基于多元統(tǒng)計(jì)分析的不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的化學(xué)品質(zhì)

柳鎮(zhèn)章，陳 彬，蔡銀筆，鄭玉成，鄧慧莉，汶 波，楊 云，林榮溪，孫 云,*

（1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué) 茶學(xué)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；3.福建省安溪八馬茶業(yè)有限公司，福建 泉州 362442）

茶是我國(guó)的傳統(tǒng)飲料，已有上千年歷史，除了藥用價(jià)值外，其風(fēng)味品質(zhì)也備受關(guān)注。茶葉風(fēng)味品質(zhì)一直是茶行業(yè)研究熱點(diǎn)。茶葉的風(fēng)味品質(zhì)主要體現(xiàn)在滋味和香氣上，滋味主要由茶湯中的可溶性成分決定，香氣主要由揮發(fā)性成分決定。茶葉化學(xué)品質(zhì)是在茶葉感官審評(píng)基礎(chǔ)上，通過化學(xué)檢驗(yàn)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法，對(duì)茶葉中的化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合主成分分析（principal component analysis，PCA）、偏最小二乘判別分析（partial least squares discrimination analysis，PLS-DA）、層次聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）等多元統(tǒng)計(jì)分析方法，構(gòu)建茶葉品質(zhì)與化學(xué)成分間的關(guān)系模型。多元統(tǒng)計(jì)分析廣泛應(yīng)用于區(qū)分不同品種、不同產(chǎn)地、不同等級(jí)等的茶葉研究中。翁晶晶等應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)不同風(fēng)味類型的漳平水仙茶進(jìn)行研究，結(jié)果表明“水仙王子”和“水仙公主”在滋味、香氣成分上存在明顯差異。Wang Wei等利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)不同等級(jí)濃香型鐵觀音樣品進(jìn)行香氣組分研究，結(jié)果表明不同等級(jí)濃香型鐵觀音的香氣種類和相對(duì)含量存在差異。

安溪鐵觀音茶是中國(guó)十大名茶之一，是中國(guó)十大茶葉區(qū)域公用品牌之一。鐵觀音茶按照其產(chǎn)品風(fēng)味分為清香型、濃香型和陳香型3大風(fēng)味類型。陳林等對(duì)不同風(fēng)味類型鐵觀音茶的香氣成分進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鐵觀音新茶與老茶存在差異，新茶香氣可劃分為“顯酸茶”、“正韻茶和青韻茶”、“濃香茶”3大類別。鐵觀音茶產(chǎn)品品質(zhì)差異的研究主要集中于單一香氣或滋味，且研究材料僅限于試驗(yàn)茶樣，而非市場(chǎng)流通的零售商品。李梅紅雖對(duì)不同風(fēng)味、不同等級(jí)鐵觀音進(jìn)行了風(fēng)味品質(zhì)研究，但局限于等級(jí)茶樣，不能代表多數(shù)消費(fèi)者所能購(gòu)買到的品質(zhì)。

市場(chǎng)流通的茶產(chǎn)品，一般需要經(jīng)過拼配等精制工藝，從而保證其產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的穩(wěn)定。本研究以八馬茶業(yè)6 款風(fēng)格的安溪鐵觀音茶產(chǎn)品為實(shí)驗(yàn)樣品，在感官審評(píng)的基礎(chǔ)上對(duì)茶樣的滋味、香氣組分進(jìn)行測(cè)定，應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法中的PCA、PLS-DA、HCA對(duì)其進(jìn)行分析，以研究不同風(fēng)格安溪鐵觀音茶產(chǎn)品在滋味和香氣上的化學(xué)成分差異，探索茶產(chǎn)品風(fēng)格長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定的方法。期望通過化學(xué)品質(zhì)的數(shù)據(jù)化，為安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的精制生產(chǎn)、品質(zhì)管理、風(fēng)味創(chuàng)新提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

安溪鐵觀音茶樣均由福建省安溪八馬茶業(yè)有限公司提供（均為市場(chǎng)在售產(chǎn)品），分別取6 款茶產(chǎn)品（A、B、C、D、E、F）的2019年春、2019年秋、2020年春3 個(gè)批次的產(chǎn)品作為實(shí)驗(yàn)茶樣，其風(fēng)格和風(fēng)味類型見表1。當(dāng)季取樣完畢后立即抽真空，并置于冰柜進(jìn)行低溫貯藏（-10 ℃），待3 個(gè)批次的樣品均取樣完畢后，再統(tǒng)一進(jìn)行回溫處理和后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

