《食品科学》：福建农林大学孙云教授等：基于多元统计分析的不同安溪铁观音茶产品的化学品质

茶是我国的传统饮料，已有上千年历史，除了药用价值外，其风味品质也备受关注。茶叶风味品质一直是茶行业研究热点。茶叶的风味品质主要体现在滋味和香气上，滋味主要由茶汤中的可溶性成分决定，香气主要由挥发性成分决定。

市场流通的茶产品，一般需要经过拼配等精制工艺，从而保证其产品风味品质的稳定。福建农林大学园艺学院的柳镇章、陈 彬、孙 云*等以八马茶业6 款风格的安溪铁观音茶产品为实验样品，在感官审评的基础上对茶样的滋味、香气组分进行测定，应用多元统计分析方法中的PCA、PLS-DA、HCA对其进行分析，以研究不同风格安溪铁观音茶产品在滋味和香气上的化学成分差异，探索茶产品风格长期保持相对稳定的方法。期望通过化学品质的数据化，为安溪铁观音茶产品的精制生产、品质管理、风味创新提供一定理论依据。

1、不同风格安溪铁观音茶产品感官审评分析

如表2所示，各款茶产品风格特征鲜明，在感官审评5 项因子方面存在一定差异，可以反映出不同产品的品质特点。清香型茶产品A、B整体呈外形紧结鲜绿、香气清高、滋味鲜醇的特点；相比之下，产品B外形圆结重实、翠绿润、砂绿明显优于产品A，其香气清高持久有兰花香，滋味上“音韵”更显，具有更优异的品质风味，因而综合评分高于产品A。浓香型铁观音茶与清香型铁观音茶最主要差异在于浓香型铁观音茶经过焙火工艺，感官审评中发现不同浓香型茶产品的焙火程度并不一致。产品C、D焙火程度较轻，接近传统“韵香”铁观音茶，产品E、F焙火程度稍高属于典型浓香型铁观音茶。浓香型茶产品C、D、E、F总体呈外形紧结乌绿、香气浓郁、滋味醇厚的特点；外形上产品E、F比C、D具有更加明显的砂绿；在汤色上产品C、D、E逐渐加深，从浅金黄到蜜黄，产品F的汤色介于产品C、D之间呈杏黄色；在香气上浓香型茶产品均表现出浓郁特征，产品E有兰花香，产品F具有浓郁“花果香”；在滋味上产品E、F比产品C、D浓厚更好、“音韵”特征更明显。产品C、D、E、F在外形、汤色、香气、滋味、叶底上品质表现均呈阶梯式上升，因而综合得分呈上升趋势。

2、不同风格安溪铁观音茶产品的关键滋味成分分析

关键滋味成分含量与差异分析

由图1可知，一些风格的安溪铁观音茶产品在含水率、游离氨基酸、黄酮类物质、茶褐素含量以及酚氨比上存在显著差异。6 款茶产品含水率均符合安溪铁观音茶产品国标要求（≤7%），产品A含水率最高（6.61%）且显著高于产品E（5.51%），差值为1.1%。一般情况下清香型铁观音茶具有较高的游离氨基酸含量，清香型茶产品B游离氨基酸含量最高（1.63%）且显著高于产品E（1.15%），差值为0.48%。产品F具有较高的黄酮类物质含量（12.22 mg/g）且显著高于产品A（9.37 mg/g）。产品F茶褐素含量最高（1.88%）且显著高于产品A（1.72%）。酚氨比是反映茶叶滋味品质的重要指标，低酚氨比值的茶叶滋味更鲜醇。产品E的酚氨比最大（15.00）且显著高于产品A（10.55）、B（10.53）、C（11.12）。除此之外，不同风格茶产品间的水浸出物、茶多酚、咖啡碱、可溶性糖、茶黄素、茶红素含量没有显著差异，说明这些滋味成分对产品风格差异贡献较弱。因此，含水率、游离氨基酸、黄酮类物质、茶褐素可能是形成茶产品不同风格的主要滋味成分。

多元统计分析关键滋味成分

由图2可知，前两个PC的累计贡献率为91.4%，可以有效反映不同茶产品间的关系。PCA得分图中茶产品重合度表示，6 款茶产品大致分为3 组（A与B、C与D、E与F），可以认为同一组茶产品的滋味品质较为接近；产品A、B和产品E、F完全分开，所以产品A、B和产品E、F滋味品质的差异最为明显；产品C、D介于产品A、B和产品E、F之间，说明这6 款产品在滋味品质上具有一定的关联度，同时又各具风格特色，与感官审评结果相符。

