茯磚茶感官特征定量描述與風(fēng)味輪構(gòu)建

朱 艷， 胡騰飛， 黃 甜， 鄭雪雪， 蕭 涵， 晏玲玲，王 超， 劉仲華， 黃建安，3， 李 勤*

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點實驗室， 湖南 長沙 410128；2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心， 湖南 長沙 410128；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物功能成分利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心， 湖南 長沙 410128；4. 益陽茶廠有限公司，湖南 益陽 413046；5. 杭州茶嘉茶業(yè)科技有限公司，浙江 杭州 310012）

茯磚茶屬于緊壓黑茶的一種，其主要以黑毛茶為原料，經(jīng)篩分、汽蒸、渥堆、壓制、發(fā)花和干燥等工序加工而成[1]。 微生物發(fā)酵是茯磚茶生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵步驟，形成了茯磚茶獨特的“菌花香”[2]。 近年來，茯磚茶因其獨特的風(fēng)味和抗肥胖、抗氧化、抑菌等多種保健功效而備受消費者青睞[3]。 茶葉感官審評是一種利用人體感覺器官評價茶葉品質(zhì)的實用性技術(shù)，是判斷茶葉品質(zhì)特征與優(yōu)劣的重要方法[4]，香氣、滋味等指標(biāo)是評價茶葉品質(zhì)的重要因素[5]。 蔣容港等采用感官審評及固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)， 并運用香氣活力值結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法，研究了茯磚茶特征香氣的呈香物質(zhì)及其來源[6]。沈程文等采用同時蒸餾萃取法結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)分析了湖南茯磚茶的香氣成分，并通過感官審評研究了湖南茯磚茶的品質(zhì)特征[7]。 隨著研究的增多， 人們對茯磚茶的風(fēng)味感官特征也有了一定了解。 結(jié)合感官審評與儀器定量分析，建立茶葉感官屬性與風(fēng)味物質(zhì)之間的聯(lián)系[8-10]，對茶葉風(fēng)味研究具有重要意義。

感官特征定量描述分析（QDA）是一種非常有效的描述性分析食品感官屬性的方法，由評價員完整地對樣品的各個感官特征的類型和強度進行評價[11]。風(fēng)味輪作為一種經(jīng)典的分類系統(tǒng)，提供貼切的產(chǎn)品描述詞，便于人們認(rèn)識、學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用產(chǎn)品的風(fēng)味感官特征[12]。 1995 年，美國精品咖啡協(xié)會首次提出風(fēng)味輪的概念，其漸漸應(yīng)用于茶葉、酒類等產(chǎn)品上[13]。目前，有很多研究者已建立了茶葉產(chǎn)品的風(fēng)味輪，如黃大茶[14]、普洱茶[15]風(fēng)味輪等。 感官審評結(jié)合風(fēng)味輪繪制，可為消費者提供清晰直觀的茯磚茶感官信息，用以判斷茯磚茶產(chǎn)品的優(yōu)劣，對于茯磚茶多樣化發(fā)展具有重要意義。

本研究中以茯磚茶為研究對象，通過建立感官審評小組對茯磚茶進行感官特征描述，得到茯磚茶感官特征描述詞，對描述詞進行篩選、歸類，構(gòu)建茯磚茶風(fēng)味輪，并建立茯磚茶感官特征定量描述詞匯表。 對茯磚茶進行感官特征定量描述分析，參照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11035[16]中感官特征描述詞選擇方法，通過M 值法結(jié)合方差分析， 并應(yīng)用主成分分析（principal component analysis，PCA）[17]和聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）[18]等方法，篩選出可以代表茯磚茶感官特征的主要描述詞，以便更好地描述和區(qū)分茯磚茶，以期為全面探究茯磚茶風(fēng)味品質(zhì)特征以及評價茯磚茶的品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗樣品

本實驗中所選茯磚茶樣品來自陜西、湖南、浙江3 個產(chǎn)區(qū)，共30 種。 樣品基本涵蓋了茯磚茶主要類型，且可以代表茯磚茶的主要風(fēng)味特征。 所用樣品在實驗前均由密封袋獨立包裝， 在常溫下保存。本實驗中所用的30 種茯磚茶樣品基本信息見表1。

