《食品科學》：貴州大學牛素貞教授等：基于多元統計的普安紅茶滋味品質分析與評價

紅茶作為全發酵茶，因湯色紅亮、滋味甜醇、香氣馥郁且富含比其他植物更具生物穩定性和作用更為直接的多種功能成分而廣受歡迎，是國際茶葉市場消費量最大的茶類，占全球茶葉消費量的75%以上。貴州是中國茶樹栽培面積最大的省份及紅茶新興產區，境內黔西南州普安縣生產的“普安紅”茶是貴州省重點打造的紅茶品牌，也是農業部農產品地理標志產品。普安紅茶主要選用中大葉茶樹品種云南大葉種、黔湄601及當地群體種四球茶鮮葉為原料，按照工夫紅茶工藝生產而成。

滋味是茶葉中多種WE刺激口腔后的綜合反映，是茶葉風味的重要構成。茶葉滋味評價的方法主要有感官審評、成分檢測、電子舌、近紅外光譜、高光譜成像等新技術，但單一的方法常常存在各種弊端，無法做到精確的評價。通過感官審評、化學檢測、滋味貢獻度、主成分分析（PCA）、判別分析等方法的組合應用已成功建立了滇紅、祁紅、川紅等茶的滋味評價模型。

貴州大學茶學院的宋勤飛，貴州省普安縣茶業發展中心的李玖美，貴州大學農業生物工程研究院的牛素貞*等研究以普安紅茶為材料，通過感官審評、滋味量化評價確定其滋味感官品質；檢測主要滋味成分含量并通過滋味活性值（TAV）篩選普安紅茶呈味貢獻物質；采用相關分析、正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）、PCA等多元統計方法建立普安紅茶滋味感官品質與滋味成分的關聯、確定不同類型普安紅茶滋味的差異物，綜合評價普安紅茶滋味品質，以期為提升普安紅茶產品質量、促進產業可持續發展提供科學依據。

1 普安紅茶滋味感官品質分析

普安紅茶滋味表現為甜、醇、濃（表2）。SQ2類普安紅茶甜醇感尤為突出，茶樣P17、P21帶有明顯的花蜜味。YD0、YD1、YD2類普安紅茶滋味以濃、醇為主，甜感相對較弱。部分茶樣帶有水味、煙味等異味；另有部分茶樣有苦味、澀味、酸味等不良滋味。4 種類型普安紅茶滋味感官審評得分均值大小為SQ2＞YD0＞YD1＞YD2。

2 普安紅茶滋味量化評價分析

普安紅茶滋味量化評價結果（表3）顯示普安紅茶滋味中濃、厚、醇、甜的量化評分均值范圍為2～6，表明這幾種味覺達到“較強-強”的水平，尤其是濃、厚均達到了“強”的水平。普安紅茶僅有“微弱”的鮮味，量化評分均值在0～2。SQ2類普安紅茶滋味苦、澀的量化評分均值小于2，只有“微弱”苦澀感；YD0、YD1和YD2類普安紅茶苦、澀度更為明顯，其滋味量化得分也顯著高于SQ2類。出現這一現象的原因可能是YD類普安紅茶湯中甜感較弱，從而使苦、澀感更為明顯。滋味雷達圖（圖1）也顯示SQ2類普安紅茶甜度、醇度明顯高于YD0、YD1和YD2；YD類普安紅茶的苦度、澀度、濃度均高于SQ2類。

3 普安紅茶主要滋味成分分析

普安紅茶TP、AA、WE質量分數范圍分別為7.39%～8.64%、3.37%～3.71%、37.75%～38.78%，不同類型茶樣無顯著差異（表4）。SQ2類CAF、TF、TR及TB的含量顯著低于YD類；SQ2類SS含量較高，質量分數達到4.45%，顯著高于YD0類，與YD2類SS含量相當。

