基于風(fēng)味組學(xué)的工夫紅茶品質(zhì)分析與控制研究
發(fā)布時間:2020-05-13 22:06
【摘要】:茶葉風(fēng)味,作為一種“感覺-心理”現(xiàn)象,難以準(zhǔn)確測量卻決定著消費者的喜好度和選擇,是茶葉品質(zhì)的重要組成部分。作為一種“商品”,品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化及可控是其基本要求。在實際生產(chǎn)中,受氣候、土壤、茶樹品種、采摘季節(jié)、加工方法等因素的影響,產(chǎn)品品質(zhì)差異較大,需要通過拼配實現(xiàn)成品茶的質(zhì)量穩(wěn)定。茶葉拼配是一個產(chǎn)品開發(fā)和品質(zhì)控制的過程,其最重要的目標(biāo)是最終產(chǎn)品的感官品質(zhì)能夠達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、滿足消費者需求,但這一點在前人的研究中鮮有提及。此外,對拼配過程中各原料間的感官屬性的變化、風(fēng)味化合物的變化及其對感官品質(zhì)帶來的影響研究甚少。且由于缺乏科學(xué)的理論依據(jù)和有效的技術(shù)手段,我國茶葉拼配過程中的質(zhì)量控制依然依賴于少數(shù)專家的個人經(jīng)驗。因此,本研究從風(fēng)味組學(xué)的研究思路出發(fā),通過多元統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)挖掘手段,將工夫紅茶的感官品質(zhì)和風(fēng)味化學(xué)組分結(jié)合起來,試圖探明我國工夫紅茶的風(fēng)味特征及其化學(xué)基礎(chǔ),找出其中導(dǎo)致感官品質(zhì)差異的關(guān)鍵變量,并將其應(yīng)用于川紅工夫香氣品質(zhì)控制,探索建立客觀的風(fēng)味評價和質(zhì)量控制模型。得出主要結(jié)論如下:1.探討了茶葉風(fēng)味組學(xué)的定義、研究對象和研究內(nèi)容,區(qū)分了茶葉感官評價標(biāo)度中風(fēng)味品質(zhì)的“基本屬性”與“風(fēng)格特征”之間的邏輯關(guān)系,通過描述性感官分析方法對我國14個省份所產(chǎn)工夫紅茶的香氣和滋味進行系統(tǒng)評價,建立了工夫紅茶風(fēng)味描述詞,對描述詞進行了屬性劃分,建立各屬性的參考標(biāo)準(zhǔn)物,為工夫紅茶的感官品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)化提供了一套客觀描述及參考體系。2.通過對感官分析結(jié)果進行聚類分析,將我國工夫紅茶香氣劃分為甜香型、花果香型、焙烤香型、平和型、辛香及異味雜香型5種類型。分析結(jié)果顯示甜香和果香與香氣綜合質(zhì)量呈極顯著正相關(guān),花香與其呈顯著正相關(guān)。青氣、油味和異氣與綜合評分都呈極顯著負(fù)相關(guān),辛香對綜合品質(zhì)有負(fù)面影響,但相關(guān)系數(shù)未達(dá)到顯著水平。香氣屬性間也存在一定的相關(guān)關(guān)系,如焙烤香和青氣之間呈極顯著負(fù)相關(guān)。香氣屬性強度的變化將極大地影響香氣的綜合品質(zhì)。同樣根據(jù)感官分析結(jié)果,將我國工夫紅茶的滋味劃分為甜醇型、鮮甜醇厚型、甜醇微酸型、濃強型和異味茶5種類型。結(jié)果顯示甜味與滋味綜合品質(zhì)呈顯著正相關(guān),苦味與其呈顯著負(fù)相關(guān)。酸、澀和異味與綜合評分呈負(fù)相關(guān),鮮、厚、回甘與綜合評分呈正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)系數(shù)都未達(dá)到顯著水平。各屬性之間,苦味、澀味、酸味兩兩之間呈極顯著正相關(guān),甜味與苦味、澀味和酸味三者之間都呈極顯著負(fù)相關(guān),即生產(chǎn)上可以通過增強甜味來平衡過強的苦、澀、酸味。滋味屬性之間的交互作用明顯強于香氣屬性之間的交互作用,評價員對于滋味屬性強度變化的感知不及香氣敏感,在工夫紅茶品質(zhì)控制過程中,對香氣品質(zhì)變化的控制應(yīng)優(yōu)先于對滋味品質(zhì)的控制。3.采用GC-MS和GC-O技術(shù)鑒定出工夫紅茶樣品136個揮發(fā)性成分,其中苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、芳樟醇、苯乙醇、水楊酸甲酯、橙花叔醇、脫氫芳樟醇、香葉醇、(E)-β-紫羅蘭酮環(huán)氧化合物、棕櫚酸甲酯和芳樟醇氧化物被鑒定為工夫紅茶基本香氣骨架。主成分分析的結(jié)果表明工夫紅茶香氣成分可以降維成清香因子、焙烤香因子、花果香因子、樟香因子、木香因子、檸檬香因子、干草香因子和香韻因子。