结果表明（图3、表3），PLS-DA模型可靠性差；方差总和（R2）分别为0.422、0.216、0.235、0.424、0.401、0.246，预测能力（Q2）分别为-0.315、-0.820、-0.501、-0.196、-0.170、-0.563，各模型经100 次交叉验证后，P值不低于0.05；说明单一茶产品在关键滋味成分上与其他茶产品的集合无法完全区分开。然而，当变量投影重要性指标（VIP）得分大于1时，仍具有一定的参考意义。其中，酚氨比、黄酮类物质、含水率、可溶性糖、游离氨基酸、茶黄素是决定产品A与其他茶产品风味品质差异的主要滋味成分；酚氨比、游离氨基酸、茶红素是决定产品B与其他茶产品风味品质差异的主要滋味成分；游离氨基酸、茶黄素、茶红素是决定产品C与其他茶产品风味品质差异的主要滋味成分；茶黄素、可溶性糖是决定产品D与其他茶产品风味品质差异的主要滋味成分；游离氨基酸、酚氨比、含水率、茶黄素是决定产品E与茶其他产品风味品质差异的主要滋味成分；游离氨基酸、茶黄素、黄酮类物质、酚氨比是决定产品F与其他茶产品风味品质差异的主要滋味成分。因此，通过PLS-DA共筛出7 个主要滋味成分，分别为含水率、游离氨基酸、黄酮类物质、可溶性糖、茶黄素、茶红素、酚氨比，这些成分是决定不同茶产品滋味品质差异的主要成分。

由图4可知，茶产品聚为两大类别，以2019年春（A1、B1、C1、D1、E1、F1）和2019年秋的部分（A2、B2、C2、D2）聚为第一大类，2020年春（A3、B3、C3、D3、E3、F3）和2019年秋的部分（E2、F2）聚为另一大类。在同一大类中，滋味品质相近的茶产品会先被聚合在一起，其中产品C2与D2、E1与F1、A1与B1最先聚合，其次为C1与D1、E2与F2、E3与F3、C3与D3、A3与B3的聚合。表明产品A与B、C与D、E与F具有较强相似性，与感官审评、PCA结果相符，反映出不同茶产品滋味品质可能受“焙火”工艺影响，也受不同季节原料影响。

3、不同风格安溪铁观音茶产品的香气成分分析

气相色谱-质谱分析香气组分及含量

结果可知，共检出挥发性香气成分302 个，经NIST库检索对比，鉴别出104 个香气成分，包括烷烃和烯烃类20 个、醇类化合物10 个、醛类化合物16 个、酮类化合物19 个、酯类化合物17 个、内酯类化合物5 个、酚类化合物1 个、杂氧化合物6 个、含氮化合物10 个。共81 个香气成分为6 款茶产品所共有，占鉴定出总香气成分的77.88%。其中，所有茶产品共有且相对含量均值不低于2%的香气成分有橙花叔醇（29.60%）、α-法尼烯（22.36%）、吲哚（12.69%）、茉莉内酯（2.93%）、香叶基丙酮（2.50%）、(E,E)-2,4-庚二烯醛（2.31%）、甲基庚烯酮（2.12%）。此外，苄异腈为清香型茶产品A、B独有；有17 个香气成分为浓香型茶产品C、D、E、F独有，且相对含量均值不低于0.5%的香气成分有2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮（1.23%）、α-亚甲基-γ-戊内酯（0.99%）、N-乙基琥珀酰亚胺（0.56%）、γ-己内酯（0.51%）。

结果如图5所示。烷烃及烯烃类和醇类化合物是相对含量占比最高的香气类型，在各种茶产品中占比均为50%以上；这两类化合物虽然在各种茶产品中相对含量的占比略有不同，但无显著差异。含氮化合物在清香型茶产品A、B中相对含量显著高于浓香型茶产品C、D、E、F，主要是由于清香型铁观音茶中吲哚含量较高。浓香型茶产品C、D、E、F中的醛类、酮类、内酯类化合物的相对含量普遍高于清香型产品A、B，但均未达到显著差异。

多元统计分析香气成分

由图6可知，前两个PC的累计贡献率为80.5%，且QC样品集中于坐标轴原点附近，说明机器稳定性好，实验结果可靠。清香型茶产品A、B与浓香型茶产品C、D、E、F在香气组分上可以完全区分开。产品A与B、产品C与D、产品E与F在香气上具有一定的相似性，与感官审评结果、关键滋味成分分析结果相呼应。