4 普安紅茶AA組分分析

表5顯示在檢測到的18 種AA中The含量最高，SQ2、YD0、YD1和YD2類型普安紅茶中The與AA的含量比值分別達到57.34%、61.92%、68.00%和70.40%，表明The是普安紅茶最主要的氨基酸；其次為Glu和Asp。而Met、Cys和Gly是普安紅茶中含量較低的3 種氨基酸。根據各氨基酸呈味類別不同，普安紅茶呈味氨基酸含量表現為鮮味氨基酸＞苦味氨基酸＞甜味氨基酸。4 種類型普安紅茶鮮味氨基酸總含量、Asp及The含量無顯著差異；但Glu在SQ2類普安紅茶中均值最高，達到3.70 mg/g，顯著高于YD1和YD2類，略高于YD0類。SQ2類中屬于苦味氨基酸的Ile、Leu、Lys、Arg和甜味氨基酸中的The、Ser、Ala、Cys的含量均顯著高于YD類。

5 普安紅茶AA的TAV分析

圖2顯示普安紅茶18 種AA組分中The的TAV最大，為191.94～463.24，均值達到307.28，說明The是對普安紅茶滋味貢獻最大的一種氨基酸；其次為Glu，TAV均值為10.03。Asp、Ala、Cys、Phe、His、Lys、Arg這7 種氨基酸的TAV在樣品中的差異較大，同一氨基酸在部分樣品中對滋味有貢獻（TAV＞1），但在另外的樣品中對滋味沒有貢獻（TAV＜1）。Thr、Ser、Gly、Met、Pro、Val、Ile、Leu及Tyr共9 種氨基酸的TAV在所有樣品中均小于1，可認為這些氨基酸對普安紅茶滋味沒有貢獻。

6 普安紅茶滋味感官品質與滋味貢獻組分的相關性分析

普安紅茶滋味感官得分、滋味量化評分及TP、CAF、SS、TF、TR、TB、Asp、Glu、The、Thr、Ala、Cys、Phe、His、Lys、Arg等滋味貢獻組分之間均有一定的相關性（圖3）。滋味得分與茶湯的濃、厚、醇、甜、鮮的量化評分呈正相關，尤其與醇、甜、鮮的相關性達到了極顯著水平；而茶湯的苦、澀感越明顯，滋味得分越低，表現為極顯著負相關。茶湯的濃-厚、醇-甜-鮮之間表現出極顯著正相關，表明這些滋味感受之間具有強烈的協同作用。茶湯WE含量與主要滋味成分間均表現為正相關關系，尤其是與TR、TP含量的相關性分別達到了顯著和極顯著水平，表明TR和TP是構成茶湯WE的主要成分。普安紅茶AA含量與The、Glu、Phe、Lys、Arg這5 種氨基酸含量表現為顯著或極顯著正相關，說明這些是普安紅茶中的主要氨基酸。AA組分間，Glu、Lys、Arg與其余氨基酸均為正相關關系，且除His、The外，相關性都達到了顯著或極顯著水平。普安紅茶茶湯的醇度與AA、SS、WE、Asp、Glu、The、Ala、Cys、Phe、Lys、Arg呈正相關關系，尤其是與Asp、Glu、Phe、Lys的相關性達到了顯著水平，與Cys、Arg的相關性更是達到了極顯著水平。茶湯甜度除與SS、甜味氨基酸含量有正相關關系外，與鮮味氨基酸含量也表現為正相關，這可能與The鮮中帶（焦糖）甜的呈味特性有關。His是呈味閾值較小的苦味氨基酸，較易被感知。普安紅茶中絕大部分樣品His的TAV＞1，與茶湯苦味有顯著正相關關系（相關系數0.30），同時對茶湯鮮度有抑制作用，其含量與茶湯鮮度呈負相關。此外，TP、CAF、TB及His含量越高，茶湯苦、澀評分越高，說明這幾種物質是茶湯苦、澀的主要來源。

7 普安紅茶滋味化學指標的OPLS-DA

以普安紅茶8 個主要滋味成分及18 種AA組分為因變量，不同茶樹品種（資源）（YD與SQ）普安紅茶為自變量進行OPLS-DA。圖4A顯示SQ和YD兩種類型普安紅茶分別位于Y軸兩側，說明26 個滋味化學指標可作為OPLS-DA模型的變量，用于區分不同類型普安紅茶。自變量擬合指數（

R

X2 ）為 0.52 ，因變量擬合指數（

R

Y2 ）為 0.927 ，模型預測指數（ Q 2 ）＝ 0.839 ， R 2 和 Q 2 均大于 0.5 ，說明擬合結果可接受； Q 2 經過 200 次置換檢驗后回歸線與縱軸相交處小于 0 （圖 4B ），說明模型不存在過擬合現象，驗證有效。

