定量描述分析和高效液相色譜指紋圖譜在茶葉品質評價中的應用研究現狀

李翔 聶青玉 許彥

摘要：文章綜述了定量描述分析（QDA）技術和高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜技術在茶葉品質評價中的研究進展，提出其在目前的研究中存在的不足，并對未來茶葉中QDA技術和HPLC指紋圖譜技術的發展方向提出建議。

關鍵詞：茶葉品質;QDA;HPLC指紋圖譜;評價

Application Research Status of Quantitative

Descriptive Analysis and HPLC

Fingerprint in Tea Quality Evaluation

LI Xiang， NIE Qingyu*， XU Yan

Chongqing Three Gorges Vocational College， Chongqing 404155， China

Abstract： In this paper， the research progress of quantitative descriptive analysis （QDA） and HPLC fingerprint in the

evaluation of tea quality was reviewed. The shortcomings in current research were pointed out and the development

suggestions for the future were put forward.

Keywords： tea quality， QDA， HPLC fingerprint， evaluation

茶葉的品質因受茶樹品種、栽培環境、加工工藝等因素的影響[1]，形成各茶類典型品質特征，從而具有較高的辨識度。不少研究解析了不同產地茶葉的典型品質特征，對精準提升茶葉產品品質，助其找準市場定位，正確研判發展方向都具有重要的意義[2-4]。

傳統的感官審評已形成了比較成熟的技術體系，評判茶葉外形、色澤、滋味、香氣、葉底等品質特征[5]，并有《茶葉感官審評方法》（GB/T 23776—2018）作為標準[6]，但感官審評方法依賴于評茶師個人的評審水平和尺度把握，且審評術語中存在“稍、較、尚”等不確切的程度副詞，使得傳統的感官審評缺乏標準化控制。因此，研究者開始了現代評價技術的探索，定量描述分析（Quantitative descriptive analysis，QDA）和高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜技術在茶葉品質評價中發展非常迅速，本文綜述這2種方法的應用研究進展。

一、QDA技術在茶葉評價中的應用

QDA方法是在傳統感官評價方法的基礎上，將定量評價和描述分析有效結合的一種方法，對整個評價過程進行嚴格的把控。首先，為了降低審評人員個體感官差異對評價結果的影響，對審評員進行篩選和長時間培訓，使其能夠對所采用的描述詞的感官表達和強烈程度量級客觀準確地識別[7]。其次，對審評員能力進行評估，以確保審評員對樣品的區分能力、評價結果的精確性和準確性，李歡歡等[8]采用Panel Check 1.4.0軟件對審評小組的一致性、區分能力和重復性進行了評估，對審評小組成員進行了進一步篩選，提高了審評結果的準確性和一致性。最后，對樣品感官描述進行量化評價，結合多元統計學方法對數據進行處理，可以得到茶葉樣品客觀和全面的分析評價結果，并可用于和化學成分檢驗結果的相關性分析[9]。QDA的結果表達亦非常直觀，毛世紅[10]用蛛網圖的形式來展示工夫紅茶多種滋味和香氣在不同樣品中的表達，讓風味的表達可視化。綜上，QDA法具有科學、客觀以及結果表達直觀等優勢，很大程度上克服了感官審評中對人的主觀判斷的依賴，被越來越多地應用于茶葉審評以及關鍵滋味成分的分析中[11-15]。

二、基于茶葉基礎化學物質

的茶葉品質評價研究

茶葉的品質與其內在化學物質密切相關，通過測定茶葉內含物質的含量可以反映其品質特征，例如用茶葉的氨酚比來評價茶葉的品質等[16]。然而，茶葉生化成分種類眾多，僅被鑒別出的香氣成分就多達600種[17]，而茶中的氨基酸類[18]、兒茶素類[19-20]、黃酮醇及其苷類[21]、有機酸類以及糖類[22]物質均能夠直接或間接影響茶的滋味，且這些呈味物質之間又相互作用和影響[23-25]，很多呈味物質又有多種屬性和不同閾值[23，26]。因此，定性分析一種或幾種化學成分不能全面地反映茶葉的風味品質特征。

