溫立香，張芬，何梅珍，林家威，劉澤森

（1.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西南寧530001；2.廣西壯族自治區(qū)梧州茶廠，廣西梧州543002）

茶葉作為我國(guó)具有資源優(yōu)勢(shì)、文化底蘊(yùn)和消費(fèi)傳統(tǒng)的特色農(nóng)產(chǎn)品[1]，近年來進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，很多省份將茶葉列為重點(diǎn)建設(shè)的特色效益農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，隨著生活水平和健康意識(shí)的提高，消費(fèi)者對(duì)茶葉品質(zhì)及質(zhì)量安全的要求越來越高[2]。中國(guó)茶葉種類繁多，市場(chǎng)混亂[3]，不同等級(jí)的茶葉，不僅在風(fēng)味上相差較大，其價(jià)格往往也相去甚遠(yuǎn)[4]。茶葉質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品級(jí)別混亂、假冒偽劣、以次充好現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這給茶葉貿(mào)易和消費(fèi)者權(quán)益的維護(hù)都帶來不良影響[5]。為了保證消費(fèi)者的合法權(quán)益，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審技術(shù)，無論是茶葉生產(chǎn)國(guó)還是茶葉進(jìn)口國(guó)都對(duì)茶葉品質(zhì)的檢測(cè)和評(píng)定提出了更高的要求，因此如何客觀、科學(xué)、規(guī)范化的進(jìn)行茶葉品質(zhì)評(píng)定是非常值得研究的課題。在大數(shù)據(jù)及學(xué)科交叉的現(xiàn)代社會(huì)，許多科研工作者不斷的摸索嘗試，以期建立一種便捷、客觀、規(guī)范的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)體系。目前茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)主要包括傳統(tǒng)感官審評(píng)、品質(zhì)檢驗(yàn)分析以及近年來興起的新技術(shù)、新方法。

1 傳統(tǒng)感官審評(píng)

國(guó)內(nèi)外對(duì)茶葉品質(zhì)和等級(jí)鑒定普遍采用的是感官審評(píng)法。茶葉感官審評(píng)是利用感覺器官[6]（即視覺、觸覺、嗅覺、味覺器官），通過一定的評(píng)茶程序來確定茶葉品質(zhì)優(yōu)次的一種評(píng)茶方法，包括干茶審評(píng)和開湯審評(píng)，即干評(píng)和濕評(píng)，分為外形、湯色、香氣、滋味和葉底5個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又包含多個(gè)因子[7-9]。

1.1 傳統(tǒng)感官審評(píng)的影響因素

茶葉的成分比較復(fù)雜，其品質(zhì)并不能通過某種單一成分的量化就能客觀簡(jiǎn)單的表達(dá)，感官審評(píng)是茶葉品質(zhì)特征整體信息的一個(gè)綜合反映，但其結(jié)果受到審評(píng)員的個(gè)人主觀因素和外界客觀因素兩方面的干擾。

1.1.1 主觀因素

首先，不同評(píng)審員的味覺、嗅覺等感覺器官的靈敏度不同，地域不同，性別不同，嗜好也不同[10]；其次，評(píng)審員的視覺涉及到光學(xué)、視覺生理、視覺心理等諸多因素，不同的辨色能力會(huì)存在差別[9]；再次，同一評(píng)審員的味覺、嗅覺又受到身體狀態(tài)、心理、精神狀態(tài)、環(huán)境條件（天氣、氣候、地點(diǎn)）等因素的影響[11-12]。

1.1.2 客觀因素

一方面，感官審評(píng)一般要在對(duì)照實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣的制作因?yàn)楦鞣N原因很難保持連續(xù)一致，標(biāo)樣的準(zhǔn)確性也受到限制[13]；另一方面，審評(píng)環(huán)境、設(shè)備條件、審評(píng)所用的水質(zhì)、用具、茶水比、評(píng)茶步驟及方法等都對(duì)評(píng)審造成很大的影響[11]；最后，培養(yǎng)一個(gè)專業(yè)的評(píng)茶員耗時(shí)長(zhǎng)，沒有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的積累，很難得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)果，感官審評(píng)既要審評(píng)員經(jīng)驗(yàn)豐富，又要其不受主觀、客觀任何因素的影響，事實(shí)上這些根本無法完全滿足[14]。

