不同产地抹茶儿茶素测定及感官评审对比解析.pdf

中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10基金项目：国家食品科学与工程一流学科建设项目（JUFSTR20180204）、贵州省铜仁市科技支持计划项目（铜市科研202014号）作者简介：武蓓琪，女，博士研究生，主要从事食品营养与功能性食品研究。*通信作者，E-mail：不同产地抹茶儿茶素测定及感官评审对比解析武蓓琪1，路建林2，王闪1，白志文2，汪璐2，田应刚2，王洪新1,3*1.江南大学食品学院，江苏 无锡 214122；2.贵州贵茶（集团）有限公司，贵州 铜仁 554400；3.国家功能食品工程技术研究中心（江南大学），江苏 无锡 214122摘要：为了探究贵州抹茶与日本抹茶的品质差异及建立贵州抹茶的评价标准，本文对16个贵州抹茶及6个日本抹茶进行了感官评定，并采用高效液相色谱法（HPLC）测定了儿茶素类物质含量和咖啡碱（CAF）含量，构建HPLC指纹图谱，同时对数据进行了主成分分析和聚类分析，对贵州抹茶进行综合评价。结果表明，贵州及日本抹茶指纹图谱得到5个共有色谱峰，分别是没食子酸（GA）、表没食子儿茶素（EGC）、CAF、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和表儿茶素没食子酸酯（ECG），相似度均在0.949以上。通过主成分分析法提取到3个主成分：PC1（代表儿茶素含量）、PC2（代表CAF含量）、PC3（代表GA含量），累积贡献率达80.28%，可以解释80%以上原始变量的信息。关键词：抹茶；儿茶素；高效液相色谱；指纹图谱；主成分分析中图分类号：TS272文献标识码：A文章编号：10003150（2023）10-14-11ComparativeAnalysis of Catechin Determination andComparativeAnalysis of Catechin Determination andSensory Evaluation in Matcha from Different OriginsSensory Evaluation in Matcha from Different OriginsWU Beiqi1,LU Jianlin2,WANG Shan1,BAI Zhiwen2,WANG Lu2,TIAN Yinggang2,WANG Hongxin1,3*1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Guizhou Gui Tea(Group)Co.,Ltd.,Tongren 554400,China;3.National Engineering Research Center for Functional Food,Jiangnan University,Wuxi 214122,ChinaAbstract:Abstract:In this paper,the sensory evaluation of 16 batches of Guizhou matcha and 6 batches of Japanese matcha wasperformed,and the composition and contents of catechins and caffeine were measured by HPLC method,and the peakinformation was imported into professional software to obtain HPLC fingerprints in order to investigate the qualityvariation of Chinese and Japanese matcha as well as to establish the evaluation criteria of Guizhou matcha.Meanwhile,the data were subjected to principal component analysis and cluster analysis by SPSS Statistics 19 and Graphpad Prism9 software for the comprehensive evaluation of Guizhou matcha.The results indicate that there were five common peaksobtained from fingerprint patterns of Guizhou and Japan,namely gallic acid(GA),epigallocatechin(EGC),caffeine(CAF),epigallocatechin gallate(EGCG),and epicatechin gallate(ECG),with similarities all above 0.949.Though裕荣香杯全国茶学优秀论文评选14中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10抹茶是采用覆盖栽培的茶树鲜叶经蒸汽（或热风）杀青后、干燥制成的叶片为原料，经研磨工艺加工而成的微粉状茶产品1。