青稞作为青藏高原及周边地区广泛种植的独特作物，以生长力强、生长周期短和遗传多样性著称[1-2]。青稞富含蛋白质、膳食纤维、维生素等营养物质[3]，还含有多酚类生物活性物质[4-5]，具有抗氧化[6]、抗炎[7]、抗癌[8]和免疫功能[8]。青稞制品因其低糖低脂的特性[3]，已成为糖尿病患者和控制体重人群的理想食物。目前青稞制品主要包括青稞茶、米、面、粉、糕点、酒类等，其中青稞茶作为藏族传统饮品，其独特的风味和潜在的营养价值引起消费者和食品企业的关注。
筛选加工专用品种是杂粮传统产品提质增效的重要途径[9]。不同品种青稞由于其蛋白质、氨基酸、淀粉等各种成分含量的差异，制茶过程中美拉德反应产物有所不同，最终导致青稞茶品质的差异[10]。目前对青稞茶的研究主要集中在炒茶工艺优化与营养成分分析方面[11]。研究表明，焙烤温度控制在120～180 ℃能最大程度保留青稞中的多酚类物质和香气[12]；有研究者尝试应用智能炒茶设备，实现精准控制炒制过程中的温湿度，减少人工操作误差[13]。研究表明，不同的炒制工艺对青稞中的黄酮、多糖、多酚等成分的保留率有明显影响[14]，采用微波处理的青稞茶，其抗氧化能力更高，但口感可能偏涩[10]。而关于青稞茶加工最适品种筛选与品质比较鲜有报道。因此，筛选青稞茶专用加工品种，对提升青稞茶品质十分关键。
本研究以20 个不同品种的青稞茶及市售青稞茶为研究对象，采用电子鼻、电子舌和电子眼等现代感官分析技术对其感官特征进行系统分析，同时测定其多酚含量和抗氧化活性。通过综合分析筛选青稞茶加工适宜品种，以期为青稞茶的品质提升提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
供试青稞样品：共20 份，农业农村部杂粮加工重点实验室；市售青稞茶：西藏藏本香实业有限公司。青稞样品采收地点及采收时间见表1。
表1 不同青稞品种采收地点及采收时间
Table1 Harvesting locations and time of different varieties of highland barley
3喜马拉19甘孜州道孚县2023年8月4昆仑15甘孜州道孚县2023年8月11康青1277甘孜州道孚县2023年8月12康青125甘孜州道孚县2023年8月19艾青17甘孜州道孚县2023年8月20甘青10 号甘孜州道孚县2023年8月青稞编号青稞品种采收地点采收时间1云啤麦8 号甘孜州道孚县2023年8月2喜马拉23甘孜州道孚县2023年8月5昆仑14甘孜州道孚县2023年8月6康青糯3 号甘孜州道孚县2023年8月7康青糯1 号甘孜州道孚县2023年8月8康青9 号甘孜州道孚县2023年8月9康青1325甘孜州道孚县2023年8月10康青1282甘孜州道孚县2023年8月13康青11甘孜州道孚县2023年8月14康定黑青稞甘孜州康定市2023年8月15甘青9 号甘孜州道孚县2023年8月16藏青2000甘孜州道孚县2023年8月17藏青17甘孜州道孚县2023年8月18艾青3000甘孜州道孚县2023年8月
植物多酚含量检测试剂盒：北京索莱宝生物科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2，2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2，2′-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS]：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
1.2 仪器与设备
分析天平（CP214）：美国OHAUS公司；电热恒温鼓风干燥箱（BGZ-140）：上海博讯实业有限公司；多功能微孔板检测仪（Synergy HTX）：美国BioTek公司；电热恒温水浴锅（DZKW-S-4）：北京市光明医疗仪器有限公司；超声仪（KQ-400E）：昆山市超声仪器有限公司；旋涡混合器（QL-901）：其林贝尔仪器制造有限公司；超纯水仪（UPHW-IV-90T）：四川优普超纯科技有限公司；电子鼻（PEN3）：德国Arisense公司；电子舌（ASTREE）、电子眼（IRIS）：法国Alpha M.O.S公司；台式高速离心机（SF-TGL-16W）：上海菲恰尔分析仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 青稞茶工艺优化及不同品种青稞茶的制备