1.2 傳統(tǒng)感官審評(píng)存在的問題

感官審評(píng)的結(jié)果受到各方面因素的影響，因此，依靠審評(píng)員經(jīng)驗(yàn)去鑒定茶葉品質(zhì)好壞的方法存在一定的缺陷。尹志等[15]提出茶葉感官審評(píng)存在茶葉分類分級(jí)體系不明確、級(jí)別判定方法不合理、審評(píng)員數(shù)量未規(guī)定、消費(fèi)者參與不足、品質(zhì)評(píng)語含糊以及七檔制合格判定方法缺乏可操作性等問題；謝衛(wèi)東[16]認(rèn)為審評(píng)得分法容易受到評(píng)茶員個(gè)人喜好的影響，對(duì)樣審評(píng)法存在可用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物樣品少等缺點(diǎn)；傅志民[17]提出茶葉感官審評(píng)是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)活動(dòng)，既受到環(huán)境因素的制約，更受到審評(píng)員的生理?xiàng)l件和閱歷的影響，因此茶葉感官審評(píng)無法完全做到標(biāo)準(zhǔn)化和真正客觀化。歸結(jié)起來茶葉傳統(tǒng)感官審評(píng)存在以下問題。

1.2.1 主觀性強(qiáng)，重復(fù)性差

在感官審評(píng)中，因評(píng)審個(gè)體差異較大，主觀性強(qiáng)[18]，并且的感官存在適應(yīng)性，容易出現(xiàn)疲勞而影響分析結(jié)果[19]，這些都會(huì)造成評(píng)審結(jié)果重復(fù)性差，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 評(píng)審結(jié)果模糊，缺乏量化識(shí)別

《茶葉審評(píng)與檢驗(yàn)》[20]中紅茶干茶外形的描述評(píng)語有細(xì)緊、細(xì)嫩、緊結(jié)、緊卷等；湯色的評(píng)語有紅艷、紅亮、紅明等；香氣評(píng)語有鮮甜、甜純、高香、花果香等；滋味評(píng)語鮮爽、鮮濃、甜濃等。NY/T 863-2004《碧螺春茶》[21]中，對(duì)不同級(jí)別的茶葉條索，描述為：纖細(xì)卷曲呈螺、白毫披覆（特級(jí)），緊細(xì)卷曲呈螺、白毫披露（1級(jí)），緊細(xì)卷曲呈螺、白毫顯露（2級(jí)），緊結(jié)卷曲呈螺、白毫尚顯（3級(jí)）；《茶葉感官審評(píng)術(shù)語》新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中增加了諸如脫毫、扭曲、銀綠、烏褐、倉味等術(shù)語[22]，這就要求審評(píng)員必須全面了解這些評(píng)語的真正含義并能將直觀的望、聞、嗅、嘗結(jié)果與評(píng)語準(zhǔn)確聯(lián)系起來從而給出正確的評(píng)分[15]，然而事實(shí)是這些評(píng)語的字面意思即使大致理解，但諸如“披覆、披露、顯露、尚顯”等評(píng)語的程度卻很難把握，量的多少含糊不清，沒有明確規(guī)定，難以判斷。

在評(píng)分時(shí)，不論是百分法還是權(quán)分法[20]，將感官的術(shù)語評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為評(píng)分時(shí)都有一定難度，缺乏可操作性。如等級(jí)評(píng)分中1級(jí)茶91分～100分，2級(jí)茶81分～90分，以此類推，尚不談這每個(gè)級(jí)距的10分，每個(gè)級(jí)別也缺乏相關(guān)量化規(guī)定；七檔制評(píng)分法中標(biāo)樣100分上下加減3分中何種缺陷-1分，何種缺陷-3分，都沒有明確的量化標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常遇到“高級(jí)茶低分，低級(jí)茶高分”的尷尬，甚至把茶葉品質(zhì)“在檔內(nèi)之差，擴(kuò)大到檔次之差”[23]；權(quán)分法中因各類茶品質(zhì)差異較大，評(píng)審因子無法統(tǒng)一，很多地方茶類本來獨(dú)特的品質(zhì)特征因歸類于大類標(biāo)準(zhǔn)也無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的評(píng)判。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品受限，影響因素過多

儀器需要標(biāo)樣的校準(zhǔn)，審評(píng)員的感官同樣需要用標(biāo)準(zhǔn)品來校正，而事實(shí)上茶葉標(biāo)樣因各種原因很難保持連續(xù)一致，一般標(biāo)準(zhǔn)樣采用前一年度或前幾年度的生產(chǎn)性產(chǎn)品作原料，受天時(shí)、氣候、地理?xiàng)l件的影響，所以標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)事實(shí)上也不標(biāo)準(zhǔn)[24]。沒有茶葉標(biāo)準(zhǔn)樣，一旦出現(xiàn)爭(zhēng)議，僅依靠模棱兩可的字面描述顯然是不科學(xué)的，標(biāo)樣的缺乏與不準(zhǔn)確造成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件變成一紙空文，無法發(fā)揮其作為指導(dǎo)性技術(shù)文件的作用[4]。

