基于代谢组学的‘铁观音’和‘水仙’品种茶叶化学成分解析

为探究茶树品种及加工工艺对茶叶化学成分的影响,本实验采用基于超高效液相色谱-飞行时间质谱的非靶向代谢组学方法对同一产地的‘铁观音’和‘水仙’茶树品种鲜叶制成的绿茶、清香乌龙茶、浓香乌龙茶和红茶展开化学成分解析。结果表明,不同品种茶树制成的茶叶化学成分具有较大差异。其中,‘铁观音’品种制成的4类茶叶中大部分脂类、生物碱类及甲基化儿茶素类化合物含量较高,‘水仙’品种制成的4类茶叶中茶氨酸、大部分儿茶素类、黄酮(醇)糖苷类、酚酸类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类化合物含量较高。加工工艺对茶叶化学成分也具有显著影响,共筛选了127种差异化合物,其中大部分儿茶素类、原花青素类、生物碱类及部分氨基酸类化合物在绿茶中的含量显著高于其他茶类;部分氨基酸类与部分黄酮(醇)糖苷类(如槲皮素-3-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖酰芸香糖苷等)化合物在清香乌龙茶中含量相对较高;浓香乌龙茶中N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、部分黄酮(醇)糖苷(如槲皮素-3-葡萄糖苷、山柰酚-3-(6”-乙酰基半乳糖苷)等)及脂类化合物含量较高;而红茶中则含有更丰富的茶黄素类化合物及少部分的黄酮(醇)糖苷类化合物。本研究较为系统地阐明了‘铁观音’和‘水仙’品种茶叶的化学成分差异及不同加工工艺对茶叶化学成分的影响。

基于代谢组学研究不同花色种类云南白茶的化学成分差异

以云白毫、白牡丹(包括月光白一级和月光白二级)、云寿为云南白茶的代表性样品,采用基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱的代谢组学方法对不同花色种类云南白茶的化学成分差异进行研究。共鉴定出120个化合物,包括儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、生物碱类、酚酸类、有机酸类、香气糖苷类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、黄酮糖苷类、脂质类等。偏最小二乘法判别分析和热图分析分别表明不同花色种类云南白茶的化学成分存在较大差异,共得到76个化合物具有组间显著性差异(P<0.05),其中儿茶素类、二聚儿茶素类、生物碱类、酚酸类、茶氨酸等化合物随云南白茶原料嫩度的降低,含量下降;部分氨基酸和杨梅素苷在白牡丹中含量相对较高;芹菜素苷、山柰酚苷、槲皮素苷、脂质类化合物在云寿中含量相对较高。本研究可为云南白茶感官品质和营养价值的研究以及等级判别提供理论依据。

近15年茶叶香气品质加工技术领域相关专利分析

香气是决定茶叶品质的重要指标之一,加工技术对茶叶香气品质的形成具有重要影响。本文通过检索我国2005-2020年茶叶香气品质加工技术领域相关专利信息,分析这些专利的类型、申请年度、申请单位、技术生命周期和主要技术创新点等相关信息,探索近年来茶叶香气品质加工技术领域的发展方向,以期为提高茶叶香气品质的技术研发提供参考。

不同季节烘青绿茶中的挥发性成分与关键香气活性成分分析

为确定不同采收季节烘青绿茶香气成分的差异,采用搅拌棒吸附萃取法结合气相色谱-质谱联用技术系统研究3个浙江主推茶树品种制备的春、秋季烘青绿茶中的挥发性成分的组成和含量,采用多元统计分析和香气活性值(odor activity value,OAV)测定法分析春、秋季烘青绿茶中的关键差异性挥发性化合物和关键香气活性成分。结果表明,在春、秋季烘青绿茶中共鉴定出105种挥发性成分,其中以醇类、酯类和酮类化合物数量最多,可占总挥发性成分的50%以上。通过主成分分析、偏最小二乘判别分析和显著性分析等,显示植醇、1-辛醇和1-辛烯-3-醇等38种化合物在春、秋季烘青绿茶中存在统计学差异(P<0.05)。结合定量和OAV分析,最终鉴定植醇、己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、辛醛和反式-β-紫罗兰酮6种化合物为烘青绿茶中的关键香气活性成分(OAV>1),其中,植醇在秋季样品中质量浓度(967.65 ng/mL)极显著高于春季(370.82 ng/mL),推测可能与秋季鲜叶原料中具有更充足的叶绿素前体储备有关;而己醛等其他成分则主要表现为在春季含量更高,可能与调控脂肪酸或类胡萝卜素衍生物形成的酶活性存在季节性变化有关。