研究表明抹茶含有茶多酚、儿茶素、维生素2、氨基酸3、多糖4和咖啡碱（CAF）5等多种活性成分，具有抗氧化6、抗炎2、抗癌7等功能。从茶叶中提取出的多酚及儿茶素类物质表现出突出的抗氧化活性，因为它们能够中和自由基并提高酶的解毒活性，包括过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶8。Grzesik等9发现儿茶素比维生素C和类黄酮具有更强的抗氧化能力，证明了它们在维持细胞氧化还原稳态中的关键作用。CAF具有较好的抗焦虑功效，通过激活多巴胺能神经系统及血清素能系统来实现4。多酚物质和CAF是影响抹茶滋味和色泽的主要成分，而后者可以和抹茶中的其他物质形成络合物，表现出一定的鲜爽滋味10。抹茶与其他全日照下栽培的茶叶相比，呈苦涩味的儿茶素物质较少，而不同含量的儿茶素类物质和CAF可能会造就抹茶不同的口感，使消费者体验到不同滋味的抹茶产品11。我国抹茶产业近年发展迅速，抹茶不仅仅可作为抹茶饮料被消费，更多作为一种天然添加剂被添加到饼干、巧克力、面包等产品中，尤其是贵州抹茶12。但是，抹茶原料的质量优劣很难把控，对销售和出口产生了不利影响。对抹茶的质量检查，大多数仍以感官经验为主，现代分析技术仍未普遍应用。因此，迫切需要制定有效、可靠的分析方法和质量标准，以科学地评估抹茶及抹茶原料的质量来优化抹茶生产。感官评审是一种直接评定抹茶质量标准的方法，通过观察抹茶的外形色泽、颗粒细腻度、内在香气、汤色、滋味来判断抹茶品质。虽然直接简单，但由于人的主观性限制，存在滋味的偏好及感觉器官的差异，需要仪器测定分析补充13。随着现代分析技术和化学计量学应用的不断进步，指纹图谱被公认为是一种方便、高效的质量检验技术14，并且已被应用于茶叶领域的品质评价和鉴定中。高效液相色谱法（High performance liquidchromatography，HPLC）具有分析速度快、灵敏度高、重复性好等优点15，已成为构建指纹图谱的首选方法。王丽等16采用HPLC建立了普洱茶等不同品种茶叶样品的指纹图谱，实现了不同茶叶样品的准确分类和识别，为茶叶的品种分类和质量控制提供参考依据。刘兴勇等17应用HPLC指纹图谱结合聚类分析对不同陈化年限的普洱茶进行分析，实现了对普洱茶的品质评价和陈化年份的判别。目前对于抹茶儿茶素类物质的指纹图谱还未见报道。本研究以16个贵州抹茶及6个日本品牌抹茶为对象，通过HPLC法测定其儿茶素组成和CAF含量，将得到的高分辨率的色谱数据经专业软件处理，用于建立标准指纹图谱，并根据共有峰物质的相对保留时间和共有峰面积的匹配数据进行相似性评估，从而揭示不同抹茶样品的差异。同时利用化学计量学方法对数据进行降维处理，筛选出差异组分，结合感官评定的结果，对各种抹茶进行特征区分和对比评价，为贵州抹茶的质量评价及加工提供理论基础。1.材料与方法1.1 材料16 个贵州抹茶样品均来自于贵州贵茶集团，原料品种均为福鼎大白茶，原料产地和遮阴时间见表1。6个日本抹茶样品购自日本，生产日期均为2021年6月，产地和品名见表2。1.2 仪器与设备AR224CN分析型电子天平，上海奥豪斯仪器principal component analysis,three principal components were extracted:PC1(representing catechin contents),PC2(representing caffeine content),and PC3(representing gallic acid content),with a cumulative contribution of 80.28%,which could explain 80%of the original information of variables.Keywords:Keywords:matcha,catechins,HPLC,fingerprint,principal component analysis15中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10表1 贵州抹茶样品有限公司；HH-4数显搅拌水浴锅，常州赛普试验仪器厂；XW-80A旋涡混合器，上海驰唐电子有限公司；DL-5-B离心机，上海安亭科学仪器厂；YQ型超声波清洗机，上海易净超声波仪器有限公司；SHB-循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；waters e2695高效液相色谱仪，美国waters公司。1.3 试验试剂乙腈、甲醇均为色谱级（国药集团化学试剂有限公司），没食子酸（GA）标准品（纯度95%，无锡太阳绿宝科技有限公司），没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、CAF、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）标品（纯度98%，上海源叶生物科技有限公司），超纯水（屈臣氏集团香港有限公司），无水甲醇、冰乙酸均为分析纯（国药集团化学试剂有限公司）。