2 品質(zhì)檢驗(yàn)分析

早在五、六十年代，隨著現(xiàn)代分析測(cè)試儀器的出現(xiàn)，茶葉工作者從大量茶樣的品質(zhì)理化分析研究入手，用容量法、比色法、比粘度等理化審評(píng)方法來測(cè)定茶葉外形、湯色以及滋味[20，25]，也有大量研究者通過化學(xué)檢測(cè)方法，檢測(cè)茶葉水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等的含量和組成成分，研究茶葉品質(zhì)與生化成分之間的相關(guān)性，探討茶葉的顏色、滋味、香氣等品質(zhì)狀況與茶葉內(nèi)部成分含量的關(guān)系，從計(jì)量的數(shù)據(jù)來鑒定茶葉品質(zhì)的優(yōu)劣[26]，期望以某些主要化合物成分為基礎(chǔ)來描述茶葉品質(zhì)[27-29]，近年來茶葉香氣組分的檢測(cè)也越來越多。

2.1 茶葉品質(zhì)檢驗(yàn)類型

目前茶葉品質(zhì)分析檢驗(yàn)主要包括物理檢驗(yàn)、化學(xué)檢驗(yàn)和其他檢驗(yàn)。

2.1.1 物理檢驗(yàn)

茶葉物理檢驗(yàn)是采用物理方法來檢測(cè)茶葉品質(zhì)與維護(hù)茶葉質(zhì)量的一種技術(shù)手段。包括粉末、碎茶含量檢驗(yàn)、茶葉包裝檢驗(yàn)、茶葉夾雜物含量檢驗(yàn)及茶葉衡量檢驗(yàn)等國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目和干茶容重、比容檢驗(yàn)、湯色比色等未經(jīng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的但可以在一定程度上反映茶葉品質(zhì)的項(xiàng)目[20]。

2.1.2 化學(xué)檢驗(yàn)

茶葉化學(xué)檢驗(yàn)是用化學(xué)方法檢測(cè)茶葉內(nèi)含成分以確定其產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求和飲用需求的一種技術(shù)手段，包括特定化學(xué)檢驗(yàn)和一般化學(xué)檢驗(yàn)。前者包括水分、灰分、多酚類、咖啡堿、氨基酸、水浸出物等，后者包括茶黃素類、茶紅素類、粗纖維、放射性物質(zhì)、微量元素等[20]。Obanda等[30]研究表明茶鮮葉中的多酚類、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量以及茶黃素類物質(zhì)與紅茶的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)呈正相關(guān)，Owuor等[31]研究了肯尼亞紅茶感官品質(zhì)得分與主要化學(xué)成分之間的量化關(guān)系，Roberts等[32]分析紅茶化學(xué)成分與品質(zhì)之間的關(guān)系，結(jié)果表明茶黃素與紅茶品質(zhì)關(guān)系最密切。張瑩等[33]的研究表明不同等級(jí)永川秀芽的主要滋味成分茶多酚、可溶性糖含量及酚氨比與其感官評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)，氨基酸和咖啡堿含量與茶葉感官評(píng)分呈顯著正相關(guān)，呂海鵬等[34]研究發(fā)現(xiàn)，游離氨基酸總量水平與普洱茶滋味品質(zhì)得分呈現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，陳美麗等[35]通過對(duì)綠茶不同滋味特征常規(guī)化學(xué)成分含量的比較分析發(fā)現(xiàn)澀、濃特點(diǎn)的茶樣表現(xiàn)出高水浸出物、高茶多酚、高酯型兒茶素及高表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量的現(xiàn)象，茶湯滋味醇、甘爽的特征與氨基酸含量相關(guān)，水浸出物、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、沒食子酸、咖啡堿、沒食子酸兒茶素沒食子酸酯這5類物質(zhì)與滋味評(píng)分及總分表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性。

2.1.3 其他檢驗(yàn)

重金屬鉛、砷、銅及農(nóng)殘檢驗(yàn)是茶葉品質(zhì)檢驗(yàn)里重要的一部分，近年來色譜技術(shù)也較多應(yīng)用在茶葉品質(zhì)鑒定上[36]。高效液相色譜因穩(wěn)定性高、重復(fù)性好等特點(diǎn)用在檢測(cè)茶多酚、氨基酸和生物堿類等成分[37]，氣相色譜法因高分離效能、選擇性好、靈敏度高、樣品用量少等適用于茶葉揮發(fā)性成分的檢驗(yàn)[38]，氣質(zhì)聯(lián)用應(yīng)用較多，可在線提供氣相圖譜中主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息[29]。茶葉揮發(fā)性成分的提取方法主要為溶劑萃取法、氣相色譜質(zhì)譜和頂空吸附法等，相關(guān)研究報(bào)道，已從各種茶葉中分離出700多種香氣物質(zhì)[39-40]，香氣組分的差異可作為區(qū)分新陳茶的判定依據(jù)[41]，Jumtee等[42]、Togari N.等[43]分別利用氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合多變量數(shù)據(jù)分析技術(shù)、校正方法分析等對(duì)茶葉品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。

