叶色紫化茶品系分类和鉴定研究

李 明 张龙杰 吴 颖 王开荣 陆建良 叶俭慧 郑新强* 梁月荣*

(1.余姚市农业技术推广服务总站，余姚 315400； 2.宁波黄金韵茶业科技有限公司，余姚 315412；3.宁波市海曙区农业技术管理服务站，宁波 315010； 4.宁波市农业技术推广总站，宁波 315000；5.浙江大学茶叶研究所，杭州 310058)

“紫化茶”是指茶树新梢生长到一芽二叶甚至成熟叶以后仍然表现为叶片花青素含量较高而叶色紫红的茶树，又称“紫芽茶”或者“紫红色系茶”[1]。根据色泽深浅的不同，紫化茶可以分为紫黑、紫红、暗红、鲜红、橙红、橙黄等多种色阶，典型色泽为紫红色和鲜红色[1]。我国传统茶树品种资源中就有‘紫芽种’，云南省农科院茶叶研究所首先育成了紫化茶新品种‘紫娟’，并于2005年获得国家林业植物新品种授权[2]。浙江省余姚市是我国目前紫化茶树种质资源拥有量最多的地方[1]。紫化茶因其花青素含量高，汤色、香气、滋味和叶底具有独特的颜色，赋予消费者特别的感官享受；而且花青素类化合物具有较强的生物活性，使之呈现较高的功能价值[3-6]，因而受到国内外茶树育种者和茶叶生产者的高度关注，育种进程快速推进，并取得了大量育种新材料[7,8,9]。然而，叶色紫化茶树育种过程中如何进行色泽分类和优选，仍然缺乏相关的技术参数。本研究拟以叶色不同深度的系列紫化茶品系为材料，对其进行色阶和色差参数分析研究，探讨叶色紫化茶树育种过程可用的优选技术参数和指标。

1 材料和方法

1.1 茶树材料

本研究所用的茶树材料是浙江省宁波黄金韵茶业科技有限公司育种基地(余姚三七市)培育的10个4年生叶色紫化程度不同的茶树品系(图1)。每个品系取12张代表性的成熟叶片用于测试，取样时间为2020年10月24-25日。

1.2 “彩通”色卡色阶比对

本研究以“彩通”色卡配色系统(Pantone matching system, PMS)为标准色阶进行比对。PMS是美国潘通公司(Pantone, Inc.，Carlstadt, NJ, USA)产品，是享誉世界的色彩沟通系统，广泛用于印刷、纺织、塑胶、绘图、数码科技等领域，已经成为国际色彩标准语言。将叶色紫化程度不同的品系叶片按照色泽深浅顺序排列，然后分别用PMS标准色阶进行比对，记录PMS色阶最相似的Pantone参数，用于描述该品系色阶(图1， 表1)。

1.3 茶树叶片色差测试

按照前文[9]的方法测定茶叶色差指标，分别读取L,a,b,c,h五项参数，每个品系测定12张成熟叶片。

1.4 聚类分析

用SPSS软件对上述测定的色差参数(L,a,b,c,h)进行PCA和二步法聚类分析，将10个叶色不同紫化程度的茶树品系进行归类。

2 结果和讨论

2.1 PMS色阶比色结果

根据感官判断，10个叶色紫化品系按照色泽深浅排列分别编号为V1～V10，其中V1～V3色泽最深，为紫黑色；V4～V7为紫红色；V8为橙红色；V9～V10为橙黄色(图1)。表1的Pantone参数显示，PANTONE Black从V1～V10逐渐减少，V1～V2以PANTONE Black为主；V3～V5以Warm Red(暖红)为主；V6～V7的红色以ruby red(宝石红)为主；V8～V10以PANTONE Yellow(黄色)为主(图1，表1)。

2.2 叶色紫化品系色差检测结果

色差指标检测结果显示(表2)，L(明度)、b(黄蓝度)、c(饱和度)和h(色调)从V1到V10呈现逐步增加趋势，说明随着叶片色泽加深(从V10到V1方向变化)，叶片明度(L)逐渐降低，黄度(b)及饱和度(c)逐渐提高。饱和度(c)也称色彩的纯度(彩度/明度)，是指色彩的鲜艳程度，其值越大，表征彩色偏离同亮度灰色的程度越大，即越鲜艳。色调(h)的度量单位是角度，取值范围为0°～360°，从红色开始顺逆时针方向变化，0°为红色， 120°为绿色， 240°为蓝色；它们的补色是：60°为黄色，180°为青色，300°为品红色。0°～359°时颜色会依次变换，当角度回到360°时也是红色，而色调(h)角度又回到0°。表2显示，h从V1～V4逐渐降低，然后从V5～V10呈上升趋势，其中V1～V7的h值<30，处于红色区段；而V8～V10 处在50～79之间，即黄色区段。a(红绿度)值变化趋势与h正好相反，呈现两头低而中间高的势态，因为a值处于正数时表示为红色，且其中数值越大红度越深。这些数据变化说明V1～V8黑色为主(L值小于31)，而V9～V10黄色占优势(b>22)(表2)。

2.3 叶色紫化品系色差分类结果

根据色差参数(L、a、b、c、h)进行主成分(PCA)分析结果显示，10个叶色紫化茶树品系可以分为3组，即第一组V1～V4处于第三象限，其中V1和V2处在一起，V3和V4处在一起；第二组V5～V7处于第二象限；第三组V8～V10处于第一象限，且相互有一定间距(图2)。对色差参数(L、a、b、c、h)进行二步法聚类分析时，也可以将10个品系分成3组，其中第一组为V1和V2，第二组为V3～V7，第三组为V8～V10(图3)。与PMS色卡比对结果比较时发现，二步法聚类分析结果与PMS色卡比对结果相似度更高，第一组(V1～V2)为黑色(PANTONE Black)为主，第二组(V3～V7)以红色为主(暖红Warm Red和宝石红Ruby red), 第三组(V8～V10)以黄色(PANTONE Yellow)为主(表2和图3)。

表1 PMS色阶代号及其参数

根据二步法聚类分析形成的3个组，对比其色差参数时发现，明度(L)和饱和度(c)的变化规律比较明显，而且在组与组之间其数据不会交叉出现，其它参数都有不同程度的交叉出现现象(表3)。因此，如果利用色差参数作为筛选叶色紫化茶树品系指标，可以用L值和c值作为选择参数。结合感官测试结果，可以较好地对在试品系进行筛选和淘汰。

表2 不同品系叶片色差指标测定结果

表3 不同组叶色紫化茶树品系色差参数单位

3 结论

利用叶片色差参数进行二步法聚类分析，可将10个紫化程度不同的茶树品系分为3组，即紫黑色组、紫红色组合橙黄色组。二步法聚类结果比主成分(PCA)分析法的分类结果更接近PMS标准色卡比对结果。利用色差仪器作为茶树叶色紫化品系筛选工具时，可以选用明度(L)和饱和度(c)作为选择参数。