鐘秋生，彭佳堃，戴偉東,*，林 智，呂海鵬，陳泉賓，李鑫磊，陳常頌,*

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，福建 福州 350012；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008）

烏龍茶是六大茶類之一，也是我國特有的茶類，具有天然花果的獨(dú)特香氣和品種的特殊香韻。武夷巖茶作為閩北烏龍茶的代表，以“巖骨花香”之巖韻深受消費(fèi)者喜愛。其中‘肉桂’品種（Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Rougui）制成的武夷巖茶更因其香氣辛銳持久，具桂皮香，滋味醇厚、回甘等優(yōu)異品質(zhì)備受廣大消費(fèi)者的喜愛。在武夷巖茶加工過程中，焙火工藝及焙火程度對武夷巖茶特有的色、香、味、形發(fā)揮著重要作用。前期，學(xué)者針對武夷巖茶焙火方面做了許多研究，從不同角度探明焙火對其品質(zhì)及生化成分等方面的影響，如不同焙火程度[1-7]、不同焙火方式[8-9]、不同品種巖茶焙火[10-13]等。而前人研究大多采用常規(guī)生化檢測方法，檢測技術(shù)和手段較為有限，針對整體化學(xué)成分特征進(jìn)行系統(tǒng)比較分析的研究較少。

近年來，代謝組學(xué)以其高效、全面及準(zhǔn)確的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于植物[14]、醫(yī)藥[15]、微生物[16]、食品[17]等研究領(lǐng)域，并取得較大進(jìn)展。目前，基于代謝組學(xué)的茶葉品質(zhì)特征與化學(xué)成分相關(guān)性研究也成為茶葉研究熱點(diǎn)之一。韓沙沙等[18]利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜（ultra-high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry，UPLC-Q-TOF MS）對比‘肉桂’和‘水仙’化學(xué)成分的差異；Chen Si等[19]利用代謝組學(xué)方法結(jié)合超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜等研究了14 個不同品種武夷巖茶的生化品質(zhì)差異；Xu Kai等[20]利用液相色譜-質(zhì)譜等代謝組學(xué)方法研究了3 個不同區(qū)域巖茶樣品代謝組分的變化；Yang Ping等[21]利用氣相色譜-嗅覺-質(zhì)譜和全二維氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用的方法對不同烘焙溫度肉桂巖茶揮發(fā)物進(jìn)行分析檢測；徐邢燕[22]利用市售的15 個廠家共計83 個肉桂巖茶樣品，根據(jù)感官審評將焙火程度分2 組（低火、中火），利用UPLC-Q-TOF MS方法鑒定其差異成分，認(rèn)為氨基酸類、酚酸類、黃烷醇類、黃酮醇類、酯類、多環(huán)芳香族類和類萜苷類是主要差異物，其中黃烷醇和黃酮醇類物質(zhì)占比較大；中火茶中茶氨酸異構(gòu)體1,3,4,3’-三-O-甲基鞣花酸、3-O-對香豆酰基奎寧酸、芳樟醇櫻草苷異構(gòu)體1和表兒茶素相對含量極顯著低于輕火茶。目前，針對同一廠家的肉桂品種巖茶（毛茶）在不同烘焙程度下代謝組分差異變化研究鮮見報道。超高效液相色譜-四極桿-靜電軌道阱質(zhì)譜（ultra-high performance liquid chromatographyquadrupole orbitrap mass spectrometry，UPLC-Q-Exactive/MS）與其他代謝組學(xué)平臺相比優(yōu)勢明顯，其靈敏度、分辨率及峰重現(xiàn)性更高，并允許同時對多種化合物進(jìn)行快速定性或相對定量分析[23]?；诖耍狙芯坎捎肬PLCQ-Exactive/MS技術(shù)結(jié)合多變量統(tǒng)計學(xué)方法對不同烘焙處理肉桂品種巖茶樣品的化合物進(jìn)行全面系統(tǒng)地解析，從而為武夷巖茶品質(zhì)研究、質(zhì)量控制及焙火工藝優(yōu)化等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

烏龍茶樣品于2022年5月進(jìn)行制作。肉桂品種鮮葉采摘后在武夷山永生茶廠進(jìn)行加工，制作工藝流程：曬青→晾青→做青→炒青→揉捻→初烘→包揉→毛火→足火→毛茶。毛茶制作完成后，經(jīng)手工揀去茶梗、黃片、老葉后，進(jìn)行焙火處理。

