中文摘要:解决夏秋茶利用率低、经济价值不高的问题,本研究采用感官评价、电子感官技术和代谢组学方法对翠绿茶的加工工艺优化和风味形成进行了系统研究。优化后的工艺参数包括:萎凋(6-8小时,含水率73-74%)、杀青(250-310℃)、揉捻(33-35转/分钟,10-15分钟)和干燥(80→60℃)。该工艺显著提高了氨基酸含量,降低了多酚类物质含量,使夏秋茶的感官品质达到春茶水平。此外,研究结果表明,靶向性糖类积累和选择性多酚降解共同调控了甜涩平衡特征。共鉴定出10种关键风味化合物,其中可溶性糖对甜味的贡献显著(皮尔逊相关系数>0.85),而黄酮类糖苷化则增强了涩味(如圣草酚0.6416 mg/g、绿原酸14.4636 mg/g、芦丁159.8994 mg/g)。翠绿茶的甜度显著高于传统绿茶和红茶,证实揉捻是影响甜度的主导因素。本研究建立了面向风味靶向改良的翠绿茶多平台数据关联分析框架。
研究方法
实验材料:选用夏秋茶品种"黔湄601"的一芽二叶为原料,按照贵州地方标准DB52/T 998-2015加工翠绿茶。
工艺优化设计:固定萎凋(8小时)、杀青(270°C,3分钟)和干燥(分段变温:80°C→70°C→60°C→100-110°C)条件,设置5个揉捻时间处理:5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟(转速33-35转/分钟)。
多平台分析技术:
感官评价:8名专家按GB/T 23776-2018标准进行定量描述分析(QDA)
电子舌分析:ASTREE II电子舌系统(7个化学传感器)测定酸、苦、涩、鲜、咸、甜等9个味觉属性
电子鼻分析:PEN3便携式电子鼻系统(10个金属氧化物传感器)分析香气轮廓
GC-MS分析:HS-SPME-GC-MS鉴定挥发性成分(42种化合物)
非靶向代谢组学:LC-HRMS分析811种代谢物,结合OPLS-DA筛选差异代谢物(VIP≥1,|FC|≥2,p<0.05)
常规生化分析:HPLC测定儿茶素、咖啡因、茶氨酸;试剂盒法测定可溶性糖
关键发现
一、揉捻时间对茶叶外形和冲泡特性的影响
外形变化:随揉捻时间延长,茶叶颗粒逐渐圆紧。5-10分钟颗粒松散,15-20分钟形成理想圆珠形,25分钟过度紧实。
冲泡特性:15-20分钟处理的茶叶在沸水中舒展速度适中,内含物释放均衡;5-10分钟舒展过快,25分钟舒展过慢。三次冲泡后,25分钟茶汤颜色最深,20分钟最浅,这与揉捻过程中多酚氧化酶和过氧化物酶活性变化导致的儿茶素氧化程度相关。
二、挥发性香气物质的动态变化
电子鼻分析:PCA和LDA能清晰区分不同揉捻时间样品,R2(氮氧化物)、R7(硫化物)、R9(芳香族/有机硫化合物)传感器贡献最大。随揉捻时间延长,硫化物和芳香族化合物响应增强,15分钟后趋于稳定。
GC-MS关键化合物:共鉴定42种挥发性化合物,其中5种特征香气物质呈现先升后降趋势,在15分钟达到峰值:芳樟醇(花香、木质香带柑橘清新)在15分钟达到0.286 ng/mL,接近20分钟的峰值0.292 ng/mL。5-乙烯基四氢-α,α,5-三甲基-2-呋喃甲醇(神秘微苦泥土香)在15分钟达到0.280 ng/mL,由美拉德反应和焦糖化反应产生。4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮(辛辣、丙酮样果香、花香)在15分钟达到2.546 ng/mL。二甲苯基甲硫酮S-氧化物和丁酸(青草气、发酵味)作为阈值敏感型化合物,低浓度时贡献复杂香气,15分钟达到最佳平衡。
最优香气条件:15分钟揉捻产生最丰富的香气轮廓,是翠绿茶香气形成的最佳时间点。
三、滋味品质的电子舌和感官评价
感官评分:15分钟处理在外形、汤色、香气、滋味、叶底五项指标上均显著高于其他处理,茶汤鲜爽、甘甜、醇厚,苦涩味低。25分钟和5分钟评分最低,涩味突出。
