劉盼盼，鄭鵬程*，龔自明*，葉 飛，馮 琳，高士偉，王雪萍，王勝鵬，滕 靖，鄭 琳，桂安輝

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，湖北省茶葉工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430064；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

紅茶是中國(guó)六大茶類中最具影響力的茶類之一，其產(chǎn)量和消費(fèi)量均位居世界第一，2017年世界紅茶產(chǎn)量379.4萬(wàn) t（數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際茶葉委員會(huì)），占茶葉總產(chǎn)量的65%左右。中國(guó)是紅茶生產(chǎn)起源地，傳統(tǒng)的工夫紅茶曾為國(guó)家出口創(chuàng)匯做出了重要貢獻(xiàn)[1]。進(jìn)入上世紀(jì)九十年代，隨著國(guó)內(nèi)名優(yōu)綠茶的迅猛發(fā)展和國(guó)際茶葉市場(chǎng)的變化，我國(guó)傳統(tǒng)紅茶發(fā)展走入低谷。2009年前后，以“金駿眉”為代表的名優(yōu)紅茶在國(guó)內(nèi)的興起，帶動(dòng)全國(guó)紅茶產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇[2]。近些年，隨著國(guó)內(nèi)紅茶消費(fèi)需求的轉(zhuǎn)變，以細(xì)嫩茶鮮葉為原料，精心加工制作的內(nèi)銷工夫紅茶因外形秀美、風(fēng)味獨(dú)特、品質(zhì)佳而得到快速發(fā)展。目前，中國(guó)大部分茶區(qū)均可加工工夫紅茶，國(guó)內(nèi)外知名紅茶主要有安徽祁紅、云南滇紅、湖北宜紅、福建閩紅等，然而不同產(chǎn)區(qū)的環(huán)境條件、品種、加工方式等不盡相同，導(dǎo)致各地工夫紅茶在品質(zhì)上有較大差異，如何客觀判定其品質(zhì)的優(yōu)劣及差異，是茶葉研究熱點(diǎn)之一。

滋味和香氣是茶葉的重要品質(zhì)因子，也是評(píng)價(jià)茶葉風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)。祁門紅茶滋味甜醇，香氣清鮮持久，以其似花、果、蜜的獨(dú)特香味“祁門香”而享譽(yù)國(guó)內(nèi)外；云南滇紅具有香高味濃、濃強(qiáng)鮮爽的特點(diǎn)；湖北宜紅茶滋味鮮爽，香氣甜純；福建閩紅茶香氣高而鮮甜，滋味濃厚。經(jīng)研究，祁紅、滇紅、宜紅、閩紅等紅茶的特征風(fēng)味成分已基本明確[3-6]，這對(duì)客觀評(píng)價(jià)其產(chǎn)品品質(zhì)、指導(dǎo)加工過(guò)程調(diào)控有積極意義。不同茶樹品種因鮮葉中的生化成分種類、含量、組成比例等不同，對(duì)所制紅茶的感官品質(zhì)影響較大[7-8]。如大葉種滇紅滋味醇厚、鮮爽、香氣濃郁[9-10]；而小葉種祁紅滋味清鮮、香氣甜爽[11]。國(guó)內(nèi)工夫紅茶生產(chǎn)區(qū)域廣闊，不同地區(qū)生產(chǎn)的紅茶風(fēng)格特征各不相同，因此，進(jìn)一步系統(tǒng)開展中國(guó)工夫紅茶品質(zhì)評(píng)價(jià)與鑒定標(biāo)準(zhǔn)研究，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系對(duì)工夫紅茶品質(zhì)提升和市場(chǎng)推廣意義重大。

