基于气敏传感器阵列的茶叶等级检测方法研究

采用由6个金属氧化物气教传感器组成阵列的电子鼻对3个等级的信阳毛尖茶进行检测.通过主成分分析(PCA)、系统聚类分析和线性判别分析(LDA)对茶叶样本进行了分类判别.试验结果表明,该气敏传感器阵列可以区分不同等级的信阳毛尖茶叶.PCA、系统聚类分析和LDA判别分析的正确率分别为96.6%,88.3%,100%.     

湖北名优绿茶矿质元素含量研究

对来自湖北不同茶区15只具代表性的名优绿茶中K、Ca、Mg、Mn、Fe、Al、Zn等10种矿质元素进行了测定,并结合主成分分析和聚类分析进行茶叶产地分类。结果表明,湖北名优绿茶矿质元素含量较高,尤其是与茶叶品质有关的元素,如Mg和Zn;聚类分析效果明显,可有效区分湖北4大茶区。     

不同产地都匀毛尖茶代谢组学研究

采用超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱法,对不同产地都匀毛尖茶的代谢物进行了定性、定量分析,在正离子和负离子模式下分别鉴定出237种和164种代谢物。通过主成分分析和正交偏最小二乘判别分析成功区分了都匀毛尖茶的3个主产地,并鉴定出6种显著差异代谢物,分别为咖啡碱、茶没食子素、表没食子儿茶素没食子酸酯、柠檬酸盐、表儿茶素和奎尼酸。其中,咖啡碱、茶没食子素和表没食子儿茶素没食子酸酯在小围寨团山产地的茶树样品中含量较高,柠檬酸盐在毛尖镇螺丝壳产地的样品中含量显著,而儿茶素和奎尼酸在贵定云雾山产地的样品中含量较高。     

运用氨基酸指纹图谱研究牛乳产地和季节变化

本文通过超高效液相色谱(ultraperformance liquid chromatography,UPLC)氨基酸指纹图谱融合化学计量学的方法对来自35个牧场的361个牛乳样品进行地理位置区分和季节区分。以15种氨基酸含量与谷氨酸含量的比率为变量,利用Matlab软件进行主成分分析及偏最小二乘判别分析。结果表明,Lys/Glu和Ile/Glu可作为牛乳样品地理位置区分及山东地区样品季节区分的特征变量。偏最小二乘判别分析建立的模型用于山东省与上海市及苏州市的地理位置区分、上海市及苏州市样品的季节区分及山东省样品的季节区分的预报值正确率分别为83.3%,72.7%和91.7%。UPLC氨基酸指纹图谱融合化学计量学方法为牛乳溯源提供了重要的依据。     

基于稀土元素指纹的扁形茶产地判别分析

茶叶中稀土元素组成因气候条件和土壤类型不同而有所差异,形成茶叶产地的稀土元素指纹。该研究通过测定不同产地扁形茶中稀土元素含量,借助统计学方法,探索建立茶叶产地区分模型。从山东日照、四川青川、贵州黎平、浙江龙井茶3个产区（西湖、越州和钱塘）采集了99个扁形茶春茶样品,采用微波消解 电感耦合等离子体质谱法测定15种稀土元素的含量。结果表明,各地茶叶中稀土总量为011～248 mg·kg-1,以轻稀土为主,轻稀土分馏富集,而重稀土分馏贫化,表现出山东日照>浙江>贵州黎平>四川青川的趋势。根据各产区扁形茶中稀土元素含量,比较了主成分 线性判别分析、偏最小二乘法 线性判别分析、线性判别分析和神经网络4种模型的扁形茶产地识别效果,其回带验证正确判别率分别为8080%、8790%、9293%和9505%,交叉验证正确判别率分别为7270%、8180%、848%和7550%。表明基于稀土元素指纹的4种模型能够有效判别扁形茶的产地来源,稀土元素指纹是可以用于茶叶产地溯源的有效指标。     