焙火處理：以干燥揀剔后的茶樣為原料，采用6CXH-70型茶葉提香機(jī)進(jìn)行焙火（每籠攤?cè)~2.5 kg，攤?cè)~厚度約為5 cm，重復(fù)3 次），設(shè)置不同焙火溫度（低火：100 ℃；中火：120 ℃；高火：140 ℃）和焙火時間（0、2、4、6、8、10 h），其中以不焙火茶樣作對照，則共有16 組處理（表1）。在焙火工藝結(jié)束時取樣，需感官審評的茶葉樣品置于5 ℃冰箱中貯藏備用；其他茶葉樣品在進(jìn)行代謝組學(xué)分析前磨碎，后放入-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 不同烘焙處理巖茶樣品信息Table 1 Information about Wuyi rock tea samples with different roasting degrees

實驗用水為Milli-Q超純水；乙腈（色譜純）、甲醇（液相色譜-質(zhì)譜級）美國Merck公司；甲酸（＞99.0%）日本TCI公司；兒茶素（catechin，C）、表兒茶素（epicatechin，EC）、表兒茶素沒食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）、表沒食子兒茶素（epigallocatechin，EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、沒食子兒茶素（gallocatechin，GC）、茶氨酸、脯氨酸、谷氨酸、牡荊素、異牡荊素、槲皮素-3-葡萄糖苷、槲皮素-3-半乳糖苷、槲皮素-3-蕓香苷、山柰酚-3-蕓香苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖苷等標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma公司；聚酯型兒茶素A、聚酯型兒茶素F、原花青素B1、原花青素B2、茶黃素（theaflavin，TF）、茶黃素-3-沒食子酸酯（theaflavin-3-gallate，TF-3-G）、茶黃素-3’-沒食子酸酯（theaflavin-3’-gallate，TF-3’-G）、茶黃素-3-3’-沒食子酸酯（theaflavin-3,3’-digallate，TF-DG）等標(biāo)準(zhǔn)品武漢ChemFaces公司。

1.2 儀器與設(shè)備

6CXH-70型茶葉提香機(jī) 福建省安溪佳友機(jī)械有限公司；UPLC-Q-Exactive/MS儀 美國賽默飛世爾科技有限公司；T3色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）美國Waters公司；粉碎研磨機(jī) 德國IKA公司；SQP電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；DKS11型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實驗儀器有限公司；5810R型高速冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

參考陳丹等[24]的方法：準(zhǔn)確稱量各巖茶樣0.1 g，加入15 mL的離心管中，再加入10 mL體積分?jǐn)?shù)70%甲醇溶液，待充分溶解后置于70 ℃水浴鍋浸提30 min，然后8000 r/min離心10 min，取上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，加超純水稀釋1 倍后進(jìn)行UPLC-Q-Exactive/MS分析。每個茶葉樣品設(shè)置3 個平行，同時取等體積所有茶葉樣品充分混合，制成QC樣品，均勻地插入分析序列中，用于評價代謝組學(xué)過程的穩(wěn)定性。

1.3.2 UPLC-Q-Exactive/MS分析

采用課題組前期建立的方法[25]進(jìn)行。

UPLC條件：T3色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm），柱溫40 ℃，流速0.4 mL/min，進(jìn)樣量3 μL。流動相：A相為體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸-水溶液，B相為體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸-乙腈溶液。洗脫程序：0～5 min，98% A、2% B；10 min，85% A、15% B；18 min，60% A、40% B；20 min，10% A、90% B；20.9 min，10% A、90% B；21～25 min，98% A、2% B。

MS條件：采用電噴霧電離（electrospray ionization，ESI）源，正離子模式，毛細(xì)管電壓3.5 kV，毛細(xì)管溫度300 ℃，輔助氣溫度350 ℃，輔助氣流速10 L/min，質(zhì)量掃描范圍m/z100～1200。

1.3.3 茶葉感官審評

依據(jù)GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心對外形、湯色、香氣、滋味和葉底5 項因子分別進(jìn)行審評術(shù)語描述及綜合評分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