2.2 品質(zhì)檢驗(yàn)分析存在的問題

以上茶葉品質(zhì)檢測(cè)、評(píng)定的方法大多己經(jīng)較為成熟，檢驗(yàn)分析在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定量描述分析[44]上是一種實(shí)用性很強(qiáng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)工具。但缺點(diǎn)是操作繁瑣，前處理復(fù)雜麻煩，測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，效率低，操作中的任何失誤都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)理化檢測(cè)只能檢測(cè)茶葉的內(nèi)部成分狀況，測(cè)定的是單個(gè)成分的含量，茶葉品質(zhì)是茶葉內(nèi)所有成分相互配合、彼此協(xié)調(diào)的綜合反映，不能通過某種單一成分的量化就能表達(dá)[26，45]，而且各種成分和濃度與它們的感官評(píng)價(jià)效果之間的關(guān)系仍然不是很明確[24]，利用理化檢測(cè)不能全面反映茶葉的品質(zhì)狀況，期望分析儀器得到的結(jié)果不僅僅是化學(xué)組成與體積總數(shù)，而是與人的感官感受相一致的結(jié)果。

3 現(xiàn)代新技術(shù)在茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)上的應(yīng)用

近年來為了保障茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全，在茶葉生產(chǎn)、流通過程中有一個(gè)嚴(yán)格、一致的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者期望用科學(xué)計(jì)量上的品質(zhì)指標(biāo)來評(píng)判茶葉品質(zhì)。隨著光學(xué)、電學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息處理等技術(shù)的發(fā)展，越來越多的快速、無損檢測(cè)新技術(shù)、新方法在茶葉外形、湯色、香氣、滋味等質(zhì)量量化識(shí)別上逐漸得到研究。

3.1 茶葉外形評(píng)價(jià)相關(guān)新技術(shù)

傳統(tǒng)外形品質(zhì)識(shí)別一般通過人工視覺實(shí)現(xiàn)，近年來計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別技術(shù)逐漸被應(yīng)用。機(jī)器視覺識(shí)別技術(shù)[9]是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)部分類視覺的功能，通過圖像輸入設(shè)備把所測(cè)對(duì)象映射成數(shù)字圖像，并模擬人的判別準(zhǔn)則去理解圖像和識(shí)別圖像，進(jìn)而對(duì)所攝圖像進(jìn)行分類或分級(jí)[46]。計(jì)算機(jī)視覺在提取一定樣本容量樣品特征參數(shù)后需要對(duì)其建立識(shí)別模型，以便對(duì)后續(xù)待測(cè)樣進(jìn)行識(shí)別，目前常用的建模方法有統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及支持向量機(jī)等[47]。與人工視覺相比，計(jì)算機(jī)視覺可進(jìn)行復(fù)雜的非線性處理，具有分析精度高、處理內(nèi)容豐富，并且可將待測(cè)對(duì)象的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行量化和標(biāo)準(zhǔn)化，減少為因素和外界環(huán)境因素的影響，為農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)量化評(píng)級(jí)，機(jī)械自動(dòng)化篩選、加工的實(shí)現(xiàn)提供了可能[26]。

陳全勝等[48]在機(jī)器視覺技術(shù)定量描述茶葉顏色特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)支持向量機(jī)模式識(shí)別原理分別為碧螺春、龍井和祁紅3種茶葉建立各自的分類識(shí)別模型。林剛等[49]以屯炒青毛茶標(biāo)準(zhǔn)樣為研究對(duì)象分析各項(xiàng)形狀系數(shù)與茶葉品質(zhì)（等級(jí)）的相互關(guān)系，結(jié)果表明7項(xiàng)形狀特征可作為定量表述長(zhǎng)條型茶外型品質(zhì)的特征值。李曉麗等[50]采用灰度共生矩陣和紋理濾波相結(jié)合來提取4種綠茶圖像紋理特征并建立模式識(shí)別模型，對(duì)64個(gè)未知預(yù)測(cè)樣本的識(shí)別正確率達(dá)到93.8%；通過對(duì)形狀、紋理和組合特征3組特征進(jìn)行優(yōu)化，建立了對(duì)應(yīng)各組特征的等級(jí)區(qū)分模型，結(jié)果表明基于組合特征的區(qū)分模型的效果為最佳，對(duì)預(yù)測(cè)集樣本的區(qū)分正確率為85%[51]。Gejima等[52]利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)監(jiān)測(cè)茶葉在殺青過程中的顏色變化，建立了鮮茶葉殺青過程中紅、綠、藍(lán)RGB值的變化與鮮茶葉失水率的模型。計(jì)時(shí)鳴等[53]借助計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)識(shí)別茶葉的形狀特征和顏色，建立了茶梗的多維判別識(shí)別模式。

