鐵觀音滋味與香氣品質化學研究進展

何春梅 高水練 葉乃興 金珊

摘要：鐵觀音品質優(yōu)異，聞香“如蘭似桂”，入口清香雅韻，素有“蘭花香、觀音韻”之稱。文章對鐵觀音的滋味和香氣品質化學研究進展以及近年來鐵觀音品質研究中所運用的新技術進行了較全面的綜述，提出在品質成分快速測定、香氣與滋味品質成分對特征品質的貢獻和不同地域鐵觀音品質判別等領域可以進一步開展研究。

關鍵詞：鐵觀音;品質化學;香氣;滋味;新技術

Research Progress on Taste and Aroma

Quality Chemistry of Tieguanyin

HE Chunmei1， GAO Shuilian2， YE Naixing1， JIN Shan1*

1. College of Horticulture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 350002， China;

2. Anxi College of Tea Science， Fujian Agriculture and Forestry University， Anxi 362400， China

Abstract： Tieguanyin is of excellent quality， which smells like 'orchid and osmanthus' and tastes delicate and elegant.

This paper comprehensively summarized the research progress of Tieguanyin's taste and aroma quality， the related

components as well as the new technologies used in recent years. It is suggested that further research should be carried

out in the fields of rapid determination of quality components， the contribution of aroma and taste quality components to

characteristic quality and quality discrimination of Tieguanyin in different regions.

Keywords： Tieguanyin， quality chemistry， aroma， taste， new technologies

鐵觀音在福建安溪已有200多年栽培史。1984年由全國茶樹良種審定委員會認定為國家級良種，現(xiàn)在安溪各產茶鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有栽種。2020年，安溪茶園面積4萬hm2，茶葉產量6.2萬t，涉茶總產值250億元，全縣農民56%的收入來自茶產業(yè)[1]。鐵觀音在安溪之外福建的永春、南安、華安、平和、福安、崇安、莆田、仙游等縣，以及廣東、臺灣等省也有栽種，且各地引種后能保持較好的烏龍茶適制性[2]。不同產地的鐵觀音鮮葉原料有所不同，加工技藝也各有千秋，使鐵觀音有了豐富的風味特色，其中清香型鐵觀音更受消費者的喜愛，而傳統(tǒng)濃香型鐵觀音則備受有長期飲茶習慣的茶人們的青睞。

鐵觀音以其獨特的“觀音韻”聞名遐邇，其品質由外形、湯色、滋味、香氣、葉底等因子構成，其中香氣和滋味是鐵觀音品質組成的重要因子。鐵觀音獨特品質風味的形成與茶樹品種、產地、加工工藝和品質成分等具有重要聯(lián)系。Guo等[3]研究了鐵觀音和本山的一些生化成分，推斷高含量的兒茶素、咖啡堿和檸檬烯可能是鐵觀音“觀音韻”品質特征形成的重要因素。

本文綜述鐵觀音滋味、香氣品質化學的研究進展，為解析安溪鐵觀音主要滋味和香氣品質成分在“觀音韻”形成中的作用機制提供新思路。

一、鐵觀音滋味與香氣品質化學研究

1. 鐵觀音滋味品質化學研究

茶葉滋味影響著消費者對茶葉產品的忠實度，鐵觀音品種鮮葉內含物質豐富，茶葉加工過程中物質轉化活躍，造就了鐵觀音獨特的滋味品質，受到廣大消費者的喜愛。Guo等[4]探究茶樹品種鐵觀音及其后代（金觀音、紫玫瑰、黃觀音、金牡丹）的葉片脂肪酸含量，發(fā)現(xiàn)鐵觀音鮮葉具有較強的抗氧化活性，其脂肪酸水平高于其后代，所以鐵觀音加工過程中有更豐富的物質轉化基礎。做青是鐵觀音品質形成的關鍵工序，研究發(fā)現(xiàn)在做青工序中苦澀味的兒茶素、苦味的嘌呤堿含量減少，具甜味的可溶性糖、可溶性果膠含量增加，鮮甜味的茶氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸等氨基酸含量增加，從而形成鐵觀音獨特的滋味風格[5]。