表1 6 款不同風(fēng)格的安溪鐵觀音茶產(chǎn)品Table 1 Information about Anxi Tieguanyin tea products tested in this study

堿式乙酸鉛、茚三酮、氯化亞錫（II）、六水氯化鋁、福林酚、甲醇、硫酸、鹽酸、無水碳酸鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；植物可溶性糖含量檢測(cè)試劑盒北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890B氣相色譜儀 美國(guó)Agilent公司；Pegasus HT飛行時(shí)間質(zhì)譜儀 美國(guó)LECO公司；Allegra 64R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；Infinite M200 PRO多功能酶標(biāo)儀 奧地利Tecan公司；UV-2800AH紫外分光光度計(jì) 美國(guó)Perkin Elmer公司。

1.3 方法

1.3.1 茶葉感官審評(píng)方法

由5 位評(píng)茶師嚴(yán)格按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》中烏龍茶蓋碗審評(píng)法，對(duì)外形（20%）、湯色（5%）、香氣（30%）、滋味（35%）、葉底（10%）5 項(xiàng)因子進(jìn)行審評(píng)。

外形審評(píng)包括形狀、色澤、整碎、凈度；內(nèi)質(zhì)審評(píng)步驟為：分別稱取5 g茶樣置于倒鐘形評(píng)茶杯中，快速注滿沸水，分3 次沖泡，沖泡時(shí)間分別為2、3、5 min；期間進(jìn)行香氣嗅聞，沖泡后對(duì)湯色、滋味進(jìn)行審評(píng)，審評(píng)結(jié)果以第二道作為主要依據(jù)；沖泡結(jié)束后，將葉底置于搪瓷盤內(nèi)加入冷清水進(jìn)行葉底審評(píng)。

1.3.2 茶葉關(guān)鍵滋味成分測(cè)定

按照臺(tái)式烘干箱快速法（120 ℃，60 min）測(cè)定茶葉含水率；按照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測(cè)定》測(cè)定水浸出物含量；按照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》測(cè)定茶多酚含量；按照GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測(cè)定》測(cè)定游離氨基酸含量；采用AlCl比色法測(cè)定黃酮類物質(zhì)含量；采用蒽酮比色法，按照試劑盒說明測(cè)定可溶性糖含量；按照GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測(cè)定》測(cè)定咖啡堿含量；采用系統(tǒng)分析法測(cè)定茶紅素、茶黃素和茶褐素的含量；得到茶多酚與游離氨基酸含量，計(jì)算酚氨比。

1.3.3 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定茶葉香氣成分

1.3.3.1 茶葉樣品處理及香氣提取

稱取2.0 g研磨后的茶樣粉末至固相微萃取螺紋瓶中，旋緊螺紋瓶蓋。同時(shí)等量混合每個(gè)樣品制備3 個(gè)質(zhì)控（quality control，QC）樣品，每采集6 個(gè)樣品數(shù)據(jù)采集1 個(gè)QC樣品數(shù)據(jù)，用于檢測(cè)儀器穩(wěn)定性。

65 μm PDMS/DVB固相微萃取頭；老化溫度250 ℃；老化時(shí)間30 min；孵育溫度80 ℃；孵育時(shí)間31 min；樣品香氣提取時(shí)間60 min；解吸附時(shí)間3.5 min。

1.3.3.2 氣相色譜條件

色譜柱：Rxi-5sil MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；柱溫：320～350 ℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；氣相色譜-質(zhì)譜連接口溫度：275 ℃；載氣：氦氣（純度＞99.999%）；過柱流速：1 mL/min；清洗氣流速：3 mL/min；升溫程序：起始溫度50 ℃保持5 min后，先以3 ℃/min升溫至210 ℃保持5 min，再以15 ℃/min升溫至230 ℃保持5 min。

1.3.3.3 質(zhì)譜條件

電子電離源（electron ionization，EI）；離子源溫度：250 ℃；電子能量：70 eV；檢測(cè)器電壓：1 530 V；采集速率：每秒10 張譜圖；質(zhì)量掃描范圍/30～500；數(shù)據(jù)采集時(shí)間：200 s。