3.2 茶葉色澤評(píng)價(jià)相關(guān)新技術(shù)

茶葉色澤是茶葉品質(zhì)的評(píng)價(jià)因子之一，包括干茶色澤、茶湯及葉底色澤等，目前用于色澤評(píng)價(jià)的新技術(shù)主要為色差光譜技術(shù)。茶葉品質(zhì)色差法始于20世紀(jì)70年代的日本，其主要是應(yīng)用亨特-Lab表色系，以標(biāo)準(zhǔn)C光源和1°-4°小視場(chǎng)來測(cè)定顏色的3個(gè)分量L*、a*、b*值[54]。在三位顏色坐標(biāo)系中，明度指數(shù)L*（亮度軸），表示黑白，0為黑色，100為白色，0-100之間為灰色；色品指數(shù)a*（紅綠軸），正值為紅色，負(fù)值為綠色；色品指數(shù)b*（黃藍(lán)軸），正值為黃色，負(fù)值為藍(lán)色，基于三原色的機(jī)理，所有顏色都可以用L*、a*、b*這3個(gè)數(shù)值表示。色差分析技術(shù)是根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)照明委員會(huì)建立的一系列表示可見光譜的顏色標(biāo)準(zhǔn)空間原理測(cè)量樣品與被測(cè)樣品的色差以及三色度值，實(shí)現(xiàn)測(cè)色過程全自動(dòng)化[29]。

陸建良等[55]對(duì)29個(gè)綠茶、20個(gè)烏龍茶和15個(gè)紅茶樣品進(jìn)行了色差參數(shù)分析和感官審評(píng)，結(jié)果表明感官審評(píng)與色差分析有較高的相關(guān)性；賴凌凌等[56]以39個(gè)福建綠茶為研究對(duì)象，探討Lab表色系統(tǒng)與綠茶感官審評(píng)湯色得分的相關(guān)性，結(jié)果表明各色度值對(duì)茶水沖泡條件的變化靈敏度較高，提出分析茶湯品質(zhì)時(shí)應(yīng)針對(duì)不同外形和嫩度的綠茶分別建立相關(guān)性分析標(biāo)準(zhǔn)以提高評(píng)判準(zhǔn)確性。Liang等[57]的研究表明茶湯中的咖啡因、氮化合物、氨基酸、多酚類以及色差指標(biāo)黑白偏差量△L，紅綠偏差量△a，黃藍(lán)偏差量△b和色差值△E與紅茶的感官品質(zhì)存在顯著的相關(guān)關(guān)系。嚴(yán)俊等[58]等測(cè)定了干茶色澤、湯色和葉底色澤的色度值，并通過多變量解析法建立了炒青綠茶色澤品質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證試驗(yàn)表明由色度值所得的品質(zhì)評(píng)分與感官審評(píng)評(píng)分有很好的擬合度。陳星等[59]通過測(cè)定8種工夫紅茶樣品的色素含量、茶湯色差參數(shù)值，并與感官審評(píng)評(píng)分相結(jié)合，證明用色差參數(shù) L*，a*，b*，色度值，色彩飽和度，色差值△E來反映紅茶品質(zhì)是可行的。李擁軍等[60]采用色差法分析了紅茶、綠茶、烏龍茶及不同產(chǎn)地的黑茶的湯色，根據(jù)茶湯色度值篩選出特征變量，建立了湖南黑茶的分類-回歸樹識(shí)別模型，對(duì)茶葉類別和產(chǎn)地的識(shí)別正確率分別是100%和93.3%。Borah等[61]針對(duì)紅茶發(fā)酵過程中茶湯色澤的變化，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立了基于“色調(diào)-強(qiáng)度-飽和度”顏色空間的顏色識(shí)別模型。陳小強(qiáng)[62]等用L*a*b表色系統(tǒng)分析了六堡茶和普洱茶茶湯的色差，表明六堡茶尤其是磚茶的L*、a*、b*3項(xiàng)指標(biāo)與普洱茶接近，同時(shí)提出由于黑茶湯色色度深，通過肉眼進(jìn)行茶湯色度感官審評(píng)較綠茶等難，更宜采用色差量化指標(biāo)體系來評(píng)價(jià)。

3.3 茶葉滋味評(píng)價(jià)相關(guān)新技術(shù)

