《Food Chemistry: X》：Integrated non-targeted metabolomics, volatile profiling and targeted quantification characterize chemical changes in Jinhua jasmine tea during the scenting process
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该研究整合非靶向代谢组学（non-targeted metabolomics）、挥发性谱分析（volatile profiling）和靶向定量（targeted quantification），表征金华茉莉花茶（Jinhua jasmine tea）在窨制（s
该研究整合非靶向代谢组学（non-targeted metabolomics）、挥发性谱分析（volatile profiling）和靶向定量（targeted quantification），表征金华茉莉花茶（Jinhua jasmine tea）在窨制（scenting）过程中的化学变化。窨制重塑了金华茉莉花茶的非挥发性与挥发性化学轮廓；儿茶素（catechins）、黄酮醇（flavonols）和黄酮（flavones）在窨制过程中总体下降；糖类、氨基酸和酚酸（phenolic acids）的总含量在窨制过程中增加；挥发性化合物逐步增加，并在提花（Tihua）后达到最高。研究人员从金华茉莉花茶加工的6个阶段获取样品，包括基茶（BT）、前4轮窨制后的样品（S1-S4）以及提花后的成品茶（TH），采用非靶向代谢组学注释1449个非挥发性代谢物（NVMs），靶向定量78个化合物（20个酚酸、6个儿茶素、23个黄酮醇和黄酮、16个氨基酸和13个可溶性糖），并将靶向定量结果与电子舌（electronic tongue）响应整合以考察其与仪器味觉响应的关联；电子鼻（electronic nose）分析用于表征6个加工阶段的总体气味响应轮廓，挥发性谱分析检测到62个化合物。该研究旨在表征金华茉莉花茶在连续窨制阶段中非挥发性和挥发性组成的变化，考察定量非挥发性化合物与仪器味觉响应之间的关联，并筛选潜在香气贡献物。
研究背景方面，茉莉花茶通常由烘焙绿茶与鲜茉莉花窨制而成，窨制是决定其花香和滋味品质的关键再加工步骤。窨制过程中，茉莉花释放的香气化合物被基茶吸附并保留，最终感官品质还受茶花反复接触、散热和干燥等条件共同影响。金华茉莉花茶是江南茶区代表性茉莉花茶产品，但其在连续窨制阶段中的化学变化尚缺乏系统表征。滋味品质与非挥发性化合物密切相关，氨基酸（amino acids）关系鲜味和新鲜感，多酚类（polyphenols）包括儿茶素、酚酸、黄酮醇和黄酮关系苦味、涩味和滋味复杂性，可溶性糖（soluble sugars）可调节甜味和滋味平衡；香气品质则取决于挥发性化合物的释放、吸附、保留和加工条件，并非挥发性化合物的简单累积。已有研究多集中于福建、广西等主产区，针对金华茉莉花茶连续窨制阶段非挥发性和挥发性组成变化、定量化合物与仪器味觉响应关联以及潜在香气贡献物筛选仍不充分，因此研究人员开展本研究。
研究人员以金华茉莉花茶6个加工阶段样品为对象，整合非靶向代谢组学、挥发性谱分析和靶向定量，并结合电子舌、电子鼻分析，解析窨制过程中非挥发性与挥发性化学轮廓的动态变化，考察定量非挥发性化合物与仪器味觉响应的关联，并基于气味活度值（odor activity value，OAV）筛选潜在香气贡献物。研究得出，窨制重塑了金华茉莉花茶的非挥发性和挥发性轮廓；儿茶素、黄酮醇和黄酮总体下降，糖类、氨基酸和酚酸总含量增加，挥发性化合物逐步增加并在提花后最高；电子舌响应与多酚、氨基酸和可溶性糖变化相关；OAV分析突出15个潜在香气贡献物。该研究为理解金华茉莉花茶不同加工阶段的化学特征及其动态变化提供了依据，并为后续品质调控研究提供参考。