1.4 數(shù)據(jù)處理

從氣相色譜-質(zhì)譜獲得的原始數(shù)據(jù)采用Chroma TOF軟件分析處理，總離子色譜圖通過NIST 2014譜庫(kù)進(jìn)行化合物成分檢索，并結(jié)合保留時(shí)間和質(zhì)譜進(jìn)一步確認(rèn)香氣成分。

采用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、SPSS 26.0軟件對(duì)1.3.2節(jié)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、TBtools 1.098軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行HCA并繪制熱圖、OmicShare 6.3.0在線網(wǎng)站進(jìn)行PCA、MetaboAnalyst 5.0（https://www.metaboanalyst.ca）進(jìn)行PLS-DA并利用GraphPad Prism 9進(jìn)行相關(guān)圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同風(fēng)格安溪鐵觀音茶產(chǎn)品感官審評(píng)分析

如表2所示，各款茶產(chǎn)品風(fēng)格特征鮮明，在感官審評(píng)5 項(xiàng)因子方面存在一定差異，可以反映出不同產(chǎn)品的品質(zhì)特點(diǎn)。清香型茶產(chǎn)品A、B整體呈外形緊結(jié)鮮綠、香氣清高、滋味鮮醇的特點(diǎn)；相比之下，產(chǎn)品B外形圓結(jié)重實(shí)、翠綠潤(rùn)、砂綠明顯優(yōu)于產(chǎn)品A，其香氣清高持久有蘭花香，滋味上“音韻”更顯，具有更優(yōu)異的品質(zhì)風(fēng)味，因而綜合評(píng)分高于產(chǎn)品A。濃香型鐵觀音茶與清香型鐵觀音茶最主要差異在于濃香型鐵觀音茶經(jīng)過焙火工藝，感官審評(píng)中發(fā)現(xiàn)不同濃香型茶產(chǎn)品的焙火程度并不一致。產(chǎn)品C、D焙火程度較輕，接近傳統(tǒng)“韻香”鐵觀音茶，產(chǎn)品E、F焙火程度稍高屬于典型濃香型鐵觀音茶。濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F總體呈外形緊結(jié)烏綠、香氣濃郁、滋味醇厚的特點(diǎn)；外形上產(chǎn)品E、F比C、D具有更加明顯的砂綠；在湯色上產(chǎn)品C、D、E逐漸加深，從淺金黃到蜜黃，產(chǎn)品F的湯色介于產(chǎn)品C、D之間呈杏黃色；在香氣上濃香型茶產(chǎn)品均表現(xiàn)出濃郁特征，產(chǎn)品E有蘭花香，產(chǎn)品F具有濃郁“花果香”；在滋味上產(chǎn)品E、F比產(chǎn)品C、D濃厚更好、“音韻”特征更明顯。產(chǎn)品C、D、E、F在外形、湯色、香氣、滋味、葉底上品質(zhì)表現(xiàn)均呈階梯式上升，因而綜合得分呈上升趨勢(shì)。

2.2 不同風(fēng)格安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的關(guān)鍵滋味成分分析

2.2.1 關(guān)鍵滋味成分含量與差異分析

由圖1可知，一些風(fēng)格的安溪鐵觀音茶產(chǎn)品在含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)、茶褐素含量以及酚氨比上存在顯著差異。6 款茶產(chǎn)品含水率均符合安溪鐵觀音茶產(chǎn)品國(guó)標(biāo)要求（≤7%），產(chǎn)品A含水率最高（6.61%）且顯著高于產(chǎn)品E（5.51%），差值為1.1%。一般情況下清香型鐵觀音茶具有較高的游離氨基酸含量，清香型茶產(chǎn)品B游離氨基酸含量最高（1.63%）且顯著高于產(chǎn)品E（1.15%），差值為0.48%。產(chǎn)品F具有較高的黃酮類物質(zhì)含量（12.22 mg/g）且顯著高于產(chǎn)品A（9.37 mg/g）。產(chǎn)品F茶褐素含量最高（1.88%）且顯著高于產(chǎn)品A（1.72%）。酚氨比是反映茶葉滋味品質(zhì)的重要指標(biāo)，低酚氨比值的茶葉滋味更鮮醇。產(chǎn)品E的酚氨比最大（15.00）且顯著高于產(chǎn)品A（10.55）、B（10.53）、C（11.12）。除此之外，不同風(fēng)格茶產(chǎn)品間的水浸出物、茶多酚、咖啡堿、可溶性糖、茶黃素、茶紅素含量沒有顯著差異，說明這些滋味成分對(duì)產(chǎn)品風(fēng)格差異貢獻(xiàn)較弱。因此，含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)、茶褐素可能是形成茶產(chǎn)品不同風(fēng)格的主要滋味成分。

