《Food Chemistry: X》：Optimization of processing parameters of emerald tea and analysis of the formation mechanism of sweet and astringent balance characteristics
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本研究针对夏秋茶资源利用率低、风味品质差的产业难题，通过整合感官评价、电子舌/鼻（E-senses）和代谢组学技术，系统优化了翡翠茶（Emerald tea）的关键加工工艺。研究明确了萎凋（6–8?h，73–74%水分）、杀青（250–310?°C，2–4?min）、揉捻（33–35?rpm，10–15?min）和干燥（80?→?60?°C）的最佳参数，揭示了揉捻过程中茶氨酸积累、多酚选择性降解及黄酮苷化是调控甜涩平衡的关键。该工艺成功将夏秋茶感官品质提升至春茶水平，为高值化利用非春季茶资源提供了理论依据和技术路径。
在全球茶叶产量持续增长的背景下，夏秋茶资源的高值化利用一直是产业面临的突出难题。与备受追捧的春茶相比，夏秋季节采摘的茶叶往往因光照强、温度高，导致叶片中茶多酚含量偏高而氨基酸含量偏低，制得的茶汤滋味苦涩、品质较差，经济价值低廉，造成了巨大的资源浪费。如何通过工艺创新，将这部分“低档”原料转化为优质产品，是提升茶产业整体效益的关键。
正是在这一背景下，一项发表于《Food Chemistry: X》的研究聚焦于一种特色绿茶——翡翠茶（Emerald tea）。这种茶与众不同之处在于，它恰恰是以夏秋季采摘的一芽二、三叶为原料，通过独特的加工工艺制成颗粒状绿茶。然而，其风味品质形成的关键机制，特别是如何实现令人愉悦的“甜涩平衡”，尚不清晰。为了解决这一问题，来自贵州大学茶学院的张瑞耀、陶乃帮等研究人员展开了一项系统性的研究。
为了深入探究翡翠茶风味形成的奥秘，研究人员综合运用了多种先进的技术手段。他们首先以夏季采摘的‘黔湄601’品种茶树一芽二叶为原料，在固定的萎凋和杀青条件下，重点设置了5个不同的揉捻时间梯度（5、10、15、20、25分钟）进行工艺优化。对加工过程中的样品和最终产品，研究团队采用了专业的感官评价方法（依据GB/T 23776-2018国家标准）进行品质评定。同时，他们利用电子舌（ASTREE II系统）和电子鼻（PEN3系统）对茶汤的滋味和干茶的香气进行客观、量化的分析。为了从化学层面揭示风味物质的变化，研究人员进一步采用了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术分析挥发性香气成分，并利用高效液相色谱（HPLC）测定了儿茶素、咖啡碱、茶氨酸等关键非挥发性成分的含量。更为深入的是，研究还通过基于液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）的非靶向代谢组学技术，全面分析了不同揉捻阶段茶叶中代谢物的整体变化谱，从而系统性地阐释了揉捻工艺对翡翠茶风味品质形成的调控机制。
研究结果揭示了揉捻时间对翡翠茶品质的多方面影响。
3.1. 不同揉捻时间下翡翠茶形态的变化
研究发现，揉捻时间直接影响茶叶的物理形态和冲泡特性。随着揉捻时间从5分钟延长至25分钟，茶叶逐渐变得紧结、圆实。在沸水冲泡下，揉捻15分钟（LBS_Ro-15 min）和20分钟（LBS_Ro-20 min）的茶样，其内含物释放更快，茶汤颜色变化更早。经过三次冲泡后，揉捻25分钟的茶汤颜色最深，而揉捻20分钟的茶汤颜色最浅。这种颜色差异主要归因于揉捻过程中多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性的变化，它们催化儿茶素氧化聚合生成茶黄素、茶红素等物质，从而影响汤色。