在王倩等[15]的研究基础上，以甘青10 号青稞为原料，优化青稞茶的加工工艺。选取粒形饱满、无病虫害、无杂质的青稞种子，用清水反复冲洗以去除表面灰尘和杂质。将清洗后的青稞置于80 ℃烘箱中预干燥2 h。采用单因素试验考察焙烤温度（160、180、200 ℃）和焙烤时间（12、14、16 min）对青稞茶感官品质的影响，通过传统感官评价确定制备青稞茶的最佳工艺参数。
1.3.2 感官评价
青稞茶样品的感官评价方法参考GB/T 23776—2018《茶叶感官评审方法》并稍作修改。邀请20 名经过专业食品感官评价培训的评价员，对照评分表逐项打分，并作记录。青稞茶感官评分标准如表2所示。
表2 青稞茶感官评价标准
Table2 Sensory evaluation criteria of highland barley tea
项目评分标准分值香气（40 分）清香鲜爽、香气有甜感30～40茶香平淡、似白味20～＜30有较重的焦糊气、似烤锅巴香10～＜20滋味（30 分）爽口有甜味、鲜洁有回甘20～30入口稍苦涩、茶汤不清爽10～＜20入口不爽带有蒸熟或闷熟味0～＜10汤色（30 分）黄色20～30淡黄色10～＜20褐色0～＜10
1.3.3 智能感官分析
1.3.3.1 电子舌分析
在Liu 等[16]的检测方法基础上稍作调整，取20 种自制青稞茶及市售青稞茶各5 g，按照料液比1∶20 （g/mL）加入沸水，冲泡10 min，得到青稞茶茶汤。抽滤后倒入测量杯利用电子舌的不同传感器进行滋味的测定，测定的味觉指标包含酸味、甜味、苦味、咸味、鲜味等。电子舌程序参数：电极清洗90 s；缓冲液清洗120 s；稳定化30 s；测试样品30 s；缓冲液清洗3 s；回味测定30 s。每个样品循环测定5次，取2、3、4次数据用于结果分析，传感器响应特征见表3。
表3 电子舌各传感器的响应特性
Table3 Response characteristics of sensors in the electronic tongue
编号名称传感器响应特征1AHS酸味3CTS咸味4NMS鲜味6ANS甜味7SCS苦味
1.3.3.2 电子鼻分析
参考Jiang等[17]的检测方法并有所改动，取5 mL不同青稞茶茶汤于20 mL顶空瓶中，检测参数：清洗时间90 s；检测时间 150 s；载气500 mL/min，每个样品重复5次，取中间3次试验平均值计算。利用电子鼻的不同传感器进行风味的测定，传感器响应特性见表4。
表4 PEN3型电子鼻各传感器的响应特性
Table4 Response characteristics of sensors in electronic nose PEN3
编号名称传感器响应特征1W1C对芳香族化合物敏感2W5S对氮氧化合物敏感3W3C对氨类、芳香族化合物敏感4W6S对氢化物有选择性5W5C对烷烃、芳香族化合物敏感6W1S对甲基类敏感7W1W对无机硫化物敏感8W2S对醇类和部分芳香族化合物敏感9W2W对芳香类、有机硫化物敏感10W3S对长链烷烃敏感
1.3.3.3 电子眼分析
电子眼测量青稞茶的颜色是一种基于机器视觉技术的非接触式方法，这种方法能够快速、准确地量化青稞茶的颜色特征，避免了人为色差的影响，并且有助于评估茶叶加工的质量和稳定性。参考Ren等[18]的检测方法，取20 mL不同品种青稞茶茶汤上清液于茶杯中，将茶杯放置拍照箱上，每个品种包含3 个批次，电子眼开机后稳定15 min使光源无偏差，待灯绿开始使用。使用24色色彩校正板校正镜头曝光度和焦距，光圈采用F5，光源使用D65，打开顶部光源以消除背景杂光干扰。取10 mL青稞茶样品于指定容器中进行测试，对采集的图像提取图像中心圈的特征信息，记录占比大于1%的色号作为分析数据。
1.3.4 多酚含量的测定
采用植物多酚含量检测试剂盒进行测定。青稞茶打粉后过60 目筛，按说明书操作方法测定多酚含量。每个样品测3次平行，以市售青稞茶为对照品。