多元統(tǒng)計分析的結(jié)果顯示(Z)-芳樟醇氧化物(呋喃型)、(E)-芳樟醇氧化物(呋喃型)、苯甲醇和α-紫羅蘭酮與6種香氣屬性的強弱均無顯著相關(guān)性。揭示了構(gòu)成工夫紅茶香氣的主體成分并不一定是與感官品質(zhì)密切相關(guān)的關(guān)鍵香氣成分,反而是少數(shù)僅在部分樣品中含有的微量成分,可能賦予產(chǎn)品獨特的特征性香氣或是對香氣品質(zhì)產(chǎn)生重要影響這一規(guī)律。此外,香葉基丙酮、橙花叔醇、丁酸辛酯、甲酸香葉酯和乙酸芳樟酯作為構(gòu)成香韻因子的主要成分,與工夫紅茶香韻的持久度緊密相關(guān),可在實際生產(chǎn)中通過調(diào)節(jié)上述關(guān)鍵香氣成分的含量對產(chǎn)品的香氣品質(zhì)進行精準(zhǔn)調(diào)控。4.通過HPLC對工夫紅茶樣品中的48個滋味組分進行定量分析,并計算其滋味活度值,結(jié)果顯示構(gòu)成工夫紅茶的基本滋味的成分為槲皮素-3-O-蕓香糖苷、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、山柰酚-3-O-葡萄糖苷、茶黃素、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯、草酸、L-蘋果酸和天冬氨酸。槲皮素-3-O-蕓香糖苷、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯、山柰酚-3-O-葡萄糖苷、茶黃素-3′-沒食子酸酯5個組分是最主要的澀味貢獻(xiàn)者?Х葔A、沒食子兒茶素沒食子酸酯和表兒茶素沒食子酸酯3個組分是工夫紅茶主要的苦味物質(zhì)。L-蘋果酸、草酸、天冬氨酸、沒食子酸和丁二酸是主要的酸味成分;天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺和半胱氨酸是工夫紅茶中重要的鮮味成分。PLSR分析結(jié)果顯示,乙酸、蛋氨酸、乳酸等與苦味強度的變化具有最大VIP值,黃酮醇總量、茶黃素和丙氨酸的含量與苦味呈負(fù)相關(guān)。與澀味呈正相關(guān)的是乳酸、蘇氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、咖啡堿、沒食子兒茶素沒食子酸酯和茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯,乙酸則與澀味呈最大程度負(fù)相關(guān)。乙酸、山奈酚、蘇氨酸、蛋氨酸和乳酸與酸味強度呈較大程度正相關(guān),槲皮素-3-O-蕓香糖苷和丙氨酸則與其呈負(fù)相關(guān)。蘇氨酸、乳酸和兒茶素沒食子酸酯與甜味強度具有較高的正相關(guān)系數(shù),乙酸和槲皮素的含量與其呈最大程度負(fù)相關(guān)。在鮮味方面,乙酸、乳酸和蘇氨酸等24個滋味組分的VIP值大于1,除乙酸外,其它組分的相關(guān)系數(shù)都較小,預(yù)示著導(dǎo)致鮮味的強度變化的原因比較復(fù)雜。5.在將風(fēng)味組學(xué)的方法應(yīng)用于川紅工夫香氣品質(zhì)控制中,我們發(fā)現(xiàn)川紅工夫?qū)儆诘湫偷南闳~醇占據(jù)主導(dǎo)地位的香氣類型,香葉醇相對含量最高,其次為苯乙醇、水楊酸甲酯、芳樟醇和香茅醇。通過GC-O分析鑒定出26個呈香活性成分,以(E)-芳樟醇氧化物(呋喃型)、芳樟醇、苯乙醇、(Z)-芳樟醇氧化物(呋喃型)和苯乙醛的香氣強度最高。香氣活度值(OAV值)的計算結(jié)果顯示,β-紫羅蘭酮的OAV值最高,其次為2-甲基丁醛、芳樟醇、苯乙醛、香茅醇和香葉醇,高含量的苯乙醇和香茅醇是川紅工夫表現(xiàn)為優(yōu)雅花香的主要原因。對比GC-O的鑒定結(jié)果和OAV值,我們認(rèn)為人類對于香氣的感知比儀器更為靈敏,同時受到化合物的香氣特點以及嗅聞過程中前后的香氣分子之間可能存在協(xié)同、掩蔽、對比等多種效應(yīng)的影響,在品質(zhì)控制方面更加直接、靈活和更具“真實性”。6.結(jié)合多元統(tǒng)計分析的手段,我們對指紋圖譜技術(shù)應(yīng)用于香氣質(zhì)量控制做了探索性研究,結(jié)果顯示全譜分析用于計算相似度比特征峰分析更接近感官評價的結(jié)果,通過PLSR-VIP篩選出香氣質(zhì)量控制中的關(guān)鍵變量19個,它們是:(Z)-3-己烯醛、庚醛、苯甲醛、(E)-芳樟醇氧化物(呋喃型)、玫瑰醚、(Z)-5-甲基-2-(1-甲基乙基)環(huán)己酮、乙酸芐酯、癸醛、β-環(huán)檸檬醛、橙花醇、香茅醇、(Z)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛、戊酸葉醇酯、1-十六烯、(E)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛、己酸戊酯、壬酸乙酯、乙酸香茅酯和β-紫羅蘭酮。