表1 茶葉樣品基本信息Table 1 Tea samples and basic information

1.2 實驗方法

1.2.1 感官審評方法 依照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》中茶湯的制備方法。 將審評杯按次序整齊擺放， 分別稱取3 g 茯磚茶干茶， 均勻取樣，置于杯中，注入沸水（150 mL），加蓋浸泡8 min，按照沖泡先后順序?qū)⒉铚韵嗤乃俣葹r入評茶碗中，對香氣和滋味進行描述。 30 種茶葉樣品由感官審評小組通過預(yù)審評，選出具有代表性及差異性的茯磚茶樣品FZ4、FZ7、FZ14、FZ19、FZ24、FZ25、FZ26 作為后續(xù)茯磚茶感官特征主要描述詞應(yīng)用的樣品。

1.2.2 感官審評小組的建立 遵循GB/T 16291.1—2012[19]中的標(biāo)準(zhǔn)，考慮到興趣、身體狀況、時間、描述能力等因素從湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系學(xué)生中招募24名評價員。綜合感官預(yù)審評的表現(xiàn)，進一步篩選出6名人員（2 名男性和4 名女性）進行統(tǒng)一的感官特征描述分析培訓(xùn)，其中包括感官審評理論知識、感官特性和標(biāo)度的識別及使用等。

1.2.3 茯磚茶風(fēng)味輪的構(gòu)建 6 名評價員分別對30 種茶葉樣品進行感官特征描述分析，主要步驟如下：1）前期查閱文獻(xiàn)資料，提供基本的感官特征描述詞用于參考。 2）選擇來自陜西、湖南、浙江3 個產(chǎn)地的茯磚茶作為樣品。 3）審評結(jié)束后收集描述詞進行匯總，首先對描述詞進行初級篩選，刪除其中同義的、反義的及不相干的描述詞；其次對剩余描述詞再次進行篩選， 感官審評小組對結(jié)果進行討論，并把最后得到的描述詞歸類，歸納出風(fēng)味輪各層級的描述詞。 4）繪制茯磚茶風(fēng)味輪。

1.2.4 建立茯磚茶感官特征定量描述詞匯表 基于1.2.3 的結(jié)果， 甄選出一部分具有代表性的感官特征描述詞，并確定其定義和參比樣，建立茯磚茶感官特征定量描述詞匯表，對實物參比樣設(shè)置5 點標(biāo)度的強度值。 參比樣放入審評杯中供感官審評小組審評，感官審評小組進一步討論，并確定一致的參比樣強度值。

1.2.5 評價員量值能力的評價 感官審評小組在建立的茯磚茶感官特征定量描述詞匯表基礎(chǔ)上，對隨機選擇的10 種茯磚茶樣品進行感官審評， 并采用Panel Check 1.4.0 在線平臺對感官審評小組的區(qū)分樣品能力和重復(fù)性進行評估[14]。

1.2.6 茯磚茶感官特征定量描述分析 基于茯磚茶風(fēng)味輪的構(gòu)建，參考茯磚茶感官特征定量描述詞匯表， 感官審評小組分別對30 種茯磚茶樣品進行感官特征定量描述分析，對其感覺到的香氣和滋味進行記錄，同時對其強度進行打分，感官特征定量描述采用5 點標(biāo)度法（0 代表無，5 代表最強）。

1.2.7 感官特征主要描述詞的選擇 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11035 中感官特征描述詞選擇方法，在1.2.6中得到茯磚茶感官特征描述詞及其強度評分后，依據(jù)M 值（幾何平均值）和方差對茯磚茶感官特征描述詞進行選擇。

式中：M 為幾何平均值，F(xiàn) 為單個描述詞在實際中被提到的次數(shù)占此描述詞可能被提到總次數(shù)的百分?jǐn)?shù)，I 為感官審評小組實際給出的單個描述詞強度占此描述詞最大可能得到強度的百分?jǐn)?shù)[12]。

計算各個描述詞的方差，方差大的描述詞則說明所描述的香氣、滋味在各個茯磚茶中具有顯著差異，能夠有效地表征不同茶葉樣品的特點；而方差小的描述詞則說明所描述的香氣、滋味在各個茶葉樣品中差別不大，不能用來區(qū)分各個茶葉樣品[12]。

M 值大，表明該描述詞對茯磚茶香氣和滋味的貢獻(xiàn)較大，反之亦然。 將M 值和方差相對較小的描述詞刪除，M 值及方差大的描述詞進行PCA 和HCA，同時經(jīng)評價員討論，合并相關(guān)性大的描述詞，從而獲得茯磚茶感官特征的主要描述詞。