表2 不同風(fēng)格安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的感官審評(píng)結(jié)果Table 2 Sensory evaluation of Anxi Tieguanyin products

圖1 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品關(guān)鍵滋味成分的含量Fig. 1 Contents of key flavor components in different Anxi Tieguanyin tea products

2.2.2 多元統(tǒng)計(jì)分析關(guān)鍵滋味成分

為進(jìn)一步探究關(guān)鍵滋味成分與茶產(chǎn)品的關(guān)系，對(duì)18 個(gè)茶樣的11 個(gè)滋味成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行PCA。由圖2可知，前兩個(gè)PC的累計(jì)貢獻(xiàn)率為91.4%，可以有效反映不同茶產(chǎn)品間的關(guān)系。PCA得分圖中茶產(chǎn)品重合度表示，6 款茶產(chǎn)品大致分為3 組（A與B、C與D、E與F），可以認(rèn)為同一組茶產(chǎn)品的滋味品質(zhì)較為接近；產(chǎn)品A、B和產(chǎn)品E、F完全分開，所以產(chǎn)品A、B和產(chǎn)品E、F滋味品質(zhì)的差異最為明顯；產(chǎn)品C、D介于產(chǎn)品A、B和產(chǎn)品E、F之間，說明這6 款產(chǎn)品在滋味品質(zhì)上具有一定的關(guān)聯(lián)度，同時(shí)又各具風(fēng)格特色，與感官審評(píng)結(jié)果相符。

圖2 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品關(guān)鍵滋味成分的PCA得分圖Fig. 2 PCA score plot of key flavor components in different Anxi Tieguanyin tea products

為進(jìn)一步分析各款茶產(chǎn)品的關(guān)鍵滋味成分，對(duì)每款茶產(chǎn)品與其余茶產(chǎn)品的集合進(jìn)行PLS-DA。結(jié)果表明（圖3、表3），PLS-DA模型可靠性差；方差總和（）分別為0.422、0.216、0.235、0.424、0.401、0.246，預(yù)測(cè)能力（）分別為-0.315、-0.820、-0.501、-0.196、-0.170、-0.563，各模型經(jīng)100 次交叉驗(yàn)證后，值不低于0.05；說明單一茶產(chǎn)品在關(guān)鍵滋味成分上與其他茶產(chǎn)品的集合無法完全區(qū)分開。然而，當(dāng)變量投影重要性指標(biāo)（variable importance in projection，VIP）得分大于1時(shí)，仍具有一定的參考意義。其中，酚氨比、黃酮類物質(zhì)、含水率、可溶性糖、游離氨基酸、茶黃素是決定產(chǎn)品A與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分；酚氨比、游離氨基酸、茶紅素是決定產(chǎn)品B與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分；游離氨基酸、茶黃素、茶紅素是決定產(chǎn)品C與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分；茶黃素、可溶性糖是決定產(chǎn)品D與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分；游離氨基酸、酚氨比、含水率、茶黃素是決定產(chǎn)品E與茶其他產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分；游離氨基酸、茶黃素、黃酮類物質(zhì)、酚氨比是決定產(chǎn)品F與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要滋味成分。因此，通過PLS-DA共篩出7 個(gè)主要滋味成分，分別為含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)、可溶性糖、茶黃素、茶紅素、酚氨比，這些成分是決定不同茶產(chǎn)品滋味品質(zhì)差異的主要成分。

圖3 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品關(guān)鍵滋味成分的PLS-DA得分圖Fig. 3 PLS-DA score plots of key flavor components in different Anxi Tieguanyin tea products

表3 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品滋味成分PLS-DA變量因子及VIP值Table 3 PLS-DA variable factors and VIP values of flavor components among different Anxi Tieguanyin tea products

