绿茶茶汤中主要滋味成分及滋味定量描述分析的研究

金孝芳，罗正飞，童华荣

（1.西南大学食品科学学院，重庆400716；2.湖北省农业科学院果树茶叶研究所，湖北武汉430209；3.临沧师范高等专科学校，云南临沧677000）

绿茶茶汤中主要滋味成分及滋味定量描述分析的研究

金孝芳1，2，罗正飞1，3，童华荣1，*

（1.西南大学食品科学学院，重庆400716；2.湖北省农业科学院果树茶叶研究所，湖北武汉430209；3.临沧师范高等专科学校，云南临沧677000）

通过主要滋味成分化学分析和滋味定量描述分析相结合技术对绿茶茶汤的滋味进行研究。结果表明，绿茶茶汤中各主要滋味成分含量差异较大；对于同一滋味成分而言，不同茶汤中的含量也有一定差异。茶多酚（TP）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表没食子儿茶素（EGC）、咖啡喊（Caf）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、芦丁（Rutin）、D-儿茶素（D-C）、表儿茶素（EC）、氨基酸（AA）等9个成分对绿茶茶汤滋味的贡献较大，各滋味间强度关系为涩味＞苦味＞鲜味＞甜味。通过主成分分析提取出的2个主成分数据、绿茶茶汤滋味定量描述结果对35个绿茶样品分别进行聚类，结果表明绿茶茶汤中各滋味成分之间存在着协同作用。

绿茶，主要滋味成分，定量描述分析，聚类分析，主成分分析

滋味是衡量绿茶品质的重要指标之一。绿茶滋 味主要由多酚类、咖啡碱、氨基酸等多种物质共同决定，各滋味成分对绿茶茶汤滋味的贡献大小、呈味机理等并不完全相同，许多滋味成分之间还存在着相互作用。我国在茶叶滋味方面的研究起步较早，且取得了一定的进展，但主要局限于采用仪器进行化学分析和感官分析，且在感官分析上较少采用定量分析技术进行系统研究[1-3]。实验通过主要滋味成分化学分析和滋味定量描述分析相结合技术对来自7省（市）的35个绿茶样品进行系统研究，以期了解绿茶茶汤中滋味成因，为茶叶滋味形成机理的深入研究、茶叶加工工艺的改进等提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

35个绿茶样品 分别产自浙江（样品1、2）、江苏（样品3～11）、湖北（样品12～17）、重庆（样品18～27）、四川（样品28～30）、贵州（样品31）、云南（样品32～35）等7省（市），均为市售商品；儿茶素标准品 湖南农业大学提供；芦丁标准品 购于南京青泽医药科技开发有限公司；甲醇 天津市四友精细化学品有限公司，色谱纯；冰乙酸 天津市光复精细化工研究所，色谱纯；硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾重庆川东化工（集团）有限公司，分析纯；氯化亚锡天津市纵横兴工贸有限公司化工试剂分公司，分析纯；茚三酮 成都科龙化工试剂厂，分析纯。

FA2004A电子天平 上海精天电子仪器有限公司；HH-6数显恒温水浴锅 江苏省金坛市富华仪器有限公司；微孔滤膜（0.45μm） 上海市新亚净化器件厂；Hypersil BDS C18色谱柱（ID4.6mm×250mm，5μm） 大连依利特分析仪器有限公司；UV-2450PC紫外可见分光光度计、LC-10A高效液相色谱仪 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 茶汤制备 称取3.00g茶样，加入150mL沸水冲泡5min，过滤，滤液定容至200mL，用于茶多酚（TP）、氨基酸（AA）测定。上述定容后的茶汤，经0.45μm微孔滤膜过滤，用于高效液相色谱仪（HPLC）分析。

1.2.2 主要滋味成分测定 TP、AA分别采用酒石酸铁比色法[4]、茚三酮比色法测定[5]。儿茶素（EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG）、咖啡碱（Caf）和芦丁（Rutin）采用高效液相色谱仪测定。儿茶素和咖啡碱的测定条件[6]：流动相为水∶甲醇∶冰乙酸（体积比74∶26∶0.5）、检测波长280nm、流速0.6mL/min、进样量20μL。芦丁的测定条件[7]：流动相为水∶甲醇∶冰乙酸（体积比50∶50∶0.2）、检测波长350nm、流速0.6mL/min、进样量20μL。采用外标法定量。

1.2.3 定量描述分析 对西南大学食品科学学院15名茶学专业学生进行一般味觉筛选的三角实验及顺位实验，以能分辨80%以上滋味的5位评员作为审评员，进行滋味定量描述分析。实验中，使用15cm线性尺度对采用3g－150mL－5min方式冲泡的茶汤进行滋味强度评定，在最能反映其感官强度位置做标识[8]。

