茶叶主要滋味物质研究进展

岳翠男1，王治会1，毛世红1，李小嫄2，童华荣1，*

（1.西南大学食品科学学院，重庆400715；2.宜宾市农业局，四川宜宾644000）

摘要：茶叶的滋味物质主要影响茶汤滋味和色泽，而滋味是茶叶的关键品质，是影响消费者决策的重要因素。这些物质不仅本身具有味道，混合存在时也可能发生相互作用，加强、弱化或者改变本身的味道，主要对当前滋味物质呈味特点及相互关系的研究现状进行综述。

关键词：茶叶；滋味物质；呈味特点；相互作用

茶叶的发现起源于中国，且与咖啡、可可并称世界三大无酒精饮料，有着重要的经济价值，并对社会和文化有着重要影响。其中，滋味是茶叶的主要品质特征[1-5]。茶叶中含有大量的生物活性成分，如呈涩味的茶多酚（占茶鲜叶的18%～36%），可以作为抗氧化剂[6-7]，有减缓衰老、抗辐射[8]等功效，一定程度可以称之为天然保健产品。茶叶滋味物质主要有苦涩味较较重的茶多酚、茶黄素、芦丁、黄酮类和茶红素，显苦味的咖啡碱和花青素、鲜味的氨基酸、甜味的可溶性糖、酸味的可溶性酸、陈味的游离脂肪酸。各滋味物质的呈味特点也受到滋味化合物混合时的化学反应、一种物质对另一种物质滋味受体的影响、混合物质在大脑中的综合感知[9]等因素的影响。目前茶叶感官品质的审评方法主要是依照国标法[10]，要求有受过专业训练的评茶员进行滋味评价，此方法存在较大的主观因素，可能参入评价员的对某些或某地区的茶类感情因素和生理状态[11]。并且，评价术语主要使用的是描述性术语，如回甘、浓厚、醇厚、醇和、纯正、浅薄、粗淡、苦涩、熟味、水味等模糊不清的概念，缺乏定量的尺度，降低了茶叶滋味评价结果的科学性；在茶样评价时，各个茶样之间间隔时间较短，滋味物质的延滞效应对后续评判产生影响，造成评分有失公正。因此，深入了解滋味物质间的相互作用，寻找更科学、客观的评价方法，从而有助于提高茶叶感官审评的可靠度，进一步指导生产实践，提高制茶品质，实现经济效益最大化，因此，笔者主要对茶多酚、咖啡碱、氨基酸、可溶性糖、有机酸的呈味特点及互作效应进行综述。

1 茶多酚

1.1 茶多酚的特性

茶多酚（Tea polyphenols）又称茶单宁、茶鞣质，占茶鲜叶的18%～36%茶树新梢含量最高，高温有利于其合成。目前，单宁可以分为两种：水解单宁和缩合单宁，二茶叶中主要是缩合单宁。主要包括儿茶素类（黄烷醇类）；黄酮、黄酮醇类；花青素、花白素类；酚酸缩酚酸类等[12]。70%～80%的茶多酚都是儿茶素，是茶树次生代谢的主要部分，具有许多保健功能，也是影响茶叶滋味的主要物质[7，12]。

