定量描述分析和高效液相色譜指紋圖譜在茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

李翔 聶青玉 許彥

摘要：文章綜述了定量描述分析（QDA）技術(shù)和高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜技術(shù)在茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)中的研究進(jìn)展，提出其在目前的研究中存在的不足，并對(duì)未來(lái)茶葉中QDA技術(shù)和HPLC指紋圖譜技術(shù)的發(fā)展方向提出建議。

關(guān)鍵詞：茶葉品質(zhì);QDA;HPLC指紋圖譜;評(píng)價(jià)

Application Research Status of Quantitative

Descriptive Analysis and HPLC

Fingerprint in Tea Quality Evaluation

LI Xiang， NIE Qingyu*， XU Yan

Chongqing Three Gorges Vocational College， Chongqing 404155， China

Abstract： In this paper， the research progress of quantitative descriptive analysis （QDA） and HPLC fingerprint in the

evaluation of tea quality was reviewed. The shortcomings in current research were pointed out and the development

suggestions for the future were put forward.

Keywords： tea quality， QDA， HPLC fingerprint， evaluation

茶葉的品質(zhì)因受茶樹品種、栽培環(huán)境、加工工藝等因素的影響[1]，形成各茶類典型品質(zhì)特征，從而具有較高的辨識(shí)度。不少研究解析了不同產(chǎn)地茶葉的典型品質(zhì)特征，對(duì)精準(zhǔn)提升茶葉產(chǎn)品品質(zhì)，助其找準(zhǔn)市場(chǎng)定位，正確研判發(fā)展方向都具有重要的意義[2-4]。

傳統(tǒng)的感官審評(píng)已形成了比較成熟的技術(shù)體系，評(píng)判茶葉外形、色澤、滋味、香氣、葉底等品質(zhì)特征[5]，并有《茶葉感官審評(píng)方法》（GB/T 23776—2018）作為標(biāo)準(zhǔn)[6]，但感官審評(píng)方法依賴于評(píng)茶師個(gè)人的評(píng)審水平和尺度把握，且審評(píng)術(shù)語(yǔ)中存在“稍、較、尚”等不確切的程度副詞，使得傳統(tǒng)的感官審評(píng)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化控制。因此，研究者開始了現(xiàn)代評(píng)價(jià)技術(shù)的探索，定量描述分析（Quantitative descriptive analysis，QDA）和高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜技術(shù)在茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)中發(fā)展非常迅速，本文綜述這2種方法的應(yīng)用研究進(jìn)展。

一、QDA技術(shù)在茶葉評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

QDA方法是在傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，將定量評(píng)價(jià)和描述分析有效結(jié)合的一種方法，對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的把控。首先，為了降低審評(píng)人員個(gè)體感官差異對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，對(duì)審評(píng)員進(jìn)行篩選和長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)，使其能夠?qū)λ捎玫拿枋鲈~的感官表達(dá)和強(qiáng)烈程度量級(jí)客觀準(zhǔn)確地識(shí)別[7]。其次，對(duì)審評(píng)員能力進(jìn)行評(píng)估，以確保審評(píng)員對(duì)樣品的區(qū)分能力、評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性和準(zhǔn)確性，李歡歡等[8]采用Panel Check 1.4.0軟件對(duì)審評(píng)小組的一致性、區(qū)分能力和重復(fù)性進(jìn)行了評(píng)估，對(duì)審評(píng)小組成員進(jìn)行了進(jìn)一步篩選，提高了審評(píng)結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。最后，對(duì)樣品感官描述進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以得到茶葉樣品客觀和全面的分析評(píng)價(jià)結(jié)果，并可用于和化學(xué)成分檢驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性分析[9]。QDA的結(jié)果表達(dá)亦非常直觀，毛世紅[10]用蛛網(wǎng)圖的形式來(lái)展示工夫紅茶多種滋味和香氣在不同樣品中的表達(dá)，讓風(fēng)味的表達(dá)可視化。綜上，QDA法具有科學(xué)、客觀以及結(jié)果表達(dá)直觀等優(yōu)勢(shì)，很大程度上克服了感官審評(píng)中對(duì)人的主觀判斷的依賴，被越來(lái)越多地應(yīng)用于茶葉審評(píng)以及關(guān)鍵滋味成分的分析中[11-15]。

二、基于茶葉基礎(chǔ)化學(xué)物質(zhì)

的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)研究

茶葉的品質(zhì)與其內(nèi)在化學(xué)物質(zhì)密切相關(guān)，通過(guò)測(cè)定茶葉內(nèi)含物質(zhì)的含量可以反映其品質(zhì)特征，例如用茶葉的氨酚比來(lái)評(píng)價(jià)茶葉的品質(zhì)等[16]。然而，茶葉生化成分種類眾多，僅被鑒別出的香氣成分就多達(dá)600種[17]，而茶中的氨基酸類[18]、兒茶素類[19-20]、黃酮醇及其苷類[21]、有機(jī)酸類以及糖類[22]物質(zhì)均能夠直接或間接影響茶的滋味，且這些呈味物質(zhì)之間又相互作用和影響[23-25]，很多呈味物質(zhì)又有多種屬性和不同閾值[23，26]。因此，定性分析一種或幾種化學(xué)成分不能全面地反映茶葉的風(fēng)味品質(zhì)特征。