动态顶空萃取结合气相色谱-嗅觉测量-质谱联用技术解析不同品种烘青绿茶的挥发性成分

通过优化茶叶用量、捕集温度、孵化温度、吹扫总流量、吹扫速率以及干燥速率等动态顶空(dynamic headspace,DHS)提取参数,建立了基于DHS萃取联合热脱附/气相色谱-质谱的烘青绿茶挥发性成分的最优提取及分析方法,并结合气相色谱-嗅觉测量-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)联用技术系统解析不同品种烘青绿茶的关键嗅感物质。结果表明,当茶叶用量为200 mg、捕集温度为70℃、孵化温度为70℃、吹扫总流量为350 mL、吹扫速率为10 mL/min、干燥速率为10 mL/min时,萃取效果最佳。继而对3个代表性品种制备的烘青绿茶中的挥发性成分进行提取分析,共鉴定出74种挥发性成分;多元统计分析结果表明,不同品种烘青绿茶的香气化学物质基础差别迥异,共18种化合物被鉴定为关键差异性挥发性成分,其中异亚丙基丙酮及芳樟醇在龙井43烘青绿茶中含量最高,6-甲基-5-庚烯-2-酮、辛醛、环己酮、苯乙酮、古巴烯、表荜澄茄油烯醇等在福鼎大白茶中含量最高。进一步的GC-O-MS分析共识别出烘青绿茶中的28种嗅感物质,它们主要呈现青香、清新、花果香、草本香、木香、甜香等气味属性,其中花果香属性的香气强度总和最高,青香、清新属性次之。综合分析结果表明,芳樟醇、菖蒲烯、δ-杜松烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和辛醛是3个不同品种烘青绿茶间的关键差异性嗅感物质,芳樟醇在龙井43烘青绿茶中贡献显著,而后四者对福鼎大白茶烘青绿茶的香气品质形成贡献显著。

毛健绿茶化学成分及促消化功能分析

采用保健食品功效学研究中的小鼠小肠运动评价,大鼠体质量、体质量增量、摄食量、食物利用率评价、大鼠胃蛋白酶活性及胃蛋白酶排出量测定等实验评估毛健绿茶水提物的促消化效果,并进一步结合基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱的代谢组学方法对其化学成分进行系统解析。动物实验结果表明,与模型对照组相比,高剂量毛健绿茶水提物组(0.83g/(kg·d))小鼠小肠墨汁推进率显著升高(P<0.05),与阴性对照组(去离子水组)相比,中剂量毛健绿茶水提物组(0.21g/(kg·d))大鼠胃蛋白酶排出量显著升高(P<0.05),结合两者结果表明毛健绿茶具有一定的促消化功能;代谢组学分析在毛健绿茶水提物中共鉴定出98个化合物,其中黄酮(芹菜素和木犀草素,0.14~0.77mg/g)、黄烷酮(柚皮素和圣草酚,0.49~1.49mg/g)、黄酮-7-O-葡萄糖苷(0.57~9.07mg/g)和黄烷酮-7-O-葡萄糖苷(4.49~38.98mg/g)为主要成分。本研究较为系统地评价了毛健绿茶水提物的促消化功能,并解析其主要化学成分,为日后毛健绿茶及其新产品的推广和开发利用提供了相应的理论依据。

