福建农林大学科研团队揭示铁观音风味物质空间分布研究最新成果

2024年2月19日，福建农林大学园艺学院孙云和吴亮宇老师团队于Food Research International在线发表了题为“Unveiling characteristic metabolic accumulation over enzymatic-catalyzed process of Tieguanyin oolong tea manufacturing by DESI-MSI and multiple-omics”的研究论文，本研究对铁观音制茶ECP阶段风味物质的空间分布和时间积累进行了综合研究。连续的萎凋和摇青是乌龙茶加工过程中必不可少的步骤，这一过程中的一系列环境胁迫导致了初级和次级代谢的动态变化，普遍提高了游离氨基酸的丰度，降低了与儿茶素和黄酮醇苷相关的涩味/苦味，有利于乌龙茶最终品质的发展。本研究结果为可视化乌龙茶风味物质的分布趋势、乌龙茶生产的生物过程和风味化学提供了更有意义和独特的见解。

在ECP阶段采用日本INSENT电子舌检测技术对不同茶叶样品进行味觉特征分析。关于苦味回味和酸味的数据集低于无味阈值，因此在本研究中排除了这些味道的数据集。甜度的属性在三个样品之间没有显著差异，这可能归因于茶中糖的含量可忽略不计。浓郁味略有增加，但在茶样品上没有显著变化，鲜味、苦味、涩味、涩味回味以及咸味的属性表现出随着茶加工过程有增加趋势，并且样品的这些口感显著高于鲜叶。苦涩味主要来源于茶中的类黄酮、咖啡因和部分氨基酸，此外，蛋白质或肽水解成氨基酸如天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺将有助于茶中鲜味的提高。这些结果表明，茶叶在采后加工过程中呈味物质会发生动态转化或积累，特别是ECP阶段形成的较强的鲜味、苦味和涩味，为非酶法热处理的风味形成奠定了基础。

为了研究优势成分对口感的影响，作者进行总氨基酸、生物碱、儿茶素、黄酮醇糖苷与味道属性之间的相关性分析（图4C）。总氨基酸主要占茶样品的鲜味和浓郁味道，因为氨基酸是鲜味的主要来源。此外，总氨基酸有助于涩味和涩味回味，该结果可能归因于增加苦味相关氨基酸如Ile、Leu、Val、His、Lys、Trp、Tyr和Phe的含量的协同效应。作为茶中最丰富的嘌呤生物碱（≥总生物碱的90%），咖啡因对铁观音样品的苦味起主导作用。茶中的涩味主要来自于多酚的丰富。在该研究中，总儿茶素主要与涩味、苦味和后味涩味相关。儿茶素是多酚类物质的主要组成成分，具有涩味和苦味，其中没食子酰化儿茶素（EGCG、ECG、CG和GCG）比非没食子酰化儿茶素（EGC、EC、C和GC）具有更强的涩味，而非没食子酰化儿茶素在感官评价中倾向于显示苦味。黄酮醇苷类化合物是茶叶中黄酮类化合物的一个亚类，由于其味阈值极低，是茶汤中涩味的主要成分，此外，总黄酮醇糖苷与涩味和涩味回味呈中度相关性（图4）。黄酮醇苷类化合物含量的下降有利于乌龙茶醇厚、爽滑滋味的形成，但其含量与涩味强度的不一致性有待进一步研究。

本研究采用空间质谱成像和多组学技术对铁观音乌龙茶酶促加工过程中的香气物质进行分析。结果表明，儿茶素类、黄酮醇类和氨基酸类物质的转化或再分配过程是持续进行的，这是由于ECP阶段的多重胁迫所致。在鉴定的2621种非挥发性物质和45771种转录本中，筛选出43种非挥发性物质和12种共表达途径作为响应不利条件的生物标志物和关键级联反应。进一步通过靶向代谢组对特征风味物质检测分析，游离氨基酸的积累量增加，儿茶素、黄酮醇苷和生物碱的含量呈动态变化。这说明萎凋和摇青过程共同调控了风味物质的代谢积累和发育，这有利于铁观音特色品质的形成。