通過PCA、PLS-DA發(fā)現(xiàn)6 款茶產(chǎn)品間的滋味品質(zhì)區(qū)分度較低，為探究影響茶產(chǎn)品滋味品質(zhì)的因素，繼續(xù)進(jìn)行HCA。由圖4可知，茶產(chǎn)品聚為兩大類別，以2019年春（A1、B1、C1、D1、E1、F1）和2019年秋的部分（A2、B2、C2、D2）聚為第一大類，2020年春（A3、B3、C3、D3、E3、F3）和2019年秋的部分（E2、F2）聚為另一大類。在同一大類中，滋味品質(zhì)相近的茶產(chǎn)品會(huì)先被聚合在一起，其中產(chǎn)品C2與D2、E1與F1、A1與B1最先聚合，其次為C1與D1、E2與F2、E3與F3、C3與D3、A3與B3的聚合。表明產(chǎn)品A與B、C與D、E與F具有較強(qiáng)相似性，與感官審評(píng)、PCA結(jié)果相符，反映出不同茶產(chǎn)品滋味品質(zhì)可能受“焙火”工藝影響，也受不同季節(jié)原料影響。

圖4 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品關(guān)鍵滋味成分的HCA圖Fig. 4 HCA heatmap of key flavor components in different Anxi Tieguanyin tea products

2.3 不同風(fēng)格安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的香氣成分分析

2.3.1 氣相色譜-質(zhì)譜分析香氣組分及含量

共檢出揮發(fā)性香氣成分302 個(gè)，經(jīng)NIST庫(kù)檢索對(duì)比，鑒別出104 個(gè)香氣成分（表4），包括烷烴和烯烴類20 個(gè)、醇類化合物10 個(gè)、醛類化合物16 個(gè)、酮類化合物19 個(gè)、酯類化合物17 個(gè)、內(nèi)酯類化合物5 個(gè)、酚類化合物1 個(gè)、雜氧化合物6 個(gè)、含氮化合物10 個(gè)。共81 個(gè)香氣成分為6 款茶產(chǎn)品所共有，占鑒定出總香氣成分的77.88%。其中，所有茶產(chǎn)品共有且相對(duì)含量均值不低于2%的香氣成分有橙花叔醇（29.60%）、-法尼烯（22.36%）、吲哚（12.69%）、茉莉內(nèi)酯（2.93%）、香葉基丙酮（2.50%）、(,)-2,4-庚二烯醛（2.31%）、甲基庚烯酮（2.12%）。此外，芐異腈為清香型茶產(chǎn)品A、B獨(dú)有；有17 個(gè)香氣成分為濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F獨(dú)有，且相對(duì)含量均值不低于0.5%的香氣成分有2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4()-吡喃-4-酮（1.23%）、-亞甲基--戊內(nèi)酯（0.99%）、-乙基琥珀酰亞胺（0.56%）、-己內(nèi)酯（0.51%）。

對(duì)104 個(gè)香氣成分進(jìn)行產(chǎn)品間單因素方差分析，結(jié)果表明，6 款茶產(chǎn)品的香氣成分中有33 個(gè)香氣成分存在顯著差異，其中含量較高的香氣成分有吲哚、茉莉內(nèi)酯。清香型茶產(chǎn)品A、B中的吲哚相對(duì)含量顯著高于濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F，產(chǎn)品A（24.55%）、B（21.72%）顯著高于產(chǎn)品C（4.80%）、D（7.32%）、E（9.11%）、F（8.64%）。清香型茶產(chǎn)品A（4.18%）、B（4.17%）中的茉莉內(nèi)酯的相對(duì)含量顯著高于濃香型茶產(chǎn)品C（1.61%）、D（2.11%）、E（2.75%）、F（2.75%），產(chǎn)品C茉莉內(nèi)酯含量最低，且顯著低于產(chǎn)品E、F。

表4 鑒定出不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的香氣成分Table 4 Relative contents of aroma components in different Anxi Tieguanyin tea products