结果表明（图7、表5），PLS-DA模型可靠性较差；方差总和（R 2 ）分别为0.570、4.889、0.337、0.231、0.088、0.441，预测能力（Q 2 ）分别为0.155、0.187、-0.052、-2.361、-0.603、-2.248，各模型经100 次交叉验证后，P值不低于0.05；说明单一茶产品在香气成分上与其他茶产品的集合无法完全区分开。吲哚、橙花叔醇、α-法尼烯、(E,E)-2,4-庚二烯醛、己酸叶醇酯是决定产品A与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；吲哚、橙花叔醇、α-法尼烯、(E,E)-2,4-庚二烯醛、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮是决定产品B与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；吲哚、橙花叔醇、(E,E)-2,4-庚二烯醛、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、香叶基丙酮、β-石竹烯是决定产品C与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；吲哚、α-法尼烯、橙花叔醇、(E,E)-2,4-庚二烯醛、茉莉内酯是决定产品D与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；吲哚、α-法尼烯、橙花叔醇、苯乙醇是决定产品E与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；吲哚、α-法尼烯、橙花叔醇、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、己酸叶醇酯是决定产品E与其他茶产品风味品质差异的主要香气成分；这是因为这些香气成分的VIP得分大于1。因此，通过PLS-DA共筛出11 个主要香气成分，分别为吲哚、橙花叔醇、α-法尼烯、(E,E)-2,4-庚二烯醛、己酸叶醇酯、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、香叶基丙酮、β-石竹烯、茉莉内酯、苯乙醇、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮，这些成分是决定不同产品香气差异的关键成分。

由图8可知，香气成分聚为两大类别，其中清香型茶产品A、B聚为一大类，浓香型产品C、D、E、F聚为另一大类，说明安溪铁观音茶产品的香气风味品质与是否经过焙火工艺有关。在同一大类中，茶产品A3与B3、B1与B2、E1与F1、E2与F2、E3与F3最早聚类在一起，所以它们的香气风味品质较为相近，认为产品A与B、E与F在香气风味品质上相近。通过HCA结果，还能发现香气品质在一定程度上受不同季节原料影响。

结 论

以八马茶业公司的6 款不同风味类型安溪铁观音茶产品为实验材料，结果表明含水率、游离氨基酸、黄酮类物质含量的差异是造成不同茶产品滋味差异的关键物质；吲哚、茉莉内酯、己酸叶醇酯是决定不同茶产品香气差异的关键物质；不同产品风格受滋味和香气共同影响。安溪铁观音茶产品风格特征受产品原料和焙火工艺的影响，在滋味上主要受焙火工艺影响明显，香气上受不同季节的原料和焙火工艺共同影响。为保证安溪铁观音茶产品的稳定，可考虑将不同季节的原料进行混合拼配。茶叶产品化学品质研究是未来茶叶发展的重点，本研究通过将化学品质数据化，为安溪铁观音茶产品的精制生产、品质管理、风味创新提供一定理论依据，具有重要现实意义。未来不同档次市售茶产品的风味化学物质需要大量数据进行进一步地研究。

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通信作者简介

孙云，教授， 福建农林大学园艺学院博士生导师，国家茶产业技术体系加工岗位科学家，福建新世纪百千万人才工程省级人选，福建省科技特派员，福建省名优茶评审专家，中国茶叶学会女科技委员，全国优秀女茶叶科技工作者，中华茶文化优秀教师，国家高级评茶师、高级茶艺技师，国家职业技能鉴定高级考评员。长期从事茶学教学和科研工作，主持和参加国家科技支撑计划、国家星火计划、福建省重大科技专项等20多项科研项目，获福建省科学技术奖二等奖2项(排名第一和第二)、福建省科学技术奖一等奖1项(排名第四)、省与市科学技术奖三等奖2项(排名第五、第四)，发表论文100多篇，参编制定地方、团体标准5项。长期开展乌龙茶、红茶、白茶等福建特种茶类加工技术创新研究、咨询服务、培训推广等工作。研究方向为茶叶加工与品质；茶文化与茶艺。

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第一作者简介

柳镇章，福建农林大学园艺学院硕士研究生，国家评茶师、茶艺技师，研究方向为茶叶加工与品质，具有丰富乌龙茶、红茶、白茶生产加工及品质品鉴经验，硕士期间参与发表论文5篇，发明专利1项。

本文《基于多元统计分析的不同安溪铁观音茶产品的化学品质》来源于《食品科学》2022年43卷18期224-235页，作者：柳镇章，陈彬，蔡银笔，郑玉成，邓慧莉，汶波，杨云，林荣溪，孙云。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210924-288。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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