基于不同原料的普洱生茶判别模型构建及耐泡性探究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lijinjie1981
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普洱生茶是云南具有代表性的一类茶,可根据原料来源不同分为古树普洱生茶(以下简称古树茶)和台地普洱生茶(以下简称台地茶)。古树茶和台地茶因生长环境和管理方式的不同导致其风味存在差异:与台地茶的风味特征相比较,古树茶的茶汤味道更加醇厚而丰富、回甘生津,且香味更加浓郁持久,被普遍认为具有较好的收藏价值。但由于两者较为相似的外形,使得古树茶在市场中的辨识度较低,且古树茶也存在供不应求、相关法律法规不明确等问题,增加了茶叶掺假的风险,破坏了茶叶市场公平贸易的规则。因此,古树茶和台地茶的区分技术是一个亟待解决的问题。目前,部分学者已从生化成分、土壤养分和风味3个方面比较了古树茶和台地茶的差异,但大多数研究只是简单地通过单一成分进行比较古树茶和台地茶间的差异,尚缺少在多样本、多指标的情况下系统识别两者的方法。为深入了解云南古树茶和台地茶生化成分间的差异、构建判别模型,本研究收集了来自云南5个古茶园和9个台地茶园的80个样本(包括30个古树茶、50个台地茶),采用多种组分检测方法测定其生化成分,结合化学计量分析方法探究样本间的分类情况和普洱生茶耐泡的原因。研究结果明确了古树茶和台地茶的成分差异,成功构建了两者的判别模型;揭示了普洱生茶苦味耐泡的相关物质。本研究获得的结果如下:1.古树茶和台地茶单一组分的差异比较采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)结合其他组分检测方法测定了古树茶和台地茶的26种化学成分,利用单因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)比较其显著性。结果指出17种物质在古树茶和台地茶之间存在显著差异(p<0.05),包括水浸出物、游离氨基酸总量、咖啡碱、苦茶碱、表儿茶素(Epicatechin,EC)、非酯型儿茶素、茶氨酸、酪氨酸(tyrosine,Tyr)、赖氨酸(lysine,Lys)、组氨酸(histidine,His)、表没食子儿茶素(Epigallocatechin,EGC)、儿茶素(Catechin,C)、没食子儿茶素没食子酸酯(Gallocatechin gallate,GCG)、天冬氨酸(aspartic acid,Asp)、半胱氨酸(cysteine,Cys)、异亮氨酸(isoleucine,Ile)、亮氨酸(leucine,Leu),其中前10种物质在古树茶中的含量显著较高,后7种物质在台地茶中的含量显著较高。2.古树茶和台地茶判别模型的构建基于上述古树茶和台地茶的生化成分,通过化学计量学分析技术构建两者的判别模型。根据系统聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)和主成分分析(principal component analysis,PCA)结果,可以发现古树茶和台地茶之间具有很好的区分度,且30个古树茶以台地茶为中心分布于周围,两者无重叠部分。结合逐步Fisher判别分析(stepwise Fisher discriminant analysis,SFDA)和决策树分析(decision tree analysis,DTA)成功筛选出了6个有效判别变量,包括EC、C、茶氨酸、水浸出物、EGC和苦茶碱。利用模型构建组、模型测试组和决策组构建混合矩阵,对模型进行内部、外部和整体评价。结果表明,基于以上6个变量构建的判别模型具有很好的泛化能力和区分效果,其正确率、精确率、召回率和F-分数均为100%。此外,苦茶碱是苦味普洱茶特有的呈味物质,在古树茶和台地茶间存在差异,仅利用其作为判别因子时也可正确识别50个台地茶和15个古树茶,正确率达81.5%,其中正确分类的古树茶样本均来自班盆、老班章、老曼峨,说明这3个古茶园的苦茶碱含量有别于其他古茶园和台地茶,可作为它们品质鉴定的指标之一。3.普洱生茶耐泡性相关物质表征经HPLC测定不同冲泡时间下苦茶碱和咖啡碱的浸出率,并结合定量描述分析(quantitative description analysis,QDA)探讨了两种苦味物质与普洱生茶耐泡性之间的关系。结果表明,相同冲泡时间下咖啡碱的浸出率明显高于苦茶碱的浸出率,且当冲泡时间到达120 min时咖啡碱含量已接近100%,而苦茶碱仅被冲泡出77.2%。此外,非曲线拟合显示当冲泡时间在15 min以内时咖啡碱的浸出速率较苦茶碱要快,而后减慢并趋于苦茶碱浸出速率,说明在普洱生茶冲泡过程中咖啡碱较苦茶碱更易被浸出,且浸出速率较快。QDA审评结果表明随着冲泡时间的延长,普洱生茶的苦味强度随之增强,分别与苦茶碱(r=0.97,p<0.01)和咖啡碱(r=0.95,p<0.05)达到极显著和显著的相关性。综上分析,普洱生茶持久苦味的原因主要来源于苦茶碱缓慢的浸出速率,使其具有较好的耐泡性,而咖啡碱则是前几泡茶汤内的苦味的主要来源之一。
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