基于茶葉中生化物質的復雜程度，應用化學指紋圖譜分析茶葉品質已成為研究熱點之一[27]。化學指紋圖譜技術是一種以各種色譜、光譜、電化學檢測為依托，采用一定的分析手段得到反映被測樣品特征性共有峰的圖譜，能夠較為全面地描述樣品內含物質的種類與含量[28-30]。其特點是整體性和模糊性，不能精密地得到組分與品質之間的關系，但整體上可以準確地區分樣品的類別[31]。通常結合化學計量法，如主成分分析法（PCA）、聚類分析法（CA）、人工神經網絡法（ANN）、偏最小二乘法（PLS）等分析復雜的圖譜數據，被廣泛應用于中藥材、食品等含有復雜基質樣品的質量控制、產地判別及品質評價中[32-33]。

三、HPLC指紋圖譜在茶葉評價中的應用現狀

在茶葉化學指紋圖譜研究中，HPLC指紋圖譜技術具有應用范圍廣、分離性能好、分析速度快、靈敏度高等優點，能夠真實反映茶湯中的滋味成分，而滋味又是決定茶葉風味品質的主要權重因子。因此，HPLC指紋圖譜技術是構建茶葉指紋圖譜最常用的技術之一。近年來，研究者們已經廣泛利用HPLC指紋圖譜技術進行了茶葉原產地判別[31，34-36]、茶葉類別和等級的判定[37-39]、茶樹品種的區分[40-41]、品質評價[42]、茶樹樹齡[43]以及產區海拔[44]的鑒別，取得了豐碩的成果。這些研究極大推動了HPLC指紋圖譜技術在茶葉中的鑒別和判定中的研究與運用，為茶樹品種分析、茶葉產地鑒定和等級區分等提供了科學的依據。

當前HPLC指紋圖譜技術在茶葉中的應用研究還存在以下不足：其一，用于構建HPLC指紋圖譜的數據信息還不夠全面。目前茶葉的HPLC指紋圖譜多以兒茶素和咖啡堿類物質來構建，然而僅靠單一分析方法或檢測技術獲得的指紋圖譜往往難以完整表征樣品復雜的化學指紋全貌[45]。雖然有研究獲得了兒茶素、咖啡堿、黃酮醇及其苷類物質、游離氨基酸的HPLC指紋圖譜，并通過多元信息融合將3種色譜圖以串行方式進行像素級融合，構建了龍井茶三大產地的HPLC多元數字化指紋圖譜[29]，但直至目前，構成茶湯滋味的成分物質有機酸[46]和可溶性糖類[47]未被納入指紋圖譜數據考察;其二，用于構建HPLC指紋圖譜的數據缺乏對滋味品質特征及關鍵滋味物質的表征。目前，用于構建指紋圖譜的是樣本中相對峰面積較大的共有峰[48]，并沒有考慮到成分滋味活度值以及滋味成分間的相互影響，構建的指紋圖譜可能會偏向一些對滋味品質貢獻不大的成分，而弱化了對關鍵滋味成分的關注。這樣的指紋圖譜可代表某一類茶的共性特征，但不能判定其滋味品質的成因，進而缺乏對品質控制和提升的意義。

四、建議與展望

目前，茶葉中HPLC指紋圖譜技術研究主要側重比較有分辨度的樣本，如不同茶類的HPLC特征指紋圖譜的研究，或是名優茶類不同產地或品種的特征指紋圖譜建立[1，35，40]，這些樣本往往都是已經公認的，茶類之間有較大的差異，根據其固有的類別建立指紋圖譜并進行判別驗證已逐漸成熟。而國內有很多新興特色茶葉產區，由于產區小，發展時間短，生產加工較為分散，亟需對此類產區的茶葉根據品質進行分類和梳理。

QDA技術的出現極大提升了感官審評的科學性和可控性，可進一步研究其與HPLC出峰物質的相關性，篩選對滋味影響較大的成分作為指紋圖譜特征峰，進而使HPLC指紋圖譜技術具備表征風味特性的能力。利用定量描述分析結合HPLC指紋圖譜，結合多元統計方法，有望從滋味品質角度解析茶葉的滋味品質特征，這不僅對新興茶葉產區快速厘清品系分類，改進茶葉加工工藝凸顯區域茶葉典型品質特征具有重要意義，還可為茶葉質量標準制定、工藝技術改進提供科學依據。

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