贵州湄潭茶区土壤-茶叶系统中微量元素富集规律与产地溯源

为了解贵州湄潭茶区土壤-茶叶系统中微量元素的迁移与特征规律,采集湄潭县洗马镇、鱼泉镇等12个村镇的茶叶与土壤,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定茶叶、土壤中11种微量元素(Ce、Co、Fe、La、Mg、Mn、Na、Ni、Pr、Se、Zn)的含量。结果表明:上述地区土壤Ni、Zn等重金属的平均含量低于国家限定标准,所测重金属中单项污染指数(P_i)≤1,地累计指数(I_geo)≤0,表明这些地区土壤均未受到污染,且湄潭茶区达到富硒土壤要求;但Co、Pr、Ni的污染指数接近污染值界限,建议茶区减少含有Co、Pr、Ni 3种元素的有毒有害物质排放,以便解决未来元素污染的隐患,保持土壤清洁状态;对照国家标准,湄潭茶叶重金属含量未超标,且湄潭部分茶区符合富硒茶叶要求;茶叶-土壤-pH值系统中,茶叶与土壤上下层大部分元素含量有正或负相关关系,上下层土壤pH值与其部分元素含量也有正或负相关关系,茶树中Mn元素富集能力较强,Mn元素的吸收与Mg、Na、Ni、Pr、Co、Se元素的吸收具有一定拮抗作用;采用主成分分析与典则判别分析探讨湄潭茶区土壤上下层以及茶叶特征规律,发现主成分分析和典则判别分析均可将12个茶区的茶叶、土壤各自区分,其不仅实现了不同茶区土壤的区分,而且相同茶区土壤上下层也得到区分,且典则判别分析结果图中数据点的聚集性更好,以上结果证实,湄潭茶区不同地域茶叶与土壤微量元素含量特征存在差异性,特征规律明显。系统地对湄潭茶区土壤-茶叶体系中微量元素的特征规律进行探究,可为贵州省湄潭茶区土壤-茶叶体系中微量元素富集、迁移规律,以及产地溯源提供依据。     

基于矿物元素结合化学计量学方法实现烟叶溯源

[目的]通过测定烟叶矿物元素的含量结合化学计量学方法建立关于烟叶溯源的特征指纹图谱,并对方法的准确性和可靠性进行验证。[方法]采用电感耦合等离子发射光谱仪结合微波湿法消解分析种植于5个不同地区土壤的25个烟叶样品中矿物元素的含量,对所得到的元素含量进行单因素方差分析、主成分分析和典型判别分析。[结果]种植于不同地区土壤的烟叶中矿物元素含量存在明显差异。利用主成分分析得到的前2个主成分能够充分反映原始数据信息,并且利用对烟叶中矿物元素含量的分析,实现了种植于不同地域土壤中烟叶的产地溯源。结合Fisher判别分析进行验证并用“留一法”进行交叉检验,得到了理想的验证结果,其正确判别率均达到了100%。[结论]基于烟叶中矿物元素含量的特异性差异可以对烟叶进行正确的溯源分析。     

贵州绿茶品质状况综合评价

应用SPSS统计软件对贵州绿茶10项主要内含成分指标进行主成分分析和聚类分析,可将贵州绿茶分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类.第Ⅰ类贵州绿茶产品为高氨基酸型茶叶产品,氨基酸含量达4.29％,比总体平均值高出1.47％;第Ⅱ类贵州绿茶产品为高儿茶素(+C)型茶叶产品,其儿茶素含量均高于其他两类,此外该类型茶叶产品内含成分含量也较高,可以称之为茶叶内含成分较丰富型茶叶产品;第Ⅲ类贵州绿茶产品为内含成分丰富型茶叶产品,其大部分的茶叶内含成分均高于其他两类.总体来看,贵州绿茶内含成分丰富,丰富和较丰富型绿茶产品占分析总数的86.9％.     