1.4 试验方法抹茶中儿茶素类物质的含量按照茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法（GB/T 83132018）进行。CAF的测定按照茶 咖啡碱测定（GB/T 83122013）进行。1.4.1 供试样品溶液制备精确称取0.2 g试样于10 mL离心管中，加入70%甲醇水溶液5 mL，涡旋30 s，立即移入70 水浴中，浸提10 min（隔5 min涡旋1次），浸提后冷却至室温，转入离心机在3 500 r/min转速下离心10 min，将上清液转移至10 mL容量瓶。残渣再用5 mL的70%甲醇水溶液提取1次，重复以上操作。合并提取液定容至 10 mL，吸取 1 mL 上清液以0.22 m有机滤膜过滤，低温避光保存备用，待上编号12345678910111213141516生产批号20191217-320191217-420191217-820191217-1220191217-220191217-720191217-1420191217-520191217-920191217-1320190507-520191217-6/20190604-320191217-10/20190531-120191217-15/20190531-320200526-1920200507-03产地贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁（混合原料）贵州黔南+铜仁（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南+铜仁+遵义（混合原料）贵州黔南贵州铜仁贵州铜仁贵州铜仁贵州遵义贵州遵义原料遮阴时间/d1323131884+6（混合）4+6（混合）6+13（混合）324+6（混合）10136585表2 日本商品抹茶样品编号171819202122产地日本京都日本京都日本京都日本宇治日本宇治日本宇治产品名称伊藤久右卫门清寿之森（伊藤久右卫门清寿森）伊藤久右卫门绣球木（伊藤久右卫门木）伊藤久右卫门无上（伊藤久右卫门無上）三星园上林三入千代之寿（三星园上林三入千代寿）三星园上林三入初从前（三星园上林三入初）三星园上林三入初昔16中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10机测定。1.4.2 标准品溶液制备分 别 精 确 称 量 GA、GC、EGC、EGCG、ECG、GCG 及 CAF 标准品于容量瓶内，配制成1 mg/mL的单一标准品储备溶液，再分别吸取上述溶液1 mL于容量瓶中并用甲醇定容，得到混合标准品溶液，低温避光保存备用，待上机测定。1.4.3 试剂配置及色谱条件HPLC测定条件如下：色谱柱采用Zorbax分析型 SB-C18色谱柱（150.0 mm 4.6 mm，5.0 m），柱温为25，流速为0.6 mL/min，进样量为10 L，流动相A为2%乙酸，流动相B为100%乙腈，检测波长为280 nm。洗脱程序见表3。1.4.4 儿茶素指纹图谱的构建与分析每个样品重复测定3次，得到样品液相色谱图及相关数据，采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2012版）”软件进行处理，生成相应的抹茶儿茶素高效液相色谱指纹图谱。数据经过标准化处理后，进行相似度评价。以共有峰面积作为分析数据，导入SPSS 26.0软件对样品进行聚类分析。1.4.5 主成分分析利用 Graphpad prism 9 软件进行主成分分析（Principal component analysis，PCA）。将测定数据进行标准化处理后提取因子，计算各抹茶样品理化数据的特征值以及方差贡献率。之后将因子所对应的方差贡献率作为权重，将因子得分和对应的权重系数进行加权求和，得到各个抹茶样品的综合得分。1.4.6 感官审评根据抹茶（GB/T 347782017）中的感官品质审评方法进行评定。邀请10名感官评审员组成专业评审小组，对22个抹茶样品进行外形和内质评判并打分，去掉1个最高分和1个最低分，其余分数求平均即为最后得分，评分标准见表4。对外形色泽、颗粒细腻度和开汤后的香气、汤色和滋味5项因子分别打分，满分为100分。2 结果与分析2.1 抹茶儿茶素物质及CAF含量测定结果2.1.1 抹茶样品及标准品的HPLC色谱图取22个抹茶样品及混合标品试样，在1.4.3条件下测定，平行测定3次，以峰形较好的贵州抹茶1号样和日本抹茶19号样为例绘图（图1），与标准品HPLC色谱图对照（图2），日本抹茶和贵州抹茶都检测出7个峰，且这7个峰的出峰顺序一致，仅仅是含量有差异。2.1.2 抹茶样品测定结果根据1.4.1中的方法制备样品溶液，在1.4.3条件下测定，平行测定3次，测定22个抹茶样品中的儿茶素类物质和CAF的含量（表5）。贵州抹茶样品总儿茶素含量均显著高于日本抹茶样品。