绿茶及红茶中游离氨基酸对映异构体的分布特征及呈味特性

茶叶中大部分游离氨基酸具有滋味特征及阈值迥异的对映异构体,查明绿茶及红茶中各游离氨基酸对映异构体的分布特征及其对茶汤滋味的贡献,有助于丰富茶叶化学知识体系,为茶叶滋味品质的提升与定向调控提供理论依据。采用酯化-五氟丙酰化法结合手性气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)查明了10种绿茶及8种红茶中的15对重要游离氨基酸对映异构体的分布特征;采用浓度模拟及定量描述分析法,探明了各游离氨基酸对映异构体的呈味特性,并初步揭示了各氨基酸对映异构体对绿茶及红茶茶汤滋味的影响。分析结果表明,L-谷氨酸混合物、L-酪氨酸、L-丝氨酸在绿茶和红茶中存在显著性差异(P<0.05),其中L-酪氨酸与L-丝氨酸在红茶中的含量显著高于绿茶,而L-谷氨酸混合物则呈现相反的分布趋势。定量描述分析结果表明,各对映异构体主要呈现鲜、甜、苦、硫黄等滋味特征,L-谷氨酸(鲜)、L-色氨酸(苦)、L-谷氨酰胺(鲜)、D-色氨酸(甜)等呈味强度最高;同一氨基酸的不同对映异构体可能呈现截然相反的滋味特征,如色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及亮氨酸的D-异构体呈现愉悦的甜味特征,而L-异构体呈现较为明显的苦味。氨基酸模拟液与绿茶茶汤的滋味审评结果表明,L-谷氨酸、L-谷氨酰胺及L-天冬氨酸可能对绿茶的鲜味特征起到较为重要的作用,L-丙氨酸及D-苯丙氨酸可能对绿茶的甜味特征起到一定促进作用,而L-苯丙氨酸及L-色氨酸可能参与绿茶苦味特征的形成;以上氨基酸对映异构体同样可能对红茶的滋味形成起到重要作用,而L-丝氨酸及L-酪氨酸等对红茶的甜味和苦味有一定贡献。

不同海拔烘青绿茶的品质成分分析

为查明海拔与茶叶中主要品质化学成分的关系,分析不同海拔(400~1102 m)烘青绿茶中茶多酚等主要非挥发性化学成分含量、氨基酸组成及含量以及香气成分组成和含量,并采用多元统计分析查明不同海拔高度烘青绿茶中的关键差异性化合物,解析其与茶叶海拔高度的具体关联。结果表明,游离氨基酸总量在不同海拔烘青绿茶中存在统计学差异(P<0.05),并且高海拔烘青绿茶中的茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸和精氨酸等含量显著高于低海拔烘青绿茶。在不同海拔烘青绿茶中共鉴定出298种香气成分,包括醛类、醇类、烯烃类、烷烃类、酮类、芳香烃类、有机酸类、酯类、内酯类、酚类、炔类、胺类、醚类、氧杂环化合物、含氮化合物及含硫化合物等,以醛类和烷烃类化合物相对含量最为丰富。通过偏最小二乘判别分析、聚类分析和相关性分析,查明低海拔(400~600 m)和高海拔(650~1102 m)烘青绿茶的品质成分存在统计学差异,异戊腈、α-水芹烯、吲哚等26种化合物为2组别样本间的关键差异性香气成分。游离氨基酸总量、茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸等氨基酸类化合物以及异戊腈等关键差异化合物在高海拔烘青绿茶中含量普遍较高;α-水芹烯、吲哚等25种香气化合物在低海拔烘青绿茶中含量大部分较高,且在高海拔烘青绿茶中含量普遍较低。茶氨酸、丝氨酸、苏氨酸及游离氨基酸总量与滋味感官得分呈显著正相关。顺式-2-庚烯醛、3-戊烯-2-酮、4-甲基辛烷、3-乙基庚烷、1-辛烯-3-酮、α-水芹烯、(反,反)-2,4-庚二烯醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮及4-甲基茚满9种香气化合物与海拔高度呈显著负相关,推测原因可能是其前体物质的形成和积累与海拔有一定关联。