电子舌分析显示:苦味在3.19-3.79分之间,各处理差异不大。涩味在0.99-1.49分之间,15分钟为1.05分,显著高于遵义红茶(-8.28)和湄潭翠芽(-6.17),但涩味回味(8.64)低于其他处理。甜味在11.04-11.38分之间,15分钟达到11.31分,显著高于湄潭翠芽(3.75)和遵义红茶(2.45)。鲜味和浓厚感在15分钟表现最优。
关键发现:翠绿茶在保持较强涩感的同时,具有异常突出的甜味,形成独特的"甜涩平衡"特征。
四、非挥发性成分的动态变化
水浸出物呈现先升后降趋势,20分钟达峰值(0.54%),15分钟次之(0.47%)。游离氨基酸随揉捻时间延长逐渐增加,但增速放缓。早期机械应力促进蛋白质水解,后期酶变性导致增速减缓。茶氨酸呈现先升后降趋势,10分钟达峰值(7.8 mg/g),之后因γ-谷氨酰转肽酶降解和光转化而减少。总多酚总体呈下降趋势,10-15分钟急剧降低(从194 mg/g降至159 mg/g),之后趋于稳定。高温促进氧化酶活性,导致多酚氧化为茶黄素、茶褐素;随酶变性,反应稳定。咖啡因持续增加(3.1→3.5 mg/g),表明揉捻过程中生物转化持续活跃。可溶性糖在10分钟达峰值(4.4%),显著高于其他处理,之后下降。最优滋味窗口:10-15分钟揉捻可获得较高茶氨酸和可溶性糖、较低多酚和咖啡因的最佳配比。
五、甜涩平衡机制的深度解析
代谢组学揭示的关键通路:38种差异代谢物主要富集于次生代谢物生物合成、核黄素代谢、ABC转运蛋白等通路。黄酮类生物合成通路在翠绿茶中显著上调,湄潭翠芽和遵义红茶中较低。
10种关键黄酮类化合物及其含量特征:飞燕草色素含量在18.29-21.21 μg/g之间,查耳酮在0.16-0.20 μg/g之间,儿茶素在226-242 μg/g之间(苦涩味主要来源),表儿茶素在6.89-7.62 μg/g之间,芹菜素在1.44-1.59 μg/g之间,山奈酚在7.52-12.06 μg/g之间,生松素在0.004-0.006 μg/g之间,圣草酚在0.57-0.70 μg/g之间(0.64 mg/g),绿原酸在14.46-16.34 μg/g之间(14.46 mg/g),芦丁在145-160 μg/g之间(159.90 mg/g,主要涩味物质)。
甜涩平衡的核心机制包含四个层面:靶向性糖类积累:揉捻10-15分钟时,可溶性糖含量最高(4.4%),与甜味呈极显著正相关(皮尔逊相关系数>0.85)。选择性多酚降解:10-15分钟多酚含量急剧下降,降低强烈涩感。黄酮苷类协同作用:芦丁等黄酮苷类在揉捻过程中通过糖基化/逆糖基化反应动态平衡,既贡献"丝滑涩感",又与甜味物质协同,形成层次丰富的"甜涩和谐"风味。咖啡因的甜味协同:在传统认知中咖啡因呈苦味,但在翠绿茶特定背景下,咖啡因与糖类协同增强甜味感知(PCC>0.85)。
关键科学假说:揉捻过程中的细胞破碎使内源糖苷酶接触黄酮苷,促进部分水解释放苷元(苦涩);同时热效应和细胞液混合环境下的逆糖基化反应,利用释放的可溶性糖与苷元重新合成新黄酮苷。这两种反应维持甜味糖与涩味黄酮之间的动态平衡,造就翠绿茶"强涩伴强甜"的独特品质。
六、工艺优化综合方案
最优工艺参数为:萎凋6-8小时(含水率73-74%),杀青250-310°C(2-4分钟),揉捻33-35转/分钟(10-15分钟,核心关键工序),分段变温干燥(80°C→60°C)。品质提升效果:夏秋茶原料经优化工艺加工后,感官品质达到春茶水平,显著提高了夏秋茶资源的利用效率和经济价值。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.103597
来源:公众号-茶科研
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/x0GIsH0qvyeMuWG3cnyxfw