
英文标题:Impact of processing techniques on chemical compositions and sensory attributes across five types of Yunnan large-leaf teas
发表期刊:Food Chemistry: X
影响因子:8.2
客户单位:云南农业大学
百趣提供服务:PRM精准植物广靶、风味组学(VOCs)
研究背景
茶,是全球最受欢迎的饮品之一。它富含多酚类物质,拥有抗氧化、抗炎、降血糖等多种健康益处。中国云南作为茶树的起源中心之一,孕育了独特的大叶种茶树(Camellia sinensis var. assamica)。有意思的是,同一种茶树树叶,经过不同的加工工艺,可以变成白茶、红茶、生普、熟普、酸茶——五种风味截然不同的茶。那么问题来了:不同工艺处理之后,茶叶风味背后的化学成分到底差在哪里?为了搞清这个问题,云南农业大学侯艳老师研究团队做了一项研究,他们选了同一批茶叶,分别加工成上述五款茶,综合感官评价与多组学技术系统揭示了不同加工工艺下茶叶风味背后的化学物质差异。
百趣生物为该研究提供了关键技术支持:采用PRM精准植物广靶(针对非挥发性代谢物)和风味组学(VOCs)(针对挥发性有机物)两大平台,结合HPLC、UHPLC–MS/MS、GC–MS等方法,实现了对茶叶代谢组的宽覆盖与精确定量。
长按二
百趣生物如何助力核心发现?
PRM精准植物广靶:从五种茶叶中鉴定出300种关键非挥发性化合物(黄酮、萜类、酚类等),精准捕捉到后发酵(渥堆、厌氧)对酯型儿茶素、黄酮醇、酚酸等物质的重塑。
风味组学(VOCs):通过HS-SPME-GC–MS鉴定出696种挥发性化合物,结合特征有机酸分析,证实厌氧发酵赋予酸茶独特的乳酸、琥珀酸等有机酸谱,解释了其典型酸味来源。

实验流程
研究结论
01.五种云南大叶种茶的感官及主要活性成分差异
研究表明,五种云南大叶种茶因加工工艺不同而呈现显著的风味与成分差异。厌氧发酵使酸茶产生独特的酸味与酸香,并促进生成非酯型儿茶素和简单黄酮醇;酶促氧化和渥堆发酵则分别促进红茶中茶红素、熟普中茶褐素的生成(图1)。

图1.五种云南大叶种茶的外形、叶底和汤色及主要活性成分
注:WT,白茶;BT,红茶;RAT,生普;RIT,熟普;PT,酸茶
02.厌氧发酵使酸茶富含有机酸
有机酸显著影响茶叶品质。在五种云南大叶种茶中共鉴定出52种有机酸,其中43种为差异有机酸。这些差异主要来源于渥堆发酵和厌氧发酵过程中微生物对氨基酸和糖类的降解与分解。由于典型的厌氧发酵工艺,PT的有机酸总含量和种类均为五茶之首。琥珀酸、乳酸、3-苯基乳酸、羟基苯基乳酸、吲哚乳酸和2-羟基异戊酸是酸茶的特征有机酸。厌氧发酵中乳酸、琥珀酸等特征有机酸的积累,直接促成了酸茶独特的酸味(图2)。

图2.典型加工工艺引起的五类茶叶中有机酸差异
03.五种云南大叶种茶的非挥发性化合物差异
通过广靶代谢组学,在五种云南大叶种茶中共鉴定出300种非挥发性代谢物,以黄酮类、萜类、酚类和生物碱为主。与有机酸分析一致,渥堆发酵和厌氧发酵等后发酵工艺对非挥发性代谢物的影响比酶促氧化、萎凋等工艺更深(图3)。

图3.不同云南大叶种茶的非挥发性代谢物分类与差异
04.后发酵深刻影响茶叶加工中的非挥发性代谢物
后发酵(渥堆与厌氧)对茶叶非挥发性代谢物产生了深刻影响。厌氧发酵以水解为主,将酯型儿茶素转化为非酯型;渥堆发酵则促进氧化聚合。两者均显著增加了熟普和酸茶中的黄酮、黄酮醇及黄烷酮,但渥堆发酵积累更多酚酸,而厌氧发酵因缺氧酚类水平较低。微生物活动提高了嘌呤生物碱(茶碱、黄嘌呤等)含量。厌氧发酵还使酸茶积累特征氨基酸(L-正亮氨酸、L-异亮氨酸、5-氨基戊酸、吡咯-2-羧酸),并影响脂质与糖代谢。Spearman相关分析证实,EGC、EC、茶黄素、水杨酸等差异化合物与滋味、香气、汤色显著相关(图4)。

图4. 五类茶叶中差异非挥发性化合物的聚类热图
05.五种云南大叶种茶的挥发性化合物差异
HS-SPME-GC–MS共鉴定出696种挥发性化合物。PCA显示酸茶与生普挥发性谱相似,说明与萎凋、酶促氧化、渥堆发酵相比,厌氧发酵对挥发性影响有限,未完全改变原料特征。酸茶中厌氧发酵形成的特征有机酸(乳酸、琥珀酸、苯丙酸、吲哚乳酸)与原有挥发性组分协同,构成其独特酸味。

图5.SBSO的代谢物组成
研究总结
五种云南大叶种茶因加工工艺不同,风味与活性成分差异显著。厌氧发酵使酸茶产生独特酸味,并促进产生非酯型儿茶素与简单黄酮醇;酶促氧化和渥堆发酵则分别促进红茶中茶红素、熟普中茶褐素的生成。后发酵(渥堆与厌氧)对非挥发性化合物影响最深,并且酸茶挥发性谱与生普相近,但厌氧发酵中生成了琥珀酸、乳酸和3-苯基乳酸等特征有机酸,这些有机酸赋予酸茶酸味。本研究阐明了典型加工工艺引起的云南大叶种茶差异化合物,为优化云南茶叶生产,特别是酸茶的风味形成提供了理论知识。
百趣生物助力您的研究
无论您是研究茶叶、水果、中药材的风味形成,还是探索加工工艺对品质的影响,PRM精准植物广靶+风味组学(VOCs)的组合将是您的得力辅助,可全面检测非挥发性和挥发性代谢物,为机制解析提供完整代谢证据链。
PRM精准植物广靶:
产品核心优势
检出能力强 :实测样本平均检出物质高达5600+
可自由定制 :7大类别(生物碱、萜类、多酚、黄酮、花青素、香豆素、木脂素)自由组合,满足不同实验设计需求
定性更可靠 :依托 Stellar, Thermo平台,2个及以上离子对匹配定性,数据采集更精准
数据库更大 :百趣生物自建14.8w+本地数据库,其中11.4w+植物次级代谢物

风味组学(VOCs):
产品核心优势
检测稳定性高:QC样本中内标响应RSD≤10%;QC样本间相关性≥0.8
项目经验丰富:十余年项目经验积累复杂样本类型超600种,多项合作成果发表于国际期刊
代表性物质不漏测:依托Orbitrap Exploris GC,Thermo平台,平均鉴定数量1000+,针对样本中的代表性物质不漏测