經(jīng)UPLC-Q-Exactive/MS分析得到的原始圖譜采用Compound Discoverer 3.2軟件進(jìn)行峰匹配與峰面積提取，主成分分析（principal components analysis，PCA）和偏最小二乘判別分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）使用Simca 14.1軟件（Umetrics AB，Ume?，瑞典），獨(dú)立樣本t檢驗和非參數(shù)檢驗（Kruskal-Wallis H test）使用SPSS Statistics 25軟件（美國IBM公司），熱圖分析由Mev 4.7.4（Oracle，美國）軟件完成，柱形圖制作采用Sigmplot 10.0（Systat）完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘焙處理巖茶感官審評結(jié)果

通過對不同巖茶樣品感官審評（表2）發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)焙火的毛茶（R1）表現(xiàn)為湯色橙黃較明亮，香氣微青，滋味甘和、微青澀，葉底褐綠泛黃；經(jīng)過焙火之后，青氣消失，香氣向馥郁轉(zhuǎn)化，滋味變甘醇，葉底呈褐色；在中火（120 ℃）烘焙2 h后，巖茶干茶向烏褐轉(zhuǎn)變，香氣和滋味均帶有火工；在高火（140 ℃）烘焙達(dá)2 h后，湯色轉(zhuǎn)深，香氣和滋味表現(xiàn)為有高火工、微焦的特征，葉底轉(zhuǎn)向暗褐。由審評得分可知，低火（100 ℃）烘焙8～10 h（RL-4、RL-5）及中火（120 ℃）烘焙2～4 h（RM-1、RM-2），總體品質(zhì)較好，得分顯著高于未焙火茶樣（高出未焙火0.85～0.91 分）。因此，低溫長時（100 ℃、8～10 h）或中溫短時（120 ℃、2～4 h）烘焙有利于肉桂巖茶品質(zhì)的提升。這與前人的研究結(jié)果[3-4]一致，輕火和中火處理比足火處理后的武夷巖茶品質(zhì)更好。

表2 不同烘焙處理巖茶感官審評結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of Wuyi rock tea with different roasting degrees

2.2 不同烘焙處理巖茶化學(xué)成分的UPLC-Q-Exactive/MS分析結(jié)果

經(jīng)峰匹配與校準(zhǔn)后共得到2150 個化合物離子。通過與標(biāo)準(zhǔn)品比較、一級質(zhì)譜、二級質(zhì)譜分析等共鑒定出144 種化合物，其中包括生物堿類6 種、核苷（酸）類5 種、氨基酸類14 種、香氣糖苷類4 種、二聚兒茶素類14 種、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的兒茶素（N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols，EPSF）類15 種、兒茶素類12 種、黃酮（醇）糖苷類34 種、脂質(zhì)類11 種、有機(jī)酸類8 種、酚酸類12 種及其他類化合物9 種（表3）。

表3 不同烘焙處理巖茶樣品中鑒定出的化合物Table 3 Compounds identified in Wuyi rock tea samples with different roasting degrees

2.3 基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙處理巖茶化學(xué)成分的差異分析

將提取得到的2150 個化合物離子進(jìn)行PCA分析，了解不同樣品間的總體化合物差異和重復(fù)樣品的組內(nèi)變異度。如圖1A所示，PC1和PC2分別解釋了總方差的19.1%和4.4%，且各焙火處理樣品之間有明顯分離的趨勢，說明各組巖茶成分差異較為明顯。為進(jìn)一步研究不同焙火處理茶樣品組間差異的關(guān)鍵化合物，采用有監(jiān)督的PLSDA方法進(jìn)行統(tǒng)計分析。圖1B為不同焙火肉桂巖茶的PLSDA得分圖（=0.334，=0.995），可以看出各焙火處理組之間有明顯的分離趨勢，表明各焙火處理樣品之間化學(xué)成分存在差異。圖1C為PLS-DA驗證模型，交叉驗證模型的R2和Q2的截距分別為0.1144和-0.0786，表明PLS-DA模型可靠；結(jié)合載荷圖（圖1D）發(fā)現(xiàn)，不同化合物載荷圖中分布位置不同，表示這些化合物在未焙火、低火、中火和高火武夷巖茶中的含量不同。

圖1 不同焙火處理武夷巖茶的PCA得分圖（A）、PLS-DA得分圖（B）、PLS-DA模型交差驗證圖（C）和載荷圖（D）Fig.1 PCA score plot (A),PLS-DA score plot (B),cross-validation of PLS-DA model (C) and loading plot (D) of Wuyi rock tea with different roasting degrees

