《Food Chemistry》：Optimization of supercritical CO? extraction, characterization, and fragrance-enhancing effect of volatiles from lightly roasted Wuyi rock tea
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•利用响应面法（RSM）对大红袍（WRT）挥发性成分的超临界CO?提取工艺进行了优化。•估算的挥发性有机化合物（VOC）等效信号相对保留率为40.83%–54.01%。•在大红袍提取物中筛选出34种推定关键呈香物质。•0.40%的RG-E增强了所测试香水中的花香、甜味和清新感
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利用响应面法（RSM）对大红袍（WRT）挥发性成分的超临界CO?提取工艺进行了优化。
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估算的挥发性有机化合物（VOC）等效信号相对保留率为40.83%–54.01%。
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在大红袍提取物中筛选出34种推定关键呈香物质。
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0.40%的RG-E增强了所测试香水中的花香、甜味和清新感。
引言
茶叶愉悦而丰富的风味特征在全球范围内受到广泛赞赏（Zhang等，2025）。除作为饮品的传统用途外，茶叶中丰富的挥发性化合物具有巨大的商业潜力。从茶叶中提取的挥发性气味化合物（VOCs）越来越多地被用作化妆品、饮料和食品中的天然香料和香精成分。因此，提高这些宝贵VOCs的提取收率对于提升茶叶产品的整体增值潜力至关重要（Chen等，2025）。目前用于提取茶叶香气成分的技术包括同时蒸馏提取法、溶剂辅助风味蒸发法、搅拌棒吸着提取法、超临界流体提取法和亚临界流体提取法等（Guo & Wan, 2019）。每种方法因其基本原理不同而具有各自的优势和局限性。其中，超临界二氧化碳（SC-CO?）提取法在安全性、提取效率和节能方面相较于传统方法具有显著优势，同时展现出保留茶叶基质特征性挥发性信号的潜力（Long等，2024）。响应面法（RSM）中的Box-Behnken设计（BBD）是一种高效的统计方法，能够通过同时考察多个因素及其交互作用来优化工艺过程（Tan等，2025）。RSM与BBD的结合为确定超临界提取条件的最佳组合提供了有价值的策略。
表征香气特征并识别推定关键呈香物质对于提升产品质量和指导生产过程至关重要。然而，将有价值的VOC信息与香气属性进行匹配极具挑战性（Wang等，2024）。原因在于香气属性缺乏普通材料所具有的客观可测特征，且VOCs之间存在复杂的相互作用。为应对这一复杂性，已开发了多种分析和感官方法。定量描述性分析（QDA）是一种高度发达的感官定量方法，能够相对定量地评价香气属性（Zhang等，2025）。电子鼻（E-nose）能够模拟人类嗅觉来评估样品的香气质量（Hu等，2025）。估算的气味活度值（OAV）大于1通常被用作筛选推定呈香活性候选物的支持性指标（Wen等，2023）。此外，分子对接模拟可以预测挥发性化合物与嗅觉受体之间的相互作用和结合亲和力，为潜在的结合机制提供见解，并有助于合理筛选推定关键呈香物质（Zhang等，2025）。这些互补方法的整合是识别和表征推定关键呈香物质的有效策略（Zheng等，2023）。
武夷岩茶（WRT）具有显著的岩骨花香特征，这源于多种因素，包括茶品种和特定加工工艺（Zhang等，2024）。焙火程度根据设定的温度和时间组合在商业上分为轻火、中火和重火，对WRT的感官品质具有重要定义作用（Duan等，2024）。其中，轻火焙火尤为珍贵，能够产生具有细腻香气、纯净口感和明显品种典型性的茶叶。因此，轻焙火WRT是获取芳香提取物的有前景的原料。