R

Y2 接近 1 ，表明 YD 類和 SQ 類普安紅茶差異較大。計算 26 個滋味化學指標的變量投影重要性（ VIP ）（圖 4C ），其中 Leu （ 1.658 ）、 Ser （ 1.481 ）、 CAF （ 1.450 ）、 Thr （ 1.426 ）、 Ile （ 1.336 ）、 Lys （ 1.323 ）、 Arg （ 1.253 ）、 Val （ 1.198 ）、 Cys （ 1.150 ）、 Glu （ 1.095 ）、 TR （ 1.090 ）共有 11 個指標 VIP 值大于 1 ，表明這些是 YD 和 SQ 兩種類型普安紅茶間滋味成分的主要差異指標。

進一步對不同品種（資源）同樣嫩度的兩類普安紅茶（YD2和SQ2）進行OPLS-DA，所建模型的

R

X2 、

R

Y2 、 Q 2 值分別為 0.522 、 0.893 、 0.781 ，置換檢驗后回歸線與縱坐標相交處也小于 0 ，說明該模型是有效模型，可解釋性和可預測性都較好。兩種類型中 VIP 值大于 1 ，且經獨立樣本 t 檢驗 P ＜ 0.05 的滋味化學指標依次為 Leu （ 1.486 ）、 Lys （ 1.445 ）、 Thr （ 1.349 ）、 Ser （ 1.349 ）、 Ile （ 1.291 ）、 Val （ 1.285 ）、 Glu （ 1.095 ）、 Arg （ 1.253 ）、 CAF （ 1.450 ）、 Ala （ 1.021 ）（圖 5 ）。可見盡管 Leu 、 Lys 、 Thr 、 Ser 、 Ile 、 Val 、 Glu 、 Arg 、 CAF 這 9 個滋味化學指標也是 YD2 類和 SQ2 類普安紅茶的差異標志物，但各指標對差異的貢獻度大小與在 YD 和 SQ 之間的差異貢獻度略有不同。 Leu 、 Lys 、 Thr 是 YD2 類和 SQ2 類普安紅茶滋味的主要差異物；而 YD 類和 SQ 類的主要滋味差異物是 Leu 、 Ser 和 CAF 。

8 普安紅茶滋味品質的綜合評價

對不同類型普安紅茶的26 個滋味化學指標進行PCA，按特征值＞1進行PC提取，共提取7 個PC，累計方差貢獻率達到79.09%（圖6），能夠代表普安紅茶滋味的主要信息。7 個PC中，PC1、PC2的方差貢獻率分別為36.30%和11.31%，以PC1、PC2構建的PCA圖（圖7）顯示，與PC1有正相關關系的主要是WE、TB及18 種AA組分等指標，其中AA、Glu、Thr、Ser、Gly、Ala、Cys、Pro、Val、Ile、Leu、Phe、Lys、Arg這14 個氨基酸相關指標在PC1上具有較高的載荷，表明PC1主要代表的是滋味成分中AA的信息；而對PC2貢獻較大的主要為具有較高載荷的CAF、TF、TR 3 個指標。此外與PC1、PC2均呈現負相關的指標是SS，且與PC2的相關性更高。

以7 個PC對應的方差貢獻率為權重，采用評價函數得分＝0.363×F1＋0.113×F2＋0.103 4×F3＋0.059 8×F4＋0.057×F5＋0.051 7×F6＋0.042 8×F7對各PC得分進行加權求和，計算普安紅茶的滋味品質綜合得分。得分為正值表明其滋味品質高于所有普安紅茶樣品的平均品質，且得分越高，滋味品質越好。圖8顯示普安紅茶的滋味品質綜合得分最高的為P59，最低的是P27，共有20 款（占比45.45%）茶樣的綜合得分大于0。不同類型普安紅茶滋味品質綜合得分差異較大。SQ2類普安紅茶中80%的茶樣得分為正值，僅有P52、P21兩個茶樣得分為負值；而YD類的普安紅茶中65.71%的茶樣，即23份茶樣得分小于0，尤其是YD2類中，僅有1 份茶樣（占比10%）得分為正值。4 類普安紅茶滋味品質綜合得分均值大小依次為SQ2（1.15）＞YD0（0.23）＞YD1（－0.44）＞YD2（－0.83）。表明不同原料生產的普安紅茶中，SQ2類滋味品質最好，其次為YD0類及YD1類，YD2類滋味品質最差。