為進(jìn)一步比較不同烘焙處理對武夷巖茶化學(xué)成分的影響，通過單因素方差分析從已鑒定的化合物中篩選出84 種具有組間顯著性差異的化合物（P＜0.05），包括兒茶素類、二聚兒茶素類、氨基酸類、生物堿、有機(jī)酸及黃酮糖苷類等多種化合物。進(jìn)一步將這84 種顯著差異化合物導(dǎo)入MeV4.7.4軟件進(jìn)行熱圖聚類分析，結(jié)果如圖2所示。

2.3.1 兒茶素類化合物

兒茶素約占所有茶多酚含量的60%～80%，是茶葉中最主要的多酚化合物，屬于黃烷醇類。兒茶素因具有抗氧化、抗腫瘤、抗病菌等多種藥理作用而被廣泛研究[26]。本研究中，隨著焙火溫度的升高及焙火時間的延長，兒茶素組分中，EC、ECG、EGC、EGCG、EGCG-3”Me、表阿夫兒茶精、表阿夫兒茶精-3-沒食子酸酯含量均呈現(xiàn)不同程度的降低，如烘焙10 h時，樣品中4 種表型兒茶素（EC、ECG、EGC、EGCG）經(jīng)高火處理其含量分別為低火處理樣品的40.59%、70.05%、45.45%、79.84%，EC和EGC含量受溫度影響相對較大；兒茶素含量卻表現(xiàn)出增加的趨勢，如在烘焙10 h后，高火處理和中火處理樣品含量分別為低火處理樣品的1.12 倍和1.58 倍（圖3）。此外，在同一焙火溫度下，隨著時間延長兒茶素含量逐漸遞增，烘焙10、8、6、4 h后兒茶素含量分別為烘焙2 h的1.40、1.36、1.26、1.22 倍；這與前人研究結(jié)果[27]一致，即茶葉在熱處理過程中，部分兒茶素會在黃烷-3-醇的C-2位置發(fā)生異構(gòu)化，表型兒茶素如EGCG、ECG、EGC、EC分別轉(zhuǎn)換為非表型的GCG、CG、GC、兒茶素等。張蕾等[3]研究也表明，隨著焙火程度增加，EGC、EGCG、EC、ECG的含量均降低，而兒茶素、GCG含量增加；隨著兒茶素類各組分發(fā)生氧化、異構(gòu)化或生成新的化合物（如EPSF類）等一系列反應(yīng)，茶湯苦澀味降低[28]，茶湯苦澀感與收斂性也相對減弱。

圖3 不同烘焙處理武夷巖茶中代表性差異化合物的含量變化Fig.3 Variation in contents of representative compounds in Wuyi rock tea with different roasting degrees

2.3.2 二聚兒茶素類化合物

本研究共鑒定出14 種二聚兒茶素類物質(zhì)，其中5 種在不同焙火處理樣品間具有顯著差異（P＜0.05），分別是TF、TF-DG、TF-3’-G、TF-3-G、聚酯型兒茶素B。有研究表明，茶葉在一定條件下，其葉片內(nèi)兒茶素類化合物會發(fā)生一系列聚合、縮合等反應(yīng)，逐步形成原花青素和聚酯型兒茶素等多種二聚兒茶素類產(chǎn)物[29-30]。其中的聚酯型兒茶素包括聚酯型兒茶素A、聚酯型兒茶素B、聚酯型兒茶素C和聚酯型兒茶素F等。已有研究表明，隨焙火程度增加，TF和茶紅素的含量均顯著降低[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著烘焙溫度的升高和烘焙時間的延長，二聚兒茶素類產(chǎn)物TF、TF-DG、TF-3’-G、TF-3-G及聚酯型兒茶素B的含量均表現(xiàn)為降低的趨勢（圖3）。例如，在烘焙10 h后，高火處理與低火處理樣品相比，上述5 種化合物的含量分別減少了9.70%、13.70%、15.80%、9.80%、8.330%，中火處理與低火處理樣品相比分別減少了42.06%、38.61%、38.00%、35.80%、39.66%；高火條件下，在烘焙溫度相同時，隨著烘焙時間的延長，各化合物含量也呈降低趨勢，與烘焙處理2 h相比，在烘焙10、8、6、4 h后聚酯型兒茶素B含量分別減少了6.47%、28.79%、34.47%、37.36%，TF-3’-G含量分別減少了8.36%、19.62%、19.24%、28.72%。

