普洱熟茶是以云南大葉茶的曬青毛茶為原料，在高溫高濕環(huán)境中以及微生物的參與下，制成的具有獨特風味品質(zhì)特征的后發(fā)酵茶，茶葉香氣是決定茶葉品質(zhì)最重要的因素之一，而“陳香”是普洱熟茶香氣品質(zhì)最主要的特征，也是決定其銷售價格的一 個最重要因子。
本文選取同普洱熟茶標準樣為研究材料，利用電子鼻對干茶、茶湯和葉底香氣進行 分析和識別，以期為普洱熟茶香氣的品質(zhì)判別和年份鑒定確立實用的分析方法，同時驗證電子鼻技術在普洱熟茶領域的可行性。
試驗方法
干茶香氣分析樣的制備
將待測樣普洱熟茶(餅茶)打散，各取3g打散后的茶葉置于250mL三角瓶中，迅速蓋上保鮮膜，密封常溫靜置45min，使三角瓶的氣體達到平衡后進行檢測。
茶湯的制備
取打散后熟茶茶樣各 3g 于 250mL 三角瓶中，加入150mL的沸水，迅速蓋上保鮮膜 密封，靜置冷卻至 45℃，搖勻后進行檢測。
葉底的制備
取打散后熟茶茶樣各 3g于 250mL三角瓶中，加入150mL 的沸水，迅速蓋上保鮮膜密封，靜置冷卻至 45℃后濾出茶湯，檢測葉底的香氣。
為減少誤差，每份茶樣的干茶 、茶湯及葉底均制備3個平行樣進行檢測。
結(jié)果與分析
電子鼻 10個傳感器對不同年份普洱熟茶電導率 G／GO值的變化
表 2至表 4為 10 個不同年份普洱熟茶的干茶、茶湯和葉底的具體的電導率 G／GO值。從表 2可知，對干茶香氣 G／GO值最大的傳感器是 w1w 和 W1S，其次是 w2w 和 W2S，其他 6個傳感器的 G／GO值較低；對茶湯香氣 G／GO值最大的傳 感器是 w1w 和 w2w ，其次是 W1S和 W5S，其他 6個傳感器的 G／GO值較低(表 3)；葉底香氣 G／G0值的貢獻率大小順序與茶湯的相同，即為傳感器 w1w>w2w >w1s>w 5s(表4)。由表1所示的10個傳感器的性能可知，W1S傳感器對甲烷類揮發(fā) 性成分敏感，w1w ，w2w ，W2S和W 5S分別對硫化物，芳香成分、有機硫化物 ，乙醇和氮氧化合物等揮發(fā)性成分敏感。另外，不同年份普洱熟茶的香氣物質(zhì)不論 是干茶 、茶湯和葉底在其組成上基本一致 ，只是在干茶中乙醇氣體比和氮氧化合 物更為豐富?？傮w來看，上述幾類揮發(fā)性成分的含量在干茶中含量最高，茶湯次之 ，葉底最低；其中2011年干茶對 w 1s，w1w ，w2w ，W2S和 W5S傳感器的電導率基本上是所有茶樣中最高的。隨著貯藏年份的增加，上述幾類揮發(fā)性成分的含量 在干茶和茶湯中呈顯著的上升趨勢，在葉底中呈顯著的下降趨勢。
主成分(PCA)分析結(jié)果
對干茶、茶湯和葉底香氣物質(zhì)進行 PCA 分析 (選取 55～60S的 6個檢測信號 )，干茶 (圖 2a)、茶湯 (圖2b)和葉底(圖 2c)的 PCA 分析結(jié)果顯示：干茶 、茶湯和葉底 的第一主成分區(qū)分貢獻率分別達到 97.24％ ，84.94%和87.44 %，第二主成分區(qū)分 貢獻率分別達到 2.39% ，14.42% 和 9.36 %，兩個主成分區(qū)分的累計貢獻率分別 達到 99.63% ，99.36% 和 96.80％ ，說明這兩個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主 要信息特征，PCA分析具有可行性。另外，在 PCA 的散點圖中 ，不同年份普洱熟茶香氣成分的數(shù)據(jù)采集點所在的橢圓形區(qū)域除2006年 至 2009年 的干茶之間以及 2009年與2010年的茶湯之間有部分重疊外 (圖 2a，2b)，其余的都分布在特定的區(qū)域中，說明不同儲藏年份普洱熟茶的香氣有較大的差異，PCA分析可以將不同儲藏年份的普洱熟茶香氣歸類，并加以區(qū)分，且區(qū)分效果良好。