1.3.5 抗氧化能力的测定
1.3.5.1 样品待测液的制备
青稞茶粉碎后过60 目筛，精密称取0.5 g样品粉末于50 mL离心管中，加入30 mL 70%甲醇溶液，常温下以100 Hz的频率超声辅助提取30 min，4 000 r/min离心10 min，收集上清液，将样品残渣在相同条件下重复提取2次，合并3次上清液，用70%甲醇溶液定容至100 mL，配制成5 mg/mL的样品待测液。
1.3.5.2 DPPH自由基清除率的测定
取2 mL样品待测液，加入2 mL DPPH溶液，充分振荡后避光反应30 min，在517 nm波长下测定吸光值，记为Ai；用2 mL提取液代替DPPH溶液，用相同的方法测得吸光值，记为Aj；用2 mL提取液代替待测液，用相同的方法测吸光值，记为Ac[19]。每组试验设置3 个平行组，以市售青稞茶为对照，按照下列公式计算DPPH自由基清除率（M，%）。
1.3.5.3 ABTS+由基清除率的测定
ABTS工作液的制备：将7 mmol/L的ABTS溶液与2.5 mol/mL的过硫酸钾溶液等体积混合，室温避光静置24 h，制成ABTS母液。取适量母液，用95%乙醇稀释至吸光值为0.70±0.02（波长734 nm），即为ABTS工作液，现用现配。取0.1 mL样品待测液，加入3.9 mL ABTS溶液，充分振荡后避光反应6 min，在734 nm波长下测定吸光值，记为Ai；用3.9 mL提取液代替ABTS溶液，用相同的方法测得吸光值，记为Aj；用0.1 mL提取液代替待测液，用相同的方法测定吸光值，记为Ac[20]。每组试验进行3次平行测试，以市售青稞茶为对照品。根据下列公式计算样品的ABTS+自由基清除率（H，%）。
1.4 数据处理
各试验均进行3次平行，采用Excel 2019软件进行数值统计和计算，利用SPSS 19.0进行差异显著性处理（P＜0.05代表差异显著），采用Origin 2021软件作图。
2 结果与分析
2.1 青稞茶制备工艺优化
重点比较不同品种青稞在相同炒茶工艺下的品质差异，因此首先选择产量表现较好的甘青10 号进行焙烤条件的优化。不同烘焙温度和焙烤时间对青稞茶茶汤感官评分的影响如图1所示。
图1 不同烘焙温度和焙烤时间对甘青10 号青稞茶感官品质的影响
Fig.1 Effects of roasting temperature and time on the sensory quality of 'Ganqing No.10'
图1结果表明，焙烤温度为180 ℃、焙烤时间为16 min时，青稞茶茶汤的综合感官评分表现最佳。这可能是由于此温度下的多酚氧化程度较为适中，挥发性香气物质释放充分，从而使得在色泽和气味方面表现良好[21]。合适的焙烤温度和焙烤时间使青稞茶的香味物质得到很好释放，同时不至于因为温度太高出现不愉快的焦糊味。
2.2 不同品种青稞茶的人工感官评价
不同品种青稞茶茶汤如图2所示。根据感官评分中的香气、滋味、口感作雷达图，如图3所示。不同品种青稞茶茶汤和对照品的感官评分如图4所示。
图2 不同品种青稞茶茶汤
Fig.2 Tea fusions of 20 different varieties of highland barley tea
图3 不同品种青稞茶茶汤香气、滋味、口感的雷达图
Fig.3 Radar map of aroma，flavor，and taste of different varieties of highland barley tea
图4 不同品种青稞茶感官评分
Fig.4 Sensory scores of different highland barley tea varieties