2.3.3 生物堿類化合物

咖啡堿和可可堿均屬于甲基黃嘌呤生物堿，是茶葉中最主要的嘌呤生物堿。在茶湯中呈現(xiàn)苦味特征，對茶葉的滋味品質(zhì)具有重要貢獻(xiàn)[31]。本研究中鑒定的生物堿類化合物包括咖啡堿、可可堿、膽堿、磷酸膽堿、腺嘌呤及一些核苷酸類物質(zhì)如5’-甲硫腺苷、(S)-5’-脫氧-5’-甲硫腺苷等11 種?？Х葔A和可可堿含量在不同焙火溫度、焙火時間巖茶樣品中變化不顯著。而核苷酸類物質(zhì)5’-甲硫腺苷、一磷酸腺苷等的含量在中火時（120 ℃）隨著焙火時間的延長均表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢?？Х葔A含量較為穩(wěn)定，隨著焙火溫度的升高其含量減少不顯著[32]?？Х葔A在低等級的肉桂巖茶中含量較高，因而低等級肉桂巖茶表現(xiàn)較為苦澀[33]。

2.3.4 黃酮糖苷類化合物

黃酮糖苷是茶葉中重要的黃酮類化合物，具有良好的抗氧化活性，同時也是茶葉中重要的苦澀味成分，其味覺閾值較低，且對咖啡堿的苦味有一定的增強(qiáng)作用[34]。黃酮糖苷按照苷元分類，可分為槲皮素苷、山柰酚苷、芹菜素苷和楊梅素苷[35]。本研究鑒定出具有顯著差異的黃酮糖苷類化合物共18 種，其中芹菜素苷2 種，包括芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷；楊梅素及糖苷2 種，分別為楊梅素、楊梅素-3-O-半乳糖苷；山柰酚苷與槲皮素苷共14 種，包括山柰酚、槲皮素、山柰-3-(6-乙酰半乳糖苷)、山柰酚-3-(6”-沒食子酰葡萄糖苷)、山柰酚-3-阿拉伯糖苷、山柰酚-3-O-半乳糖酰蕓香糖苷、山柰酚-7-(6”-沒食子酰葡萄糖苷)、山柰酚-3-O-葡萄糖酰蕓香糖苷、山柰酚-3-O-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-O-蕓香糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖酰蕓香糖苷、槲皮素-3-O-蕓香糖苷、槲皮素-3-O-半乳糖苷。

在本研究鑒定出的槲皮素苷、山柰酚苷、芹菜素苷和楊梅素苷4 類黃酮糖苷中，芹菜素苷中的芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷，楊梅素苷中的楊梅素和楊梅素-3-O-半乳糖苷，以及山柰酚糖苷類化合物及槲皮素糖苷類化合物如山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-3-O-蕓香糖苷等含量均表現(xiàn)相同的變化規(guī)律，即在焙火溫度達(dá)到高火程度（140 ℃）后，隨著焙火時間的延長，含量大幅度降低；如與烘焙處理2 h相比，山柰酚-3-O-蕓香糖苷含量在烘焙4、6、8、10 h后分別降低了8.11%、13.7%、16.38%、21.91%，山柰酚-3-O-半乳糖苷分別降低了29.53%、15.99%、28.11%、31.43%；而楊梅素、山柰酚、槲皮素等黃酮苷元卻表現(xiàn)出相反的含量變化趨勢，即在高火處理時（140 ℃），隨著焙火時間的延長含量增加，表明在高火處理過程中，巖茶中黃酮糖苷可能發(fā)生降解反應(yīng)生成黃酮苷元。如在烘焙4、6、8、10 h后，楊梅素含量分別為烘焙2 h的1.66、2.34、2.62、3.19 倍，槲皮素含量為烘焙2 h的1.74、2.25、2.72、2.91 倍。研究表明，黃酮（醇）糖苷一般被認(rèn)為是綠茶的重要呈色物質(zhì)，具有澀味，是紅茶、綠茶的主要澀味成分[36-37]，可以增強(qiáng)茶湯的苦澀口感[38]。在本研究中，在高火階段（140 ℃），黃酮（醇）糖苷類物質(zhì)含量大幅度下降可能很大程度地降低茶湯的苦澀味。這也解釋了武夷巖茶在高溫焙火后茶湯苦澀味減低，滋味變平和、平淡的原因。