為進(jìn)一步研究中國(guó)工夫紅茶的品質(zhì)特征和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目組遴選中國(guó)大陸主要產(chǎn)茶省份的工夫紅茶樣品，采用國(guó)標(biāo)法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等分析其品質(zhì)化學(xué)成分，并結(jié)合主成分分析（principal component analysis，PCA）、系統(tǒng)聚類和偏最小二乘-判別分析（partial least squares-discrimination analysis，PLS-DA）等多元統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)展開綜合評(píng)價(jià)，以期明確其特征風(fēng)味成分和客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)其品質(zhì)，為工夫紅茶產(chǎn)品的品質(zhì)判定、標(biāo)準(zhǔn)建立及加工過(guò)程品質(zhì)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)樣品來(lái)自國(guó)內(nèi)主要產(chǎn)茶區(qū)，所有紅茶樣品的加工均按照工夫紅茶初制工藝進(jìn)行，工藝流程為鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥，樣品信息見表1。

表1 國(guó)內(nèi)主要工夫紅茶樣品信息Table 1Information about Congou black tea samples collected in this study

甲醇、乙腈、乙酸（均為色譜級(jí)） 美國(guó)Fisher公司；表沒食子兒茶素沒食子酸酯（≥98%）、表沒食子兒茶素（≥95%）、表兒茶素（≥98%）、表兒茶素沒食子酸酯（≥98%）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（≥98%）、兒茶素沒食子酸酯（≥98%）、沒食子兒茶素（≥98%）、兒茶素（≥99%）、咖啡堿（≥99%）美國(guó)Sigma Aldrich公司；茶黃素（≥95%）、茶黃素-3-沒食子酸酯（≥98%）、茶黃素-3’-沒食子酸酯（≥98%）、茶黃素雙沒食子酸酯（≥98%） 上海源葉生物科技有限公司。其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭 美國(guó)Supelco公司；7890A氣相色譜儀、5975C質(zhì)譜儀 美國(guó)Agilent公司；2695高效液相色譜儀、2998 PDA檢測(cè)器 美國(guó)Waters公司；HHS型恒溫水浴鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；Milli-RO PLUS 30純水機(jī) 美國(guó)Millipore公司；Eppendorf 5804R低溫離心機(jī) 德國(guó)艾本德公司；CM-5型臺(tái)式分光測(cè)色儀 柯尼卡美能達(dá)（中國(guó)）投資有限公司。

1.3 方法

1.3.1 感官審評(píng)

1.3.2 品質(zhì)成分測(cè)定

茶葉磨碎樣的制備：采用GB/T 8304—2013《茶磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測(cè)定》[13]；水分測(cè)定：采用GB/T 8304—2013《茶 水分測(cè)定》規(guī)定的（103±2）℃質(zhì)量恒定法[14]；水浸出物測(cè)定：采用GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測(cè)定》規(guī)定方法[15]；茶多酚含量測(cè)定：采用GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》福林-酚比色法[16]；游離氨基酸總量測(cè)定：采用GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測(cè)定》茚三酮顯色法[17]；可溶性總糖含量測(cè)定：采用蒽酮比色法[18]；黃酮含量測(cè)定：采用三氯化鋁比色法[18]；茶黃素、茶紅素和茶褐素測(cè)定：采用系統(tǒng)分析法[18]；兒茶素組分與咖啡堿采用高效液相色譜法[11]。

茶黃素組分采用高效液相色譜法：流動(dòng)相A為2%乙酸，流動(dòng)相B為乙腈，流速1.5 mL/min；柱溫35 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)380 nm，進(jìn)樣量10 μL；梯度洗脫：0～35 min，80%～75% A，20%～25% B；35～38 min，75% A，25% B；38～40 min，75%～80% A，25%～20% B。在38～40 min線性變化至初始狀態(tài)。

香氣組分測(cè)定：香氣成分吸附處理采用頂空固相微萃取法，香氣成分檢測(cè)采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀[5]。

1.3.3 茶湯色澤屬性檢測(cè)

稱取3.0 g茶樣，150 mL沸純水在審評(píng)杯里浸提5.0 min，之后茶水分離，茶湯降至室溫待測(cè)。取茶湯置于比色皿，在CM-5型臺(tái)式分光測(cè)色儀進(jìn)行色差測(cè)定，獲得茶湯色澤屬性值L、a、b等，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次，其中L代表湯色明亮度，a代表湯色紅綠色度，b代表湯色黃藍(lán)色度。