贵州抹茶样品的平均总儿茶素含量为15.71%，明显表3 HPLC法测定洗脱梯度时间/min05152025流动相/%1010201010流动相B/%9090809090表4 抹茶感官品质评分标准指标外形色泽（10分）外形颗粒细腻度（10分）香气（20分）汤色（30分）滋味（30分）评审标准抹茶粉颜色鲜绿明亮抹茶粉颜色翠绿明亮抹茶粉颜色黄绿抹茶粉颗粒柔软细腻均匀抹茶粉颗粒细腻均匀抹茶粉颗粒细腻较均匀抹茶粉覆盖香显著，无异味抹茶粉覆盖香明显，无异味抹茶粉无明显覆盖香，有异味茶汤色彩鲜艳，浓绿茶汤色彩较鲜艳，翠绿茶汤色彩较差，黄绿鲜纯味浓，口感细腻纯正味浓，口感较细腻尚纯，青涩，有粗糙感得分分数710463710463162081572130112010213011201017中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10注：1-GA，2-GC，3-EGC，4-CAF，5-EGCG，6-GCG，7-ECG。图2同。图1 贵州抹茶1号样品（左）与日本抹茶19号样品（右）HPLC色谱图图2 混合标准品HPLC色谱图高 于 日 本 抹 茶 样 品 的 平 均 总 儿 茶 素 含 量（9.79%）。贵州抹茶样品的平均CAF含量4.48%，略低于日本抹茶样品的平均CAF含量（4.50%）。这可能与茶树品种、茶园地理环境、遮阴条件12、抹茶加工过程18有关。CAF的含量与茶叶的成熟度和采摘时间有关，叶片越老，CAF含量越低4。但和其他绿茶对比，抹茶的CAF含量较高，因此具有独特的香气和风味6。地理环境对茶树的生化品质有很大的影响19。随着海拔的升高，绿茶中的茶多酚表现出先增加后减少的趋势，而CAF含量呈减少的趋势20。这是因为高海拔茶区气温较低，光照强度相对弱而漫射光增多，不利于 CAF 的合成21。贵州引种福鼎大白茶作为抹茶原料，同时贵州茶园海拔高、纬度低，茶叶中茶多酚含量相对较高，CAF含量较低。而日本抹茶原料多为薮北种，且茶树生长在低海拔、高纬度地区，茶叶中茶多酚含量较低，CAF含量较高22。此外，日本抹茶中的GC和GCG的含量相对较低，其中2022号样品的含量均为零。这说明日本抹茶在加工中，儿茶素异构化和降解较贵州抹茶轻23。2.2 贵州抹茶HPLC指纹图谱的构建将16个贵州抹茶样品在280 nm处得到的色谱图导入“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”，选择峰分离度较好、峰面积占比高且稳定、相对保留时间居中的11号样品的色谱图为参照图谱，应用中位数法，时间窗宽度为9 s，进行色谱峰匹配，经多点校正后生成16个贵州抹茶样品的儿茶素类物质及CAF的HPLC指纹图谱叠加图和对照图谱R（图3）。在贵州抹茶中共检出14个峰，与标准品色谱图（图2）比对后，在8个共有峰中确定了5个成分，1号峰为GA，2号峰为EGC，3号峰为CAF，4号峰为EGCG，8号峰为ECG。采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”对16个贵州抹茶样品进行相似度分析，结果表明，16个贵州抹茶样品与标准品色谱图相似度在0.9871.000之间，说明指纹图谱的共有模式可以良好地反映出抹茶提取250200150100500信号/mAu0510152025时间/min451267345126730510152025时间/min200150100500信号/mAu451267340035030025020015010050050信号/mAu03691215182124时间/min18中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10物的共有特征性成分。同时，相似度较高可以反映出这16个贵州抹茶的化学成分组成差异小，这是因为16个抹茶样品均来自于贵州地区，该地区的抹茶原料有较高的相似度，整体质量较为稳定26。其中 13、14 和 16 号样品的相似度相对偏低，与其他样品表现出差异性，这可能是因为这3个样品属于单一产地，来自于贵州的铜仁和遵义地区，遮阴时间均不超过 6 d，明显少于其他样品。因此，地理环境和遮阴时间的不同可能是造成抹茶化学成分差异的原因12,25。2.3 贵州抹茶聚类分析为进一步分析比较16个贵州抹茶在儿茶素、CAF含量指标上的异同，选取贵州抹茶指纹图谱上的5个已知共有峰的峰面积作为聚类变量，以欧式距离作为度量标准，采用组间连接聚类法，对16个抹茶样品进行聚类分析（图4）。结果表明，这16个贵州抹茶样品被分成了3类。13、14号为第一类；16号为第二类；112、15号为第三类，该结果与相似度分析相同。16号茶叶样品单独分为一类，其CAF（5.20%）、EGCG（11.05%）和GCG（0.35%）的含量明显高于其他贵州抹茶样品，抹茶原料来自于贵州遵义，遮阴天数与其他样品相比明显较少。而13和14号样品均来自于贵州铜仁，且遮阴天数相近，被分为一类。2.4 贵州与日本抹茶HPLC指纹图谱的构建及对比分析基于贵州抹茶的聚类分析，从三大类中各挑选出儿茶素类物质检出多且含量高的11、14和16号样品作为代表和6种日本抹茶作对比。