尽管轻焙火WRT是香气提取的有前景的原料，但目前尚不清楚乙醇辅助SC-CO?提取是否能够高效回收富含挥发物的提取物，同时部分保留原始茶叶基质的特征性挥发性信号。此外，此类提取物的挥发性谱、推定呈香活性VOCs以及增香潜力尚未得到系统评估。据此，我们提出假设：乙醇辅助SC-CO?提取能够产生富含挥发物的大红袍提取物，同时部分保留特征性VOC等效信号，且这些提取物含有与香精基质中花香和甜味修饰相关的推定呈香活性VOCs。为验证该假设，本研究选用五种不同茶树品种制备的轻焙火WRT作为原料。采用单因素实验和响应面法对提取工艺进行了优化。在优化条件下，制备了五种不同武夷岩茶品种的WRT-E，并通过电子鼻（E-nose）、GC×GC-QTOFMS、多元统计分析、估算OAV分析和分子对接对其进行了表征。最后，将RG-E以分级添加水平掺入商业香水基质中，初步评估其增香潜力。
各章节摘要
茶叶样品来源
本研究使用的武夷岩茶样品由福建省武夷山坑涧优谷茶业有限公司提供。鲜叶于秋季采摘，采摘标准为中到小开面嫩梢，选取一芽两叶至三叶的嫩梢。采后加工遵循武夷岩茶传统工艺流程，包括萎凋、摇青、杀青、揉捻和烘焙。据供应商介绍，随后进行了轻焙火处理。
单因素实验
为评估关键工艺参数对SC-CO?提取收率的影响，以岩骨（RG）作为代表性WRT品种进行OFAT筛选。以RG-E的提取收率作为响应值。基于既往研究和预实验（Cheng等，2019; Jirarattanarangsri等，2022），评估了五个参数，包括提取温度、提取时间、提取压力、CO?流速和助溶剂用量。每个参数在五个不同水平下进行测试。
结论
本研究通过结合单因素实验和响应面法（RSM）对轻焙火武夷岩茶的SC-CO?提取工艺进行了优化。确定的实际优化提取条件如下：提取温度50°C；提取时间58 min；助溶剂用量150 mL；提取压力20 MPa；CO?流速20 L/h。在上述条件下，制备了来自不同武夷岩茶品种的五种WRT-E。GC×GC-QTOFMS分析表明，估算的……
生成式AI及AI辅助技术在稿件准备过程中的声明
在本研究的准备和修改过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）协助进行语言润色和稿件清晰度提升。使用该工具后，作者根据需要审阅和编辑了相关内容，并对稿件内容承担全部责任。
作者贡献声明（CRediT）
张梦聪（Mengcong Zhang）：写作—审阅与编辑，写作—初稿撰写，可视化，方法论，调查研究，概念构思。李东方（Dongfang Li）：写作—初稿撰写，验证，调查研究，形式分析，数据整理。吴阳（Yang Wu）：方法论，调查研究。赵心宇（Xinyu Zhao）：方法论，调查研究。赵岩（Yan Zhao）：方法论，调查研究。赵彤（Tong Zhao）：方法论。黄建安（Jian'an Huang）：调查研究。张盛（Sheng Zhang）：调查研究，数据整理。刘中华（Zhonghua Liu）：调查研究，数据整理。刘爱玲（Ailing Liu）：
伦理审查批准
国家法规不要求对感官评价进行伦理审查或设立人类伦理委员会。所有参与者在全面告知后均获得了知情同意。在整个项目过程中，采取了适当的保障措施以确保参与者权利和个人隐私的保护。
知情同意与受试者信息
所有参与者或其法定代理人均已书面同意参与本研究并发表相关论文。已遵守参与者的隐私权。
人体研究
本研究符合研究所在地区相关法律法规、监管框架和指导方针的要求。
根据相关法律法规和机构指导方针，本研不需要伦理委员会审批。根据适用的中国国家法规和相关
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性财务利益或人际关系。
致谢
本研究部分由国家茶树种质创新与资源利用重点实验室开放基金（Z20250952）和漳平水仙茶焙火工艺及品质特性研究（KH250223A）资助。
张梦聪 | 李东方 | 吴阳 | 赵心宇 | 赵岩 | 赵彤 | 黄建安 | 张盛 | 刘中华 | 刘爱玲