HPLC法测定勐海县晒青毛茶儿茶素单体含量的研究

以勐海县10个主要产茶乡镇的25个晒青毛茶样品为材料,通过高效液相色谱法进行儿茶素单体主要成分的含量测定,并对样品中儿茶素单体成分含量的差异进行了统计分析。结果表明:勐海县各乡镇晒青毛茶中儿茶素单体成分的含量差异显著,且在检测中重复性和稳定性较好。因此,儿茶素单体成分及含量可作为勐海县晒青毛茶HPLC指纹图谱的特征峰,用于鉴定茶叶的来源和品质。     

设施栽培对绿茶品质的影响

以常规栽培绿茶为对照,通过对设施栽培绿茶中主要生化成分、五种儿茶素含量的测定,香气物质的GC-MS分析及感观审评,对设施栽培茶叶的品质进行了初步研究。结果表明,设施栽培环境下茶叶的茶水浸出物和氨其酸含量较常规栽培有所增高,茶多酚和咖啡碱含量略低于常规栽培;五种主要儿茶素总量设施栽培低于常规栽培茶叶,但儿茶素品质指数有明显提高;GC-MS分析共鉴定出57种香气物质,其中大棚茶叶51个组分、露天对照茶叶43个组分,通过对2种茶叶主要香气组分和香气特征物质的对比,发现二者主要香气物质和香气特征物质的组成成分基本相同,但相对含量差异较大;设施栽培茶叶感观审评得分93.45,略高于对照的93.40分。因此,设施栽培茶园的管理方式在一定程度上可以促进绿茶良好品质的形成。     

云南35份茶树良种生化成分多样性分析

对云南省35份茶树良种的主要生化成分(茶多酚、氨基酸、水浸出物、可溶性糖、咖啡碱、儿茶素等)的含量 进行测定,并以获得的测定结果为基础,进行了主成分分析和聚类分析.结果表明:主成分分析得到4个主成分, 且4个主成分的累计贡献率达到了83.77%;通过聚类分析,可将35个茶树良种分为 A、B两个类群,A、B两个类 群除氨基酸含量、酚氨比、EGC含有率和儿茶素指数之间存在显著性差异外,其余生化成分含量或含有率均相对 一致.氨基酸含量大于2.0%的资源都聚类在 A 类群中,结合云南茶树资源的生化特点,认为 A 类群中的大部分为 红、绿茶兼制的品种,B类群为适制红茶的品种.     

代谢组学解析遮阴对茶叶主要品质成分的影响

【目的】 茶叶生产上常采用遮阴处理来提高其品质,然而,黑暗遮阴对茶叶品质的影响尚未清楚。本文重点研究黑暗遮阴对茶叶中主要品质成分的影响,以期更加详细了解遮阴与茶叶品质的关系。【方法】利用遮阳网对茶树进行中度（65.0%）、黑暗（99.7%）两个遮阴处理,不遮阴作为对照;采用紫外分光光度法检测总多酚、总氨基酸、总黄酮的含量,同时采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UHPLC-Q-TOF/MS）对茶叶中的主要品质成分进行详细调查。【结果】 与对照相比,中度遮阴显著降低了茶叶的总氨基酸、总黄酮含量（P<0.05）,轻微降低了总多酚含量,增加了酚氨比;黑暗遮阴显著降低了总氨基酸和总黄酮含量,显著增加了总多酚含量和酚氨比（P<0.05）。主成分分析（PCA）表明,两个遮阴处理明显改变了茶树叶片的代谢组。进一步鉴定得到了87个化合物,包括2个生物碱、18个氨基酸、12个儿茶素类、8个儿茶素二聚体类、19个黄酮（醇）糖苷、5个香气糖苷、6个核苷（酸）、9个酚酸、8个其他化合物;与对照相比,82个化合物在遮阴处理后出现显著差异（P<0.05）。遮阴后,生物碱含量显著增加;氨基酸呈现多样性变化,半数以上氨基酸含量显著下降;部分儿茶素类及二聚儿茶素类物质的含量在中度遮阴后显著降低,然而大部分儿茶素类和儿茶二聚体素类物质的含量却在黑暗遮阴后显著上升;绝大部分黄酮（醇）糖苷的含量在遮阴后出现显著下降,且遮阴程度越高,下降越多;大部分香气糖苷含量在遮阴后显著上升;大部分核苷（酸）含量在遮阴后显著降低;多数酚酸的含量在遮阴后显著上升。【结论】黑暗遮阴后,生物碱、儿茶素类及儿茶素二聚体类等物质含量显著上升,氨基酸含量显著下降,酚氨比显著上升,预示黑暗遮阴处理可能不利于提高茶叶的品质。     