續(xù)表4

續(xù)表4

對(duì)產(chǎn)品香氣成分進(jìn)行歸類，分析各種香氣類型的占比情況，結(jié)果如圖5所示。烷烴及烯烴類和醇類化合物是相對(duì)含量占比最高的香氣類型，在各種茶產(chǎn)品中占比均為50%以上；這兩類化合物雖然在各種茶產(chǎn)品中相對(duì)含量的占比略有不同，但無顯著差異。含氮化合物在清香型茶產(chǎn)品A、B中相對(duì)含量顯著高于濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F，主要是由于清香型鐵觀音茶中吲哚含量較高。濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F中的醛類、酮類、內(nèi)酯類化合物的相對(duì)含量普遍高于清香型產(chǎn)品A、B，但均未達(dá)到顯著差異。

圖5 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品香氣類型的相對(duì)含量Fig. 5 Relative content of each aroma type in different Anxi Tieguanyin tea products

2.3.2 多元統(tǒng)計(jì)分析香氣成分

對(duì)18 個(gè)茶樣的所測(cè)的香氣成分進(jìn)行茶產(chǎn)品間PCA。由圖6可知，前兩個(gè)PC的累計(jì)貢獻(xiàn)率為80.5%，且QC樣品集中于坐標(biāo)軸原點(diǎn)附近，說明機(jī)器穩(wěn)定性好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。清香型茶產(chǎn)品A、B與濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F在香氣組分上可以完全區(qū)分開。產(chǎn)品A與B、產(chǎn)品C與D、產(chǎn)品E與F在香氣上具有一定的相似性，與感官審評(píng)結(jié)果、關(guān)鍵滋味成分分析結(jié)果相呼應(yīng)。

圖6 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品香氣成分的PCA得分圖Fig. 6 PCA score plot of aroma components in different Anxi Tieguanyin tea products

進(jìn)一步分析各款茶產(chǎn)品關(guān)鍵香氣成分的差異，對(duì)每款茶產(chǎn)品與除其余茶產(chǎn)品的集合進(jìn)行PLS-DA。結(jié)果表明（圖7、表5），PLS-DA模型可靠性較差；方差總和（）分別為0.570、4.889、0.337、0.231、0.088、0.441，預(yù)測(cè)能力（）分別為0.155、0.187、-0.052、-2.361、-0.603、-2.248，各模型經(jīng)100 次交叉驗(yàn)證后，值不低于0.05；說明單一茶產(chǎn)品在香氣成分上與其他茶產(chǎn)品的集合無法完全區(qū)分開。吲哚、橙花叔醇、-法尼烯、(,)-2,4-庚二烯醛、己酸葉醇酯是決定產(chǎn)品A與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；吲哚、橙花叔醇、-法尼烯、(,)-2,4-庚二烯醛、3,4-脫氫--紫羅蘭酮是決定產(chǎn)品B與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；吲哚、橙花叔醇、(,)-2,4-庚二烯醛、3,4-脫氫--紫羅蘭酮、香葉基丙酮、-石竹烯是決定產(chǎn)品C與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；吲哚、-法尼烯、橙花叔醇、(,)-2,4-庚二烯醛、茉莉內(nèi)酯是決定產(chǎn)品D與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；吲哚、-法尼烯、橙花叔醇、苯乙醇是決定產(chǎn)品E與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；吲哚、-法尼烯、橙花叔醇、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4()-吡喃-4-酮、己酸葉醇酯是決定產(chǎn)品E與其他茶產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)差異的主要香氣成分；這是因?yàn)檫@些香氣成分的VIP得分大于1。因此，通過PLS-DA共篩出11 個(gè)主要香氣成分，分別為吲哚、橙花叔醇、-法尼烯、(,)-2,4-庚二烯醛、己酸葉醇酯、3,4-脫氫--紫羅蘭酮、香葉基丙酮、-石竹烯、茉莉內(nèi)酯、苯乙醇、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4()-吡喃-4-酮，這些成分是決定不同產(chǎn)品香氣差異的關(guān)鍵成分。

圖7 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的PLS-DA得分圖Fig. 7 PLS-DA score plot of aroma components of different Anxi Tieguanyin tea products

對(duì)香氣成分進(jìn)行HCA，探究影響茶產(chǎn)品香氣風(fēng)味品質(zhì)的因素。由圖8可知，香氣成分聚為兩大類別，其中清香型茶產(chǎn)品A、B聚為一大類，濃香型產(chǎn)品C、D、E、F聚為另一大類，說明安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的香氣風(fēng)味品質(zhì)與是否經(jīng)過焙火工藝有關(guān)。在同一大類中，茶產(chǎn)品A3與B3、B1與B2、E1與F1、E2與F2、E3與F3最早聚類在一起，所以它們的香氣風(fēng)味品質(zhì)較為相近，認(rèn)為產(chǎn)品A與B、E與F在香氣風(fēng)味品質(zhì)上相近。通過HCA結(jié)果，還能發(fā)現(xiàn)香氣品質(zhì)在一定程度上受不同季節(jié)原料影響。