“清香”与“栗香”绿茶中非挥发性化学成分的差异分析

采用超高效液相色谱-串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLCMS/MS)技术分析"清香"绿茶和"栗香"绿茶中非挥发性化学成分的差异。结果表明,从"栗香"和"清香"绿茶中检测到543个化合物,其中含量差异较大的成分有173个,包括黄酮类75个、酚酸类22个、萜类1个、脂质31个、氨基酸及其衍生物类9个、生物碱4个、核苷酸及其衍生物9个、有机酸5个、木脂素和香豆素5个、鞣质1个以及其他类11个等11类物质;"清香"绿茶中含量高于"栗香"绿茶的化合物共63个,含量低于"栗香"绿茶的化合物共110个;α-亚麻酸、棕榈油酸、香兰素、隐绿原酸、山柰酚-3-O-芸香糖苷、L-蛋氨酸及γ-氨基丁酸共7个化合物对绿茶样品中香气品质成分的生成可能有重要影响;"清香"绿茶中隐绿原酸、L-蛋氨酸含量较高,而"栗香"绿茶中α-亚麻酸、棕榈油酸、香兰素、γ-氨基丁酸及山柰酚-3-O-芸香糖苷等成分的含量比较丰富。

六堡茶挥发性成分中关键香气成分分析

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术结合相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)、气相色谱-嗅闻-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)联用法对一批次代表性六堡茶中的挥发性成分进行分析。结果表明,此批样品中鉴定出81个共有挥发性化合物,根据其化学结构的差异可分为醇类(16种)、醛类(9种)、酮类(12种)、酯类(6种)、碳氢类(21种)、氧杂环类(10种)、酸类(2种)及酚类(5种),其中相对含量较高的成分有十一烷、雪松醇、2-茨酮等;此外,采用ROAV计算和GC-OMS分析共同确定了六堡茶挥发性成分中的4个关键香气成分,即1-甲基萘、癸醛、β-紫罗兰酮、壬醛,表明它们对六堡茶独特香气品质的形成可能具有重要贡献。

安吉白茶挥发性成分及关键呈香成分分析

采用搅拌棒吸附萃取结合气相色谱-质谱联用技术研究安吉白茶的挥发性成分组成特点,并利用气相色谱-嗅闻-质谱技术结合相对气味活性值分析了安吉白茶的关键呈香成分。结果表明,在20个安吉白茶样品中共检测到109种挥发性成分,其中含量最高的成分有香叶醇、邻苯二甲酸二异丁酯、植醇、水杨酸甲酯、顺式茉莉酮、亚麻酸、芳樟醇等;不同等级安吉白茶的挥发性成分含量存在较大差异;此外,基于34个共有特征峰,建立安吉白茶挥发性成分指纹图谱;16种化合物被鉴定为安吉白茶的关键呈香成分,包括反式-β-紫罗兰酮、香叶醇、芳樟醇、己醛、庚醛、(E)-2-庚烯醛、α-紫罗兰酮和(Z)-己酸-3-己烯酯等。

六堡茶茶汤色泽量化分析3种方法的比较

为比较不同方法所得色泽参数的差异,探寻一种能够更加客观真实反映茶汤色泽的量化方法,选用36个六堡茶散茶样品为研究对象,分别采用3种不同方法提取茶汤的色泽参数,并对色泽参数进行模拟验证对比分析。结果表明,方法1基于Adobe Color CC和方法2基于Matlab的茶汤色泽量化分析方法所测定的不同茶样间色泽参数变化规律基本一致,而方法3直接采用台式色差仪所测定结果与方法1和方法2相比有明显差异,色泽参数相关性分析表明这些差异主要在于茶汤黄度值的变化不同。采用人工神经网络分析模型发现,上述3种方法所得色泽参数对汤色得分的预测准确度分别为86.1%、83.7%和63.8%。以实际茶汤色泽为参考,通过色泽参数模拟验证对比分析发现,基于计算机视觉的图像采集装置结合Adobe Color CC的茶汤色泽参数提取方法能够更加真实地反映出六堡茶茶汤的实际色泽,表明该方法有望为茶汤色泽的量化分析提供一种相对客观、准确的分析检测方法。