產地對鐵觀音品質有重要影響，金永淑等[6]選擇安溪祥華、感德等8個有代表性的鐵觀音茶主產鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對其茶葉樣品主要生化成分含量、感官品質以及兩者之間的相關性進行分析。結果表明，8個代表性鄉(xiāng)鎮(zhèn)鐵觀音的茶多酚、咖啡堿、氨基酸、黃酮類物質含量和可溶性糖總量均具有顯著性差異;在感官品質方面，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鐵觀音茶外形、湯色、滋味、葉底4個方面的差異均為顯著，滋味與黃酮類物質顯著相關，黃酮類物質含量是滋味形成的重要影響因素。

陳林等[7-9]研究了清香型烏龍茶品質形成過程中主要生化成分含量動態(tài)變化規(guī)律及指紋圖譜。結果顯示，不同品種茶樣主要生化成分的化學模式存在較大差異，可相互區(qū)分;氨基酸含量并非烏龍茶適制品種鮮葉的基本特征，在制作過程中，主要游離氨基酸含量大多呈增加趨勢，但兒茶素、嘌呤堿、氨基酸動態(tài)變化較新梢生育過程中表現(xiàn)得更不明顯;游離氨基酸在中、小開面2～4葉新梢中含量相對較低。

鐵觀音作為烏龍茶的一員，是一種半發(fā)酵茶。Liu等[10]以鐵觀音一芽四葉為材料研究了不同做青時間烏龍茶的風味特征及化學成分。研究表明鐵觀音烏龍茶的澀味、苦味、鮮味和甜味的強度隨做青時間的變化而變化，主要是由于呈味活性物質兒茶素、黃酮醇苷以及游離氨基酸含量的變化。

2. 鐵觀音香氣品質化學研究

鐵觀音的香氣物質一部分來自鮮葉，一部分在加工過程中的酶促反應、熱效應中形成，萜烯類芳香物質的形成是烏龍茶香氣形成的主要途徑[11-12]。研究表明鐵觀音風味變化和香氣活性物質的含量有關。鐘秋生等[13]比較了東方美人茶和鐵觀音的香氣成分，發(fā)現(xiàn)鐵觀音香氣成分中酯類物質相對含量高于東方美人茶，鐵觀音的主要香氣成分是橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚、丁酸苯乙酯等，相對含量分別為22.66%、18.73%、7.48%、3.04%。

產地對鐵觀音茶葉香氣也有一定的影響，劉學等[14]分析貴州銅仁和福建鐵觀音的香氣成分，發(fā)現(xiàn)在香氣化合物數(shù)量和種類上兩地茶樣存在一定差異，但兩地鐵觀音香氣化合物主要以醇類或酯類為主，且均以反式橙花叔醇和吲哚所占百分含量最高，因此推斷反式橙花叔醇和吲哚為鐵觀音的香氣特征化合物。

加工工藝對鐵觀音香氣形成有重要影響，不同工序所能產生的香氣成分各異。陳育才[15]比較了3種制作工藝下安溪鐵觀音的品質，結果表明3種工藝制作的茶樣，感官品質及主要內含物各異，傳統(tǒng)工藝鐵觀音因搖青程度重，其多種香氣成分含量均高于清香型鐵觀音。

袁杰等[16-17]分析了鐵觀音加工過程不同工序茶樣及鐵觀音成品茶的香氣，堆青、炒青、烘焙工序茶樣中分別檢測到22、32和19種主要香氣成分，不同工藝鐵觀音成品茶主體香氣不變，但各香氣成分含量有差異。張嫻靜[18]研究了不同工藝鐵觀音香氣形成的生化機制，傳統(tǒng)濃香型鐵觀音橙花叔醇、α-法呢烯2種特征香氣含量最高，其他多種香氣成分含量均高于清香型鐵觀音，由此其香氣濃度、強度、持久性表現(xiàn)優(yōu)異，而清爽度、純度較清香型差。

陳賢明等[19]以市售清香型鐵觀音為原料，分析焙火前后鐵觀音品質及香氣組分差異，結果表明焙火使香氣由清香轉變?yōu)榛鹣慊蛎巯?，焙火樣中檢出的吡喃、呋喃等與其呈現(xiàn)的火香、蜜香有關，橙花叔醇和脫氫芳樟醇與鐵觀音香氣品質相關。焙火中高溫促使部分低沸點的醇類和醛類香氣化合物揮發(fā)，高沸點香氣化合物則保留（如苯乙腈），其相對含量相應增加。在熱作用下可引起氧化、還原、化合、分解、酯化、環(huán)化、異構化、脫氨和脫羧等反應促進芳香物質的產生。