从图2中可以看出，康定黑青稞和康青糯3 号的颜色最深。羰胺反应会对茶汤的颜色产生重要影响，糖与氨基酸反应生成褐色或棕色的色素物质，称为美拉德产物或褐变物[12]。这些色素会随着反应的进行而变浓，从而使茶汤颜色加深。不同青稞品种由于糖、氨基酸、多酚含量差异，美拉德反应产物不同，导致茶汤的色泽可能呈现淡黄、金黄甚至红褐色的变化[10]。从图3雷达图中可以看出，康定黑青稞、康青糯3 号、康青11这3 个青稞品种香气评分最高；在滋味评分中，康定黑青稞、喜马拉19、喜马拉23这3 个品种评分较高；在汤色评分中，康青11、康青糯3 号评分较高。从图4可以看出，康定黑青稞的感官评分最高。综合来看，不同品种青稞制作出的青稞茶口感存在一定差异，其中康定黑青稞茶评分最高，这主要与不同品种青稞中所含的化学成分差异有关。结果进一步说明不同品种青稞制作的青稞茶品质不同，筛选青稞茶加工专用品种是提升青稞茶品质的重要途径。
2.3 电子感官结果分析
2.3.1 电子舌对不同品种青稞茶茶汤的滋味测定结果青稞茶茶汤电子舌风味成分雷达图如图5所示。
图5 不同品种青稞茶茶汤电子舌分析
Fig.5 Electronic tongue analysis of different highland barley tea varieties
从图5A可以看出，不同品种青稞茶茶汤在甜味传感器间存在显著差异，酸味指标也具有一定差异性，表明不同青稞茶在感官评分上的差异，可能与这些味觉成分的含量差异密切相关，相较于其他几个味觉指标较明显，在鲜味上差异不明显。主成分分析（principal components analysis，PCA）是一种常见的聚类分析方法[21]，PCA显示了各滋味与不同青稞品种茶汤之间的关联性。由图5B可知，主成分（principal components，PC）1和PC2的贡献率分别为71.5%和21.6%，总贡献率为93.1%，且PC1贡献率远高于PC2，以PC1的差异为主，表示这两个主成分能够很好地反映青稞茶茶汤的滋味特征，不同品种青稞茶茶汤分布在不同象限中，说明样品之间存在明显差异。康青1277最偏离整体，且所处的象限不同于其它样品，说明它的滋味和剩余品种青稞茶存在显著差异。图5C载荷图显示，甜味、咸味、酸味、苦味对PC1贡献大，鲜味对PC2的贡献大，结合PCA图和载荷图分析康定黑青稞在咸味、甜味、苦味、酸味方面均呈现正相关，表现出较为丰富的风味物质，这与其感官评分中的高评分相一致。不同青稞茶味觉差异主要与其化学组分有关，包括不同的多酚类、氨基酸、糖类等风味物质的含量和组成，发生不同程度的羰胺反应，生成醛类、酮类和吡嗪类化合物，对茶叶的风味特征有重要作用[22]。电子舌可以有效地捕捉到这些关键味觉成分的浓度差异，而这些成分的变化会直接影响人的感官评分。
2.3.2 电子鼻对不同品种青稞茶茶汤的风味物质测定结果
青稞茶茶汤电子鼻成分雷达图如图6所示。
图6 不同品种青稞茶茶汤电子鼻分析
Fig.6 Electronic nose analysis of different highland barley tea varieties
由图6可知，不同青稞茶茶汤在电子鼻检测中表现出显著差异。W5C响应较高，与茶多酚类物质有关；W1C响应偏高则主要源于热水作用下油脂水解产生的短链烷烃挥发物[21-22]。康定黑青稞与市售青稞茶的传感器响应模式相近，但对W5S灵敏度相对较低。PCA总贡献率超过80%，能有效反映传感器响应整体情况。康定黑青稞位于第四象限，明显区别于其他品种，这主要因为不同青稞中氨基酸、还原糖等含量差异影响美拉德反应，进而形成不同香气。载荷图显示W1S（对甲基类敏感）对青稞气味贡献最大，可能与酚类化合物甲基化产物有关。电子鼻结果表明，不同品种青稞茶挥发性成分差异明显，直接影响其气味特征及感官评分。康定黑青稞在W1S、W2S等多个传感器上响应较高，可能使其香气更为突出。
2.3.3 电子眼对不同品种青稞茶茶汤的颜色测定结果不同品种青稞茶茶汤电子眼PCA如图7所示。
图7 不同品种青稞茶茶汤电子眼PCA
Fig.7 PCA plot of the electronic eye results for different highland barley tea varieties
由图7可以看出，PC1和PC2的贡献率分别为30.7%和13.1%，表示这两个成分能够在一定程度上反映20 种青稞茶茶汤的颜色特征差异。不同青稞品种由于糖和氨基酸含量差异，美拉德反应产物和程度不同，导致茶汤的色泽可能呈现淡黄、金黄甚至红褐色的变化[23]。其中康定黑青稞、康青糯3 号和市售青稞茶较其它品种青稞茶茶汤颜色差异大，感官评价选出的最佳品种康定黑青稞在颜色方面和其余品种也有显著区分，进一步验证了作为最佳品种的优越性。通过电子眼的分析和感官评分的结合，能够更全面地了解不同青稞茶的视觉效果，电子眼为颜色的定量分析提供了客观数据，而感官评分则通过人的视觉体验为这些数据提供了主观验证，二者结合有助于选出最合适的青稞茶品种。