1.3 数据分析

实验数据采用SPSS 16.0进行主成分分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 绿茶茶汤中主要滋味成分含量

35个绿茶样品的茶汤中主要滋味成分含量如表1所示。由表1可知，绿茶茶汤中TP、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、AA、Caf、Rutin等10个主要滋味成分含量变化范围分别为104.2～173.3mg/100mL、407.7～763.9μmol/L、91.6～193.5μmol/L、776.5～1332.4μmol/L、185.6～397.8μmol/L、159.3～405.2μmol/L、179.8～404.7μmol/L、19.6～61.1mg/100mL、1190.2～1543.1μmol/L、1.03～2.09mg/100mL，各主要滋味成分含量差异较大。对于同一滋味成分而言，不同绿茶茶汤中的含量也有一定差异。

2.2 绿茶茶汤中主要滋味成分主成分分析及聚类分析

2.2.1 主成分分析 由于绿茶茶汤中主要滋味成分含量差别较大，不能直接进行模式识别分析，需先对数据进行标准化预处理。方法是将数据矩阵中每个成分分别减去该列的平均值，然后除以该列的标准偏差[9]。经过标准化处理后得到一个35×10的数据矩阵。一些不重要的指标对于聚类分析结果影响较大，因此，先要对数据进行主成分分析，确定对分类结果影响较大的因素，再进行聚类分析。

表2 主成分的特征根、贡献率及累积贡献率Table 2 Eigenvalue，contribution rate and cumulative contribution rate of principal components

由表2可知，前2个主成分的累积贡献率为70.81%，即前2个主成分已包含了原来10个指标的大部分信息，并且这2个主成分将有效减少不重要因素带来的影响，因此，这2个主成分的得分可以作为聚类分析的基础数据。

主成分分析所得的2个主成分中，每一个主成分都是原来10个主要滋味成分含量的线性组合，只是组合前系数不同。通过主成分分析可知，主成分1是反映TP、EGCG、EGC、Caf、ECG、Rutin、D-C、EC、AA含量的综合指标，主成分2是反映GCG含量的综合指标；根据主成分1的贡献率，可以判定TP、EGCG、EGC、Caf、ECG、Rutin、D-C、EC、AA这9个成分含量对于绿茶茶汤滋味的贡献较GCG大。

2.2.2 聚类分析 对主成分分析提取出的2个主成分数据采用欧式距离平方类间平均链锁法进行聚类分析，聚类结果如图1所示。

图1 35个样品主要滋味成分聚类分析结果Fig.1 Results of 35 samples’cluster analysis based on main taste compounds

35个绿茶样品聚为四大类，1、3、4、9、10、30号等6个样品聚为I类，该类样品的茶汤中主要滋味成分含量普遍较低；2、5、6、7、8、11、12、13、14、15、16、17、19、22、23、24、25、26、27、28、29、31号等22个样品聚为II类，该类样品的茶汤中主要滋味成分含量普遍处于中等水平；18、20、21、32、33、35号等6个样品聚为III类，该类样品的茶汤中主要滋味成分含量普遍较高；34号样品单独聚为IV类，该样品的茶汤中主要滋味成分含量普遍较高，且EGCG、D-C、GCG等3成分在35个样品中含量最高。

2.3 绿茶茶汤中滋味定量描述分析

5位审评员对各绿茶茶汤中滋味（涩味、苦味、鲜味和甜味）定量描述结果如表3所示。由表3可知，各滋味间强度关系为涩味＞苦味＞鲜味＞甜味，这与绿茶滋味以涩味、苦味为主，并辅以较强的鲜味、较弱的甜味理论相近[10]。

对绿茶茶汤中涩味、苦味、鲜味和甜味定量描述结果采用欧式距离平方类间平均链锁法进行聚类分析，聚类结果如图2所示。

35个绿茶样品聚为四大类，1、10号等2个样品聚为I类，该类样品的的茶汤具有鲜味高、苦涩味低的特点；2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、15、23、24、25、26、27、29、30号等18个样品聚为II类，13、16、17、22、28、31号等6个样品聚为III类，这两类样品的茶汤苦、涩、鲜味强度处于I、IV类之间；14、18、19、20、21、32、33、34、35号等9个样品聚为IV类，该类样品的茶汤具有苦涩味高、鲜味低的特点。

3 结论

通过对35个绿茶样品的茶汤中主要滋味成分分析可知，各主要滋味成分含量差异较大；对于同一滋味成分而言，不同绿茶茶汤中的含量也有一定差异。对绿茶茶汤中10个主要滋味成分进行主成分分析，结果表明TP、EGCG、EGC、Caf、ECG、Rutin、D-C、EC、AA等9个成分对于茶汤滋味的贡献较大。绿茶茶汤滋味定量描述分析结果表明，各滋味间强度关系为涩味＞苦味＞鲜味＞甜味，这与绿茶滋味以涩味、苦味为主，并辅以较强的鲜味、较弱的甜味理论相近[10]。