婚姻的現(xiàn)實(shí)在吞噬愛情的美味。遠(yuǎn)沒到七年之癢的考驗(yàn)期，夫婦倆就生出離婚的念頭：才結(jié)婚兩年就彼此厭煩，今后幾十年怎么過(guò)？念頭一出，又立即被否定：兩口子在家鄉(xiāng)也算名人，孩子也有了，事業(yè)已經(jīng)看到成功的曙光，怎么可以鬧出離婚這樣的“丑聞”？

1.3.4 PC的計(jì)算

采用Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理，然后利用PCA提取因子，計(jì)算各紅茶品質(zhì)指標(biāo)的特征值以及方差貢獻(xiàn)率。采用因子所對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，最后將因子得分和對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算得到各工夫紅茶滋味品質(zhì)的綜合得分[19-20]。

按式（1）對(duì)工夫紅茶的13 個(gè)滋味指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲得第i個(gè)紅茶第j項(xiàng)指標(biāo)（Xij）的標(biāo)準(zhǔn)化值Z（Xij），其中Xj為全部樣品第j項(xiàng)指標(biāo)的平均值，σj為第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。

按式（2）建立前5 個(gè)PC的線性回歸方程Fk，最后通過(guò)式（3）計(jì)算第i個(gè)紅茶滋味品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分Fm。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用NIST11.L譜庫(kù)對(duì)香氣的質(zhì)譜圖進(jìn)行串連檢索和人工解析。采用內(nèi)標(biāo)癸酸乙酯定量香氣成分，按式（4）計(jì)算：

方差分析、PCA和聚類分析采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行運(yùn)算，PLS-DA采用SIMCA 13.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 工夫紅茶滋味品質(zhì)特征分析與評(píng)價(jià)

2.1.1 感官品質(zhì)分析

由表2可知，國(guó)內(nèi)17 個(gè)工夫紅茶樣品的感官品質(zhì)均較優(yōu)，總分以信陽(yáng)紅、魯紅和宜紅的較高，分別為94.4、94.2和94.1，其他總分為90.3～93.5。大多外形緊細(xì)、烏潤(rùn)，有金毫；湯色以紅亮為主，香氣以甜香為主，滋味以甜醇為主，其中陜紅、湘紅湯色深紅、香氣帶薯香，這可能與其發(fā)酵較重有關(guān)；滇紅、英紅和海紅的香氣甜、濃，滋味甜濃、厚，香氣和滋味的濃度與厚度較其他紅茶高，與其鮮葉是大葉種相關(guān)。魯紅、蘇紅、寧紅的香氣為焦糖香、高火香，與其干燥工藝溫度高有關(guān)，導(dǎo)致滋味醇而甜度欠佳。相關(guān)研究也表明祁紅、宜紅、滇紅具有甜香明顯、滋味醇厚的品質(zhì)特征，而蘇紅糖香風(fēng)格突出[11,21-22]。

表2 國(guó)內(nèi)工夫紅茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)Table 2Sensory quality evaluation of Congou black tea