26份云南大叶茶树品种资源生化成分多样性分析

【目的】深入研究云南大叶茶树品种资源，分析其生化成分的多样性，初步筛选出生化成分特异的品种资源，为特异品种的发掘利用和繁殖育种提供理论指导。【方法】对26份云南大叶茶树品种进行水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱及儿茶素组分等测定，对测定结果进行主成分分析和聚类分析。【结果】26份大叶茶树品种资源生化成分存在丰富的多样性和变异，平均变异系数为25.53%,在4项常规生化成分中，变异系数最大的是氨基酸，为14.13%。在儿茶素组分中，变异系数最大的是儿茶素，为63.51%。多变量主成分分析表明，前3个主成分代表了26份品种资源生化成分多样性77.179%的信息，第1主成分贡献率达50.165%,贡献最大的是酚氨比；第2主成分贡献率为16.894%,贡献最大的是表儿茶素(EC);第3主成分贡献率为10.120%,贡献最大的是表没食子基儿茶素没食子酸酯(EGCG)。对26份大叶茶树品种资源11个生化成分进行聚类，可分为3大类群，第1类群主要聚集了云抗系列品种资源，主要特点为水浸出物、茶多酚、酚氨比、儿茶素总量、儿茶素DL-C、表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量较高，氨基酸与表没食子儿茶素(EGC)...     

茶叶中氨基酸特征指纹图谱的初步研究

通过酸水解法处理茶叶样品,以阳离子交换-茚三酮柱后衍生法分析水解液中的氨基酸含量,以归一法计算各氨基酸的峰面积比例,绘制了茶叶水解氨基酸的指纹图谱,并进行了主成分分析.结果表明,茶叶中水解氨基酸总含量在18.00％～30.00％之间,水解氨基酸指纹图谱能够较好区分龙井群体和龙井43,同时也可区分龙井茶与其他茶叶,与主成分分析结果基本一致.该法的建立为研究茶叶品质提供了新的思路,同时也为名优茶叶的真伪鉴别和追踪溯源提供参考.     

基于氨基酸特征分析的西湖龙井茶鉴别方法研究

通过酸水解方法检测50份龙井茶叶样品中氨基酸的含量,以相对氨基酸含量为指标,通过主成分分析,建立区分西湖龙井(XHLJ)与非西湖区龙井茶(NXHLJ)的方法。结果表明,通过主成分分析,提取出3个主成分,累计贡献率为75.7%,Glu、Arg、Phe和Tyr的影响相对较大。因此,酸水解氨基酸对龙井茶的地域初步区分有一定的作用。     

化学计量学模式识别方法结合近红外光谱用于大米产地溯源分析

对江苏、辽宁、湖北、黑龙江4个省份的169个大米样品,利用波数测定范围为10 000~4 000 cm~(-1)的Thermo AntarisⅡ傅里叶变换近红外分析仪,采用化学计量学模式识别主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)方法进行产地溯源分析。结果表明,PCA方法基于前2个主成分可基本区分大米产地,但各类样品有部分重叠;采用PCA-LDA法可更有效区分大米产地,利用蒙特卡罗模拟方法随机重复选取训练集和预测集判别4个省份的大米产地准确率在93.00%以上,识别准确率相对较高。因此,化学计量学模式识别方法结合红外光谱用于大米产地溯源分析具有一定的可行性和应用价值。     