1.2 茶多酚的呈味特点

儿茶素形成茶叶优良品质的重要生化成分，且与氨基酸的比值是决定茶叶适制性的关键指标，且儿茶素可以作为判断茶叶栽培海拔高度的标准。Guan-Heng Chen等[13]通过对乌龙茶儿茶素的分析发现：儿茶素及其氧化产物是乌龙茶涩味的主要物质，SUSANNE SCHARBERT[14-15]等利用滋味稀释、小组评价、三点试验和高效液相色谱的研究表明：黄烷醇苷类是茶汤涩味的主要物质，并且可以增强咖啡碱的苦味。Mako Kurogi[16]对哺乳动物进行试验得到相同的结论。施兆鹏等提出儿茶素苦涩指数经验公式：，指数越大，苦涩味越重，并得出儿茶素、茶多酚与茶叶滋味呈二次曲线关系[17]。陈念等[18]也得出类似结论，提出茶多酚的转阈值（即：滋味物质在不同浓度范围表现为不同滋味特性）概念，而刘盼盼等[19]提出表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）与涩味成对数关系。张丽云等[20]利用LC-MS、LC-MS/MS和同位素标记的试验方法证明儿茶素在食品中呈现苦味。Peigen Yu等[21]和Laura Pigani等[22]得出相同结论。在对酒的研究也有发现多酚类可以呈现出苦、涩两种滋味[23]。杨锐等[1]通过定量描述和相关性分析，对不同绿茶进行滋味分析发现茶多酚、表儿茶素没食子酸（ECG）、EGCG与茶汤的涩味呈显著相关，而没食子儿茶素（GC）、表没食子酸儿茶素（EGC）与茶汤的鲜味呈显著相关。CHO SUNG HEE等[24]研究表明儿茶素与韩国、日本抹茶类型的绿茶品质成负相关。而表儿茶素（EC）、ECG、EGC、EGCG是主要的儿茶素成分，乌龙茶鲜叶和茶汤中、的高低与茶叶栽培的海拔成负相关。GC浓度的高低可以代替总儿茶素的含量表明茶汤涩味的强弱，研究发现多酚类的苦味要强于涩味，其中黄烷酮类是主要呈苦味的物质[25-26]。此外，儿茶素浓度的高低也将影响茶汤的苦涩强度，即：儿茶素含量越高苦涩茶汤的强度越大，高含量的儿茶素将会降低茶汤引用的适宜性[27]。不过，儿茶素在茶汤的浸出量受冲泡温度和冲泡时间的影响，适当的低温和短时将会降低儿茶素的浸出[28]。且在低湿、高温（200℃）情况下，可以与甘氨酸、小分子糖在15min内发生美拉德反应，发出烘烤香的味道。水溶性的花青素、黄烷酮类主要影响绿茶茶汤色泽。

1.3 儿茶素氧化产物的滋味特征

儿茶素属于2-苯基苯并吡喃的衍生物，具有多个酚羟基，在红茶加工过程中，易在多酚氧化酶（PPO）催化作用下，氧化、偶联形成邻醌，继续氧化、缩合形成茶黄素（TFs），茶黄素和黄烷醇继续发生偶联氧化反应，产生茶红素（TR），目前认为茶褐素是一类非透析性的高聚物（目前仍采用紫外分光光度法检测），主要成分是核酸、蛋白质、多糖以及多酚类。杨昌举[29]和屈晓媛等[30]研究发现儿茶素中的L-EGC和L-EGCG氧化还原电位较低，易发生氧化、偶联反应，茶黄素与红茶品质成正相关相关系数达到0.875[31-32]，茶黄素是红茶汤色红亮的主要成分[33]，茶褐素与红茶品质成负相关[34]，是红茶汤色发暗的生化成分。因此印度、斯里兰卡把培育高含量的EGC茶树品种作为育种目标[35]。茶黄素和茶红素不仅是红茶茶汤收敛性的关键成分，还是形成红茶鲜爽的重要因素[12]。茶黄素在红茶主要呈现涩味，是红茶滋味中呈鲜爽和收敛性的主要物质，但也有研究表明：茶黄素的阈值通常高于其在茶汤中的含量，以至于其对红茶的涩味没有贡献[14-15，36-37]。茶黄素及其没食子酸酯可以被咖啡碱捆绑，形成茶乳酪，当茶汤变凉时转化为沉淀[33]，影响茶汤的滋味和口感。茶黄素及其没食子酸的含量主要受原料、加工技术的影响[38]；高含量的EGC鲜叶，发酵时间、适宜的通氧量，有效的烘干技术等有利于提高茶黄素的转化率，同时，抑制其向茶红素转化。在普洱茶中，微生物还可以使茶多酚转化为茶褐素，是构成普洱茶汤色的重要物质[39]。儿茶素的氧化产物不仅对茶叶滋味和色泽具有显著影响，而且还具有重要的生物活性功能，如：反抗肝脏硬化，抑制肝细胞肿瘤[40]、降低血压[41]、抑制孢疹[42]、杀菌[43]、抗氧化[44]、预防艾滋病[45]。