2.1.2 主要品質(zhì)成分分析

如表3、4所示，茶葉水浸出物含量的高低體現(xiàn)了茶湯濃度和滋味的濃強(qiáng)，茶多酚是茶湯苦澀味的主要物質(zhì)，直接影響茶湯滋味濃度和強(qiáng)度，在紅茶發(fā)酵過(guò)程中進(jìn)一步氧化生成茶黃素、茶紅素和茶褐素，兒茶素是茶多酚的主體物質(zhì)，約占茶多酚總量的70%～80%，其味感上也主要表現(xiàn)為苦澀味[23-24]。工夫紅茶的水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.20%～49.48%，其中渝紅和英紅的水浸出物明顯高于其他紅茶。宜紅、越紅的茶多酚含量較高，而英紅、魯紅的兒茶素總量明顯高于其他紅茶。茶黃素被認(rèn)為對(duì)紅茶茶湯的鮮爽、澀味起作用，是滋味強(qiáng)度和鮮度的重要成分[25]。4 個(gè)茶黃素單體中，茶黃素雙沒食子酸酯的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.23%）最高，而茶黃素（0.07%）最低。工夫紅茶中信陽(yáng)紅、祁紅、宜紅和滇紅的4 個(gè)茶黃素單體含量較高，可能是其茶湯滋味醇厚鮮爽的重要因素。茶紅素含量以桂紅、海紅較高，茶褐素含量在湘紅和陜紅中較高。茶紅素是構(gòu)成紅茶湯色的主體物質(zhì)，對(duì)茶湯滋味與湯色濃度起主要作用，而茶褐素一般被認(rèn)為是造成茶湯發(fā)暗、無(wú)收斂性的重要因素，因此湘紅和陜紅的茶湯顏色較深與其積累較高水平的茶褐素直接相關(guān)[26]?；鸾艿萚27]研究表明，茶黃素和茶紅素之和與茶褐素的比值可有效代表茶黃素和茶紅素在葉內(nèi)的貢獻(xiàn)表征，國(guó)內(nèi)主產(chǎn)區(qū)工夫紅茶該比值為1.05～1.12，是其滋味鮮醇，湯色紅亮的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表3 中國(guó)工夫紅茶多酚類及其氧化產(chǎn)物的含量Table 3Contents of tea polyphenols and their oxidation products in Congou black tea%

氨基酸是構(gòu)成茶湯鮮爽滋味、甜味的重要物質(zhì)，可溶性糖是構(gòu)成茶湯甜醇滋味的重要成分，咖啡堿對(duì)茶湯的苦味及茶湯濃度有直接影響，而黃酮類物質(zhì)與茶湯的色澤及苦味有一定關(guān)系[10,28]。工夫紅茶的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.55%～3.15%，其中閩紅和宜紅的氨基酸明顯高于其他紅茶，對(duì)其鮮爽滋味有重要貢獻(xiàn)。英紅、海紅、信陽(yáng)紅、宜紅、越紅、黔紅和祁紅的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于4%，是其茶湯甜醇滋味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。渝紅（5.04%）和湘紅（4.61%）中咖啡堿含量較高，對(duì)其滋味濃厚有直接影響。黃酮在大葉種紅茶（滇紅、英紅和海紅）中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高且大于2.7%，可能與其品種有關(guān)系。Scharbert等[29]選用大吉嶺紅茶，利用滋味重組和缺省實(shí)驗(yàn)證明黃酮醇苷類物質(zhì)對(duì)澀味有貢獻(xiàn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)黃酮類物質(zhì)能增加咖啡堿在茶湯中的苦味，可見大葉種紅茶滋味濃厚與其較高水平的黃酮類有關(guān)。研究證實(shí)色差分析法可以快速客觀地評(píng)價(jià)工夫紅茶品質(zhì)[30-31]，渝紅和閩紅的L值較高，與感官審評(píng)結(jié)果一致，英紅、滇紅、魯紅、信陽(yáng)紅和蘇紅的a/b值均高于0.3，其湯色評(píng)分均較優(yōu)，色差衍生指標(biāo)a/b值可一定程度反映紅茶湯色品質(zhì)的優(yōu)劣。

表4 中國(guó)工夫紅茶生化成分含量與茶湯色差Table 4Biochemical composition and color parameters in Congou black tea infusion

2.1.3 滋味品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)及模型構(gòu)建

將17 個(gè)工夫紅茶的13 個(gè)主要滋味成分構(gòu)成17×13的矩陣，利用SPSS 17.0軟件對(duì)其進(jìn)行PCA。由表5可知，前5 個(gè)PC的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到81.076%，基本解釋13 個(gè)變量中的大部分信息。PC1解釋了總變異信息的34.586%，主要綜合了茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素、茶黃素-3′-沒食子酸酯及茶多酚的信息，這些是影響紅茶茶湯滋味強(qiáng)度和鮮度的重要因素，茶多酚一般具有澀味，對(duì)茶湯的醇厚度有重要影響[23]，因此將其定義為“鮮醇度因子”。PC2包含了原始信息的16.968%，其大小主要由咖啡堿和水浸出物決定，咖啡堿一般具有苦味，水浸出物反映了茶湯的醇厚度[23]，因此將其定義為“濃度因子”。PC3包含了原始信息的12.548%，其大小主要由可溶性糖決定，糖類物質(zhì)是甜味的主體，因此將其定義為“甜味因子”。PC4包含了原始信息的9.300%，其大小主要由氨基酸總量決定，因此將其定義為“鮮爽度因子”。PC5包含了原始信息的7.674%，其大小主要由黃酮決定，黃酮一般具有苦味、收斂性等特點(diǎn)，因此將其定義為“苦味因子”[20]。