将9种抹茶样品的色谱图导入“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”，选择峰分离度较好、峰面积占比高且稳定、相对保留时间居中的22号样品的色谱图为参照图谱，应用中位数法，时间窗宽度为9 s，绘制贵州与日本9种抹茶样品的儿茶素类物质及CAF表5 22个抹茶样品中不同儿茶素类物质及CAF含量%注：表示未检测到色谱峰；同列不同字母表示样品间差异显著（P0.05）。样品12345678910111213141516171819202122GA0.160.020.120.010.140.020.150.030.190.010.280.020.140.060.150.020.110.010.120.020.170.010.210.020.170.050.110.010.170.020.210.010.110.020.130.020.120.010.140.010.140.010.130.02GC1.320.021.510.130.540.591.170.021.570.381.240.821.260.031.180.771.270.860.430.070.910.181.000.740.930.630.280.030.720.02EGC2.911.083.110.012.191.192.400.161.660.040.990.031.700.433.300.122.290.751.981.173.021.231.290.112.180.212.791.051.270.301.710.011.570.070.900.010.720.020.880.030.450.061.690.07EGCG10.060.129.880.0610.420.2710.360.179.650.239.030.169.800.289.780.289.630.2410.882.0310.450.2510.720.1110.420.2710.710.198.510.2711.050.056.800.156.300.136.230.158.070.158.050.247.420.20GCG0.180.000.150.000.070.030.150.000.200.000.240.000.070.060.060.030.060.020.180.010.170.020.170.010.120.040.090.070.350.000.090.000.620.090.050.04ECG2.160.022.260.072.480.102.560.072.120.052.260.502.320.092.390.052.430.052.430.032.590.082.540.042.580.082.360.041.690.062.490.021.310.860.950.391.440.021.300.031.570.041.590.66总儿茶素16.63e16.91c15.70h15.47i14.80l14.09m15.13k16.79d16.29f15.29j17.51a15.15k16.26f16.98b12.49n15.88g9.77r8.77t9.16s10.25p10.07q10.70oCAF4.350.03K4.480.09I4.530.04GH4.440.08J4.640.02E4.870.05B4.580.06F4.430.08J4.720.04D4.540.06GH4.590.14F4.560.12FG3.990.56N3.350.01O4.350.12K5.200.07A4.270.06M4.310.08L4.340.06KL4.520.05H4.780.07C4.750.08CD19中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10的HPLC指纹图谱叠加图和对照图谱R（图5）。在日本抹茶样品中一共检出13个峰，与标准品色谱图（图2）比对后，在8个共有峰中确定了5个成分。图5中1号峰为GA，2号峰为EGC，4号峰为CAF，5号峰为EGCG，8号峰为ECG。采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”对9个抹茶样品进行相似度分析，结果表明，9个抹茶样品与标准品色谱图相似度在0.9491.000之间。11号样品和21号样品的相似度明显低，说明贵州抹茶与日本存在明显差异。2.5 抹茶样品感官审评结果对22个抹茶样品进行感官审评，结果如表6所示。整体来看，22个抹茶的感官评分在7095之间，差距较大，差异的最大来源是汤色和滋味，这与不同抹茶儿茶素组成和CAF含量差异有关。贵州抹茶的感官得分平均分为77分，而日本抹茶的平均得分为94分。贵州抹茶10号、11号的得分高于80分，各方面的感官得分相对与日本抹茶接近。结合表5和表6可以看出，日本抹茶的儿茶素含量偏低，而在外形色泽和颗粒细腻度方面得分高于贵州抹茶。一般抹茶的颗粒越细腻，茶粉的颜色更艳绿。这是因为抹茶细胞破碎率增加，内部呈色物质暴露于茶粉表面，使茶粉绿色占比增加，绿度提升26。