以上結(jié)果進一步證實了在香氣感官品質(zhì)控制的領(lǐng)域存在著“二八定律”,即20%的香氣成分決定了整體香氣品質(zhì)的80%。CCA的分析結(jié)果顯示,(E)-芳樟醇氧化物(呋喃型)和β-紫羅蘭酮的含量在很大程度上決定了川紅工夫拼配樣品的兩種類型,前者含量較高的樣品主要呈現(xiàn)甜花香,而后者含量較高的樣品則表現(xiàn)為馥郁花香。感官品質(zhì)的排序結(jié)果與關(guān)鍵香氣組分的距離都比較遠(yuǎn),預(yù)示著感官評價結(jié)果在受到關(guān)鍵香氣組分含量影響的同時,還可能受到評價環(huán)境、評價方法等多種因素的影響,通過風(fēng)味組學(xué)方法建立科學(xué)的風(fēng)味評價流程和客觀的質(zhì)量控制模型還有待進一步深入研究。
【圖文】:
4.5.1 工夫紅茶樣品中的游離氨基酸組分含量氨基酸是一類以鮮味為主的物質(zhì),可以減弱茶湯的苦澀味,且對鮮爽度有重要的影響。19種氨基酸組分對照品的HPLC色譜圖如圖4.1所示,以氨基酸濃度為橫坐標(biāo),,所測得的色譜峰面積為縱坐標(biāo),制作各氨基酸組分標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程,并計算樣品中的含量,結(jié)果如表4.5所示。由表 4.5 可以看出,甘氨酸和蛋氨酸只在部分樣品中含有,含量最高的是天冬酰胺和茶氨酸,其次為賴氨酸和酪氨酸。天冬酰胺主要呈酸味,在綠茶產(chǎn)品中的含量受產(chǎn)地影響較大[198]。茶氨酸是茶葉的特色成分之一,占茶葉干重的 1~2%,在茶湯中的浸出率可達(dá) 80%
殘留的兒茶素組分也是茶湯不可缺少的成分,主要表現(xiàn)為爽口和刺激性?Х葔A占茶葉干重的2%~5%,是茶湯滋味的重要組成部分。13個組分對照品的HPLC色譜圖如圖4.2所示,以各組分對照品濃度為橫坐標(biāo),所測得的色譜峰面積為縱坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程,并計算樣品中的含量,結(jié)果如表4.6所示。由表4.6可以看出,茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯在工夫紅茶樣品中的含量最高,其次為表兒茶素沒食子酸酯,含量最低的表沒食子兒茶素沒食子酸酯只在部分工夫紅茶樣品中未檢出。變異系數(shù)最大的是表兒茶素,其次為茶黃素。表兒茶素具有較強的苦澀味
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TS272.52;O652
【圖文】:
4.5.1 工夫紅茶樣品中的游離氨基酸組分含量氨基酸是一類以鮮味為主的物質(zhì),可以減弱茶湯的苦澀味,且對鮮爽度有重要的影響。19種氨基酸組分對照品的HPLC色譜圖如圖4.1所示,以氨基酸濃度為橫坐標(biāo),,所測得的色譜峰面積為縱坐標(biāo),制作各氨基酸組分標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程,并計算樣品中的含量,結(jié)果如表4.5所示。由表 4.5 可以看出,甘氨酸和蛋氨酸只在部分樣品中含有,含量最高的是天冬酰胺和茶氨酸,其次為賴氨酸和酪氨酸。天冬酰胺主要呈酸味,在綠茶產(chǎn)品中的含量受產(chǎn)地影響較大[198]。茶氨酸是茶葉的特色成分之一,占茶葉干重的 1~2%,在茶湯中的浸出率可達(dá) 80%
殘留的兒茶素組分也是茶湯不可缺少的成分,主要表現(xiàn)為爽口和刺激性?Х葔A占茶葉干重的2%~5%,是茶湯滋味的重要組成部分。13個組分對照品的HPLC色譜圖如圖4.2所示,以各組分對照品濃度為橫坐標(biāo),所測得的色譜峰面積為縱坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程,并計算樣品中的含量,結(jié)果如表4.6所示。由表4.6可以看出,茶黃素-3,3′-雙沒食子酸酯在工夫紅茶樣品中的含量最高,其次為表兒茶素沒食子酸酯,含量最低的表沒食子兒茶素沒食子酸酯只在部分工夫紅茶樣品中未檢出。變異系數(shù)最大的是表兒茶素,其次為茶黃素。表兒茶素具有較強的苦澀味
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TS272.52;O652
【參考文獻(xiàn)】
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6 李小Z
本文編號:2662615
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