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茶叶评审中香气成分鉴定及影响因素探讨

作者

张世南

果岭( 武夷山) 茶业有限公司

一、茶叶香气成分鉴定方法

(一)传统感官评审法

传统感官评审法是以人类嗅觉感官为核心的评价体系,依托评茶师的专业经验对茶叶香气进行定性描述与等级划分。该方法依据国家标准(如 GB/T23776)建立“干嗅 - 湿嗅 - 冷嗅”三级嗅闻流程,用嗅辨茶叶在不同状态下的香气特征(如清香、花香、果香等),结合持久度、纯净度等维度综合评分。其优势在于能够捕捉仪器难以解析的复合香气协同效应,例如乌龙茶的“岩韵”或普洱茶的“陈香”,这些特质源于数百种挥发性成分的微妙平衡 [1]。然而,感官评审受个体生理差异(如嗅觉受体敏感性)、环境干扰(温湿度变化)及认知主观性影响较大,且无法量化具体成分含量。近年来,引入感官量化标尺(如香气轮盘)与群体盲评机制,部分缓解了评价结果的可比性问题,但本质仍属于经验依赖型技术路径。

(二)现代仪器分析技术

现代仪器分析技术用物理化学手段实现香气成分的精准检测与结构解析,核心方法包括气相色谱 - 质谱联用(GC-MS)、电子鼻(E-Nose)及代谢组学技术。GC-MS 凭借高分离度与高灵敏度,可鉴定茶叶中痕量级挥发性有机物(VOCs),如绿茶中的反式 -2- 己烯醛(青草香)或红茶中的苯乙醇(玫瑰香),并通过内标法定量关键成分含量。电子鼻则借助传感器阵列模拟生物嗅觉系统,生成香气指纹图谱,适用于产地区分或工艺一致性快速检测。代谢组学进一步拓展分析维度,结合非靶向筛查技术揭示香气前体物质(如糖苷结合态香气)的代谢通路。这些技术虽能提供客观数据,但仍存在局限:GC-MS 需复杂前处理且无法实时监测;电子鼻易受环境干扰;代谢组学成本高昂。当前研究趋向多技术联用,例如 GC-MS 与嗅闻仪(Olfactory Port)耦合,同步获取化学成分与感官活性关联数据。

(三)数据融合与智能分析

数据融合与智能分析旨在整合多源异构数据,构建“感官 - 仪器”协同的香气评价模型。通过算法对感官描述词(如“鲜爽”“醇厚”)与仪器检测的化学成分进行关联分析,例如采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)筛选出贡献香气特征的关键标记物(如茉莉酮酸甲酯对花香的贡献度)。机器学习进一步赋能香气品质预测,利用随机森林、神经网络等算法,基于GC-MS 数据训练模型,实现香气强度、风格分类的自动化评估。深度学习在电子鼻信号解析中展现潜力,通过卷积神经网络(CNN)提取指纹图谱的深层特征,提升产地溯源的准确率。

二、影响茶叶香气成分的关键因素

(一)内源性因素

内源性因素源于茶树自身的遗传特性与生理状态,是香气物质形成的生物学基础。茶树品种的基因型差异直接决定香气前体物质的代谢路径,例如大叶种茶树的萜烯合酶基因高表达,促进芳樟醇、香叶醇等单萜类物质的合成,赋予普洱茶显著的木香与蜜香;而小叶种茶树因苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性较强,更易积累苯乙醇、苯甲醛等芳香族化合物,形成绿茶的清新花香。鲜叶成熟度则通过调控次生代谢产物浓度影响香气品质:嫩芽中酯类与醛类物质(如顺 -3- 己烯醇)含量较高,赋予茶汤鲜爽的青草香;成熟叶片的类胡萝卜素降解产物(如β- 紫罗兰酮)显著增加,贡献红茶特有的甜香与果香。

(二)外源性因素

外源性因素涵盖生态环境与加工工艺对香气形成的动态调控作用。生态环境中,海拔、光照与土壤元素的协同效应显著改变香气成分谱:高海拔茶区因紫外线辐射增强,激活茶树黄酮类代谢通路,促进茉莉酸甲酯等花香物质的合成;富含钾、镁的火山灰土壤可提升鲜叶中游离氨基酸含量,增强绿茶“鲜灵度”。加工工艺通过物理化学作用重塑香气结构:绿茶杀青环节的高温瞬时灭酶,保留青叶醇等低沸点物质,形成“三绿透三香”特征;乌龙茶做青阶段的机械损伤诱导脂氧合酶(LOX)途径激活,促使不饱和脂肪酸氧化生成 C6 醛类(如己醛)及茉莉酮酸酯类,奠定“绿叶红镶边,七泡有余香”的工艺香基础;红茶发酵过程中多酚氧化酶(PPO)催化茶黄素形成的同时,伴随 β- 葡萄糖苷酶释放结合态香气,释放出苯甲醇(苹果香)、香叶醇(玫瑰香)等特征成分。

(三)人为干预因素

人为干预因素体现为通过技术手段定向调控香气特征,兼具创新潜力与品质风险。微生物发酵技术通过引入黑曲霉、酵母菌等外源菌群,重构茶叶香气代谢网络:普洱茶渥堆过程中,微生物分泌的酯酶与糖苷酶水解多糖及多酚 -香气结合物,释放出雪松醇(木质香)、4- 乙基苯酚(烟熏香)等陈化香气成分。外源添加技术则直接引入香气前体或修饰成分,例如茉莉花窨制工艺中,花蕾释放的苯甲酸甲酯通过吸附 - 扩散作用渗透至茶坯,形成茉莉花茶标志性香气[2]。然而,过度依赖人工干预可能导致香气同质化或安全隐患,如高温提香工艺虽可快速生成焦糖香(吡嗪类物质),但易破坏茶叶天然风味平衡。现代技术正探索精准调控路径,如利用合成生物学手段编辑茶树香气代谢基因,或通过智能传感器动态优化加工参数,在尊重自然禀赋的前提下实现香气品质的定向提升。

三、结束语

总之,茶叶香气成分鉴定与影响因素的系统性研究,揭示了自然禀赋与人工干预在香气形成中的辩证关系。未来需强化多学科协同创新,重点突破香气成分的协同效应解析、低成本快速检测技术开发及智能化调控系统构建,同步建立兼顾品质提升与生态保护的标准化生产规范。唯有在技术理性与茶文化本源间寻求平衡,方能驱动茶产业向“风味个性化、生产智能化、品质可持续化”方向纵深发展,让科技之力真正赋能传统茶业的现代化转型。

参考文献:

[1] 潘联云 , 马玉青 , 赵碧 , 等 . 不同干燥方式对德昂酸茶香气品质和成分的影响研究 [J]. 食品科技 , 2024, 49(3):54-64.

[2] 黄金枝, 王军文, 杜贤明, 等. 不同杀青方式对荷叶茶品质的影响[J].食品科技 , 2023, 48(5):64-70.