关键技术方法（不超过250字）：样品来源于中国浙江省金华市，基茶为‘Longjing 43’烘焙绿茶，窨制用双瓣鲜茉莉花（Jasminum sambac (L.) Aiton），以3个独立生产批次为生物学重复，6个阶段共18份样品。采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS进行非靶向代谢组学分析，UHPLC-QqQ-MS靶向定量78个非挥发性化合物，HS-SPME-GC-MS分析挥发性化合物；以电子舌SA 402B和电子鼻PEN3获取仪器味觉与气味响应；结合PCA、PLS-DA、Mfuzz聚类、K-means聚类、KEGG通路和相关性网络分析。
研究结果如下。3.1 电子舌和电子鼻响应：电子舌分析显示，与基茶相比，窨制样品在甜味、丰富度、鲜味、涩味回味和苦味回味方面通常具有更高响应，酸味在窨制后下降，表明金华茉莉花茶的仪器味觉响应轮廓在窨制过程中发生变化；电子鼻分析显示6个加工阶段传感器响应轮廓存在差异，W1W在第一轮窨制后急剧升高并在S1最高，W1S和W2W随窨制进程增加并在TH最高，W1C、W3C和W5C在窨制后总体下降，表明反复窨制改变总体气味响应轮廓，且第一轮窨制和提花具有不同响应模式。3.2 非靶向代谢组学分析：PCA显示BT、S1、S2、S3、S4和TH清晰分离，共注释1449个NVMs并分为七大类；以BT为参照的差异分析显示不同窨制阶段差异NVMs数量变化，Mfuzz聚类得到10种动态模式，其中Cluster 1和7总体下降、Cluster 6和8逐步增加，KEGG分析主要映射到代谢途径、次级代谢物生物合成、辅因子生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成、花青素生物合成和氨基酸生物合成等，表明窨制引起NVM轮廓的渐进变化，并为后续氨基酸和多酚类靶向定量提供基础。3.3.1 可溶性糖和氨基酸动态变化：靶向定量显示13种可溶性糖总含量从BT到TH显著增加并在TH最高，果糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖总体增加，葡萄糖在S2最高后下降；16种氨基酸总含量增加并在TH最高，鲜味氨基酸（Thea、Glu、Asp）和甜味氨基酸增加，苦味氨基酸从BT到S1下降后从S1到TH增加，表明第一轮窨制改变氨基酸味道组平衡，后期表现为总体积累，并与S4和TH较高的甜味、丰富度和鲜味响应同时出现。3.3.2 多酚类化合物动态变化：49种多酚类化合物PCA可分离6个阶段；儿茶素总含量从BT到TH显著下降，黄酮醇和黄酮总量在第一轮窨制后下降并低于BT，酚酸总量显著增加并在TH最高；K-means聚类显示Cluster 1包含C及若干黄酮醇、黄酮和酚酸，S1至S3增加后S4和TH下降；Cluster 2和3总体下降，包含EGCG、EGC、GCG、ECG及多种黄酮醇、黄酮和酚酸；Cluster 4包含EC及没食子酸、阿魏酸、水杨酸、p-香豆酸、4-羟基苯甲酸等酚酸以及schaftoside、isovitexin和vicenin-2等，总体从BT到TH增加，表明窨制重塑多酚组成且变化并非单调。