加工工艺对绿茶关键呈香成分的影响

以龙井43茶树品种的一芽二叶鲜叶为原料,按照传统工艺分别加工成炒青、烘青、蒸青、晒青4类绿茶,继而采用搅拌棒吸附萃取结合气相色谱-嗅闻-质谱技术研究分析了加工工艺对绿茶关键呈香成分的影响。结果表明:从炒青绿茶、烘青绿茶、蒸青绿茶、晒青绿茶样品中分别鉴定出了31、27、25、30种关键呈香成分,均以表现出花香、果香、青气特征的香气化合物为主;其中13种香气成分是4类绿茶共有的关键呈香成分,包括β-紫罗酮、萘、芳樟醇、芳樟醇氧化物I、香叶醇、1-辛烯-3-醇、2-庚酮、庚醛、己醛、乙酸叶醇酯、(E,E)-2,4-癸二烯醛、α-紫罗酮、苯乙醇。此外,研究表明,β-罗勒烯和(Z)-3-己烯基-α-甲基丁酸酯对炒青绿茶的香气品质有重要贡献,2-戊基呋喃、苯乙醛和α-松油醇对烘青绿茶的香气品质有重要贡献,而香叶基丙酮、γ-松油烯和α-柠檬醛对晒青绿茶的香气品质有重要贡献。研究结果有助于为揭示绿茶香气品质形成机理和研发绿茶香气品质定向加工调控技术提供参考依据。

六堡茶中稀土元素及矿质元素含量特征分析

目的 探究六堡茶及六堡茶原料毛茶中稀土元素及矿质元素的含量特征。方法 以26个六堡茶成品茶和6个原料茶为研究对象,采用电感耦合等离子质谱法测定稀土元素,采用电感耦合等离子发射光谱法测定矿质元素。结果 六堡茶成品茶中稀土元素总量范围为0.72~2.79mg/kg,原料茶中稀土元素总量范围为0.42~0.71mg/kg,其中含量较高的稀土元素为铈(Ce)、镧(La)、钪(Sc)、钕(Nd)、钇(Y),这5种元素含量之和分别占16种稀土元素总量的82.3%(六堡茶成品茶)和89.6%(原料茶);六堡茶成品茶的矿质元素总量范围为22655.48~37517.18mg/kg,原料茶中矿质元素总量范围为22083.48~35647.29mg/kg,其中含量较高的矿质元素为钾(K)、磷(P)、钙(Ca)、镁(Mg),这4种元素含量之和分别占19种矿质元素总量的95.6%(成品茶)和95.9%(原料茶)。结论 六堡茶成品茶中稀土元素含量显著高于原料茶(除Ce外),而绝大部分矿质元素含量在二者间差异不显著。

陈化六堡茶的主要品质化学成分及其抗氧化活性分析

六堡茶是历史上著名的黑茶之一,具有独特的风味品质和保健功效。为了探明不同陈化时间对六堡茶主要品质化学成分及其抗氧化活性的影响,分别采用4种不同化学分析法(铁离子还原抗氧化能力、清除1,1-二苯基苦基苯肼自由基活性、清除2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二氨盐自由基活性以及清除超氧阴离子自由基活性)和1种生物学方法(细胞抗氧化法)分析比较不同陈化时间(6 a以及8 a左右、10 a以上)对六堡茶抗氧化活性的影响。结果表明,随着陈化时间的增加,六堡茶茶汤中水浸出总量、茶多酚、儿茶素以及游离氨基酸等主要化学成分含量呈下降趋势,而茶褐素含量呈增加趋势;六堡茶的抗氧化活性随着陈化时间的增加一般存在降低的趋势,陈化6 a样品的抗氧化活性显著高于陈化10 a以上的样品;此外,六堡茶的细胞抗氧化能力随着陈化时间的延长有一定的增加趋势。相关性分析表明,六堡茶的抗氧化活性与其水浸出物含量、茶多酚、儿茶素等成分的含量水平存在较强的相关性。不同陈化时间对六堡茶的抗氧化活性具有重要的影响,六堡茶的抗氧化活性下降可能与其主要茶多酚成分等含量下降有关,而其细胞抗氧化能力的增强可能与茶褐素成分含量增加有关。