判別因子分析(LDA)結(jié)果
由 LDA判別因子分析圖(圖 3)可知，10個不同年份普洱熟茶干茶 (圖 3a)的LinearDiscriminant1和LinearDiscriminant2的貢獻率分別達到 76．26% 和 12．25% ，兩判別式的總貢獻率為 88．51％，相互之問都能明顯的區(qū)分，香氣的數(shù)據(jù) 采集點有不同的分布區(qū)域。其中 ，2010年和 2011年茶樣相互之間的距離較遠，2006—2009年的 4個茶樣分布在距離較近的同一區(qū)域，2012～2015年 4個茶樣也 同樣分布在距離較近的同一區(qū)域，且兩區(qū)域相互間距離較近，但兩區(qū)域距離 2010年和 2011年的區(qū)域較遠，且 2013年 和 2015年存在重疊現(xiàn)象，說明儲藏年份相近 的普洱熟茶干茶中可能含有共同的香氣物質(zhì)，同時也說明隨著儲藏年份的增加香氣成分會產(chǎn)生明顯的變化，也說明 LDA法可以區(qū)分不同儲藏年份的普洱熟茶，與 PCA 的分析結(jié)果相互驗證 。茶湯 (圖 3b)的 LinearDiscriminant1的貢獻率達到 59．3l% ，LinearDiscriminant2的貢獻率達到 29．90%，兩判別式的總貢獻率為 89．21% 。從圖 3b可以看出，除 2012年和 2015年的茶湯香氣數(shù)據(jù)采集點相互之問的距離較遠外，其余的幾個集中分布在離 Y=0最遠的區(qū)域 ，且各個茶樣都沒有存在重 疊現(xiàn)象，說明茶湯的香氣存在差異，且區(qū)分效果比干茶好葉底 (圖 3c)的LinearDiscriminant1和 LinearDiscriminant2的貢獻率分別達到 59．54% 和 23．94% ，兩判別式的總貢獻率為83．48% ，相互之間都能明顯的區(qū)分，香氣的數(shù)據(jù)采集點有不同的分布區(qū)域，且儲藏年份相近的茶樣分布在同一區(qū)域，說明儲藏年份 相近的普洱熟茶葉底中可能含有共同的香氣物質(zhì)，同時也說明隨著儲藏年份的增加 香氣成分會產(chǎn)生明顯的變化。綜上所述，無 論是PCA 分析還是 LDA分析，都能將 普洱熟茶香氣較好地區(qū)分開，且 PCA 分析結(jié)果明顯優(yōu)于 LDA 分析結(jié)果，而且年份 差別越大，分離效果越好。
LoadingsAnalysis結(jié)果 (傳感器區(qū)分貢獻率分析)
本研究中的Loadings分析法主要是對傳感器進行研究，利用該方法可以確認特定試 驗樣品下各傳感器對樣品區(qū)分的貢獻率大小，從而考察在樣品區(qū)分過程中哪一類氣 體起了主要區(qū)分作用。干茶的 Loadings分析結(jié)果如圖 4a，傳感器 w1w (對硫化物 敏感 )的位點距離x=0最遠，說 明 W1W 對第一主成分的貢獻率最大，傳感器 W2W (對芳香成分 、有機硫化物靈敏 )次之；而傳感器W1s(對甲烷敏感 )的位點距離 y=0最遠，說明其對第二主成分貢獻率最大，傳感器 w2s(對乙醇敏感 )次之。茶湯的 Loadings分析結(jié)果如圖 4b，傳感器對主成分的貢獻率與干茶的完全相同，即 w1w 對第一主成分的貢獻率最大，傳感器 w2w 次之；而傳感器 w1S對第二主成分貢獻 率最大，傳感器 W2S次之。葉底的 Loadings分析結(jié)果如圖 4c，傳感器 w1w 的位 點距 x=0和 y=0都較遠，說明其對第一、第二主成分的貢獻都較大，而 w2w 距y=0最遠，說明其對第二主成分貢獻率最大，傳感器 w1s對第一主成分的貢獻次于 w1w。