茶鲜叶萎凋过程中儿茶素和生物碱的动态变化规律

以肉桂、水仙等10个茶树品种春季新梢(采摘嫩度为1芽2、3叶和中小开面2~4叶)为供试材料,在控温控湿(22~22℃、RH 35%~45%)条件下萎凋,于鲜叶萎凋失水减重率为0、15%、30%、45%、60%时取样,检测其儿茶素和生物碱含量的变化。结果表明,在萎凋失水率为30%~45%范围内,供试茶样中儿茶素组分含量及总量具有最大值,说明萎凋前期促进儿茶素的转化形成;随着萎凋失水程度加重,儿茶素组分EGCG、EC和ECG含量及其总量呈现先增后减、总体减少趋势,EGC和TB含量以逐步减少为主,而CAF含量和生物碱总量则表现为逐渐增加趋势,而且1芽2、3叶各组分变化幅度大于中小开面2~4叶;主成分分析和聚类分析均可获得较为一致的结果,即110份供试茶样均可按芽叶嫩度分成1芽2、3叶型和中小开面2~4叶型2种类型,基于萎凋工序分类的主成分分析显示供试茶样的儿茶素和生物碱在萎凋期间含量呈现递变性增减趋势,表明萎凋过程是儿茶素类物质在多酚氧化酶作用下长时间缓慢氧化和降解的过程。因此萎凋工序对儿茶素和生物碱含量有一定影响,可通过调节鲜叶萎凋失水程度来调控二者的含量及组成比例,从而为茶叶风味品质调整及其活性成分的开发利用提供依据。     

连南茶树资源的生化成分多样性分析

[目的]分析广东连南茶树种质资源生化成分的多样性,为茶树新品种选育提供科学依据.[方法]检测广东连南县45份茶树资源的氨基酸、茶多酚、生物碱、酚氨比等主要生化成分指标,鉴定评价其遗传多样性.[结果]连南茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异性,其中,变异系数最大的是可可碱含量(146.39%),其次是儿茶素没食子酸酯(CG)和表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量,分别为115.71%和108.20%,变异系数最小的是水浸出物含量,为12.14%.通过主成分分析,发现第一主成分和第二主成分的累计贡献率分别为77.284%和93.441%,包含所有性状的大部分信息.综合比较结果表明,可从45份茶树资源中筛选出一批生化成分特异的资源,其中,高氨基酸资源(>5.00%)4份,高茶多酚资源(>34.00%)14份,低咖啡碱资源(<1.00%)2份;在高水浸出物资源中,儿茶素总量和酯型儿茶素含量较高的资源有12份(涡水茶树群体中有10份,黄连茶树群体中有2份).[结论]广东连南茶树资源生化成分多样性丰富,变异系数大,具有丰富的遗传多样性和明显的地域独特性;筛选出的13份高茶多酚资源及其他特殊资源可作为茶叶深加工和育种的基础材料.     