2.4 青稞茶中多酚含量及抗氧化能力
2.4.1 多酚含量
不同品种青稞茶的多酚含量如图8所示。
图8 不同品种青稞茶多酚含量
Fig.8 Polyphenol content in different highland barley tea varieties
由图8可以看出，康青125多酚含量最高，为352.71 mg/100 g，昆仑14多酚含量最低，仅为164.88 mg/100 g，康定黑青稞中多酚含量处于中间范围，为221.70 mg/100 g，多酚含量高会赋予茶明显的苦涩味，但是同时在品茶过程中，苦涩之后往往会产生一种令人愉悦的甘甜回味，这种现象称为回甘[24]，研究表明，多酚在口腔中的转化和唾液的混合会带来这种回甘效果。多酚含量往往也影响茶汤的颜色，多酚在氧化酶的作用下发生氧化聚合反应，形成茶黄素和茶红素，这些物质使茶汤的颜色变得更深[20]。同时高含量的多酚会使茶具有较强的收敛性，在饮用后会感觉口腔有一定的干涩感。因此即使多酚这一对健康有益的物质也不能一味的追求高含量，适宜的含量更能发挥它的价值。
2.4.2 DPPH自由基清除率
DPPH自由基清除率是评估抗氧化能力的一个重要指标，较高的清除率表明青稞茶具有更强的抗氧化作用 [24-26]。不同品种青稞茶的DPPH自由基清除率如图9所示。
图9 不同品种青稞茶DPPH自由基清除能力
Fig.9 DPPH radical scavenging capacity of different highland barley tea varieties
由图9可知，康青1325和康青1282的DPPH自由基清除率在20 种青稞茶中较高，这一现象表明多酚含量的增加直接促进了它们的抗氧化能力，使其在清除DPPH自由基时表现更为出色。然而，青稞茶中的抗氧化活性不仅取决于多酚含量，其他成分也会对DPPH自由基和ABTS+自由基清除能力产生影响[27]。青稞中的叶黄素、β-胡萝卜素、维生素C、微量元素如硒、锌等能够通过激活抗氧化酶类或螯合自由基金属离子，间接提高DPPH自由基和ABTS+自由基的清除能力[27]。康定黑青稞的DPPH自由基清除率处于中等水平，为75.97%。
2.4.3 ABTS+自由基清除率
ABTS+自由基清除率反映了待测物质的抗氧化能力[25]。不同品种青稞茶的ABTS+自由基清除率如图10所示。
图10 不同品种青稞茶ABTS+自由基清除能力
Fig.10 ABTS+ radical scavenging capacity of different highland barley tea varieties
由图10可知，与DPPH自由基清除率结果类似，各青稞茶的ABTS+自由基清除率差异较大，康青1282和康青1325的ABTS+自由基清除率较高，分别为63.57%和60.30%，结合这两个品种青稞茶的多酚含量明显高于其余品种，证明了多酚类物质能够有效清除DPPH自由基和ABTS+自由基。康定黑青稞的ABTS+自由基清除率为42.23%，处于这20 个品种的平均水平。
3 结论
本研究通过电子鼻、电子眼、电子舌等先进感官分析技术，结合传统感官评价方法，系统分析了20 个不同品种青稞茶的感官特征、多酚含量及抗氧化活性。研究结果显示，不同品种的青稞茶在香气、滋味、汤色以及抗氧化能力上均存在显著差异。特别是康定黑青稞在感官评分中表现最佳，以其独特的风味和色泽凸显优势；而在多酚含量和抗氧化活性测试中，康青1325、康青125和康定黑青稞具有较好的多酚含量和抗氧化能力。综合而言，康定黑青稞因其卓越的感官特征和较高的抗氧化能力，成为了青稞茶品种选择中的优良候选者。研究结果为青稞茶的品种筛选及品质评价提供了科学依据，促进青稞茶产业发展。
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