表5 各主成分的特征向量和方差貢獻(xiàn)率Table 5 Eigenvectors of first five principal components and their contribution rates to total variance

利用1.3.4節(jié)預(yù)測(cè)模型分別計(jì)算出17 個(gè)工夫紅茶滋味品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分和各PC得分，對(duì)各紅茶滋味品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，如表6所示。為檢驗(yàn)上述滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)模型的可靠性，結(jié)合滋味品質(zhì)感官審評(píng)法的評(píng)分對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。由表2、6可知，所測(cè)樣品滋味品質(zhì)的感官審評(píng)得分和模型的評(píng)價(jià)結(jié)果較為相似，相關(guān)性分析表明滋味品質(zhì)的感官審評(píng)得分和模型評(píng)價(jià)得分存在極顯著相關(guān)性（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.735，說(shuō)明該評(píng)價(jià)模型能夠較好評(píng)估所測(cè)樣品的滋味品質(zhì)。

表6 工夫紅茶滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)模型Table 6Model evaluation of the taste quality of Congou black tea

PCA得分圖已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于反映樣品與品質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系[22-32]，由圖1能夠看出，滋味得分較高的魯紅、信陽(yáng)紅、宜紅和越紅（編號(hào)分別為1、3、8、9）與其他樣品有明顯區(qū)分，均在PC1的正向區(qū)間，說(shuō)明這些樣品的茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素、茶黃素-3′-沒食子酸酯及茶多酚含量較高，因此滋味得分較高。而渝紅、湘紅和英紅（編號(hào)分別為7、10、16）在PC1的負(fù)向區(qū)間和PC2的正向區(qū)間，說(shuō)明這些樣品的茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素、茶黃素-3′-沒食子酸酯及茶多酚含量較低，而水浸出物和咖啡堿含量較高，因此滋味得分偏低?？傮w而言，位于PC1正向區(qū)間的樣品滋味得分較高，茶黃素和茶多酚是工夫紅茶品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

圖1 工夫紅茶PCA得分圖Fig.1 PCA score plot for Congou black tea

2.2 工夫紅茶香氣組分比較分析

如表7所示，釆用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)工夫紅茶的揮發(fā)物成分進(jìn)行分析鑒定，共得到99 個(gè)主要的揮發(fā)物成分，總量為143.73～430.09 μg/L，國(guó)內(nèi)工夫紅茶的香氣主要是由醇類、醛類、酯類、酮類、雜環(huán)化合物、烯類、芳香烴等組成，其中含量較低的酸類、醌類和烷烴化合物等歸在其他類中（圖2）。另外，不同產(chǎn)地紅茶樣品中含量較高的香氣成分一致，主要包括芳樟醇、香葉醇、水楊酸甲酯和β-紫羅酮等，它們是構(gòu)成國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)工夫紅茶香氣的主體成分。

表7 中國(guó)工夫紅茶香氣組成及質(zhì)量濃度Table 7 Aroma constituents and their average contents in Congou black tea μg/L

圖2 中國(guó)工夫紅茶香氣化合物類型及比例Fig.2 Types and relative contents of aroma components in Congou black tea