1.2.8 感官特征主要描述詞的應(yīng)用 從30 種茯磚茶樣品中選出7 種不同風(fēng)味特點的茯磚茶樣品，6名評價員根據(jù)確定的感官特征主要描述詞，對樣品進行感官審評，并給出相應(yīng)的強度評分，再對其進行PCA，以檢驗選擇的感官特征主要描述詞能否有效地表征不同茯磚茶樣品的基本感官特點及對茯磚茶區(qū)分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

Microsoft Office Excel 2010 用于計算感官審評得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，Adobe Illustrator 2021 用于繪制茯磚茶風(fēng)味輪，Panel Check 1.4.0 在線平臺（http：//www.panel check.com） 評估感官審評小組的表現(xiàn)，SIMCA-P 14.0 用于主成分分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茯磚茶風(fēng)味輪的構(gòu)建

2.1.1 茯磚茶風(fēng)味輪描述詞的獲取 將30 種茯磚茶分為3 輪， 每輪10 種樣品提供給感官審評小組進行審評，進行香氣和滋味的感官特征描述，并給出具體的描述詞。 初步得到香氣描述詞75 個，滋味描述詞24 個。 初步整理所獲得的描述詞由感官審評小組根據(jù)樣品進行討論，刪除快感描述語（例如好的、優(yōu)秀的）和定量術(shù)語（例如太強、太弱）及無關(guān)術(shù)語，整合同義詞和反義詞[12]。 經(jīng)過匯總，最后共獲得香氣描述詞29 個，滋味描述詞8 個。

2.1.2 茯磚茶風(fēng)味輪的繪制 感官審評小組對茯磚茶香氣和滋味感官特征描述詞進行討論和歸類，確定茯磚茶風(fēng)味輪的層級關(guān)系， 并繪制風(fēng)味輪，如圖1 所示。 該風(fēng)味輪分香氣、滋味兩大類，共三層，其中，香氣包括陳香、果香、花香、甜香、青氣、木香、藥香、酵氣、油哈氣、煙香、腥氣和脂香12 類；滋味包括澀、苦、甜、酸、鮮、醇和、醇厚和醇正8 類。 最外層為內(nèi)層的具體描述，其中香氣描述詞29 個，如陳香、棗香、梔子花香、焦糖香、青草氣、紙盒子氣、中藥氣、乳酸氣、土腥氣等；滋味描述詞8 個，如酸、甜、澀、醇正等，較為直觀地展現(xiàn)了茯磚茶的風(fēng)味感官特征。

圖1 茯磚茶風(fēng)味輪Fig. 1 Flavor wheel of Fu brick tea

值得一提的是，“菌花香”雖然是茯磚茶的典型香氣特征，但其香氣屬性被報道是由薄荷氣、木香和花香等香氣共同形成的復(fù)合香氣[20]，因此，在茯磚茶風(fēng)味輪中沒有獨立顯示出來。

2.2 茯磚茶感官特征定量描述詞匯表的建立

基于茯磚茶風(fēng)味輪的構(gòu)建，感官審評小組進一步討論，選出了16 個重要的感官特征描述詞，分別是陳香、花香、甜香、木香、青氣、藥香、酵氣、煙香、腥氣、酸、澀、苦、鮮、甜、醇正、醇和。 其定義和參比樣如表2 所示，并對參比樣設(shè)置了不同的強度值。

表2 茯磚茶感官特征定量描述詞匯表Table 2 Glossary for quantitative description of sensory characteristics of Fu brick tea

2.3 評價員量值能力的評價

為了更加明確感官審評小組評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，在感官審評中常對評價員的量值能力進行檢驗。 評價員的區(qū)分樣品能力和重復(fù)性是關(guān)鍵要素。 Panel Check 在線平臺中的F 值（組間差異和組內(nèi)差異的比值）和MSE 值（組內(nèi)方差）常用來評估評價員對樣品屬性的區(qū)分能力和重復(fù)性[4]。 基于5點標(biāo)度法，應(yīng)用茯磚茶重要感官特征定量描述詞匯表的感官審評結(jié)果，對感官審評小組的表現(xiàn)使用Panel Check 1.4.0 在線平臺進行評估。

