《Food Research International》：Exploration of the sweetness and sweet aroma of large-leaf tea: Comprehensive analysis using widely targeted metabolomics and sensory evaluation
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本研究通过感官评价和代谢组学分析，揭示不同茶类（绿茶、白茶、黄茶、红茶、乌龙茶）甜味与香气形成机制，发现红茶和白茶因富含葡萄糖、肌醇等甜味代谢物及特定挥发性成分（如四氢-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃）而甜味与香气更显著，为茶品质优化提供理论依据。
邢家宝|郝梦娇|张素婉|孙玲莉|陈若红|张振标|赖星飞|李秋华|孙世立|曹凡荣
华南农业大学园艺学院，中国广州510640
摘要
甜味和甜香气是高品质茶叶的关键品质特征，对消费者的偏好和市场价值有着显著影响。然而，不同类型茶叶中甜味和甜香气的代谢机制尚未明确。本研究的目的是阐明不同类型茶叶中甜味和甜香气形成的代谢基础。将大叶茶叶加工成绿茶、红茶、白茶、黄茶和乌龙茶，然后进行传统的感官评估和代谢组学分析。结果表明，红茶（BT）和白茶（WT）的甜味和香气明显强于其他类型茶叶。这些茶叶中含有较高浓度的甜味代谢物，包括d-葡萄糖、肌醇、d-果糖和D-半乳糖，同时苦味化合物（如L-组氨酸和儿茶素）的含量较低。在香气方面，5-乙基-3-羟基-4-甲基-2(5H)-呋喃酮、二氢-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、呋喃醇、四氢-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃、4-甲氧基苯甲醛和甲醛被确定为五种茶叶中甜香气的共同关键成分。特别是四氢-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃、1-己醇和3-甲基丁酸乙酯与红茶和白茶中增强的甜香气相关。总之，本研究确定了红茶和白茶卓越甜味和甜香气的关键差异代谢物及其代谢途径。这些发现为提高茶叶质量和开发高端茶叶产品提供了宝贵的理论指导和科学依据。
引言
茶叶（Camellia sinensis (L.) O. Kuntze）已有数千年的历史，从药用草本植物和食物发展成为一种具有独特品质和健康益处的广泛认可的饮料（Li et al., 2020; Luo et al., 2024）。新鲜茶叶是制作茶叶的基本原料，通过不同的加工技术可以制成绿茶、白茶、黄茶、红茶和乌龙茶等多种类型（Aaqil et al., 2023; Li et al., 2024; Xu et al., 2023）。绿茶的固定、白茶的萎凋、黄茶的黄化、红茶的发酵以及乌龙茶的转化都是形成不同类型茶叶独特风味的重要工艺（Chen et al., 2024; Ouyang et al., 2024; Zhou et al., 2023）。味道和香气是评估茶叶质量的基本标准，其中甜味和甜香气的表现尤为重要。这些属性直接影响茶叶产品的感官特性和商业价值（Zheng et al., 2016）。研究表明，消费者对苦味和涩味的接受度普遍较低，而甜味能提升产品品质并激发购买意愿（Dong et al., 2024; Ye et al., 2022）。甜香气是评估茶叶质量的重要因素，例如金骏眉红茶和慈悲女神茶因其浓郁持久的甜香气而备受推崇（Cao et al., 2021; Su et al., 2022a）。甜味和甜香气作为茶叶风味的重要组成部分，与茶叶中的多种代谢物密切相关。研究表明，古茶树所产红茶中的酯类儿茶素和可溶性糖含量对其苦味和甜味有显著影响（Fang et al., 2024）。没食子酸（GA）和不含没食子酸基团的儿茶素（如EGC和EC）是秋绿茶甜味的主要贡献者（Cao et al., 2019）。