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【编辑推荐】为解决机械采茶分类加工难题，研究人员以不同成熟度原料加工绿茶，借助计算机视觉、代谢组学等技术，发现芽茶（BGT）生物活性最强，茎茶（TS）涩味突出，鉴定 30 种差异代谢物，构建 “原料成熟度 - 加工适配性” 模型，为机械采茶高效利用提供依据。
茶叶作为全球广泛饮用的健康饮品，其品质与原料成熟度密切相关。然而，机械采茶因无法精准筛选芽叶，导致不同成熟度原料混采后难以分类加工，制约了茶叶资源的高效利用。目前，关于茶叶成熟度与加工适配性的研究较少，尤其是不同成熟度原料在代谢物组成、风味品质及生物活性方面的差异尚不明确。为破解这一难题，来自中国的研究人员开展了一项系统研究，相关成果发表在《Current Research in Food Science》，为机械采茶的分级利用提供了关键科学依据。
研究机构的研究人员以不同成熟度的茶树原料（芽、一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶、一芽四叶、茶茎）加工成绿茶（分别标记为 BGT、B1GT、B2GT、B3GT、B4GT、TS），综合运用计算机视觉技术、电子舌（ET）味觉评价、代谢组学（LC-Orbitrap-MS 非靶向分析）及酶活性检测（微板 reader）等技术，深入解析原料成熟度对绿茶色泽、滋味、代谢物组成及体外生物活性（抗氧化、α- 葡萄糖苷酶和 α- 淀粉酶抑制）的影响。
研究结果
3.1 茶汤色泽与滋味评价
计算机视觉分析表明，随着原料成熟度增加，茶汤黄度值从 BGT 的 47.11±0.49 降至 B4GT 的 20.39±0.31，TS 略有回升至 23.44±0.31。ET 和感官评价显示，BGT 的苦味（8.90±0.03）、鲜味（19.10±0.05）最强，TS 涩味（6.43±0.26）显著高于其他组，甜味无显著差异。色泽与滋味的变化与茶多酚（TP）、黄酮类化合物（TF）、叶绿素及氨基酸等成分的动态变化密切相关。
3.2 主要非挥发性化合物分析
HPLC 和紫外分析显示，TP 含量从 BGT 的 211.02±1.13 mg/g 降至 TS 的 111.90±3.40 mg/g，其中没食子酰化儿茶素（EGCG、ECG）降幅显著。非没食子酰化儿茶素（EC、C）在 TS 中含量较高。咖啡因在芽中含量最高，随成熟度增加递减。值得注意的是，TS 的总氨基酸含量（46.25±0.65 mg/g）最高，可溶性糖在 B4GT 中达 51.03±1.10 mg/g，表明成熟原料更适合美拉德反应，可用于大叶黄茶加工。
3.3 体外生物活性与代谢物关联
DPPH 和 ABTS 实验显示，BGT 的抗氧化能力最强（IC50分别为 12.37±0.23 μg/mL 和 15.62±0.41 μg/mL），TS 最弱。α- 葡萄糖苷酶和 α- 淀粉酶抑制实验表明，BGT 的抑制活性显著优于成熟原料（IC50分别为 26.75±0.19 μg/mL 和 29.00±0.37 mg/mL）。 Pearson 相关分析证实，TP、TF 及没食子酸（GA）与抗氧化和酶抑制活性呈强负相关（r=-0.87~-0.99, p<0.001），没食子酰化儿茶素是关键功能成分。
3.4 非靶向代谢组学差异分析
通过 LC-MS 共鉴定出 30 种差异代谢物，包括 7 种氨基酸、6 种儿茶素、9 种黄酮苷、5 种酚酸和 3 种糖类。主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）显示，不同成熟度样品代谢谱显著分离。芽中富集 L - 谷氨酸、GA、茶黄素等鲜味和苦味相关代谢物，而 TS 中非没食子酰化儿茶素（EC、C）、原花青素 B2、芦丁等涩味物质含量显著升高。代谢通路分析表明，苯丙烷代谢途径的关键酶（如 PAL、FLS）活性差异驱动了黄酮类化合物的积累模式，三羧酸循环（TCA）活性影响氨基酸代谢。
3.5 关键化合物与滋味相关性
网络关联分析显示，L - 谷氨酸（r=0.875）、GA（r=0.966）和茶黄素（r=0.981）是鲜味的主要贡献者，EGCG（r=0.977）和 ECG（r=0.934）主导苦味，非没食子酰化儿茶素（EC、C）及原花青素 B2（r=0.806）与涩味正相关。尽管茶氨酸（L-theanine）在 TS 中含量高，但因阈值较高（4181 μg/mL），鲜味未显著提升，揭示了滋味物质间的复杂互作。
研究结论与意义
本研究系统阐明了绿茶原料成熟度与加工适配性的内在关联，发现芽级原料（BGT、B1GT）因富含 TP、TF、没食子酰化儿茶素及 GA，兼具高抗氧化和降糖潜力，适合加工高附加值绿茶；而成熟原料（如 TS、B4GT）因氨基酸和糖类丰富，可通过加工大叶黄茶实现资源转化。研究构建的 “原料成熟度 - 加工适配性” 模型，为机械采茶的分级筛选（如芽叶分离、茎叶分类）及定向加工提供了理论依据，有助于提升夏秋茶资源利用率，推动茶叶产业可持续发展。此外，研究揭示的差异代谢物及关键通路（如苯丙烷代谢、TCA 循环），为茶树品质育种和加工工艺优化提供了新靶点。