不同產(chǎn)區(qū)紅茶的醇類化合物相對(duì)含量有一定差異，其中相對(duì)含量最高的為英紅（62.96%），其次為滇紅（58.04%），而川紅中醇類的相對(duì)含量最低，為30.34%。檢出的17 個(gè)醇類化合物中有3 個(gè)共性成分，其中質(zhì)量濃度均值大于1 μg/L的組分有芳樟醇（68.59 μg/L）、香葉醇（25.64 μg/L），這些成分共同構(gòu)成了紅茶甜香、糖香及花香的物質(zhì)[5]。萜烯醇占醇類總量的85.54%～98.82%，是中國(guó)工夫紅茶香氣主要的醇類化合物，研究證實(shí)萜烯醇主要來(lái)源于萜類化合物的糖苷，且閾值很低[33-35]，因此對(duì)紅茶花香和甜香風(fēng)味貢獻(xiàn)很大。萜烯指數(shù)（terpene index，TI）的高低與香氣特征也有一定關(guān)系，TI高，則香氣馥郁怡人，TI低，則香氣高銳[36]。TI=（芳樟醇+芳樟醇氧化物）/（芳樟醇+芳樟醇氧化物+香葉醇）[11]。由表8可知，英紅、海紅及滇紅TI（0.99、0.99、0.93）較高，越紅TI值（0.46）最低，其他地區(qū)Ti差異較小，說(shuō)明大葉種紅茶香氣馥郁，而其他中小葉種紅茶香氣高銳。從表8看，英紅、海紅、滇紅、渝紅、魯紅、陜紅、信陽(yáng)紅、蘇紅、川紅、黔紅和湘紅是以芳樟醇占優(yōu)勢(shì)型，呈現(xiàn)為甜香、糖香，越紅是以香葉醇占優(yōu)勢(shì)型，其他地區(qū)紅茶屬于中間型，富含芳樟醇和香葉醇，表現(xiàn)出甜香、花果香等。

表8 中國(guó)工夫紅茶TI與香氣類型Table 8Terpene index and aroma classification of Congou black tea

醛類物質(zhì)的相對(duì)含量以黔紅最高（34.66%），而閩紅最低（10.06%）。檢出的25 個(gè)醛類化合物中有8 個(gè)共性成分，其中質(zhì)量濃度均值較高的組分有苯甲醛（10.51 μg/L）、己醛（9.34 μg/L）、苯乙醛（6.53 μg/L）、2-甲基丁醛（3.83 μg/L）。這些醛類成分的閾值都比較低，主要形成紅茶的甜香、果香、清香等風(fēng)味[37-38]。酯類物質(zhì)中以陜紅和閩紅的相對(duì)含量較高，分別為20.50%和19.67%，其中水楊酸甲酯的平均質(zhì)量濃度（25.81 μg/L）遠(yuǎn)高于其他成分。酮類物質(zhì)的含量在不同產(chǎn)區(qū)紅茶中變化不大，其中以β-紫羅酮的平均含量最高（4.51 μg/L），其閾值僅為0.2 μg/L，對(duì)紅茶花香風(fēng)味有貢獻(xiàn)[35]。烯類含量以信陽(yáng)紅中最高（5.91%），其中反-β-羅勒烯、檸檬烯的含量遠(yuǎn)高于其他紅茶。雜環(huán)化合物主要是氧雜和氮雜化合物，在蘇紅、魯紅、寧紅中含量較高，對(duì)紅茶的焦糖香、高火形成有著直接影響[39]。四大高香紅茶香氣的研究結(jié)果表明[40]，芳樟醇、苯乙醇、苯乙醛、己醛和檸檬烯等成分是關(guān)鍵香氣活性成分，這些成分對(duì)國(guó)內(nèi)工夫紅茶香氣的表征也有重要貢獻(xiàn)。