蜜桃乌龙复合茶中“桃香”关键挥发性成分分析

天然花果与传统茶组合能够显著提升复合茶的风味丰富度,蜜桃乌龙复合茶兼具乌龙茶与桃的特征性风味品质,深受茶叶消费者追捧,目前针对市售蜜桃乌龙复合茶特征风味品质形成机理的系统研究较为缺乏。利用搅拌棒吸附萃取(Stir bar sorptive extraction, SBSE)结合气相色谱质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,对14个具有典型“桃香”属性的蜜桃乌龙复合茶样品进行分析,鉴定出14个醇类、3个酚类、3个含氮杂环类、6个含氧杂环类、8个内酯类、14个醛类、16个酮类、8个烯类、5个有机酸类和41个酯类化合物,其中γ-癸内酯(16.75%)、γ-十一烷酸内酯(11.72%)、芳樟醇(10.31%)、δ-癸内酯(10.23%)、乙酸叶醇酯(5.28%)、γ-辛内酯(4.77%)、反式β-紫罗酮(3.30%)是较为重要的挥发性成分。此外,感官审评和相对气味活度值(Relative odor activity value,ROAV)分析结果表明,反式β-紫罗酮、大马士酮、芳樟醇、δ-癸内酯、乙酸异戊酯、γ-十一烷酸内酯、乙酸叶醇酯和正己酸乙酯是蜜桃乌龙复合茶关键风味贡献化合物,并通过与桃香精油的香气成分比对进一步分析其对桃香的贡献。本研究结果丰富了复合茶香气品质化学的理论基础,为传统茶与天然花果跨界利用及品质评价提供科学依据。

惠明茶香气品质的化学成分分析

以13个代表性惠明茶样品为研究对象,采用搅拌棒吸附萃取联合气相色谱-嗅闻-质谱技术,系统研究惠明茶的挥发性成分组成及其关键呈香成分。结果表明,从惠明茶样品中共鉴定出120种挥发性成分,化学组成上以醇类(26种)、酯类(26种)、酮类(14种)为主,其中香叶醇、2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯、吲哚、(Z)-茉莉酮、1-辛烯-3-醇等香气成分的含量最高;此外,通过气相色谱-嗅闻分析确定了42种惠明茶的关键呈香成分,包括2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、6-甲基-5-庚烯-2-酮、芳樟醇、(Z)-3-己烯醇丁酸酯、3,5-辛二烯-2-酮、(E)-β-紫罗酮等,对惠明茶“清香、花香”香气品质的形成具有重要作用。研究结果有助于揭示形成惠明茶香气品质的化学物质基础,为惠明茶香气品质加工工艺的提升提供科学依据。

不同品种“桐城小花”茶化学成分差异分析

研究比较了舒茶早、群体种、凫早二号和龙井长叶4个茶树品种制成的"桐城小花"茶样中主要化学成分含量差异。结果表明,茶多酚、咖啡碱、水浸出物含量和儿茶素总量,以及EGCG和C在不同品种所制"桐城小花"茶样中的含量无显著性差异(P> 0.05);而游离氨基酸总量和EGC、EC、ECG含量在不同品种茶样中存在显著性差异(P <0.05)。茶氨酸、天冬氨酸和精氨酸在不同品种茶样中的含量存在显著性差异(P <0.05)。通过层序聚类分析了这些差异成分在不同品种茶样中的分布规律。其中EGC、EC和ECG等儿茶素类化合物在舒茶早茶样中的含量普遍高于它在其他3个茶样中含量;游离氨基酸总量、茶氨酸和精氨酸等氨基酸类化合物在凫早二号、群体种和龙井长叶茶样中的含量普遍高于它们在舒茶早茶样中的含量;天冬氨酸在群体种、龙井长叶茶样中的含量明显高于舒茶早、凫早二号茶样。