kae6	山柰酚-3-O-半乳糖苷 Kae-3-O-gal	62	TFs	茶黄素 Theaflavins
30	Kae7	山柰酚-3-O-葡萄糖鼠李糖苷 Kae-3-O-glurha	63	TRs	茶红素 Thearubigins
31	Kae8	山柰酚-3-O-葡萄糖苷 Kae-3-O-glu	64	TBs	茶褐素 Theabrownines
32	TFOG	黄酮醇苷总量 Total flavonol glycosides	65	TSS	可溶性糖总量 Total soluble sugar
33	Asp	天门冬氨酸 Aspartic acid

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2.3 不同滋味特征红茶中的主要贡献物质分析

在第一主成分上,山柰酚-3-O-半乳糖鼠李糖葡萄糖苷、山柰酚-3-O-葡萄糖鼠李糖葡萄糖苷以及黄酮醇苷总含量3个因子与样品得分呈现最强的负相关性,富马酸、儿茶素总量及个别单体、杨梅素-3-O-葡萄糖苷、生物碱类、柠檬酸和茶黄素等物质的含量则对样品在第一主成分上的得分有较大的正向影响。在第二主成分上,氨基酸总量、苏氨酸、异亮氨酸和亮氨酸等物质含量与得分呈现较强的正相关性。进一步分析图3,筛选出因子载荷图中对主成分得分的影响系数绝对值大于0.7的主要滋味物质,这些成分分别对在第一、二主成分上区分10种典型产区红茶样品有较大贡献作用,在一定程度上可视为不同滋味特征红茶中的主要贡献物质。

图4、5呈现了筛选后的部分滋味贡献物质在所有样品中的含量,分析数据可以发现大叶种红茶（8、10号样品）中两种山柰酚三糖苷及黄酮醇苷总量显著低于其余清鲜型红茶样品,黄酮醇苷总量约为20 μg∙mL^-1,仅为2号湖北红安红茶的1/4。中小叶种红茶样品中的FOG总含量较高,在34—80μg∙mL^-1。与上述黄酮类物质呈现的规律相反,本研究仅在4个样品中检测到了杨梅素-3-O-葡萄糖苷,两个大叶种红茶中该物质含量相对较高,达到1 μg∙mL^-1左右。在儿茶素方面,所有单体均在第一主成分的得分上呈正向影响,大叶种红茶中的含量均显著高于其余中小叶红茶样品。以儿茶素总量为例,两个大叶种红茶中的含量均超过500 μg∙mL^-1,为其余样品的1—3倍。另外,可可碱、茶黄素、富马酸、柠檬酸等滋味物质在第一主成分上的贡献作用与儿茶素相类似,两个大叶种红茶样品中的含量均较高,其均值分别达到205、15、7.6和520 μg∙mL^-1。综上所述,大叶种红茶样品中儿茶素、茶黄素、有机酸和可可碱、茶碱等物质含量均较高,多种滋味物质的共同作用使茶汤具有醇厚鲜爽的滋味特征。与此相反,清鲜型的中小叶种红茶中这些滋味成分含量较低,黄酮类物质总量较高,茶汤滋味有一定醇厚度,但无法形成鲜爽的综合口感。

图4

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图4第一主成分上主要贡献物质含量（图中样品序号同图1）

不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。下同 Different lowercase letters indicate significant differences (P＜0.05). The same as below
Fig. 4Content of main contributing substances in the first principal component (sample number same as Fig. 1)

图5

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图5第二主成分上主要贡献物质含量（图中样品序号同图1）

Fig. 5Content of main contributing substances in the second principal component(sample number same as Fig. 1)

在第二主成分上,中小叶种红茶样品中滋味鲜度更高的1、3、5号样品与其余5个样品有一定区分度。结合图3及图5分析可知,1、3、5号样品中游离氨基酸含量更高,其中山东临沂红茶氨基酸总量最高,达到400 μg∙mL^-1。除氨基酸总量外,苏氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸单体均对第二主成分有较大的正向贡献作用。除1、3、5号样品外,其余7个样品的氨基酸总量在210—280 μg∙mL^-1。中小叶种红茶样品中儿茶素及其氧化物、有机酸和生物碱类物质含量均不高,辅以较高浓度的游离氨基酸使茶汤最终呈现出清鲜的滋味特征。另外,以湖北红安红茶、河南信阳红茶为代表的5个中小叶种红茶样品中,除了较高浓度的黄酮类物质,其他滋味成分均未发现对茶汤滋味有特殊的贡献作用,茶汤最终形成“具有一定强度、较爽口”的滋味风格。