表5 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品香氣成分PLS-DA變量因子及VIP值（前10）Table 5 PLS-DA variable factors and VIP values of top ten aroma components among different Anxi Tieguanyin tea products

圖8 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品香氣成分的HCA圖Fig. 8 HCA heatmap of key aroma components in different Anxi Tieguanyin tea products

3 討 論

3.1 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)特征

安溪鐵觀音茶品質(zhì)優(yōu)異，具有“蘭花香、觀音韻”的特點(diǎn)，市場(chǎng)銷售的茶產(chǎn)品在風(fēng)格上略有差異。本研究基于八馬茶業(yè)公司的不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品，通過感官審評(píng)多批次的同一茶產(chǎn)品，確定了各茶產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)。產(chǎn)品A與市售消青鐵觀音茶風(fēng)格相近；產(chǎn)品B與市售正味鐵觀音茶風(fēng)格相近；產(chǎn)品C屬于濃香型鐵觀音茶，但焙火程度較低，與傳統(tǒng)韻香鐵觀音茶相近；產(chǎn)品D焙火程度稍高于產(chǎn)品C，品質(zhì)風(fēng)味介于韻香和濃香鐵觀音茶之間；產(chǎn)品E屬于濃香鐵觀音茶，具有濃郁“蘭花香”，產(chǎn)品F是高端濃香型鐵觀音茶代表，焙火程度介于產(chǎn)品D和E之間，具有馥郁“花果香”。6 款產(chǎn)品在不同批次上表現(xiàn)出輕微差異，但均能保持其產(chǎn)品風(fēng)格特征，這與該款茶產(chǎn)品所使用的原料以及焙火工藝密切相關(guān)。

3.2 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的滋味差異

茶湯中的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等滋味成分的含量及比例是形成茶葉滋味品質(zhì)的關(guān)鍵因素。本研究通過測(cè)定不同茶產(chǎn)品的滋味成分含量，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析，最終發(fā)現(xiàn)含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)是造成不同茶產(chǎn)品滋味差異的主要物質(zhì)。茶葉中的含水率主要與干燥、烘焙等工藝有關(guān)，研究表明茶葉中的含水率與干燥、烘焙程度呈負(fù)相關(guān)，同時(shí)密切影響茶葉品質(zhì)。游離氨基酸是茶湯中重要滋味成分，是決定滋味品質(zhì)的重要成分，主要成分有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等，滋味表現(xiàn)為鮮甜味。黃酮類物質(zhì)是茶葉中的主要滋味成分，具有澀味，能增強(qiáng)咖啡堿的苦味。根據(jù)王麗等研究，隨著焙火程度的增加，茶葉中的含水率、游離氨基酸含量呈下降趨勢(shì)，黃酮含量呈先下降后上升趨勢(shì)。本研究認(rèn)為不同焙火程度是造成不同茶產(chǎn)品滋味差異的主要原因，清香型茶產(chǎn)品A、B沒有焙火，具有較高含水率、游離氨基酸含量，因而滋味呈“清醇、鮮醇”的特點(diǎn)；濃香型產(chǎn)品C、D進(jìn)行輕微焙火，含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)含量處于產(chǎn)品A、B與E、F之間，因而滋味呈“醇和”的特點(diǎn)；濃香型E、F焙火程度較高，具有較高含量的黃酮類物質(zhì)，滋味呈“濃醇”的特點(diǎn)。