同时，随着颗粒细腻度的增加，使得儿茶素类物质的氧化加剧，含量减少27。抹茶的香气主要是在加工过程中形成。通过氨基酸的脱氨作用和脱羧作用转化成芳香物质，图3 贵州抹茶指纹图谱图4 基于贵州抹茶指纹图谱的聚类分析3 0002 8002 6002 4002 2002 0001 8001 6001 4001 2001 0008006004002000信号/mV01234567891011 12 1314 15 1617 18 1920 2122 2324 25时间/min12345678R1615141312111098765432141183121710259615161314样品编号0510152025欧式距离/m样品编号注：1-GA，2-EGC，3-CAF，4-EGCG，5-未知化合物，8-ECG。20中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.101 8001 7001 6001 5001 4001 3001 2001 1001 0009008007006005004003002001000信号/mV01234567891011 12 1314 15 1617 18 1920 2122 23 24 25时间/min12345678R191718202221161411同时氨基酸还可以与多酚中的儿茶素偶联氧化形成香气物质。日本抹茶样品的香气得分高于贵州抹茶，可能是因为日本抹茶的颗粒细腻度高，香气物质溶出较多。茶多酚是抹茶的主要呈味物质，抹茶的涩味主要由茶叶中的儿茶素产生，尤其是酯型儿茶素具有较强的涩味和收敛性。如果儿茶素含量过高，会降低抹茶的鲜度和醇度，影响抹茶的滋味28。适量的CAF通过与茶汤中的茶多酚、氨基酸等物质反应形成络合物，增强茶汤的鲜爽滋味22。叶绿素是抹茶汤色的主要色素成分，不仅影响抹茶干茶和茶汤的色泽，同时对滋味也有一定影响，此外抹茶的汤色还和茶多酚的含量有关29。感官审评结果显示，儿茶素和CAF含量较低的日本抹茶的汤色和滋味评分较高，贵州抹茶中7号和15号的儿茶素含量较低，滋味和汤色评分与日本抹茶更接近。2.6 抹茶主成分分析主成分分析法（PCA）是通过降维的方法将多个变量转化为少数几个重要综合变量的多元统计表6 22个抹茶样品感官审评结果样品12345678910111213141516171819202122外形色泽6665475658768678101010988外形颗粒细腻度866656675877775788791010香气17161611171515121417181217171516181818182019汤色20252625272129262426262721242623303030292726滋味24232625262324232024232523262722272929263030总分75768072797279747083817776808076939594919593图5 贵州及日本抹茶指纹图谱样品编号注：1-GA，2-EGC，3-未知化合物，4-CAF，5-EGCG，6-未知化合物，8-ECG。信号/mV1234567821中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10经过PCA标准化数据处理后，计算得到主成分特征值、方差贡献率（表7）和主成分综合得分等。表 7 中主成分分析自动拟合 3 个主成分：PC1、PC2和PC3，特征值均大于1，累积方差贡献率 80.28%，即 3 个主成分可以解释原有变量80.28%的信息，表明可以用这3个主成分代替指纹图谱共有峰来评价不同批次、不同产地抹茶的质量。因此，提取3个主成分，分别为y1、y2和y3。根据SPSS计算得到的成分系数和表7中对应的主成分特征值计算得到成分矩阵（表8），根据表8得到y1、y2和y3的回归方程。从表8可以看出，ECG、EGCG、EGC、GCG和 GC 具有较大的正载荷量，所以对 PC1 贡献较大，综合反映了抹茶的儿茶素含量（y1），其回归方程为：y1=0.558X1+0.536X2+0.464X3+0.391X40.175X50.367X6+0.390X7对PC2贡献较大的是CAF，CAF是茶汤呈现苦味的主要物质22，该主成分综合反映了抹茶的呈方法，可以去除众多信息中相互重叠的信息30。以22 个抹茶样品的共有峰峰面积为变量，通过Graphpad prism 9 软件进行主成分分析，可以将GA、EGC、CAF、EGCG、ECG归类成PC1、PC2和PC3 3个主成分，得到PCA得分。从图6可以看出，贵州抹茶与日本抹茶被明显区分为两类，116为贵州抹茶，1722为日本抹茶，其中10、14和15号样品的主成分和日本抹茶比较接近。说明主成分分析可以表征贵州抹茶与日本抹茶的差异，同时前3个主成分可以实现不同抹茶产地区分。