張珍珍等[20]通過定量分析清香型鐵觀音揮發(fā)性成分研究其香氣特征，結果表明主要香氣成分為反式橙花叔醇（24 751～41 899 μg/kg）、吲哚（19 958～33 929 μg/kg）、正己醛（1 875～3 467 μg/kg）、α-法呢烯（1 033～3 361 μg/kg）;清香味主要來源于醛類化合物正己醛、苯乙醛和癸醛，花香味主要來源于反式橙花叔醇。盧慰[21]通過分析蜜香型鐵觀音香氣成分得出，醇類、酯類、烯類、雜環(huán)類成分是蜜香型鐵觀音的主要香氣組分。沈素媚[22]通過對鐵觀音中氨基酸組分及其含量的分析，認為氨基酸可能有助于茶香氣成分的形成。

據現(xiàn)有相關研究成果，鐵觀音香氣品質中，橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚、丁酸苯乙酯、芳樟醇等是鐵觀音的主要香氣物質;清香味主要來源于醛類化合物，花香味主要來源于反式橙花叔醇;吡喃、呋喃等與火香、蜜香有關。

二、鐵觀音品質研究新技術

在化學成分檢測分析方面，固相微萃取結合氣相色譜質譜法檢測茶葉香氣成分已有一套較為成熟的體系。在品質評價方面，基于LC-MS或GC-MS指紋圖譜構建鐵觀音茶葉品質評價體系的方法是較為常見的，化學計量法結合判別模式建立茶葉品質評價模型更是大勢所趨。

1. 鐵觀音滋味品質化學分析方法

鐵觀音滋味品質化學的研究多利用LC-MS指紋圖譜、近紅外光譜技術與化學計量法結合。王旭[23]研究了福建鐵觀音指紋圖譜的構建及其應用，構建了可用于對鐵觀音的產地、生產季節(jié)、品質進行快速判斷的指紋圖譜。周昌海等[24]利用近紅外光譜分析（NIR）技術對安徽產地鐵觀音的茶多酚含量模型進行定量分析，并建立茶多酚化學值和預測值的相關關系圖，有助于茶葉中茶多酚含量的快速無損檢測。周鵬等[25]建立了親水作用色譜-質譜法同時測定茶葉中游離果糖、葡萄糖、蔗糖、棉子糖及水蘇糖含量的方法，發(fā)現(xiàn)不同產地鐵觀音樣本中5種游離糖含量均存在顯著差異，推斷這是導致不同來源鐵觀音茶葉存在風味差異的一大原因。王冰玉等[26]利用遺傳算法（GA）對茶樣的近紅外光譜特征波長進行篩選，結合偏最小二乘法（PLS），建立全譜段的PLS定量模型與GA-PLS模型，提出一種快速無損的安溪鐵觀音品質評價方法。

2. 鐵觀音香氣品質化學分析方法

鐵觀音香氣品質化學的研究主要利用GC-MS指紋圖譜，結合化學計量法與機器學習進行分析。而香氣富集方法多種多樣，有同步蒸餾-溶劑萃取（Simultaneous distillation extraction，SDE）法、固相微萃?。⊿olid phase microextraction，SPME）法、攪拌棒吸附萃?。⊿tir bar sorp-tive extraction，SBSE）法[27-28]和熱裂解法[29]等。香氣富集方法及其優(yōu)缺點匯總如表1。

黃長修等[30]分別采用不同香氣富集方式提取鐵觀音的香氣成分，用GC/MS分析比較了萃取物中香氣成分的組成及質量分數(shù)，結果表明SDE獲得了最多的香氣組分，而超臨界CO2萃取法得到的主要香氣成分質量分數(shù)和萃取率最高，并研究了提高超臨界CO2萃取法香氣成分萃取率的最優(yōu)參數(shù)。

沈素媚[22]采用頂空分析法和水蒸餾法2種方法提取茶葉中的揮發(fā)性物質，用氣質聯(lián)用分析鐵觀音的香氣成分，水蒸氣蒸餾法比頂空分析法檢出了更多種香氣成分。HS-SPME法操作簡單、穩(wěn)定性好，SBSE法較新穎，富集倍數(shù)高，這2種香氣富集方法都能較好地反映樣品的香氣成分。

