采前冷处理能提升绿茶的风味品质：来自代谢组学、挥发组学及感官分析的研究结果

《Food Chemistry》：Pre-harvest cold treatment enhances the flavor quality of green tea: Insights from metabolomics, volatilomics, and sensory analysis during processing

　　

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  寒冷适应通过重塑氨基酸/多酚平衡来增强鲜味。
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  β-离子酮被确定为关键气味物质，其含量增加了1800倍以上。
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  摊展阶段会放大经过寒冷处理后的花香挥发物的释放。
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  多组学研究揭示了品质形成的“预处理-放大”机制。

引言

绿茶是全球消费最广泛的饮料之一，因其清爽的口感和怡人的香气而备受推崇（Ni等人，2025年）。绿茶的感官品质源于其非挥发性风味基质和挥发性香气成分之间的相互作用。风味从根本上取决于游离氨基酸和可溶性糖（鲜味和甜味）与儿茶素和咖啡因（苦味和涩味）之间的平衡（Liang等人，2026年；Xu等人，2025年）。就香气而言，尽管挥发性化合物仅占干重的极小部分（<0.01%），但它们在定义茶叶特性方面起着决定性作用（Yan等人，2025年）。诸如花香萜类（例如芳樟醇）和果香类胡萝卜素（例如反式-β-离子酮）等关键气味物质被视为高品质的标志（Zhang, Wu等人，2025年）。因此，优化这些风味前体的积累及其后续转化是茶叶科学和食品化学的核心目标。

新鲜茶叶的代谢谱具有高度可塑性，并对采前环境因素有响应，其中温度是一个主要驱动因素（Shao等人，2021年）。植物进化出了复杂的适应机制来抵御寒冷，包括积累抗寒代谢产物（Kang等人，2025年）。例如，低温会通过激活淀粉酶促使淀粉分解为可溶性糖（Yue等人，2019年），并生物合成特定的氨基酸（如茶氨酸和GABA）以调节渗透压（Jin等人，2023年；Li等人，2026年）。重要的是，最近的研究表明，寒冷处理也可能作为次级代谢的强烈诱导因素。有报道指出，寒冷处理可以激活萜类合成酶基因（TPSs）并调节脂质代谢途径，从而可能丰富香气前体的数量（Khan等人，2025年；Liu, Guo等人，2025年）。这种从“生存”到“品质”的转变表明，控制性的寒冷处理可能是一种有前景的农艺策略，用于提高茶叶的内在品质。

然而，在理解这些由寒冷引起的代谢变化如何转化为收获后的最终感官品质方面仍存在知识空白。绿茶的加工过程包括摊展、揉捻和干燥，这是一个动态的化学反应场所，其中前体被转化为活性风味化合物（Hu等人，2024年）。例如，“摊展”阶段对于水解糖苷结合的挥发物和脂质的酶促氧化至关重要（Kong等人，2025年；Q. Wang等人，2024年）。虽然之前的研究主要集中在新鲜叶片对低温暴露的生理反应上，但很少有研究追踪这些特定的“经寒冷处理”的代谢物在整个制造链中的变化轨迹。目前尚不清楚，经过寒冷处理的叶片改变的代谢背景是否以及如何影响加工过程中的关键酶促和热反应，从而形成最终的风味和香气特征。

为了解决这一空白，本研究调查了采前寒冷处理对绿茶整体风味品质的影响。我们采用了多组学方法，结合了广谱代谢组学、基于GC×GC-O-Q-TOF-MS的挥发组学以及感官评估（包括E-tongue评估），来表征从新鲜叶片到最终产品的代谢重编程过程（Zeng等人，2024年）。此外，我们还整合了关键途径基因（JA/ABA信号传导和萜类/类胡萝卜素代谢）的分析，以阐明香气增强的分子机制。这项研究为“从田间到杯中”的品质形成提供了化学上的见解，为利用低温处理生产高品质绿茶提供了理论基础。

章节摘录

材料与化学品

六种儿茶素、三种嘌呤生物碱、没食子酸和18种氨基酸的纯标准品购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。色谱级有机溶剂（如乙腈、甲醇）和分析级试剂购自上海制药集团公司（中国上海）。有关标准的详细信息见表S1。

植物材料与处理

两年生的Camellia sinensis L. cv. ‘BaoJingHuangJinCha 1’插条

采前寒冷处理重塑了绿茶的代谢表型并优化了其感官品质

采前生长期间的环境因素对于决定新鲜茶叶中的代谢物积累至关重要，这从根本上决定了最终茶叶产品的品质（Wu等人，2025年）。在本研究中，观察到在不同温度条件下代谢轨迹存在明显差异（图1A）。如图1B所示，在寒冷暴露期间（12小时至7天），代谢物含量持续上升，随后在恢复期迅速下降

结论

本研究表明，采前寒冷处理是一种有效的农艺策略，可以改善绿茶的感官品质。多组学分析显示，寒冷处理会引起新鲜叶片的代谢重编程。感官评估和E-tongue评估表明，经过寒冷处理的茶叶具有更强的鲜味和更低的苦味，这归因于氨基酸和可溶性糖的积累，以及酯类儿茶素的减少。此外，挥发组学和OAV分析表明

CRediT作者贡献声明

Chenyu Shao： 原始草稿撰写、研究、数据管理。Hong Yang： 数据管理。Tao Ye： 数据管理。Rong Xu： 数据管理。Ting Wu： 研究。Lihua Zhu： 研究。Yao Zhang： 研究。Songyan Huang： 研究。Juan Mao： 原始草稿撰写。Mingyue Zhao： 原始草稿撰写。Jianan Huang： 撰写、审稿与编辑、项目监督。Na Tian： 监督、概念构思。Zhonghua Liu： 监督、概念构思。Shuoqian

未引用参考文献

Liu等人，2025年

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的报告内容。

致谢

本研究得到了岳麓山实验室育种计划（YLS-2025-ZY02020）、国家自然科学基金（U22A20500、32494780）、国家重点研发计划（编号2021YFD1200200）、湖南省农业研究系统（HARS-10）以及国家茶叶树育种联合项目（GJCSYZLHGG-12）的财政支持。

Chenyu Shao|Hong Yang|Tao Ye|Rong Xu|Ting Wu|Lihua Zhu|Yao Zhang|Songyan Huang|Juan Mao|Mingyue Zhao|Jianan Huang|Na Tian|Zhonghua Liu|Shuoqian Liu