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日光萎凋与摇青工艺协同提升夏季绿茶花香品质的感官组学解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Food Chemistry: X 6.5
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针对夏季绿茶涩味重、香气弱导致的资源浪费问题,南京团队通过日光萎凋(solar withering)与摇青(shaking)工艺创新,结合E-nose、HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS技术,发现9种关键花香物质(如香叶醇、反式-β-紫罗兰酮),为夏季茶资源高值化利用提供新策略。
夏季绿茶因茶多酚含量高、氨基酸比例低,普遍存在涩味重、香气淡薄的问题,导致市场接受度低,每年造成大量茶叶资源浪费。传统加工工艺难以有效改善其风味缺陷,这既制约茶农经济效益,也与可持续发展理念相悖。如何通过加工技术创新提升夏季绿茶品质,成为茶产业亟待突破的瓶颈。
南京农业大学的研究团队独辟蹊径,将乌龙茶加工中的摇青工艺与日光萎凋技术引入绿茶生产体系。通过设计"摊放-摇青(SR)"、"摊放-日光萎凋(SS)"及"摊放-日光萎凋-摇青(SRS)"三种精细化加工方案,结合现代组学技术,首次系统揭示了机械力与光热协同作用对夏季绿茶花香形成的调控机制。这项突破性成果发表在食品化学领域权威期刊《Food Chemistry: X》上。
研究采用电子鼻(E-nose)快速筛查、顶空固相微萃取-气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)精准定量、顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)可视化分析三重技术路线,对"黄山小叶种"夏季茶鲜叶加工的样品进行多维度解析。感官评价显示,摇青处理组(SR/SRS)展现出持久的花香特征,其中SRS组综合评分最高(91.8分),反式-β-紫罗兰酮的相对气味活度值(rOAV)达49.79,成为关键花香贡献者。
感官与仪器分析的深度关联揭示了三大发现:
3.1 感官品质分析
经12位专业评茶师盲评,摇青工艺显著改善香气维度得分,SR组获得95分(对照组89分),表现出"强烈持久的花香"。SRS组虽花香强度稍弱,但滋味鲜爽度突出,证实日光萎凋与摇青在提升不同感官维度上具有互补效应。
3.2 电子鼻分析
PCA模型显示不同处理组香气特征显著分离(累计贡献率85.3%)。W1C传感器(芳香成分)对SRS组响应值最高(1.135),而W1W传感器(硫化物)响应值最低(0.776),证实复合工艺能协同增强花香、抑制不良气味。
3.3 HS-GC-IMS解析
从三维谱图鉴定出80种挥发性物质,指纹图谱显示SR/SRS组中芳樟醇、苯乙醇等花香物质浓度显著升高。PLS-DA模型验证(R2Y=0.901)摇青处理引发香气谱重构,其中2-苯基乙醇等物质与花香特征呈强正相关。
3.4 HS-SPME-GC-MS定量研究
从61种鉴定物质中筛选出9个关键差异物(VIP≥1且rOAV≥1)。值得注意的是,反式-β-紫罗兰酮在SRS组的含量比对照组提升35%,其前体β-胡萝卜素在日光热效应与摇青机械损伤的双重作用下加速转化。而吲哚在SRS组的rOAV达15.17,揭示摇青可能激活色氨酸代谢通路。
这项研究首次阐明摇青工艺在绿茶体系中的花香塑造机制:通过机械应力诱导茉莉酸信号通路,促进类胡萝卜素降解为反式-β-紫罗兰酮等花香物质;而适度的日光萎凋不仅能调控水分迁移,其光热效应还可协同提升关键香气前体的转化效率。该成果为夏季绿茶品质升级提供了可产业化的技术方案——以"2分钟日光萎凋+2分钟摇青"的交替循环处理,即可实现花香特征的有效构建。
从产业视角看,这种低成本的工艺改良,既能提升夏秋茶资源利用率(按中国年产300万吨茶计算,可新增产值约50亿元),又避免了外源添加带来的食品安全隐患。研究团队提出的"机械力-光热协同效应"理论,也为其他农产品加工的品质调控提供了新思路。未来通过优化工艺参数(如光照波长、摇青强度),有望开发出更具特色的花香绿茶产品,推动传统茶产业向高附加值方向转型。
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