3.3 不同安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的香氣差異

揮發(fā)性香氣組成及其含量是產(chǎn)品形成不同香氣特征的關(guān)鍵因素。本研究中通過檢測(cè)不同茶產(chǎn)品香氣成分的相對(duì)含量，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析，最終篩選出3 個(gè)決定不同安溪鐵觀音產(chǎn)品香氣特征的關(guān)鍵香氣成分，分別是吲哚、茉莉內(nèi)酯、己酸葉醇酯。吲哚、茉莉內(nèi)酯是烏龍茶的重要香氣成分，其中吲哚在搖青過程中大量積累并呈茉莉花香，濃香型鐵觀音茶經(jīng)過高溫烘焙，會(huì)使吲哚含量降低，己酸葉醇酯具有清鮮果香。本研究清香型茶產(chǎn)品A、B中吲哚、茉莉內(nèi)酯、己酸葉醇酯的相對(duì)含量較高，因而具有清高的花香。產(chǎn)品A的香氣中帶有較濃的“青氣”，產(chǎn)品B的香氣中具有淡雅的“蘭花香”。其中，產(chǎn)品A保留了更多具有“青氣”的酯類香氣，例如：產(chǎn)品A中的酯類香氣,-3-己烯酸-3-己烯酯，就具有強(qiáng)烈“青氣”。濃香型茶產(chǎn)品C、D、E、F受焙火工藝影響，吲哚、茉莉內(nèi)酯、己酸葉醇酯含量大幅降低，同時(shí)大量生成帶有“烘焙甜香”的呋喃、吡嗪等物質(zhì)。產(chǎn)品C、D僅經(jīng)過輕微烘焙，其中吲哚、茉莉內(nèi)酯香氣成分含量最低，因而香氣僅表現(xiàn)為較濃郁。產(chǎn)品D的吲哚、茉莉內(nèi)酯、己酸葉醇酯含量均高于產(chǎn)品C，因而產(chǎn)品D的香氣更持久。與產(chǎn)品C、D相比，產(chǎn)品E、F保留了更多的吲哚、茉莉內(nèi)酯，因而香氣更加濃郁且具有“花果香”。醛類香氣體現(xiàn)為“清香”、“花果香”，而產(chǎn)品F的醛類香氣含量高于產(chǎn)品E，這可能是產(chǎn)品F香氣更加“馥郁”，“花果香”更明顯的原因。不同鐵觀音香型茶產(chǎn)品的主要香氣物質(zhì)與前人報(bào)道吻合。在本研究中產(chǎn)品E、F烘焙程度較高，本應(yīng)該具有更低的吲哚、茉莉內(nèi)酯，這可能與產(chǎn)品E、F使用了更高級(jí)的原料具有更豐富的香氣成分有關(guān)。

橙花叔醇、-法尼烯、(,)-2,4-庚二烯醛、3,4-脫氫--紫羅蘭酮、香葉基丙酮、-石竹烯、苯乙醇、2,3-二氫-3,5二羥基-6-甲基-4()-吡喃-4-酮、甲基庚烯酮是茶葉中常見的香氣成分，在本研究6 款產(chǎn)品中相對(duì)含量較高，對(duì)產(chǎn)品香氣可能具有積極貢獻(xiàn)，但在產(chǎn)品間沒有體現(xiàn)出顯著差異，因而沒有將它們篩選為產(chǎn)品香氣特征的關(guān)鍵香氣成分。

4 結(jié) 論

以八馬茶業(yè)公司的6 款不同風(fēng)味類型安溪鐵觀音茶產(chǎn)品為實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)果表明含水率、游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)含量的差異是造成不同茶產(chǎn)品滋味差異的關(guān)鍵物質(zhì)；吲哚、茉莉內(nèi)酯、己酸葉醇酯是決定不同茶產(chǎn)品香氣差異的關(guān)鍵物質(zhì)；不同產(chǎn)品風(fēng)格受滋味和香氣共同影響。安溪鐵觀音茶產(chǎn)品風(fēng)格特征受產(chǎn)品原料和焙火工藝的影響，在滋味上主要受焙火工藝影響明顯，香氣上受不同季節(jié)的原料和焙火工藝共同影響。為保證安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的穩(wěn)定，可考慮將不同季節(jié)的原料進(jìn)行混合拼配。茶葉產(chǎn)品化學(xué)品質(zhì)研究是未來茶葉發(fā)展的重點(diǎn)，本研究通過將化學(xué)品質(zhì)數(shù)據(jù)化，為安溪鐵觀音茶產(chǎn)品的精制生產(chǎn)、品質(zhì)管理、風(fēng)味創(chuàng)新提供一定理論依據(jù)，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。未來不同檔次市售茶產(chǎn)品的風(fēng)味化學(xué)物質(zhì)需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步地研究。