没食子酸在鞣质酶解过程中释放，能够增强茶叶提取物的甜味（Cao et al., 2019）。有报道指出，在红茶干燥过程中，关键挥发性物质（乙基2-甲基丁酸酯、乙醇、二乙酰和2-甲基-2-戊烯醛二聚体）的含量变化显著，这与红茶甜香气的形成密切相关（Cao et al., 2019）。普洱茶的堆叠和发酵过程中微生物作用促进了甲氧基苯类物质（如芳樟醇、苯乙醛和1,2,3-三甲氧基苯）的产生，这些物质是茶叶的甜香气成分（Li et al., 2024）。显然，上述物质的含量和类型会因不同的加工方法而有所差异，从而影响茶叶的甜味和甜香气。但目前的研究主要集中在特定加工技术前后甜味的形成机制以及不同类型茶叶甜味的形成机制上，其差异原因尚未完全阐明，需要进一步深入研究。
近年来，代谢组学作为新兴研究领域，在全面分析代谢谱型和揭示茶叶风味形成机制方面展现出巨大潜力（Gai et al., 2019; Wang & Li, 2024; Wu et al., 2024）。孙等人通过代谢组学研究发现，储存过程中乌龙茶的质量差异与酸性代谢物（如阿泽酸、丁二酸等）及苦涩代谢物（如苯甲酰胺、丙基4-羟基苯甲酸等）有关（Sun et al., 2023）。董等人基于代谢组学发现发酵时间对红茶风味的影响，发现苦涩代谢物（如没食子酸、表没食子酸、茶黄素等）和甜味及鲜味代谢物（如3-羟基-5-甲基酚、环-3′,5′-腺苷酸等）在发酵过程中发生显著变化，从而影响红茶风味（Dong et al., 2024）。因此，广谱代谢组学可以为揭示不同茶叶品种中甜味和甜香气的形成机制提供有力支持。
本研究选用了一种大叶茶树品种（英红9号）的新鲜叶片作为加工原料，按照国家标准茶叶加工技术将其制成绿茶、红茶、白茶和乌龙茶。通过传统感官评估总结了不同类型茶叶的品质特征及甜味和甜香气表现，并利用广谱代谢组学技术揭示了不同类型茶叶甜味形成和表现差异的代谢物组成，为优化茶叶加工技术和提高茶叶品质提供了理论参考。
研究方法
茶叶制备
本研究于2022年10月在中国广东省农业科学院茶叶研究所按照统一标准采集了英红9号茶树的新鲜叶片（F）。根据不同类型茶叶的国家标准加工技术，将这些新鲜叶片分别加工成绿茶（GT）、白茶（WT）、黄茶（YT）和乌龙茶（OT），并进行了采样。
不同茶品种的质量属性及甜味/甜香气表现的感官评估与特征分析
本研究评估了由同一大叶茶树新鲜叶片制成的绿茶（GT）、白茶（WT）、黄茶（YT）和乌龙茶（OT）的感官品质。图1A展示了各茶样的干叶照片、茶汤颜色及冲泡后的叶片，感官评估结果见表S1。绿茶样品的干叶紧卷且紧凑，呈灰绿色；茶汤呈淡黄色且清澈，风味浓郁。
结论
本研究通过传统感官评估和广谱代谢组学分析，探讨了由同一大叶茶树新鲜叶片制成的不同类型茶叶在甜味表现上的差异及其形成机制，以及参与甜味和甜香气形成的关键代谢物。评估结果显示，白茶和红茶的甜味和甜香气表现优于其他类型茶叶。
作者贡献声明
邢家宝：撰写——初稿。郝梦娇：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，资金筹集。张素婉：撰写——初稿。孙玲莉：资金筹集。陈若红：资金筹集。张振标：资金筹集。赖星飞：资金筹集。李秋华：数据整理。孙世立：撰写——审稿与编辑，数据分析。曹凡荣：撰写——审稿与编辑。未引用参考文献
Aaqil et al., 2024
Dong et al., 2024
Dong et al., 2024
Li et al., 2024
Li et al., 2024
Wang et al., 2023
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了广东省基础与应用研究基金会（项目编号：2022A1515110190、2023A1515010264、2024A1515010696）、广东省科技成果进乡镇专项（项目编号：2025B0202010021）、广东省科学技术协会青年科技人才支持计划（项目编号：SKXRC2025483）以及广东省农业科学院引进科学技术专项基金的支持。