2 咖啡碱

2.1 咖啡碱的特性

咖啡碱（CAF）是三甲基黄嘌呤碱的衍生物，有两个呈酰胺状态的氮原子，使其成为酸碱一体的两性化合物[12]；是茶叶中主要的生物碱，占茶鲜叶的2%～4%，无臭、具有苦味，夏茶含量较高，是茶汤的主要苦味物质和生理活性成分[21，46]。咖啡碱可以增强骨代谢[47]、兴奋神经[46，48]、减少自由脂肪酸、增强多酚类抗氧化能力、保护肉毒碱抵抗细胞性神经肿瘤病[49]、缓解压力[50]。

2.2 咖啡碱的呈味特点

咖啡碱的苦味阈值是500μmol/L[15]，通常情况下，在茶汤中可以与其他物质产生互作效应，加强或削弱茶汤的苦味，SUSANNE SCHARBERT等[15]对大吉岭红茶滋味消除试验研究表明：黄烷醇苷本身没有苦味，但可以增强咖啡碱的苦味。杨锐[1]等采用定量描述分析和相关性分析发现，咖啡碱与绿茶的苦味或其他滋味均无相关性，造成这种原因可能是咖啡碱与茶汤中的其他物质形成络合物，使其浓度低于阈值[51-52]，温度和pH值会影响咖啡碱的苦味强度且呈负相关，25℃时，苦味强度最高[53]。而Keast R S J[54]等研究发现咖啡碱浓度的高低与苦味强度没有相关性。咖啡碱的羰基（C=O）容易与茶汤中的羟基（·OH）发生缔合作用（可以多个缔合），咖啡碱自身在有矿物质和糖类存在下可形成二聚体，水的氢健促进咖啡碱间的结合，抑制咖啡碱的苦味[55-58]、形成络合沉淀导致茶汤浑浊；在减弱药物中咖啡碱苦味研究中发现，柠檬酸可以削弱咖啡碱的苦味[59]，而茶汤中也含有柠檬酸，推测其存在也能使茶汤的苦味降低。Damir Dennis Torrico等用光谱描述法检测出咖啡碱在乳剂和氯化钠中的苦味强度降低，而采用电子舌检测法发现在氯化钾中有相反的结果[60]。陈敏星[61]等提出：咖啡碱可以与酚类、氨基酸结合，呈鲜爽味。目前的研究表明：咖啡碱属于同质物质，即只表现为苦味。笔者认为：虽然咖啡碱在茶汤的含量超过阈值，但由于其易与其他物质结合，从而降低茶汤中自由态的咖啡碱含量，弱化茶汤的苦味，甚至不显苦味。

3 游离氨基酸

3.1 茶叶游离氨基酸的特性

目前，从茶叶中鉴定出的氨基酸有26种（其中有6种为非蛋白质氨基酸），均为L构型，占茶鲜叶的1%～4%，其中，茶氨酸占总游离氨基酸的70%左右，是茶叶的特征性氨基酸，低温有利于氨基酸的合成[12]。茶叶中的氨基酸主要是鲜甜的茶氨酸，鲜酸的谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺，甜味的甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸，苦味的精氨酸，茶叶中氨基酸的总体滋味为鲜甜[12，62]。氨基酸有保健作用，如：茶氨酸有促进大脑认知、保护大脑减缓压力、减少脑梗塞、脑水肿等生理功效、促进α脑波的产生，其和咖啡碱一起存在时，还可以增强这种功效[63-64]。