電子舌技術(shù)是新興起的一種智能識(shí)別滋味的新型分析識(shí)別檢測(cè)手段[63]，主要應(yīng)用在肉類、油脂、酒類、調(diào)味品、乳制品等方面，近年來逐漸應(yīng)用在茶及茶飲料上[64]。電子舌是模仿的味覺系統(tǒng)對(duì)不同味道進(jìn)行分析識(shí)別，其所得到的不是被測(cè)樣本組成成分的定性或定量結(jié)果，而是能反映樣本整體信息的“指紋”數(shù)據(jù)，被稱為“滋味指紋分析儀”[65-66]。電子舌主要由傳感器陣列、信號(hào)采集和模式識(shí)別系統(tǒng)組成，采用同舌頭味覺細(xì)胞工作原理相類似的人工脂膜傳感器技術(shù)，味覺傳感器陣列相當(dāng)于的舌頭，陣列中獨(dú)立的傳感器相當(dāng)于舌面上的味蕾，感受不同的呈味物質(zhì)；信號(hào)采集系統(tǒng)模擬人體神經(jīng)感覺系統(tǒng)，對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行采集、處理、轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中；模式識(shí)別系統(tǒng)就像人的大腦，從獲取的信號(hào)里提取特征值，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理并通過相應(yīng)模式識(shí)別方法區(qū)分辨識(shí)[67-68]。國(guó)外對(duì)電子舌技術(shù)研究比較先進(jìn)，目前有電位型電子舌[69]、伏安型電子舌[70]和阻抗譜型電子舌[71]，電子舌味覺指標(biāo)與的味覺閾值相一致，直接測(cè)試苦味、澀味、酸味、咸味、鮮味、甜味等味覺感官指標(biāo)，同時(shí)還可以分析苦的回味、澀的回味和鮮的回味（豐富度）等參數(shù)，從非選擇性的味覺傳感器陣列中收集信號(hào)并進(jìn)行模式識(shí)別，對(duì)復(fù)雜樣品中的不同成分以最基本的味覺評(píng)判指標(biāo)甜、酸、苦、咸、鮮，進(jìn)行快速準(zhǔn)確、全面的評(píng)價(jià)[72-73]。

作為一種飲品，滋味是構(gòu)成茶葉品質(zhì)的核心因子，電子舌技術(shù)的出現(xiàn)使得茶葉滋味整體信息的獲取將得以實(shí)現(xiàn)，目前電子舌技術(shù)在茶葉上的應(yīng)用主要包括茶葉種類的鑒別、茶葉呈味物質(zhì)的測(cè)定、茶葉品質(zhì)等級(jí)的量化評(píng)價(jià)等。賀瑋等[74]采用電子舌對(duì)3個(gè)等級(jí)云南普洱散茶等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，取得了良好的識(shí)別效果。李達(dá)敏[45]利用電子舌技術(shù)對(duì)春、秋紅碎茶及中端紅碎茶在滋味上能進(jìn)行較好地區(qū)分。Zoltan等[75]使用電子舌成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)5個(gè)產(chǎn)地的斯里蘭卡紅茶的區(qū)分。肖宏[11]利用電子舌技術(shù)結(jié)合模式識(shí)別方法圍繞西湖龍井茶的等級(jí)、新陳茶鑒別、貯藏時(shí)間以及其它龍井茶產(chǎn)地等方面開展一系列的研究，結(jié)果表明主成分分析法能夠反映各類樣品的分類信息，判別分析法對(duì)各類龍井茶樣品具有準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)能力，軟獨(dú)立建模分類法模型能夠鑒別西湖龍井茶與非西湖龍井茶以及新陳西湖龍井茶，分層聚類分析法對(duì)不同貯藏時(shí)間的西湖龍井茶能夠正確分類。Ghosh等[76]利用電子舌對(duì)印度紅碎茶中的茶黃素和茶紅素含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示與分光光度計(jì)法測(cè)定的值相關(guān)性較好。王瀟等[77]采用法國(guó)AlphaM.0.S.公司生產(chǎn)的α-STREE電子舌系統(tǒng)檢測(cè)3個(gè)等級(jí)的黑茶，結(jié)果顯示電子舌可以區(qū)分不同產(chǎn)地以及不同等級(jí)的黑茶。徐維盛[78]等采用電子舌結(jié)合主成分分析法、判別因子模式識(shí)別方法對(duì)紅茶、綠茶、烏龍茶、黑茶樣品的茶湯滋味進(jìn)行識(shí)別，結(jié)果顯示電子舌能夠較好地區(qū)分這4種不同種類的茶湯滋味。唐平等[79]應(yīng)用法國(guó)AlphaM.0.S.公司生產(chǎn)的傳感器型電子舌對(duì)中國(guó)市場(chǎng)上已有的51種茶飲料進(jìn)行檢測(cè)，采集的特征數(shù)據(jù)結(jié)合判別分析法和回歸分析法進(jìn)行分析，結(jié)果表明，電子舌結(jié)合判別分析法可以較好地將不同茶類（紅茶、綠茶、烏龍茶）、pH 值（pH＜4.0、pH4～6、pH＞6.0）、糖度（含糖、無糖）、咖啡因含量（＜30 mg/L、30 mg/L～70 mg/L、＞70 mg/L）進(jìn)行分類；電子舌結(jié)合回歸分析法可以較好地建立茶多酚等風(fēng)味化學(xué)成分的回歸方程式。許芳等[80]采用TS-5000Z型味覺分析系統(tǒng)對(duì)武夷山金駿眉和云南滇紅進(jìn)行滋味分析，研究表明電子舌的主成分分析圖可以區(qū)別不同產(chǎn)地和不同沖泡條件下的紅茶滋味，并能直觀地反映其味覺差異。