基于茶葉中生化物質(zhì)的復(fù)雜程度，應(yīng)用化學(xué)指紋圖譜分析茶葉品質(zhì)已成為研究熱點(diǎn)之一[27]。化學(xué)指紋圖譜技術(shù)是一種以各種色譜、光譜、電化學(xué)檢測(cè)為依托，采用一定的分析手段得到反映被測(cè)樣品特征性共有峰的圖譜，能夠較為全面地描述樣品內(nèi)含物質(zhì)的種類與含量[28-30]。其特點(diǎn)是整體性和模糊性，不能精密地得到組分與品質(zhì)之間的關(guān)系，但整體上可以準(zhǔn)確地區(qū)分樣品的類別[31]。通常結(jié)合化學(xué)計(jì)量法，如主成分分析法（PCA）、聚類分析法（CA）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法（ANN）、偏最小二乘法（PLS）等分析復(fù)雜的圖譜數(shù)據(jù)，被廣泛應(yīng)用于中藥材、食品等含有復(fù)雜基質(zhì)樣品的質(zhì)量控制、產(chǎn)地判別及品質(zhì)評(píng)價(jià)中[32-33]。

三、HPLC指紋圖譜在茶葉評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在茶葉化學(xué)指紋圖譜研究中，HPLC指紋圖譜技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、分離性能好、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠真實(shí)反映茶湯中的滋味成分，而滋味又是決定茶葉風(fēng)味品質(zhì)的主要權(quán)重因子。因此，HPLC指紋圖譜技術(shù)是構(gòu)建茶葉指紋圖譜最常用的技術(shù)之一。近年來(lái)，研究者們已經(jīng)廣泛利用HPLC指紋圖譜技術(shù)進(jìn)行了茶葉原產(chǎn)地判別[31，34-36]、茶葉類別和等級(jí)的判定[37-39]、茶樹品種的區(qū)分[40-41]、品質(zhì)評(píng)價(jià)[42]、茶樹樹齡[43]以及產(chǎn)區(qū)海拔[44]的鑒別，取得了豐碩的成果。這些研究極大推動(dòng)了HPLC指紋圖譜技術(shù)在茶葉中的鑒別和判定中的研究與運(yùn)用，為茶樹品種分析、茶葉產(chǎn)地鑒定和等級(jí)區(qū)分等提供了科學(xué)的依據(jù)。

當(dāng)前HPLC指紋圖譜技術(shù)在茶葉中的應(yīng)用研究還存在以下不足：其一，用于構(gòu)建HPLC指紋圖譜的數(shù)據(jù)信息還不夠全面。目前茶葉的HPLC指紋圖譜多以兒茶素和咖啡堿類物質(zhì)來(lái)構(gòu)建，然而僅靠單一分析方法或檢測(cè)技術(shù)獲得的指紋圖譜往往難以完整表征樣品復(fù)雜的化學(xué)指紋全貌[45]。雖然有研究獲得了兒茶素、咖啡堿、黃酮醇及其苷類物質(zhì)、游離氨基酸的HPLC指紋圖譜，并通過(guò)多元信息融合將3種色譜圖以串行方式進(jìn)行像素級(jí)融合，構(gòu)建了龍井茶三大產(chǎn)地的HPLC多元數(shù)字化指紋圖譜[29]，但直至目前，構(gòu)成茶湯滋味的成分物質(zhì)有機(jī)酸[46]和可溶性糖類[47]未被納入指紋圖譜數(shù)據(jù)考察;其二，用于構(gòu)建HPLC指紋圖譜的數(shù)據(jù)缺乏對(duì)滋味品質(zhì)特征及關(guān)鍵滋味物質(zhì)的表征。目前，用于構(gòu)建指紋圖譜的是樣本中相對(duì)峰面積較大的共有峰[48]，并沒(méi)有考慮到成分滋味活度值以及滋味成分間的相互影響，構(gòu)建的指紋圖譜可能會(huì)偏向一些對(duì)滋味品質(zhì)貢獻(xiàn)不大的成分，而弱化了對(duì)關(guān)鍵滋味成分的關(guān)注。這樣的指紋圖譜可代表某一類茶的共性特征，但不能判定其滋味品質(zhì)的成因，進(jìn)而缺乏對(duì)品質(zhì)控制和提升的意義。

四、建議與展望

目前，茶葉中HPLC指紋圖譜技術(shù)研究主要側(cè)重比較有分辨度的樣本，如不同茶類的HPLC特征指紋圖譜的研究，或是名優(yōu)茶類不同產(chǎn)地或品種的特征指紋圖譜建立[1，35，40]，這些樣本往往都是已經(jīng)公認(rèn)的，茶類之間有較大的差異，根據(jù)其固有的類別建立指紋圖譜并進(jìn)行判別驗(yàn)證已逐漸成熟。而國(guó)內(nèi)有很多新興特色茶葉產(chǎn)區(qū)，由于產(chǎn)區(qū)小，發(fā)展時(shí)間短，生產(chǎn)加工較為分散，亟需對(duì)此類產(chǎn)區(qū)的茶葉根據(jù)品質(zhì)進(jìn)行分類和梳理。

QDA技術(shù)的出現(xiàn)極大提升了感官審評(píng)的科學(xué)性和可控性，可進(jìn)一步研究其與HPLC出峰物質(zhì)的相關(guān)性，篩選對(duì)滋味影響較大的成分作為指紋圖譜特征峰，進(jìn)而使HPLC指紋圖譜技術(shù)具備表征風(fēng)味特性的能力。利用定量描述分析結(jié)合HPLC指紋圖譜，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)方法，有望從滋味品質(zhì)角度解析茶葉的滋味品質(zhì)特征，這不僅對(duì)新興茶葉產(chǎn)區(qū)快速厘清品系分類，改進(jìn)茶葉加工工藝凸顯區(qū)域茶葉典型品質(zhì)特征具有重要意義，還可為茶葉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定、工藝技術(shù)改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

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