2.3.5 氨基酸和脂質(zhì)類化合物

氨基酸是茶葉中的主要化學(xué)成分之一，游離氨基酸含量約占茶葉干質(zhì)量的1%～4%，賦予了茶葉一定的鮮味和香氣，同時使茶湯呈現(xiàn)鮮爽醇和的特征。一般認(rèn)為氨基酸含量較高的茶葉具有較好的風(fēng)味品質(zhì)[39-40]。本研究鑒定出具有顯著差異的氨基酸組分中天冬酰胺、天冬氨酸、γ-氨基丁酸、谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸、色氨酸及纈氨酸等含量在較高焙火溫度（120 ℃以上）隨著焙火時間的延長而降低（圖3）。高溫會促進(jìn)糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，以及糖自身的焦糖化反應(yīng)[41]。這些成分的減少使茶湯鮮爽味減弱，茶湯“火工香”特征形成。徐邢燕等[33]研究也發(fā)現(xiàn)，隨著烘焙溫度的升高和時間的延長，中、高等級中火武夷肉桂茶氨基酸組分含量極顯著低于輕火茶，這與本研究結(jié)果一致。本研究中，經(jīng)10 h烘焙處理，天冬酰胺在高火、中火處理樣品中的含量分別為低火處理的54.53%、4.49%，谷氨酸在高火、中火處理樣品中的含量分別為低火處理的47.75%、6.76%，L-精氨酸在高火、中火處理樣品中的含量分別為低火處理的71.42%、9.16%。γ-氨基丁酸、L-苯丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸等在焙火溫度達(dá)到140 ℃后其含量低于檢出限而未檢測出。另外，本研究中鑒定出具有顯著差異的脂質(zhì)共9 種，包括LysoPC（18:3）、MG（18:0）、MG（18:3）、棕櫚酸、脫鎂葉綠酸b、焦脫鎂葉綠酸a、植物鞘氨醇等。隨著烘焙溫度的升高和時間的延長，這些成分含量總體呈增加趨勢（圖3）。推測MG、LysoPC、棕櫚酸等脂類含量的升高，可能是由于焙火過程中茶葉細(xì)胞膜破裂釋放出磷脂雙分子層中的脂類，因此含量升高；脫鎂葉綠酸b、焦脫鎂葉綠酸a含量升高可能是因為葉綠素a和b在焙火過程中降解，生成脫鎂葉綠酸和焦脫鎂葉綠酸。

2.3.6 EPSF類化合物

茶氨酸可通過Strecker降解和環(huán)化反應(yīng)形成1-乙基-5-羥基-2-吡咯烷酮，該產(chǎn)物進(jìn)一步在兒茶素的C6或C8位發(fā)生取代反應(yīng)，形成EPSF化合物，該化合物具有R型和S型兩種構(gòu)型[42]。近年來相繼在不同種類的茶葉中被發(fā)現(xiàn)，尤其是在年份茶中具有較高含量，且具有良好生物活性[31,42-44]。本研究中不同烘焙處理武夷巖茶中共鑒定出15 種EPSF類成分。經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，其中8 種在不同焙火處理組間具有顯著差異，具體包括6-C-R-ECcThea、8-C-R-EC-cThea、8-C-R-EGCG-cThea、8-C-REGC-cThea、8-C-R-ECG-cThea、8-C-S-EC-cThea等，除8-C-R-ECG-cThea外，其余EPSF類成分在烘焙溫度達(dá)到120 ℃、烘焙時間達(dá)到4 h后含量顯著增加。這與前人的研究結(jié)果[43]一致，即高溫烘焙會促進(jìn)兒茶素類成分與茶氨酸發(fā)生反應(yīng)形成EPSF類成分。此外，茶氨酸的降解產(chǎn)物1-乙基-5-羥基-2-吡咯烷酮與烘焙時間呈高度線性相關(guān)，在100、120、140 ℃烘焙溫度下相關(guān)系數(shù)（R2）分別為0.8099、0.9014、0.9278，隨著烘焙溫度的升高，其含量明顯下降（圖4A）。通過對EPSF類8 種差異化合物分析發(fā)現(xiàn)，在中、低火時，隨著烘焙時間的延長，EPSF類化合物含量呈線性增加，且在同一烘焙時間下，溫度越高EPSF類化合物含量越高；但EPSF類化合物在高火時（140 ℃）并不隨烘焙時間的延長而含量增加，反而逐漸下降（圖4B～I(xiàn)）。

