《Food Chemistry》:Mechanisms of flavor quality enhancement in mechanically harvested flake-shaped raw tea materials via light shaking: An integrated analysis of intelligent sensory evaluation, metabolomics, and enzyme activities
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•轻摇青可改善机采片状茶叶的香气品质。•电子舌与气相色谱-电子鼻揭示了客观的滋味和香气特征变化。•21种关键风味化合物是香气品质提升的基础。•13种酶和2种前体物质协同调控风味重塑。引言绿茶是全球消费最广泛的饮品之一,因其潜在的健康益处和独特的感官特性而备受青睐(Ouyang e
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轻摇青可改善机采片状茶叶的香气品质。
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电子舌与气相色谱-电子鼻揭示了客观的滋味和香气特征变化。
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21种关键风味化合物是香气品质提升的基础。
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13种酶和2种前体物质协同调控风味重塑。
引言
绿茶是全球消费最广泛的饮品之一,因其潜在的健康益处和独特的感官特性而备受青睐(Ouyang et al., 2024; Wang et al., 2024b)。六安瓜片(LAGP)是中国传统绿茶的典型代表,其采摘工艺独特,仅采用单叶成熟叶片,不含芽和茎(Zhang et al., 2024)。随着劳动力成本持续上升,非选择性机械采摘已成为茶产业可持续发展的重要方向(Zhang et al., 2026)。尽管机械采摘显著提高了效率并降低了成本,但对叶片嫩度缺乏精准控制,导致叶片成熟度不均和完整度较差,这常使成品茶呈现过重的苦涩味和香气薄弱的问题。
摇青是乌龙茶制作中的标志性工艺,传统上用于诱发“绿叶红镶边”特征并增强独特的风味品质(Li et al., 2025; Wang, Zhu, et al., 2025)。随着近年来的工艺创新,其在提升其他茶类花香方面的潜力备受关注(Hao et al., 2025; Yin et al., 2025)。研究表明,适度摇青作为一种非生物胁迫,可引发轻微机械损伤和水分胁迫,从而激活内源酶促反应并驱动代谢途径的重分布(Hao et al., 2025; Zhang et al., 2025b)。在夏秋红茶和绿茶加工中应用摇青,可显著改变化学组成。导致苦涩味的化合物如儿茶素和黄酮醇苷的浓度降低(Huang et al., 2025)。同时,与花香、甜香和果香相关的挥发性化合物如萜烯醇、(E)-β-紫罗兰酮、苯乙醛、(Z)-3-己烯基己酸酯和癸醛的含量增加(Tu et al., 2025; Wang, Huang, et al., 2024)。然而,摇青驱动机采片状夏秋六安瓜片中风味化合物定向转化和协同调控的关键酶学分子机制仍有待系统阐明。
精准的感官表征是风味分析和品质评价的前提。为减轻传统人工感官评定因个体差异带来的主观性和不确定性,智能感官评价因其客观性和可重复性已成为风味轮廓分析的重要工具(Cai et al., 2024)。具体而言,气相色谱-电子鼻(GC-E-Nose)利用双毛细管柱的快速分离能力,克服了传统传感器阵列在复杂基质中的局限性,可精准捕获挥发性指纹图谱(Chen et al., 2022a; Wang et al., 2024b)。同样,电子舌(ET)模拟味觉受体的交叉敏感响应,实现对基本滋味属性的定量表征,减少了温度和质地等物理因素的干扰(Zhang et al., 2024)。由于智能感官评价主要侧重于整体表型识别,其在单个化学成分的精准鉴定和关键差异物质的直接分离方面存在固有局限。因此,通常需要借助色谱分析和色谱-质谱联用技术进行定性和定量化学表征,并通过将这些分析技术与剂量超过阈值(DOT)因子、气味活性值(OAV)和/或化学计量学等指标整合,可筛选和排序潜在关键物质,以确定驱动风味品质转变的核心因素(Wang et al., 2024a; Wei et al., 2022; Zeng et al., 2025)。因此,建立从整体感官感知到具体关键风味化合物的关联路径,对于全面阐明风味品质动态至关重要。
据此,本研究以机械采摘并初选的片状原料为对象,系统研究摇青工艺对夏秋六安瓜片风味品质的增强效应及其内在机制。通过整合智能感官评价、代谢组学和酶活性分析,本研究聚焦以下目标:(1)利用GC-E-Nose和ET客观表征和识别摇青前后香气和滋味特征的变化;(2)通过高效液相色谱(HPLC)、氨基酸分析、液相色谱-质谱联用(LC-MS)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)对多酚、咖啡碱、氨基酸和挥发性组分进行定性和定量表征,并通过整合香气强度、显著性差异分析以及DOT和OAV方法鉴定关键差异风味化合物;(3)通过测定13种关键风味相关酶的活性和2种香气前体物质的浓度,阐明风味品质演变的调控机制。最终,本研究为机械采摘和初选的不规则片状原料的品质提升建立理论框架和技术路径,对提高其附加值和整体品质具有重要意义。
章节摘要
化学试剂与材料
本研究使用的蒸馏水购自娃哈哈集团有限公司(中国杭州)。手动固相微萃取(HS-SPME)纤维手柄和50/30 μm二乙烯基苯/羧基/聚二甲基硅氧烷纤维购自Supelco公司(美国宾夕法尼亚州贝尔丰特)。用于类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)、β-樱草糖苷酶(β-Pri)、醇脱氢酶(ADH)、脂氧合酶(LOX)、氢过氧化物裂解酶(HPL)、醇
摇青对BYQ和YQ样品客观定量指标的影响
茶风味是消费者感知和整体品质的主要决定因素。为避免后续化学解释缺乏依据,本研究首先客观表征了样品的整体风味轮廓。在滋味方面,利用电子舌(ET)评估茶汤的滋味属性(图2A)。与BYQ相比,YQ茶汤的甜度和涩味-B无显著变化(p > 0.05),而苦味、涩味、丰富度和涩味-A显著
结论
本研究考察了轻摇青对通过非选择性机械采摘和初选获得的片状原料风味品质的影响。ET和GC-E-Nose分析表明,摇青显著重塑了茶滋味特征和挥发性指纹图谱。多组学分析鉴定出60种非挥发性代谢物和90种挥发性代谢物,其中通过DOT >1和p < 0.05筛选出11种关键滋味化合物,通过AI >1.5、OAV ≥ 1和p
CRediT作者贡献声明
张继新:写作-初稿,软件,方法学,正式分析,数据管理,概念化。张宇轩:资源,方法学,正式分析,数据管理,概念化。杨璐瑶:资源,方法学,调查,数据管理。陈振斌:资源,方法学,调查,数据管理。叶志斌:可视化,监督,调查。蒋艳群:监督,调查。李铁汉:监督,调查。甘宁:监督,
知情同意与患者信息
已获得所有参与者或其法定代表人的书面知情同意,同意参与研究并发表本文。参与者的隐私权已得到尊重。
人体研究
本研究符合研究所在地的相关法律、法规框架和指南。本研究已获得安徽农业大学生物科技伦理委员会批准(批准号:KJLL2026062)。
资助
本工作得到国家重点研发计划(2021YFD1601102)和中国现代农业产业技术体系专项资金(CARS-19)资助。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能影响本文所报告的工作。
张继新|张宇轩|杨璐瑶|陈振斌|叶志斌|蒋艳群|李铁汉|甘宁|胡少德|宁敬明|张正竹