續(xù)表7 μg/L

2.3 工夫紅茶系統(tǒng)聚類分析

使用SPSS分析軟件，聚類方法為組間聯(lián)接，度量標(biāo)準(zhǔn)為平方歐氏距離，對(duì)17 個(gè)紅茶的38 個(gè)主要香氣成分、13 個(gè)滋味成分與3 個(gè)色差指標(biāo)進(jìn)行個(gè)案系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)類間距為15時(shí)，將17 個(gè)工夫紅茶分為3 類。第1類聚集了13 個(gè)紅茶，即魯紅、陜紅、祁紅、宜紅等，該類紅茶基本為中小葉種工夫紅茶，以灌木型茶樹的鮮葉為原料加工制成。第2類聚集了3 個(gè)紅茶，即滇紅、英紅和海紅，該類都是典型的大葉種工夫紅茶，以喬木或半喬木茶樹的鮮葉為原料加工制成。閩紅自為一類，香氣成分中醇類和醛類較其他茶樣有明顯區(qū)別，可能與其鮮葉品種、地域環(huán)境等因素有關(guān)。

圖3 中國(guó)工夫紅茶的系統(tǒng)聚類分析譜系圖Fig.3 Dendrogram of hierarchical cluster analysis (HCA) of Congou black tea

2.4 基于PLS-DA對(duì)不同品種工夫紅茶的區(qū)分

從2.3節(jié)系統(tǒng)聚類分析結(jié)果可明顯區(qū)分大葉種紅茶與中小葉種紅茶，為進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)兩類紅茶的差異特征化合物并對(duì)其進(jìn)行篩選，引出一種有監(jiān)督模式的識(shí)別方法PLS-DA。以2.3節(jié)中選取的54 個(gè)品質(zhì)化學(xué)成分為X變量，16 個(gè)紅茶（閩紅除外）為Y變量進(jìn)行PLS-DA。由圖4A可以看出，16 個(gè)紅茶茶樣根據(jù)其品種被明顯區(qū)分，其中R2Y為0.962為、Q2為0.827，說(shuō)明該模型對(duì)大葉種和中小葉種紅茶具有良好的穩(wěn)定性和較好的預(yù)測(cè)能力。將模型建立時(shí)定義的分類Y矩陣的變量隨機(jī)排列200 次，得到隨機(jī)的不同相應(yīng)Q2值作為衡量模型是否過(guò)擬合的標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)結(jié)果如圖4B所示，R2為0.756，Q2為－0.330，Q2負(fù)值表明該P(yáng)LS-DA模型可靠，未存在過(guò)擬合現(xiàn)象，可以用于各自類別的判別分析。

圖4C反映各變量對(duì)不同品種紅茶在得分圖上分布的影響，離密集區(qū)越遠(yuǎn)的變量對(duì)紅茶分類的影響越大。2-乙基呋喃（16）、6-甲基-5-庚烯-2-酮（27）和δ-杜松烯（48）可作為中小葉種紅茶的特征性組分，棕櫚酸（51）、黃酮（12）和3-甲基丁醛（14）可作為大葉種紅茶的特征性組分，一般認(rèn)為變異權(quán)重參數(shù)（variable importance in projection，VIP）值大于1.0表示在判別過(guò)程中具有重要作用。VIP值越大，變量在不同品種紅茶間的差異越顯著。由圖4D可以看出，有8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)VIP大于1.0，可作為區(qū)分大葉種和中小葉種紅茶的標(biāo)志物，特別是芳樟醇、香葉醇和己醛等品質(zhì)成分及色差a值、L值。

圖4 工夫紅茶品質(zhì)成分PLS-DA 得分圖（A）、擬合曲線（B）、載荷圖（C）及其VIP值（D）Fig.4 Score plot of PLS-DA (A), PLS-DA model of validate components (B), loading plot (C) and VIP values (D) of Congou black tea