綜合上述分析，不同儲藏年份普洱熟茶的香氣物質(zhì)的變化可能主要與硫化物、甲烷、部分芳香型化合物和乙醇類等揮發(fā)性物質(zhì)有關。
討論與結(jié)論
普洱茶是云南所特有地理標志產(chǎn)品，普洱茶與其他茶類最大的不同就在于：普洱茶 在一定時期內(nèi)、在合適的倉儲條件下會表現(xiàn)出“陳化生香 ”，即越陳越香的品質(zhì)特點 ，“陳化生香 ”是普洱茶吸引消費者和培養(yǎng)消費者忠誠度的重要因素，也是決定普洱 茶價格的重要因素。目前國內(nèi)對普洱茶香氣成分已開展了大量的研究，也取得了可 喜的研究成果。但是目前報道的香氣分析方法主要以感官分析中的感官審評法和氣相色譜儀一質(zhì)譜聯(lián)用 (GC—MS)的儀器分析為主，同屬感官審評法之一的電子鼻技術在普洱茶香氣成分的研究領域、特別是對普洱熟茶香氣的研究仍處在起步階段。因此，本文選取同一廠家，茶葉等級、加工、倉儲等條件一致，年份不同 (2006—20l5年 )的普洱熟茶 (餅茶 )標準樣為研究材料 ，以干茶 、茶湯 、葉底的香氣成分 為研究對象，利用電子鼻對研究材料的香氣物質(zhì)開展了研究，以期為普洱熟茶年限 的判別確立一種有別于人為感官審評的實用的分析方法。研究結(jié)果表明：在 10 個傳感器中，W1W ，w2w ，w1S，W2S和 w5s對干茶、茶湯和葉底香氣靈敏度較 高，對普洱熟茶香氣測定的貢獻率較大，上述傳感器在 2011年的普洱熟茶中靈敏度是最高的，這可能是與普洱熟茶的存儲過程中香氣的變化和組成成分有關。同時 也表明使用電子鼻研究普洱熟茶香氣時，選擇使用上述5個傳感器較好；在分析方 法中，主成分分析方法 (PCA)能很好地區(qū)分不同年份普洱熟茶干茶、茶湯和葉底香氣，且年份差別越大，分離效果越好；線性判別分析 (LDA)和傳感器區(qū)分貢獻率分 析 (Loadings)能很好地區(qū)分干茶、茶湯和葉底的香氣。總體而言，PCA 的分析效果 優(yōu)于 LDA 分析結(jié)果，以干茶為分析樣品開展電子鼻技術對普洱熟茶香氣的研究優(yōu) 于茶湯和葉底，而且年份差別越大，分離效果越好。另外，通過傳感器區(qū)分貢獻率 分析可知，傳感器 w1w (對硫化物敏感 )、W1S(對甲烷敏感 )、W2W (對芳香成分 、有機硫化物敏感 )和 W2S(對乙醇敏感 )在判斷普洱熟茶中起到了較大的作用，表 明普洱熟茶儲藏期間其揮發(fā)性有機硫化物、甲烷、部分芳香型化合物和乙醇類物質(zhì) 可能發(fā)生了較大變化，這為更好地 利用電子鼻來判斷普洱熟茶的年限提供了依 據(jù)。
來源：感官科學與評定 轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻：羅美玲,田洪敏,楊雪梅,占琪,劉瑩亮,穆麗紅,劉福橋,呂才有,李家華.電子鼻技術對普洱熟茶香氣判別的研究[J].西南大學學報(自然科學版),2018,40(08):16-24.轉(zhuǎn)載請注明來源。
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