3.3.3 78个定量非挥发性化合物与电子舌响应的相关分析：相关性网络显示EC与涩味回味、苦味回味、涩味、丰富度和鲜味正相关；多种酚酸与酸味、涩味回味、苦味回味、涩味、丰富度、甜味或鲜味正相关；Thea与涩味、丰富度、甜味和鲜味正相关，Glu和Asp与丰富度和鲜味正相关，Ala、Pro、Asn和Thr与鲜味、丰富度、甜味或回味正相关，Arg和His与回味、涩味和丰富度等相关，Met与酸味正相关；果糖、麦芽糖和甘露糖与鲜味、丰富度或甜味正相关，表明电子舌响应与多酚、氨基酸和可溶性糖变化相关，但由于化合物含量和响应均随阶段变化，这些相关不能解释为直接感官贡献。3.4.1 挥发性化合物谱和差异挥发性化合物：HS-SPME-GC-MS共检测62种挥发性化合物，PCA可区分6个阶段；62种挥发性化合物总含量随窨制阶段逐步增加并在TH最高，酯类和萜类为主要类别，其次为杂环化合物和醇类；36种挥发性化合物在所有以BT为参照的比较中均被鉴定为差异化合物，多数在BT中较低并在窨制后升高，尤其在S4和TH；BT与TH比较中另有10种OAV>1的化合物，其中9种在TH高于BT，包括苯乙醇、罗勒烯、苯甲醛、茉莉酸甲酯和(E)-β-法尼烯等，1种在BT高于TH，为(Z)-3-己烯基2-甲基丁酸酯，表明提花具有最终富集作用并伴随选择性变化。3.4.2 基于OAV筛选潜在香气贡献物：36种共享差异挥发性化合物中有23种至少在1个样品中OAV>1，按TH中OAV排序后，选取TH中OAV>50的15种化合物分析动态变化，包括苯甲酸甲酯、δ-杜松烯、(Z)-3-己烯基乙酸酯、芳樟醇、邻氨基苯甲酸甲酯、吲哚、α-法尼烯、水杨酸甲酯、丁香酚、乙酸苄酯、(Z)-3-己烯基苯甲酸酯、α-古巴烯、苯甲醇、苯甲酸己酯和苯甲酸苄酯；其OAV轨迹并不一致，芳樟醇、邻氨基苯甲酸甲酯、吲哚、α-法尼烯和乙酸苄酯向TH继续增加，而苯甲酸甲酯和(Z)-3-己烯基乙酸酯在较早阶段较高并在TH下降，表明提花引起潜在香气贡献物OAV轮廓的选择性变化。
讨论与结论部分总结：阶段分辨分析显示，第一轮窨制是重要的早期化学调整阶段，以多酚组再分配和电子鼻响应轮廓变化为特征；后续窨制阶段伴随滋味和香气相关化合物的进一步变化；提花是最终富集阶段，可溶性糖、氨基酸和挥发性化合物总含量最高，并伴随潜在香气贡献物OAV轮廓的选择性变化。研究结论翻译如下：该研究系统表征了金华茉莉花茶窨制过程中电子舌和电子鼻响应、NVMs和挥发性化合物的动态变化。电子舌分析显示，窨制样品的甜味、丰富度和鲜味响应通常高于基茶，表明金华茉莉花茶的仪器味觉响应轮廓在窨制过程中发生变化。电子鼻分析揭示6个加工阶段总体气味响应轮廓存在差异，表明反复窨制改变了金华茉莉花茶的气味指纹。非靶向代谢组学显示NVMs广泛变化，许多差异NVMs映射到代谢途径和次级代谢物生物合成。靶向定量进一步显示，可溶性糖、氨基酸和酚酸的总含量在窨制过程中增加，而儿茶素、黄酮醇和黄酮总体下降。相关分析表明，电子舌响应与多酚、氨基酸和可溶性糖的变化相关。包括Thea、Glu、Asp、EC、所选酚酸和可溶性糖在内的若干滋味相关化合物，在窨制过程中与鲜味、甜味、涩味和回味响应显著相关。挥发性化合物谱显示62种挥发性化合物的总含量从BT到TH逐渐增加。OAV分析突出15个潜在香气贡献物，包括苯甲酸甲酯、芳樟醇和邻氨基苯甲酸甲酯。综上，阶段分辨分析突出不同加工阶段的化学特征：第一轮窨制是重要早期化学调整阶段，以多酚组再分配和电子鼻响应轮廓明显变化为特征；后续窨制与滋味和香气相关化合物的进一步变化有关；提花是最终富集阶段，可溶性糖、氨基酸和挥发性化合物总含量最高，并伴随潜在香气贡献物OAV轮廓的选择性变化。这些发现为理解金华茉莉花茶化学特征及其在连续窨制阶段中的动态变化提供了见解。