3 結(jié) 論

本研究對(duì)中國(guó)17 個(gè)主要產(chǎn)茶區(qū)工夫紅茶的品質(zhì)特征及其化學(xué)成分進(jìn)行鑒定和分析，并利用PCA法建立工夫紅茶滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)模型。中國(guó)工夫紅茶在感官品質(zhì)上表現(xiàn)出甜香、薯甜香、甜醇等良好的香氣、滋味特性。其中滇紅、英紅和海紅的香氣呈現(xiàn)甜香濃郁、滋味甜濃，魯紅、陜紅、湘紅、蘇紅等帶薯甜香、焦糖香、滋味醇厚，其他紅茶以甜香純正、甜醇滋味為主。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)區(qū)工夫紅茶的品質(zhì)成分組成與含量存在差異。紅茶水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.20%～49.48%，其中渝紅和英紅的水浸出物含量明顯高于其他紅茶。宜紅、越紅的茶多酚含量較高，而英紅、魯紅的兒茶素總量明顯高于其他紅茶。4 個(gè)茶黃素單體中，茶黃素雙沒食子酸酯的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.23%）最高，而茶黃素（0.07%）最低。信陽(yáng)紅、祁紅、宜紅和滇紅的4 個(gè)茶黃素單體含量較高，茶紅素含量以桂紅、海紅較高，而茶褐素含量在湘紅和陜紅中較高。工夫紅茶的茶黃素和茶紅素之和與茶褐素比值為1.05～1.12，是其滋味鮮醇、湯色紅亮的物質(zhì)基礎(chǔ)。英紅、海紅、信陽(yáng)紅、宜紅、越紅、黔紅和祁紅的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于4%，是其茶湯甜醇滋味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。渝紅（5.04%）和湘紅（4.61%）中咖啡堿含量較高，黃酮在大葉種紅茶（滇紅、英紅和海紅）中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平較高且大于2.7%。渝紅和閩紅的L值較高，與感官審評(píng)結(jié)果相一致，英紅、滇紅、魯紅、信陽(yáng)紅和蘇紅的a/b值均高于0.3，其湯色評(píng)分均較優(yōu)，色差衍生指標(biāo)a/b值可一定程度反映紅茶湯色品質(zhì)的優(yōu)劣。茶葉風(fēng)味品質(zhì)同時(shí)受香氣組分含量和比例結(jié)構(gòu)的影響，尤其是組分構(gòu)成的轉(zhuǎn)變對(duì)香氣品質(zhì)的形成更為重要。工夫紅茶中共鑒定出99 個(gè)香氣成分，其中醇類和醛類是主要的香氣化合物，尤其是呈現(xiàn)甜香、花香的萜烯醇含量高，其中英紅和滇紅中醇類含量較高，黔紅中醛類含量最高。

基于17 個(gè)紅茶13 個(gè)主要滋味成分利用PCA法建立滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，該預(yù)測(cè)模型對(duì)紅茶滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與感官審評(píng)結(jié)果較為相似，相關(guān)系數(shù)為0.735（P＜0.01），能夠較好評(píng)估所測(cè)樣品的滋味品質(zhì)，茶黃素和茶多酚是工夫紅茶進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。系統(tǒng)聚類分析顯示閩紅自為一類，滇紅、英紅和海紅等大葉種紅茶聚為一類，其他中小葉種紅茶樣品聚為一類。基于PLS-DA的多元統(tǒng)計(jì)分析可將2 類不同品種工夫紅茶明顯區(qū)分，并獲得標(biāo)志性差異化合物，尤其是芳樟醇、a值、香葉醇、L值和己醛等，可作為大葉種和中小葉種工夫紅茶區(qū)分的主要特征標(biāo)志物。不同產(chǎn)區(qū)紅茶因種植環(huán)境、鮮葉品種和加工工藝等不同，其風(fēng)味品質(zhì)上存在較大差異。通過(guò)PCA所建的滋味評(píng)價(jià)模型可區(qū)分上述因素引起的品質(zhì)差異，在產(chǎn)地溯源、等級(jí)判別等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本研究后續(xù)還需豐富紅茶樣本容量，如不同等級(jí)、采摘季節(jié)等樣品，同時(shí)補(bǔ)充完善單糖、有機(jī)酸類等品質(zhì)成分，以建立更加科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)紅茶綜合品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。同時(shí)系統(tǒng)聚類分析可實(shí)現(xiàn)大葉種和中小葉種工夫紅茶的準(zhǔn)確分類，PLS-DA可以得到兩類紅茶區(qū)別的主要標(biāo)志物，說(shuō)明通過(guò)聚類分析與PLS-DA相結(jié)合的方式能夠更全面、客觀地對(duì)紅茶的綜合品質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。