不同产地红茶的滋味特征及主要贡献物质

【目的】比较10个我国典型产区代表性红茶样品的滋味特征,对红茶中主要滋味物质进行分析,并建立红茶滋味特征与主要贡献物质的关联。【方法】以山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、福建武夷山红茶、贵州普安红茶、四川雅安红茶、云南凤庆红茶为研究对象,采用标准茶叶感官审评方法对其茶汤滋味进行描述分析并比较差异。采用红茶色素系统分析法、高效液相色谱分析法和超高效液相色谱-质谱联用分析等技术手段,对茶样中的茶叶色素、儿茶素单体、生物碱类、没食子酸、游离氨基酸类、黄酮醇苷类、可溶性糖总量和有机酸类等总计65种主要滋味物质进行定量分析,使用IBM SPSS Statistics 25对所有测得的生化组分含量进行主成分分析,将10种红茶样品分类后分别进行滋味特征与主要贡献物质的关联性分析。【结果】10个典型红茶产区的代表性茶样间滋味特征差异明显,产自云南、贵州的两个大叶种红茶的茶汤滋味呈现出"醇厚鲜爽"的特点,其余8个中小叶种红茶样品的滋味以清鲜型为主。对10个样品中的主要滋味物质进行定量并进行主成分分析后发现,大叶种红茶与中小叶种红茶可以在第一主成分上得到很好的区分,前者在第一主成分上得分较高。在第二主成分上,具有清鲜型滋味特征的中小叶种红茶被分为了两类,分析其滋味特征发现,其中鲜度更高的山东临沂红茶、安徽祁门红茶和浙江绍兴红茶3个茶样在第二主成分上得分较高。结合分析样品在第一、二主成分上的得分及主要滋味物质的影响因子发现,富马酸、儿茶素总量、Myr-3-O-glu、茶碱、可可碱和茶黄素等滋味物质对样品在第一主成分上的得分有较大正向影响,滋味特征为醇厚型的两个大叶型红茶中这些物质含量较高,均值分别达到了7.6、554、1.3、7.9、205和15μg?mL~(-1),与中小叶种红茶中的含量有显著性差异。两个山柰酚三糖苷及黄酮醇苷总量则与第一主成分得分呈较强的负相关,在中小叶种红茶样品中含量较高。湖北红安红茶的黄酮醇苷总含量最大,达到80μg?mL~(-1),约为大叶种红茶的4倍;大部分游离氨基酸含量则与样品在第二主成分上的得分呈较强的正相关。鲜度较高的1、3、5号样品中游离氨基酸总量达到了300μg?mL~(-1)左右。【结论】我国10个典型产区代表性红茶的滋味特征差异明显,大叶种红茶呈现"醇厚鲜爽"的滋味特征,中小叶种红茶的滋味则以清鲜型为主。儿茶素类及其氧化产物生物碱和有机酸类物质为醇厚型红茶中主要滋味贡献物质,而"清鲜"滋味特征主要由茶汤中的游离氨基酸造成。     

基于电子鼻和GC-MS的不同烘焙条件 铁观音品质分析及其鉴别

烘焙对于铁观音乌龙茶的生产极为重要,因为它强烈影响其化学成分和感官品质。为了研究烘焙温度和烘焙时间对铁观音品质的影响,设置不同烘焙条件对铁观音进行焙火处理,并对其进行理化指标的测定,同时采用电子鼻和GC-MS对铁观音的挥发性成分进行检测。结果表明：随着烘焙温度和烘焙时间的增加,3个茶样中的茶多酚、儿茶素、氨基酸等滋味物质均呈逐渐下降趋势,茶多酚含量分别降低4.95%、6.31%和7.66%;儿茶素含量分别降低3.66%、4.33%和5.08%;氨基酸含量分别降低1.19%、1.87%和2.22%。酚氨比由平稳波段而后呈上升趋势,酚氨比分别升高0.34、1.55和2.17,且300 min后的茶叶滋味物质急剧下降,酚氨比急剧上升,气味响应降低,结合感官评价的结果,300 min后烘焙品质下降。电子鼻结果表明,不同烘焙条件和不同烘焙程度的茶叶挥发性物质存在差异。利用电子鼻结合主成分分析、费舍尔判别分析以及多种智能算法能够较好地快速辨别不同烘焙条件以及不同烘焙程度的茶叶。气相色谱-质谱（GC-MS）的气味特征表明,不同烘焙程度的茶叶挥发性物质和香气特征存在显著差异,出现了烤、焦和辛辣的气味。此外,基于偏最小二乘回归（PLSR）的电子鼻与挥发性物质的分析结果揭示了传感器与香气物质之间的内在关系。研究结果为寻找最佳烘焙工艺以及铁观音的品质和香气特征鉴别提供了一种新思路。