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柚花-绿茶特征性香气与风味形成机制研究:关键挥发性成分的鉴定及其增鲜作用解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Food Chemistry: X 6.5
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针对绿茶(GT)风味单一和资源浪费问题,本研究通过电子鼻/舌(GC-MS)技术解析柚花(PFs)与绿茶共制茶(PT)的香气增强机制,发现23种上调挥发性成分(如芳樟醇、橙花叔醇)和7种迁移化合物通过氢键/疏水作用与鲜味受体(TAS1R1/TAS1R3)互作,协同游离氨基酸(茶氨酸、谷氨酸)提升PT的复合风味,为花果香型茶产品开发提供理论依据。
在茶饮文化蓬勃发展的今天,绿茶(GT)作为非发酵茶的代表,虽富含儿茶素等健康成分,却面临产品同质化严重、风味收敛的困境。而柚树(Citrus grandis L.)在花期有60-80%的花朵被废弃,造成资源浪费。如何通过花卉与茶叶的复合加工实现资源增值与风味创新,成为产业痛点。
针对这一挑战,西南大学柑橘研究所的研究团队创新性地将柚花(PFs)与绿茶结合制成柚花-绿茶(PT),通过多组学技术揭示其风味形成机制。研究发现,PT的挥发性成分总量显著提升,其中23种化合物(如芳樟醇、甲基邻氨基苯甲酸酯)含量上调,10种化合物(如DL-柠檬烯)下调。关键香气成分通过相对气味活性值(ROAV>1)筛选确认,而迁移自PFs的7种挥发性物质能与鲜味受体(TAS1R1/TAS1R3)结合,结合能低至-7.55 kcal/mol。此外,PT中茶氨酸和谷氨酸含量显著增加,其味觉活性值(TAV>1)直接增强鲜味感知。该成果发表于《Food Chemistry: X》,为花果香型茶产品开发提供科学依据。
关键技术方法
研究采用电子鼻/舌进行感官数字化分析,结合顶空固相微萃取-气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)鉴定挥发性有机物,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)筛选差异化合物,并利用分子对接模拟香气成分与鲜味受体的相互作用。样本来源于中国重庆大足县茶园及西南大学柑橘种质资源圃的柚花。
研究结果
3.1 PT的感官评价
电子鼻响应值显示PT在R2/R7/R9传感器(对应氮氧化物/硫化物/芳香化合物)显著高于GT,PCA分析解释96.6%的香气差异。电子舌检测到PT鲜味和涩味回味增强,但甜味降低,与游离氨基酸变化趋势一致。
3.2 挥发性成分分析
GC-MS检测到77种化合物,PT中萜烯(203.02 μg/L)和醇类(1597.05 μg/L)含量显著增加。热图显示β-罗勒烯、(E)-β-法尼烯等PF特征成分成功迁移至PT,而苯甲醛等物质在加工过程中可能发生氧化降解。
3.3 关键香气物质转化
OPLS-DA模型(VIP>1)筛选出芳樟醇(ROAV=31.94)、橙花叔醇(2.16)、甲基邻氨基苯甲酸酯(118.10)和吲哚(4.33)为核心差异物,其中甲基邻氨基苯甲酸酯贡献了PT特有的蜂蜜香。
3.4 氨基酸谱差异
PT中14种游离氨基酸总量提升,茶氨酸(12.32 mg/g)和谷氨酸(TAV>1)通过鲜味受体激活机制增强风味。相关性网络显示,鲜味与茶氨酸(r=0.82)、谷氨酸(r=0.79)呈强正相关。
3.5 香气-味觉协同效应
分子对接证实β-罗勒烯与TAS1R1结合能达-6.29 kcal/mol,橙花叔醇与TAS1R3结合能低至-7.55 kcal/mol,主要通过氢键和疏水作用稳定复合物结构。
结论与意义
该研究首次阐明PT风味形成的三重机制:PFs挥发性成分的物理吸附、加工过程中的化学转化、以及香气-味觉受体的跨模态互作。特别是甲基邻氨基苯甲酸酯等迁移成分与鲜味受体的相互作用,为理解"嗅觉增鲜"现象提供分子基础。技术层面,建立ROAV与VIP值联用的关键香气筛选模型,可推广至其他花果茶研究。产业层面,开发出兼具柚花清甜与绿茶鲜爽的PT产品,为农产品精深加工提供范例。未来研究可聚焦于挥发性成分在加工中的动态变化规律,以及TAS1R3受体激活的具体信号通路。
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