3.2. 翡翠茶揉捻过程中挥发性代谢物的整体特征
通过电子鼻分析发现，不同揉捻时间的茶样在传感器响应上存在差异，主要体现在对氮氧化物、硫化物和芳香/有机硫化合物敏感的传感器上。雷达图显示，随着揉捻时间延长，硫化物和芳香化合物的响应值增大，表明这些挥发性物质在揉捻后期散失较多。GC-MS分析共鉴定出42种挥发性化合物，包括芳樟醇（具有花香、木香）、2-呋喃甲醇衍生物（具烘烤香、 earthy 气息）等关键香气物质。这些特征香气物质的含量多在揉捻15分钟时达到峰值，表明此阶段形成的香气轮廓最为丰富、协调。
3.3. 不同揉捻时间处理下翡翠茶茶汤的评价与分析
感官评价结果显示，揉捻15分钟的翡翠茶在外形、汤色、香气、滋味和叶底五个品质因子上的得分均显著高于其他处理。其茶汤表现为鲜爽、甘甜、醇和，苦涩味较低。电子舌分析进一步证实了这一结果，LBS_Ro-15 min茶汤在鲜味、甜味上表现突出，而苦味、涩味及后味（苦、涩）相对较低，整体滋味轮廓最接近优质绿茶的理想状态。
3.4. 翡翠茶揉捻过程的代谢组学分析
非靶向代谢组学分析共检测到811种代谢物，从中筛选出38种差异代谢物，主要属于生物碱、氨基酸、碳水化合物、脂肪酸、萜类、木脂素和苯丙素类等。主成分分析（PCA）表明不同茶样（包括对照样）的代谢物谱能够明显区分。正交偏最小二乘-判别分析（OPLS-DA）结合变量重要性投影（VIP>1）筛选出的差异代谢物，其含量随揉捻时间呈现动态变化。KEGG通路富集分析显示，这些差异代谢物显著富集于“次级代谢物的生物合成”、“核黄素代谢”和“ABC转运蛋白”等通路，提示揉捻过程中茶叶内部仍在进行活跃的代谢活动。
3.5. 翡翠茶加工过程中品质成分的分析
对关键化学成分的定量分析发现，水浸出物含量在揉捻20分钟时最高。游离氨基酸总量随揉捻时间延长呈上升趋势，但增速放缓，而茶氨酸含量则在揉捻10分钟时达到峰值后下降，可能与揉捻过程中的热效应导致其降解有关。总多酚含量总体呈下降趋势，尤其在揉捻10至15分钟期间下降明显，这有助于降低茶汤的涩味。咖啡碱含量则随揉捻时间持续增加。可溶性糖含量在揉捻10分钟时显著高于其他处理。综合来看，揉捻10-15分钟时，茶汤中有利于甜味和鲜味的物质（茶氨酸、可溶性糖）含量相对较高，而不利于滋味的物质（多酚）含量较低，滋味品质最佳。
3.6. 翡翠茶涩味和甜味影响因素的鉴定
通过与同原料制作的湄潭翠芽（绿茶）和遵义红茶对比发现，翡翠茶的涩味和涩味后味（Aftertaste-A）强度最高，但其甜味也显著高于另外两种茶。代谢组学比较分析发现，翡翠茶中十种黄酮类物质（如飞燕草素、儿茶素、表儿茶素、芦丁等）的含量显著高于湄潭翠芽和遵义红茶。研究提出，翡翠茶独特的“甜涩平衡”风味源于其加工过程中，尤其是揉捻阶段，发生的针对性糖分积累和多酚选择性降解。一方面，多酚总量的减少直接降低了强烈涩感；另一方面，通过黄酮苷化反应（如芦丁的形成）产生了一种“丝滑的涩感”，这种涩感与由可溶性糖和咖啡碱协同增强的甜味相互平衡，共同构成了翡翠茶标志性的风味特征。皮尔逊相关性分析（PCC）显示，可溶性糖和咖啡碱与甜味感知呈高度正相关（PCC > 0.85）。
综上所述，本研究不仅优化了翡翠茶的关键加工参数，更重要的是从代谢物层面深入揭示了其独特“甜涩平衡”风味的形成机制。研究证实，通过精准控制揉捻等核心工艺，可以有效调控夏秋茶原料中的化学成分转化，提升其感官品质，使之达到接近春茶的水平。这为高效利用占年产量60%以上的夏秋茶资源、提升其经济价值提供了重要的理论支撑和实践指导。所建立的多平台数据关联分析框架，也为其他特色茶叶的品质定向改良提供了可借鉴的研究范式。