李陽[31]開展了安溪鐵觀音揮發(fā)性成分指紋圖譜研究，初步構建了安溪鐵觀音香氣的GC-MS特征指紋圖譜。

程權等[32]采用丙酮超聲萃取鐵觀音樣品，以全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析丙酮提取物，進行基于Ward法的聚類分析，又通過Fisher判別法建立了4個判別函數(shù)，其對樣品等級分類的結果與感官審評結果的符合率達到95.8%，從而證實通過分析茶葉生化成分進行品質評判的可能。邵晨陽等[33]以萜類化合物的不同手性異構體標準品為定性和定量分析的依據，建立茶葉中揮發(fā)性萜類化合物的對映異構體分析方法，明確了不同茶類茶葉中9種重要揮發(fā)性萜類化合物對映異構體的變化情況，為深入研究茶葉香氣形成機理及提高香氣品質提供科學的理論依據。

張雪波等[34]對4個季節(jié)安溪鐵觀音中的香氣組分進行主成分分析，鑒定出安溪鐵觀音中的主要特征香氣成分為橙花叔醇、法呢烯、吲哚、苯乙醇、反-2-己烯醛、壬醛、苯乙醛、亞油酸甲酯、香葉基芳樟醇異構體等，并構建了一種比傳統(tǒng)感官評價法更客觀的安溪鐵觀音香氣質量評價模型。

唐雪平[35]構建了基于化學分析與機器學習的鐵觀音茶葉品質評價體系。晏祥文等[36]對福建鐵觀音和臺灣軟枝烏龍香氣成分進行研究，用化學計量學方法對它們進行模式識別分析，能較好地區(qū)分2種不同省份的茶葉。

三、鐵觀音品質化學研究展望

茶葉作為一種消費品，品質優(yōu)質穩(wěn)定是其長久發(fā)展的根本，所以通過茶葉品質的研究揭示品質形成原理指導茶葉生產尤為重要。茶葉中的許多活性成分具有保健功能，鐵觀音茶中富含酚類物質，這些物質的提取物在食品行業(yè)和制藥領域有潛在的應用前景[37-39]。以往的研究常把滋味和香氣分離開來，把揮發(fā)性物質歸類到香氣上，而一些揮發(fā)性物質或許也能刺激人的味覺，形成更綜合的風味體現(xiàn)。目前研究極少能明確解釋這種香氣和滋味的綜合效應是以何種機制形成，如何在人的感官中表達的。

光譜技術[40]、指紋圖譜技術、判別模型[41]、活性成分快速無損傷檢測技術等豐富了茶葉品質研究手段[42-43]。光譜技術的應用使得茶葉化學成分的測定更為靈敏迅速，而指紋圖譜技術的利用能有效地反映出化學成分和品質的聯(lián)系，每種茶葉品質化學成分指紋圖譜的建立和對其進行的解析也均有顯著的創(chuàng)新性。

安溪鐵觀音作為中歐互認的地理標志產品，在地理標志范圍內的不同區(qū)域也有因加工方式不同而產生品質各異、風味獨特的鐵觀音產品，確定產品來源可靠性，科學區(qū)分不同產地鐵觀音的品質在鐵觀音品質研究中具有重要意義，不同地域鐵觀音品質判別是鐵觀音品質化學研究的熱點及難點。不同產地鐵觀音的滋味或香氣特征指紋圖譜的建立旨在解決不同地域鐵觀音品質判別這一難點，科學區(qū)分各地鐵觀音品質特征。

判別模型常見于機器學習領域，其在茶葉上以計算機嗅覺視覺數(shù)字信息響應信號等的形式應用，可服務于推動茶葉加工的智能化和標準化?？焖贌o損傷檢測在各行各業(yè)都意義頗大，快速檢測極大地節(jié)省時間成本，無損測定在品質檢測中的應用極為廣闊?；瘜W成分是茶葉品質的內在決定因子，其檢測手段和分析手段無疑是茶葉品質化學研究的重點之一，串聯(lián)質譜定量分析技術與高分辨質譜非靶向篩查技術、基于質譜與化學計量學的代謝組學技術都是當前熱門研究手段。

基于現(xiàn)有研究手段，在品質成分快速測定領域可以進一步開展研究，通過成分測定、數(shù)據分析，再結合化學計量法建立可靠的能廣泛運用的模型，運用光譜、質譜技術實現(xiàn)化學物質含量的快速測定。目前模型的建立仍處于摸索階段，還需大量數(shù)據和巧妙分析，以建立起能廣泛應用的快速測定模型。

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