4224图6 22个抹茶PCA得分图PC31050510PC2PC132101贵州抹茶日本抹茶表7 22个抹茶样品主成分分析特征值及方差贡献率主成分PC1PC2PC3方差贡献率/%40.8524.5114.92累积方差贡献率/%40.8565.3680.28特征值2.861.721.04表8 成分矩阵成分（Xi）ECG（X1）EGCG（X2）EGC（X3）GC（X4）GA（X5）CAF（X6）GCG（X7）PC1（y1)0.5580.5360.4640.3910.1750.3670.390PC2（y2）0.0580.0430.3260.0370.0520.5500.369PC3（y3）0.1800.1660.1350.3140.7260.4940.074022中国茶叶 2023年10月 第45卷第10期China Tea,October 2023,Vol.45,No.10味特征（y2），其回归方程为：y2=0.058X1+0.043X2 0.326X3+0.037X4+0.052X5+0.550X6+0.369X7对PC3贡献较大的是GA，GA对CAF的苦味有增强作用31，是对 PC2 呈味特征的补充（y3），其回归方程为：y3=0.180X1 0.166X2+0.135X3+0.314X4+0.726X50.494X6+0.074X7根据不同主成分的特征值和方差贡献率，综合主成分得分y的计算公式如下：y=0.408 5y1+0.245 1y2+0.149 2y3从22个抹茶样品综合得分（表9）可见，日本抹茶样品品质综合得分优于贵州抹茶。贵州抹茶中的11号和14号的PC1得分较高（2.82和2.59），说明他们的儿茶素含量最高，与实际测定结果相符；在PC2的指标中，6号和16号样品位列前茅，说明它们的CAF含量较高，口感较其他抹茶苦涩味更明显，与实际测定结果相符。综合来看，贵州抹茶中得分最高的是14号样抹茶，其次是10号和 15 号抹茶。虽然 14 号的儿茶素含量得分高（2.59），但是CAF含量得分低（2.63），所以抹茶口感整体的苦涩味较低，得分较优（0.63）；10号和15号抹茶的儿茶素含量均低于贵州抹茶的儿茶素平均含量且CAF含量也较低，所以苦涩味较轻微，滋味较好，得分优（0.20和0.12）。3 小结与讨论贵州抹茶样品的儿茶素含量均高于日本抹茶，滋味评分低于日本抹茶。建立的指纹图谱确定了 5 个共有成分（GA、EGC、CAF、EGCG 和ECG），相似度分析表明贵州的16个抹茶成分相似度较高，而贵州和日本抹茶的相似度相对较低。同时，通过主成分分析，构建了主成分 PC1、PC2、PC3向量及方差贡献率的综合评价模型，贵州10号、14号和15号抹茶得分与日本抹茶接近，贵州6号、11号样与日本抹茶得分相差较大。儿茶素类物质的组成和含量以及CAF对抹茶的品质有着显著影响。本研究中感官审评结果和主成分分析结果存在差异，差异来源于感官审评的主观因素影响较大，需要和仪器分析相结合。研究结果对评价贵州抹茶的质量、原料选择以及完善国内抹茶质量标准具较好的指导、参考价值。参考文献1 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.抹茶：GB/T 347782017S.北京：中国标准出版社，2017.2 JAKUBCZYK K,KOCHMAN J,KWIATKOWSKA A,et al.Anti-oxidant properties and nutritional composition of Matcha green teaJ/OL.Foods,2020,9(4):483.https:/doi.org/10.3390/foods9040483.3 UNNO K,FURUSHIMAD,HAMAMOTO S,et al.Stress-reducingeffect of cookies containing matcha green tea:Essential ratio amongtheanine,arginine,caffeine and epigallocatechin gallateJ/OL.Heliyon,2019,5(5):e01653.https:/doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01653.4 张依,范秀章,赵亚丽,等.抹茶的功效性成分、药理作用及其应用的研究进展J.食品安全导刊,2022(20):113-115.5 KOLACKOVAT,KOLOFIKOVAK,SYTAROVAI,et al.Matcha tea:Analysis of nutritional composition,phenolics and antioxidant activityJ.Plant Foods Hum Nutr,2020,75(1):48-53.表9 22个抹茶样品品质综合得分和排名抹茶样品12345678910111213141516171819202122y11.391.471.030.730.160.000.781.990.890.792.820.571.752.590.520.502.174.822.121.962.181.70y20.030.440.460.661.413.860.220.500.331.210.561.280.322.630.262.501.650.340.680.700.080.80y30.820.530.750.450.350.