3.4 茶葉香氣評(píng)價(jià)相關(guān)新技術(shù)

茶葉香氣是決定茶葉品質(zhì)的重要因子之一，歷來受到茶葉研究者的重視。電子鼻是模仿人類的嗅覺系統(tǒng)對(duì)不同氣味進(jìn)行分析識(shí)別，通過氣味的檢測(cè)和分析來評(píng)估產(chǎn)品的種類或等級(jí)等，是一種通過對(duì)揮發(fā)性成分整體信息的檢測(cè)來評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)的新技術(shù)，目前在煙酒、食品行業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)藥學(xué)等行業(yè)都有應(yīng)用研究，被稱作“氣味指紋分析儀”[11，81]。電子鼻系統(tǒng)包括氣敏傳感器陣列、信號(hào)處理單元及模式識(shí)別系統(tǒng)三部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)氣味分子信息的收集、辨認(rèn)、信號(hào)放大、定性定量識(shí)別分析的單元。原理是不同傳感器對(duì)被測(cè)氣體有不同的靈敏度，傳感器與氣味物質(zhì)反應(yīng)后，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化產(chǎn)生電信號(hào)，經(jīng)電子線路放大及A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入電腦PC端，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與模式識(shí)別[82-83]。目前電子鼻的氣敏傳感器類型主要有金屬氧化物半導(dǎo)體電導(dǎo)型氣敏傳感器、有機(jī)聚合物膜電導(dǎo)型氣敏傳感器、石英晶體微天平氣敏傳感器、聲表面波氣敏傳感器、L-B膜氣敏傳感器等[84-85]。

茶葉香氣是由含量少而種類繁多的揮發(fā)性物質(zhì)組成，電子鼻能夠在多種氣體共存的混合氣體中，完成對(duì)氣體的定性識(shí)別和定量組成分析[24]。近年來逐漸有學(xué)者研究其在茶葉上的應(yīng)用，主要包括茶葉種類、等級(jí)判斷、物質(zhì)含量預(yù)測(cè)、貯藏時(shí)間預(yù)測(cè)、加工工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制等。Dutta R等[86]用金屬氧化物電子鼻成功地識(shí)別了5種不同加工品質(zhì)的茶葉，驗(yàn)證了電子鼻替代傳統(tǒng)的茶葉的感觀評(píng)審的可行性。陳婷等[87]采用電子鼻技術(shù)對(duì)9個(gè)典型的云南普洱熟茶進(jìn)行檢測(cè)，利用主成分分析法、線性判別法和傳感器區(qū)別貢獻(xiàn)率分析法（loadings）對(duì)樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明電子鼻這種快速無損的新方法可以用于云南普洱熟茶香氣品質(zhì)判別，對(duì)于不同年份的普洱熟茶有非常好的區(qū)分度。史波林等[88]探索利用電子鼻判別西湖龍井茶等級(jí)的方法，利用軟獨(dú)立建模分類法建立不同等級(jí)西湖龍井茶判別模型，等級(jí)分類正確率高達(dá)95%以上，實(shí)現(xiàn)了西湖龍井茶的智能分等分級(jí)。薛大為等[89]建立黃山毛峰不同品質(zhì)等級(jí)的3層網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，對(duì)于訓(xùn)練樣本識(shí)別準(zhǔn)確率為100%，對(duì)測(cè)試樣本識(shí)別準(zhǔn)確率為89.3%。溫立香等[90]采集不同年份六堡茶電子鼻響應(yīng)特征值，用主成分分析和線性判別分析法識(shí)別分類，用馬氏距離、歐氏距離和判別函數(shù)分析法驗(yàn)證預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性，研究結(jié)果表明電子鼻技術(shù)可識(shí)別不同陳化年份六堡茶的芳香物質(zhì)等特征氣味并對(duì)其進(jìn)行區(qū)分和歸類。Bhattacharyya等[91-92]利用電子鼻監(jiān)測(cè)紅茶發(fā)酵過程中氣味的變化，測(cè)定紅茶加工過程中最佳的發(fā)酵時(shí)間。周穎等[93]以電子鼻技術(shù)對(duì)不同加工工藝的工夫紅茶進(jìn)行香氣歸類并對(duì)各評(píng)價(jià)方法優(yōu)劣進(jìn)行探討，結(jié)果顯示選用電子鼻不同傳感器及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法，可以對(duì)工夫紅茶加工不同階段的香氣進(jìn)行歸類并加以區(qū)分。張紅梅等[94]利用電子鼻技術(shù)對(duì)3個(gè)品質(zhì)等級(jí)信陽毛尖茶的揮發(fā)性氣味進(jìn)行了研究，采用多元線性回歸、二次多項(xiàng)式逐步回歸分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立傳感器信號(hào)和信陽毛尖茶的茶多酚含量之間的預(yù)測(cè)模型，研究結(jié)果表明電子鼻技術(shù)結(jié)合有效地模式識(shí)別方法可以用于茶葉理化成分的快速檢測(cè)。楊春蘭等[95]利用電子鼻對(duì)6個(gè)貯藏時(shí)間5個(gè)等級(jí)的黃山毛峰茶進(jìn)行檢測(cè)，通過主成分分析法提取出前5個(gè)主成分作為主特征向量，然后以主特征向量作為反向傳遞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，建立黃山毛峰茶貯藏時(shí)間預(yù)測(cè)模型（主成分-反向傳遞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法）。