3.2 游离氨基酸的滋味属性

氨基酸是茶汤鲜味的主要贡献者，谷氨酸、茶氨酸、天冬氨酸是茶叶的主要氨基酸。茶氨酸是由日本酒户弥二郎从玉露中发现并命名的，主要呈鲜甜味[65]；刘盼盼等用谷氨酸钠作为鲜味的标准物，并测出谷氨酸浓度与鲜味呈线性关系，与茶汤滋味呈正相关，苯丙氨酸与茶汤滋味呈显著负相关，而与苦味和涩味显著相关，茶氨酸与茶汤滋味相关性不显著[19]。SUSANNE SCHARBERT等的试验表明谷氨酸在茶汤中含量远低于其鲜味阈值，茶氨酸具有鲜、甜、涩三种味道，只是识别阈不同。SHU KANEKO等[66]采用LC/MS和小组感官评价试验方法发现：茶氨酸、琥珀酸、没食子酸可以作为鲜味物质的增强剂，而谷氨酸是茶滋味的主要贡献者[66]。氨基酸可以弱化茶汤的苦、涩味。氨基酸在高温条件下脱水可释放烘烤香，也可以与糖类在高温低湿条件下发生美拉德反应，产生焦糖香。茶叶种的氨基酸种类较多，滋味特点不一，且相互间、与其他物质间都有正负效应，对不同茶类的贡献不一，有待进一步的研究。

4 糖类

糖类亦称碳水化合物，属光合作用的一级产物。茶鲜叶中的糖类包括单糖、寡糖、多糖以及微量其他糖类，糖类占茶鲜叶的20%～25%，其中4%是可溶性糖[67]，其中，乌龙茶的可溶性糖的含量最高[68]。单糖（五碳糖和六碳糖），占茶叶的0.3%～1%，双糖是茶叶可溶性糖的主要成分，占茶叶0.5%～3%，但茶叶中的游离单糖甚少[12]，未见报道；双糖主要指蔗糖以及少量的麦芽糖（在加工过程形成），最新研究发现蔗糖的识别阈在800mg/kg左右，阈值在1 800mg/kg左右[69]；此外，还有少量的三糖的棉子糖、四糖的水苏糖；多糖主要指半纤维素、纤维素、果胶和淀粉。半纤维素和纤维素难溶于水，是茶树的支撑组织，在普洱、茯砖、康砖等茶类的加工过程中，由于微生物分泌水解酶，可将其水解成可溶性糖，茶叶中的多糖还可以与蛋白质、脂类物质结合形成茶多糖，即糖蛋白和脂蛋白等生物活性物质[70]。淀粉本身也难溶于水，而茶叶体内的内源水解酶可以使部分淀粉转化为可溶性糖，参与茶汤的滋味构成。原果胶在茶叶加工过程中发生一系列酶解和酸解：原果胶水解为可溶性果胶组成茶汤滋味物质，同时，还参与茶汤的粘稠度、茶叶条索紧结度和干茶外观的油润度构成[12]，水溶性果胶的含量与红茶滋味呈正相关[71]。糖类主要影响茶汤的甜度、粘稠感和对苦涩味的抑制，起到优化茶汤滋味的作用；糖类物质影响茶叶的色泽和香气，比如：羰氨反应产生焙烤香，影响茶叶的香气，其产物与氨基酸、蛋白质结合形成水溶性和水不溶性色素影响茶汤和叶底的色泽[70]。糖类不属于茶叶的特征性物质，其相关研究相对较少，但糖类也具有较高的生物活性，对茶叶的品质也有一定的影响，也应得到更多的重视和更深入的研究。