2.3.1 區(qū)分樣品能力的評估 如圖2（a）所示，圖中每條線代表一個描述詞，F(xiàn) 值越大表明評價員對描述詞的區(qū)分能力越好，大多數(shù)評價員的F 值都接近或高于5%的顯著性水平， 表明評價員對大多數(shù)屬性都能很好地區(qū)分。

圖2 評價員區(qū)分樣品的能力和重復(fù)性Fig. 2 Panelist’s discrimination ability and repeatability of samples

2.3.2 重復(fù)性評估 如圖2（b）所示，圖中每條線表示一個描述詞，MSE 值越小表明評價員多次評價同一個樣品的重復(fù)性及穩(wěn)定性越好，評價員的MSE 值大多數(shù)都在0.4 以下， 說明了評價員的穩(wěn)定性和重復(fù)性都很好。

由圖2 可知，所選擇的感官審評小組成員有著較好的評價樣品的能力，在能夠較好地區(qū)分樣品的基礎(chǔ)上，每個評價員的重復(fù)性也都比較好。

2.4 茯磚茶感官特征定量描述分析及主要描述詞的選擇

2.4.1 感官特征描述詞M 值的計算和篩選 在構(gòu)建風(fēng)味輪的基礎(chǔ)上，對茯磚茶進行感官特征定量描述分析，對其香氣和滋味強度進行打分，選擇一些具有較大影響力的感官特征主要描述詞，用以描述和區(qū)分茯磚茶的風(fēng)味感官特征。 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11035 對茯磚茶感官特征描述詞進行選擇， 幾何平均值可以體現(xiàn)出描述詞的重要性和代表性。 選擇香氣和滋味描述詞中M≥0.030 的感官特征描述詞，并計算各個描述詞的方差，以確定可以描述和區(qū)分茯磚茶基本感官特征的描述詞。 M≥0.030 的香氣、滋味描述詞及其方差大小如表3 所示。 在表3 的滋味描述詞中，醇和與醇厚兩個描述詞的M 值和方差較小，說明在茯磚茶滋味描述詞中的重要性、差異性不明顯，對其進行排除。 在表3 香氣描述詞中，腥氣、藥香、青氣的M 值和方差也都比較小，所以這3個描述詞在茯磚茶香氣描述詞中的重要性和差異性同樣不明顯，因此排除。

2.4.2 滋味描述詞的選擇 通過上述2.4.1 的分析結(jié)果，對篩選過后的滋味描述詞醇正、澀、酸、苦、甜進行PCA 和HCA，結(jié)果如圖3 和圖4 所示。 圖3 中PCA（擬合參數(shù)為R2x=0.937）得分圖直觀地表明了醇正、酸、澀、苦、甜5 個描述詞之間的關(guān)系，可以用于描述和區(qū)分不同茯磚茶的滋味特征。 PCA 結(jié)果中酸和苦的相關(guān)性較高， 圖4 中HCA 的結(jié)果也表明了兩個描述詞之間的關(guān)聯(lián)性，但理論上酸和苦表示兩種不同的基本味覺，兩者都保留。

圖3 主要滋味描述詞的主成分分析Fig. 3 PCA of main taste descriptors

圖4 主要滋味描述詞的聚類分析Fig. 4 HCA of main taste descriptors

最終確定醇正、酸、苦、澀、甜作為茯磚茶感官特征主要滋味描述詞。

2.4.3 香氣描述詞的選擇 根據(jù)上述2.4.1 的分析結(jié)果，對保留的陳香、酵氣、花香、乳酸氣、木香、煙香及甜香7 個香氣描述詞進行PCA 和HCA， 結(jié)果如圖5 和圖6 所示。 圖5 中PCA（擬合參數(shù)為R2x=0.999）結(jié)果表明，選擇的香氣描述詞可以很好地描述和區(qū)分不同茯磚茶的香氣特征， 其中酵氣和乳酸氣的相關(guān)性較高。圖6 中HCA 結(jié)果表明，酵氣和乳酸氣聚為一類，與PCA 的結(jié)果較為一致，這與所繪制的茯磚茶風(fēng)味輪的描述詞也相對一致。