滋味在工夫紅茶感官審評5因子中權重達到30%，是判斷紅茶品質優劣的重要指標。我國工夫紅茶產區分布廣泛，滋味類型多樣。以往的研究將普安紅茶的滋味分為醇滑（特級）、濃醇（一級）和尚濃醇（二級）。本研究中普安紅茶的感官滋味以甜、醇、濃為主，部分還帶有花蜜味；茶湯甜度、醇度達到較強水平，濃度、厚度達到強的水平，與前人的結果有所不同，這可能與生產原料、取樣年份等不同有關。不同類型普安紅茶在滋味上有明顯區別，SQ類普安紅茶甜度、醇度更高，與川紅、祁紅的滋味特征相似，屬于甜醇型紅茶。YD類普安紅茶與同樣用云大原料生產的滇紅相比，醇厚鮮爽的滋味特征并不突出，反而濃、苦、澀的量化評分值更高，可歸為濃強型紅茶。

紅茶滋味形成與茶湯中呈味物質的組成、含量及比例密切相關。本研究中TP和TR是構成普安紅茶茶湯WE的主要成分，影響茶湯濃度，這與對利川紅茶的研究結果相似。研究認為蘆丁、γ-氨基丁酸、沒食子酸（gallic acid，GA）和CAF是對紅茶茶湯甘甜醇厚滋味具有抑制作用的關鍵成分；TP中EGCG被認為是引起黃金茶工夫紅茶甜味降低的主要物質；湖南搖青紅茶中EGCG和CAF是最重要的苦味和澀味物質。本研究發現普安紅茶中導致滋味苦澀的主要物質也是TP和CAF，此外TB和苦味氨基酸His也加重了普安紅茶苦味的程度。盡管主要滋味物質的TAV分析顯示鮮味氨基酸The和Glu是普安紅茶中對滋味貢獻最大的氨基酸類物質，但與茶湯中其他物質綜合作用后，普安紅茶鮮味并不突出。黃金茶工夫紅茶中Ser是對甜味貢獻最大的氨基酸，而本研究中普安紅茶Ser的TAV＜1，對茶湯滋味沒有貢獻；推測可能與兩類紅茶所用茶樹種類不同，其游離氨基酸組分含量不同有關。部分普安紅茶中甜味氨基酸Cys含量偏高，TAV遠大于1，成為與甜味呈顯著正相關的氨基酸，這種現象值得今后繼續深入探討。

同一產地、相同加工工藝下，茶樹種類及采摘嫩度的差異通常是形成茶湯不同滋味的主要原因。不同種類茶樹遺傳信息的差異表達常導致鮮葉化學成分的不同，也為茶葉滋味品質形成奠定了物質基礎。本研究中普安紅茶的生產原料四球茶（SQ）、云南大葉種（YD）分別屬于茶組植物中的大廠茶種（C. tachangensis F. S.Zhang）和茶種（C. sinensis (L.) O. Kuntze）阿薩姆變種（C. sinensis var. assamica (Masters) Kitamura）。

大廠茶是更為原始的茶樹資源，其二羥基兒茶素-表兒茶素沒食子酸酯（epicatechingallate，ECG）、表兒茶素含量明顯高于茶種植物，紅茶加工過程中更易形成TF類物質，具備了制作優質紅茶的條件。不同于茶種茶樹中EGCG是含量最高的多酚類物質，大廠茶中EGCG等酯型兒茶素含量低，在紅茶加工中殘留很少，本研究中SQ類普安紅茶中TP含量也低于YD類，這也減弱了茶湯的苦、澀度。另一方面，大廠茶AA含量較高，多樣性豐富，呈現鮮甜滋味的氨基酸種類比例接近AA種類一半。本研究也顯示SQ類普安紅茶甜味氨基酸總含量顯著高于YD類，尤其是甜味氨基酸Thr更是同樣嫩度（一芽二葉）的SQ2類和YD2類普安紅茶滋味的主要差異物之一。這與坦洋工夫紅茶中Thr含量與其等級的相關性達到極顯著水平相似。此外SQ類普安紅茶中SS含量也顯著高于YD類，這與Fang Shimao等對貴州沿河古樹紅茶的研究結果一致，印證了更為原始的茶樹所制紅茶中SS含量與甜味有顯著正相關關系。SQ類普安紅茶中較多的鮮甜味氨基酸、SS，適宜的TF，較少的EGCG等物質共同作用，使茶湯滋味具有突出的甜醇感。