相关研究表明，茶叶中EGCG、D-C、EC、EGC、ECG、GCG、Caf等7种滋味成分的味觉识别阈值分别为190.0、410.0、930.0、520.0、260.0、390.0、500μmol/L[11-12]。由表1可知，35个绿茶样品的茶汤中EGCG、Caf含量均高于其阈值，部分样品中EGC、ECG含量高于它们各自的阈值，D-C、EC和GCG（除样品34外）含量均低于它们各自的阈值。而主要滋味成分主成分分析结果表明，EGCG、EGC、Caf、ECG、D-C、EC等6个滋味成分对于茶汤滋味的贡献较大，这表明滋味成分之间具有协同增效作用。

分别采用主成分分析提取出的2个主成分数据、绿茶茶汤滋味定量描述结果对35个绿茶样品进行聚类，结果表明后者更能明显地将来自相同产地的样品聚在一起，这表明各滋味成分对茶汤滋味的贡献并非为单一作用，而是存在着组分间的协同作用，至于其中的机理有待于进一步研究。此外，在后者的聚类结果中，部分产于相同地方的样品未能聚为一类，这可能是由于部分样品购于茶叶市场，不能完全确保样本本身来源的可靠性所导致。

图2 35个样品感官评定聚类分析结果Fig.2 Results of 35 samples’cluster analysis based on sensory attributes

[1]施兆鹏，陈国本，曾秋霞，等.夏茶苦涩味的形成与内质成分的关系[J].茶叶科学，1984，4（1）：61-62.

[2]杨亚军.茶树育种品质早期化学鉴定.II.鲜味的主要生化组分与绿茶品质的关系[J].茶叶科学，1991，11（2）：127-131.

[3]徐文平，李大洋，张正竹，等.绿茶几种化学组分苦涩味非线性回归分析及在感官审评中的应用[J].茶叶科学，2010，30（5）：399-406.

[4]中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院.GB/T 8313—2002茶 茶多酚测定[S].北京：中国标准出版社，2002.

[5]中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院.GB/T 8314—2002茶游离氨基酸总量测定[S].北京：中国标准出版社，2002.

[6]戴军，王洪新，陈尚卫，等.茶叶及茶多酚中儿茶素的高效液相色谱分析方法研究[J].色谱，2001，19（5）：398-402.

[7]赵登飞.HPLC测定山绿茶胶囊中芦丁的含量[J].中成药，2002，24（9）：724-725.

[8]Stone H，Sidel J，Oliver S，et al.Sensory evaluation by quantitative descriptive analysis[J].Food Technology，1974，28（11）：24-30.

[9]倪永年.化学计量学在分析化学中的应用[M].北京：科学出版社，2004：232-234.

[10]陈宗道，周才琼，童华荣.茶叶化学工程学[M].重庆：西南师范大学出版社，1999：113-115.

[11]Scharbert S，Jezussek M，Hofmann T.Evaluation of the taste contribution of theaflavins in black tea infusions using the taste activity concept[J].European Food Research and Technology，2004，218（5）：442-447.

[12]Scharbert S，Hofmann T.Molecular definition of black tea taste by means of quantitative studies，taste reconstitution，and omission experiments[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2005，53（13）：5377-5384.

Study on main taste compounds and quantitative descriptive analysis of taste in green tea infusion

JIN Xiao-fang1，2，LUO Zheng-fei1，3，TONG Hua-rong1，*
（1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400716，China；2.Fruit and Tea Research Institute，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430209，China；3.Lincang Teachers’College，Lincang 677000，China）

Taste on green tea infusion was studied according to chemical analysis on main taste compounds and quantitative descriptive analysis on taste.The results showed that there was significant difference to main taste compounds in green tea infusion.And it was difference to the same taste compound in infusion.Nine taste compounds（Tea polyphenols，Epigallocatechin gallate，Epigallocatechin，Caffeine，Epicatechin gallate，Rutin，D-catechin，Epicatechin，Amino acids）had great contribution to taste on green tea infusion.The relationship of taste strength was ranked as astringency＞bitterness＞flesh flavor＞sweetness.According to the cluster analysis of data from principal component analysis on main taste compounds and quantitative descriptive analysis on taste，it was found that there was synergistic effect to main taste compounds in green tea infusion.

green tea；main taste compounds；quantitative descriptive analysis；cluster analysis；principal component analysis

TS272.5+1

A

1002-0306（2012）07-0343-04

2011－04－19 *通讯联系人

金孝芳（1982-），男，硕士，助理研究员，主要从事茶叶生化研究。

科技部科技开发专项（2003EP090009）。