圖5 主要香氣描述詞的主成分分析Fig. 5 PCA of main aroma descriptors

圖6 主要香氣描述詞的聚類分析Fig. 6 HCA of main aroma descriptors

通過以上的分析， 經(jīng)過感官審評小組討論，結(jié)合香氣描述詞的M 值和方差大小， 最終確定陳香、酵氣、花香、木香、煙香、甜香為茯磚茶感官特征主要香氣描述詞。

2.5 茯磚茶感官特征主要描述詞的應(yīng)用

通過上述篩選， 確定11 個茯磚茶感官特征主要描述詞。 感官審評小組進一步對選取的7 種不同特點的茯磚茶進行感官特征定量描述，并對其強度的評分結(jié)果進行PCA，以檢驗上述確定的感官特征主要描述詞是否能夠有效地表征和區(qū)分不同茯磚茶樣品的基本感官特征，結(jié)果如圖7 所示。7 種茯磚茶樣品之間排列分散，區(qū)域劃分相對明顯。 與茯磚茶樣品FZ24 相關(guān)的主要描述詞是澀； 與茯磚茶樣品FZ4 相關(guān)的主要描述詞是花香和苦；與茯磚茶樣品FZ7 相關(guān)的主要描述詞是酸和酵氣；與茯磚茶樣品FZ14 相關(guān)的主要描述詞是甜香； 與茯磚茶樣品FZ25 相關(guān)的主要描述詞是煙香和木香；與茯磚茶樣品FZ19 相關(guān)的主要描述詞是醇正； 與茯磚茶樣品FZ26 相關(guān)的主要描述詞是甜和陳香。

圖7 感官特征主要描述詞應(yīng)用的主成分分析Fig. 7 PCA of main descriptors of sensory characteristics

通過以上PCA 結(jié)果可知， 選擇的11 個描述詞可以很好地將不同特點的茯磚茶進行區(qū)分。 說明選擇的11 個描述詞極其重要， 能表達(dá)出不同茯磚茶之間的品質(zhì)特征，可作為茯磚茶感官特征的基本描述詞。

3 結(jié) 語

通過對30 種茯磚茶進行感官審評， 獲得了較為全面的茯磚茶風(fēng)味感官特征，并構(gòu)建風(fēng)味輪。 風(fēng)味輪分為香氣、滋味兩大類，共3 層，其中香氣包括陳香、果香、花香、甜香、青氣、木香、藥香、酵氣、油哈氣、煙香、腥氣和脂香12 類；滋味包括澀、苦、甜、酸、鮮、醇和、醇厚和醇正8 類。 最外層術(shù)語是內(nèi)層描述詞的具體表示，如青草氣、紙盒子氣、中藥氣、乳酸氣、土腥氣、老屋氣、棗香、梔子花香、焦糖香等37 個。 對16 個重要的感官特征描述詞配備了不同強度的參比樣，建立了茯磚茶感官特征定量描述詞匯表，可以準(zhǔn)確地描述茯磚茶的香氣和滋味。

在繪制出茯磚茶風(fēng)味輪的前提下，對茯磚茶進行感官特征定量描述，參照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11035，結(jié)合M 值法和方差大小，并運用多元統(tǒng)計分析的方法篩選出能夠作為茯磚茶感官特征的11 個主要描述詞：陳香、木香、花香、甜香、煙香、酵氣、醇正、酸、苦、澀、甜。 經(jīng)過感官審評小組的應(yīng)用，這些描述詞能夠較好地表征茯磚茶的風(fēng)味感官特征，能夠用來描述茯磚茶的主要感官品質(zhì)特征。

茯磚茶風(fēng)味輪較為全面系統(tǒng)的概括了茯磚茶基本香氣和滋味，為進一步研究茯磚茶感官品質(zhì)特征提供了理論基礎(chǔ)，也有助于消費者對茯磚茶風(fēng)味有更深層次的認(rèn)識，可為茯磚茶風(fēng)味導(dǎo)向[21]及消費者偏好[22]的研究提供一定理論依據(jù)，有助于產(chǎn)品更加適應(yīng)市場的需求，對于提升茯磚茶感官品質(zhì)質(zhì)量具有現(xiàn)實意義。 此外，本研究是在目前收集到的茯磚茶的基礎(chǔ)上初步建立，并不能完全覆蓋茯磚茶所有的風(fēng)味特征，所以在后續(xù)的實踐過程中，也需要不斷補充和改進，使茯磚茶風(fēng)味輪更加完善。