相比茶組其他種茶樹，云南大葉種茶樹鮮葉中EGCG、ECG、GA等含量更高，在紅茶加工過程中更易形成TR類物質，參與茶湯濃度的形成；同時殘留的未被氧化的多酚類物質也較多，且大多是EGCG、ECG等酯型兒茶素，其苦澀味閾值更低，極易被感知，對紅茶滋味的強度、苦澀度等有重要影響，這也是本研究中YD類普安紅茶苦澀度明顯高于SQ類的原因之一。此外YD類普安紅茶中苦味的CAF及影響茶湯濃醇度的TB含量高于或顯著高于SQ類，也進一步促進茶湯濃、強滋味的形成。

PCA作為一種降維統計方法，可用盡量少的綜合指標代替眾多原始數據，并盡可能多地反映原始數據所提供的信息，被廣泛應用于茶葉滋味品質的綜合評價。本研究中PCA結果顯示4 種類型的普安紅茶中，SQ2類滋味綜合品質最好，其次是YD0類和YD1類，YD2類最差。四球茶作為普安最具代表性的茶樹資源，其制作的紅茶滋味品質總體優于YD類，今后應充分挖掘四球茶資源，進一步改進加工工藝，生產品質穩定優良的產品，促進普安紅茶產業的可持續發展。

作者簡介

通信作者：

牛素貞教授
貴州大學農業生物工程研究院 副院長

河南農業大學作物遺傳育種碩士、貴州大學森林培育博士、浙江大學茶學專業、美國德州農工大學園藝專業訪問學者；中國茶葉學會國際交流工作委員會委員、貴州省古茶樹保護與利用專委會副主任委員。主要從事茶樹種質資源的研究與利用，重要茶樹性狀基因定位及發掘、茶產品開發等工作。主持國家自然科學基金、科技部國家重點研發項目課題5 項，貴州省科技廳中央引導地方科技發展資金項目、自然科學基金重點項目、自然科學基金項目、科技支撐項目，貴州省教育廳自然科學基金重點領域項目、青年成長項目等10余項。發表研究論文40余篇，其中SCI論文15 篇，制定團體標準6 項，授權專利4 件。

第一作者：

宋勤飛講師

貴州大學茶學院

西南大學生命科學學院制藥工程學士、貴州大學植物學碩士，浙江大學茶學系訪學經歷。具有生物、茶學、食品等多學科教育背景，長期承擔《茶葉審評與檢驗》、《茶葉生物化學》等茶學主干課程的教學和科研任務，具有扎實的茶葉審評、茶葉生化理論知識和豐富的茶葉審評經驗。作為中國茶葉學會茶葉感官審評與檢驗委員會委員，也承擔茶葉審評、茶產品理化檢驗、茶業技能培訓中心相關工作。主要研究領域為茶葉品質控制、茶樹資源的挖掘與綜合利用、茶產品開發等。承擔貴州省科技廳、林業廳、貴州大學等茶葉相關課題數項，以主要參與人身份參加了多項國家自然科學基金、科技部重點研發項目等相關科研工作。發表研究論文20余篇、制定團體標準4 項，授權專利3 件。

本文《 基于多元統計的普安紅茶滋味品質分析與評價 》來源于《食品科學》2025年46卷第15期266 -274 頁，作者： 宋勤飛，李玖美，莊菊花，馬家麗，王亞雯，牛素貞* 。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250115-104. http://www.spkx.net.cn點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：申婧婧；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網。

為進一步促進動物源食品科學理論的完善與創新，加速科研成果向實際生產力的轉化，助力產業實現高質量、可持續發展，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、中國食品雜志社將與江西農業大學、江西科技師范大學、 南昌師范學院、 家禽遺傳改良江西省重點實驗室 共同舉辦的“ 2025年動物源食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2025年10月25-26日 在 中國 江西 南昌 召開。

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