3 讨论

3.1 不同茶树品种、栽培条件对红茶滋味风格的形成影响重大

本研究选用的我国典型产区代表性红茶10种样品在滋味特征上呈现出较大的差异,两个大叶种红茶样品呈现出强烈的大叶种风格,茶汤滋味醇厚鲜爽。小叶种红茶的滋味则以清鲜风格为主。不同样品茶汤内含物种类和含量上的差异造就了各不相同的滋味特征。茶树品种决定着茶叶产品的物质基础。研究显示,大叶种多酚类含量高,中小叶种氨基酸含量高^[15]。茶树生长环境中的光照、气温、水分和土壤等因素则很大程度上影响茶树体内物质的转化^[16]。2个醇厚型红茶样品均产自地理纬度较低的西南、华南茶区,较高的环境温度会促进茶树体内的碳代谢^[16],进而有利于多酚类物质的积累,形成醇厚鲜爽的滋味口感。清鲜型红茶样品则多产于江北、江南茶区,低温有利于茶树体内氮代谢水平的提高^[16],从而使其具有高氨基酸、低多酚的特点。

3.2 醇厚型红茶与清鲜型红茶的主要滋味贡献物质

儿茶素类及其氧化产物、生物碱和有机酸等滋味物质共同形成了红茶醇厚鲜爽的滋味特征,游离氨基酸的含量则主要与茶汤滋味的鲜度呈较强的正相关性。有研究表明,茶汤中的生物碱与大量儿茶素容易形成氢键,而氢键络合物的味感既不同于生物碱,也不同于儿茶素,而是相对增强了茶汤的醇度和鲜爽度^[8]。目前,已发表的成果中针对绿茶中主要呈味物质的研究较多^{[17,18,19,20]}。陈美丽^[21]对8类滋味类型的绿茶进行常规化学组分分析,发现ECG、EGCG和CG等酯型儿茶素对滋味差异性的形成贡献较大,与本研究结果相符。茶叶中的游离氨基酸与茶叶品质也有很大的关联^[22,23,24]。程焕等^[25]研究红茶与绿茶的感官品质与其化学组分之间的关系,发现茶氨酸与茶汤的鲜度之间关联较大。在本研究中,茶氨酸在第二主成分中的影响系数达到0.87,与前人研究结果一致。本研究发现富马酸对红茶“醇厚鲜爽”滋味风格贡献较大,推测与选用样品的茶树品种有一定关系^[26,27]。SCHARBERT等^[28,29]选用大吉岭红茶,利用滋味重组和缺省试验证明黄酮醇苷类物质对涩味有贡献,并测定了各黄酮醇苷单体的滋味阈值,同时发现黄酮类物质能增加咖啡碱在茶汤中的苦味。刘阳等^[30]在2015年基于此基础,发现Que-3-O-rutin、Que-3-O-gal和Myr-3-O-gal可能是龙井茶汤中重要的滋味贡献物质。本研究选用的样品茶汤中苦涩味均不强烈,故缺少苦涩味的主要滋味贡献物质方面的结论,后续可以进行有针对性的深入研究。红茶滋味特征的形成是一个非常复杂的过程,本研究仅分析了醇厚型及清鲜型红茶的主要滋味成分的单因素影响,红茶中各成分间的相互作用对滋味风格的形成有何影响还需要进一步探究。

4 结论

我国典型产区代表性红茶样品间的滋味特征差异较大,产于华南、西南茶区的大叶种红茶茶汤滋味呈现“醇厚鲜爽”的风格,中小叶种红茶多产于江北、江南茶区,茶汤滋味以清鲜风格为主。儿茶素类及其氧化物、生物碱和有机酸类物质共同作用形成了茶汤醇厚鲜爽的滋味口感,游离氨基酸的含量与茶汤的鲜味有较强的正相关性。

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被引期刊影响因子

[1]

GB/T 23776-2018, 茶叶感官审评方法
[S]. 2018.