3.5 現(xiàn)代新技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)

3.5.1 快速、簡(jiǎn)便、綠色

利用現(xiàn)代新技術(shù)手段的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)方法前處理簡(jiǎn)單，不用化學(xué)試劑，完全模仿的感官，是一種新穎的綠色仿生檢測(cè)技術(shù)，完成一次測(cè)定僅需幾分鐘即可提供產(chǎn)品的有關(guān)信息，可快速有效的對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行判斷與評(píng)價(jià)，現(xiàn)代新技術(shù)手段的引入可以彌補(bǔ)感官審評(píng)和理化檢測(cè)方法存在的不足[26]。

3.5.2 結(jié)果穩(wěn)定、可靠

與的嗅覺、味覺判斷相比，利用現(xiàn)代新技術(shù)手段的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)方法更為客觀、準(zhǔn)確，不受生物體生理和心理因素等因素的影響，評(píng)價(jià)結(jié)果重現(xiàn)性好?，F(xiàn)代新技術(shù)分析儀器通常具有獲取樣品整體信息的能力，且其對(duì)相應(yīng)的視覺精度、味覺精度、嗅覺精度等都比的更靈敏，能全面、綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量[11，24]。

3.5.3 對(duì)連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的依賴程度低

現(xiàn)代新技術(shù)手段的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)方法是通過大量標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定結(jié)果結(jié)合最適的模式識(shí)別方法建立模型，利用大數(shù)據(jù)形成判別數(shù)據(jù)庫，標(biāo)準(zhǔn)樣品一次使用，其結(jié)果存入計(jì)算機(jī)，永久有效，比起感官審評(píng)需每次對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)樣來，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣的連續(xù)一致性的依賴程度大大降低。

4 存在問題與展望

利用計(jì)算機(jī)視覺、電子鼻、電子舌等快速、無損檢測(cè)新技術(shù)替代評(píng)茶師經(jīng)驗(yàn)式的感官評(píng)審及繁瑣的理化檢測(cè)來評(píng)價(jià)茶葉的形狀、色澤、香氣、滋味，具有廣闊的應(yīng)用前景，但也存在許多問題亟待解決。首先，基于現(xiàn)代新技術(shù)手段的茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)方法涉及多學(xué)科，與茶葉感官審評(píng)之間跨越的學(xué)科門檻較多，前期會(huì)給應(yīng)用員帶來一定的難度；其次，新技術(shù)手段目前主要集中在基礎(chǔ)研究，應(yīng)用較少，大多為潛在應(yīng)用；第三，傳感器的靈敏度和選擇性、匹配的數(shù)據(jù)分析方法、如何建立起完整的檢測(cè)數(shù)據(jù)庫[9]等關(guān)鍵性問題還需要解決；第四，茶葉品質(zhì)是多項(xiàng)指標(biāo)的綜合呈現(xiàn)結(jié)果，在搞清楚各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系后，采用多個(gè)儀器共同進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，才能更好地評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)。

現(xiàn)代新技術(shù)手段在食品品質(zhì)評(píng)價(jià)上應(yīng)用前景廣闊，雖然這些新技術(shù)目前主要集中于實(shí)驗(yàn)室，還未真正走向應(yīng)用，還存在一些關(guān)鍵問題需要解決，但在當(dāng)今大數(shù)據(jù)、多學(xué)科交叉的時(shí)代，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析，利用精密儀器科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量，構(gòu)建茶葉品質(zhì)數(shù)據(jù)化、快速評(píng)價(jià)模式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)密集替代勞動(dòng)密集是未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。