圖4 1-乙基-5-羥基-2-吡咯烷酮、EPSF類化合物相對含量與烘焙時間的相關(guān)性Fig.4 Correlation between relative contents of 1-ethyl-5-hydroxy-2-pyrrolidinone and EPSF compounds and roasting time of Wuyi rock tea

2.3.7 酚酸類化合物

酚酸是一類具有羧基和羥基的芳香族化合物，對于茶葉滋味也起著重要作用[45]。在所鑒定的9 種差異酚酸類化合物中，3-香豆酰喹酸、異綠原酸A、異綠原酸B、小木麻黃素及茶沒食子素、二沒食子酰葡萄糖等成分隨著烘焙溫度的升高和烘焙時間的延長而降低，而菊苣酸、香豆酸、沒食子酸隨著烘焙溫度的升高和烘焙時間的延長含量是呈增加的趨勢，可能來自其他化合物在烘焙過程中的降解。其中，香豆酸在毛茶（R1）和低火（RL）樣品中的含量低于檢測限，而在中火處理后隨著溫度的升高含量逐漸增加，在高火處理中含量約為中火處理的3.4 倍。

3 結(jié)論

采用基于UPLC-Q-Exactive/MS的代謝組學(xué)方法對不同烘焙處理的肉桂品種巖茶樣品化合物進(jìn)行系統(tǒng)分析，該方法準(zhǔn)確全面地解析了不同烘焙處理條件下肉桂巖茶樣品中144 種化合物的含量差異，包括生物堿類、兒茶素類、二聚兒茶素類、氨基酸類、酚酸類、EPSF類、香氣糖苷類、黃酮糖苷類及脂質(zhì)類化合物等。通過PLS-DA模型發(fā)現(xiàn)不同烘焙處理肉桂巖茶的化學(xué)成分存在顯著差異，并通過單因素方差分析篩選出具有組間顯著性差異的化合物共84 種（P＜0.05）。熱圖聚類分析結(jié)果顯示，絕大部分氨基酸類物質(zhì)（天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸、苯丙氨酸等），大部分兒茶素類（EGC、EC、ECG、EGCG等）、二聚兒茶素類（TF、聚酯型兒茶素）、生物堿類（5’-甲硫腺苷、磷酸腺苷等）、酚酸類（異綠原酸、木麻黃素、茶沒食子素等）、大部分黃酮糖苷類化合物包括芹菜素糖苷（芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷等）、楊梅素糖苷（楊梅素-3-O-半乳糖苷等）、槲皮素糖苷（槲皮素-3-葡萄糖苷等）、山柰酚糖苷（山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-3-O-蕓香糖苷）等化合物在中火（120 ℃）階段隨著焙火時間的延長含量下降，在高火（140 ℃）階段含量大幅度降低；大部分脂質(zhì)類（MG（18:3）、MG（18:0）、LysoPC（18:3）、棕櫚酸、脫鎂葉綠酸b）、小部分黃酮糖苷類化合物（楊梅素、山柰苷、槲皮素以及山柰酚-3-(6-乙酰半乳糖苷)等）、部分有機(jī)酸類物質(zhì)（焦谷氨酸、5-羥甲基-2-糠醛）達(dá)到中火（120 ℃）后隨著烘焙時間的延長，含量大幅度增加；中、低火烘焙時絕大部分EPSF類化合物隨著烘焙時間的延長含量呈線性增加，在溫度達(dá)到140 ℃（高火），隨著烘焙時間的延長含量逐漸下降。推測正是由于具有滋味特征的風(fēng)味物質(zhì)不斷散失（如絕大部分氨基酸類、大部分兒茶素類及黃酮糖苷類物質(zhì)），其他風(fēng)味物質(zhì)增加（大部分脂質(zhì)類、部分有機(jī)酸類物質(zhì)及EPSF類物質(zhì)），從而導(dǎo)致巖茶滋味品質(zhì)在經(jīng)過焙火后發(fā)生一定轉(zhuǎn)變。通過對烘焙各樣品感官評價，認(rèn)為低溫長時（100 ℃、8～10 h）或中溫短時（120 ℃，2～4 h）烘焙有利于肉桂巖茶品質(zhì)的提升。本研究采用代謝組學(xué)方法較為系統(tǒng)全面地闡明了肉桂巖茶在不同焙火溫度和時間條件下化學(xué)物質(zhì)的差異，為武夷巖茶品質(zhì)研究及焙火工藝優(yōu)化提供了理論依據(jù)。