5 有机酸

茶叶中的有机酸分水溶性和挥发性两类，分别影响茶叶的滋味和香气[72]。有机酸（水溶性）占茶鲜叶干重的3%左右，主要有酸味的草酸和抗坏血酸、清新鲜味的琥珀酸和苹果酸、陈味的游离脂肪酸，其中草酸、抗坏血酸、苹果酸的阈值分别为3 215、120mg/kg、6mmol[69]，不同茶类有机酸的含量不一，其中红茶的最高，普洱茶最低，乌龙茶、绿茶次之[73]。茶叶经过长期存放后，脂类物质分解游离脂肪酸，释放出腐败或霉味[74]，降低茶叶的品质。有机酸是糖类分解代谢的中间产物[72]，因此，笔者推测：其含量高低和种类受糖类物质的影响较大。柠檬酸、苹果酸等可以降低茶汤的pH，从而抑制过氧化氢的产生，保护茶汤的滋味品质[75]。有机酸是茶汤酸味的主要贡献者，目前，市面上的拖酸铁观音，红茶都有不同程度的酸味，但形成机理并不清楚，有待深入研究。笔者认为：酸味物质对苦味和咸味具有抑制作用，对甜味的感知也具有延迟效应，可以改善茶叶的滋味。目前，关于有机酸研究主要在其测定方法上，而其与茶叶品质的相关性不十分清楚，需要系统、深入的研究。

6 展望

滋味是茶叶的重要的品质，对茶叶的经济效益和消费者的需求有很大的影响。茶叶滋味受茶树品种，栽培条件，加工技术，储藏条件，冲泡时间、温度、茶水比的影响。而各物质的呈味特点还受评价方法的限制，GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》法以人为核心，评价结果具有的强烈主观性和人为因素，且评价术语具有模糊性，使茶叶的定性分级难以统一，给消费者的选购带来不便。传统评价法，通常采用依次冲泡，逐个评价，容易造成样品间滋味的相互影响，尤其是涩味和甜味在口腔具有延迟性，影响评价者对茶叶实际滋味的认识、评价，各感觉器官之间还存在相互影响，如：嗅觉影响滋味，视觉也会在心理上对滋味进行预判，从而影响审评结果的准确度。现代技术电子舌、指纹图谱技术、近红外、核磁共振和定量描述分析等的发展有利于我们对茶叶滋味的进行客观的评价。

茶叶滋味物质组成复杂，相互间存在较大的影响；当他们存在于同一溶剂体系时，可能发生化学反应，不同物质的受体也会相互干扰，大脑的感知、表达也会产生混合效应，比如：儿茶素在水溶液中的涩味比他在茶汤中的涩味更强，咖啡碱的苦味会受到可溶性糖、可溶性酸的抑制，而这些物质互作机理尚不清楚，需要进一步研究他们之间的相关性，寻找更客观、科学的评价方法对茶叶滋味做出准确的评价，以指导生产、时间和获得更大化的经济效益。

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The Main Taste Substances in Tea Research Progress

YUE Cui-nan1，WANG Zhi-hui1，MAO Shi-hong1，LI Xiao-yuan2，TONG Hua-rong1，*
（1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing400715，China；2.Yibin Municipal Bureau of Agriculture，Yibin 644000，Sichuan，China）

Abstract：The taste substances of tea-leaves mainly affected the flavor and color of the tea infusion，however，the flavor played a crucial role in the quality of tea-leaves，which was the important factor that affects consumption.These substances themselves had their own taste，but when they were mixed，their own taste may be strengthened，weakened or even changed.Thus this thesis mainly summarizes the research status of the relationship and the flavor characteristics of the present flavor substances，and the research and evaluation of flavor substances was discussed.

Key words：tea；non-volatile substances；flavor characteristics；interaction

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2017.01.051

收稿日期：2016-04-06

作者简介：岳翠男（1990—），女（汉），硕士研究生，研究方向：茶叶生物化学。

*通信作者：童华荣（1964—），男（汉），教授，研究方向：茶叶生物化学与茶叶风味化学。