JAFC：上海交通大学魏新林采用代谢组学揭示青砖茶加工过程中代谢特征和感官品质变化规律

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上海交通大学魏新林采用代谢组学揭示青砖茶加工过程中代谢特征和感官品质变化规律

导 读

2020年4月14日，上海交通大学Cheng Lizeng、魏新林*、上海师范大学王元凤*等在Journal of Agricultural and Food Chemistry（1区，IF：3.571）在线发表了题为“LC-MS-based metabolomics reveals the distinct changes of metabolic profile and sensory quality during Qingzhuan tea processing”的研究文章。

研究者将基于LC-MS的代谢组学与多元分析相结合，以表征青砖茶的化学成分，并研究青砖茶加工对其代谢特征和感官品质的影响。

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研究背景

黑茶是通过对成熟茶叶进行微生物发酵而制成的后发酵茶。最近，有多种健康益处，包括抗肥胖，抗高脂血症，抗糖尿病，和护肾，这些功效已在黑茶及其生物活性成分中得到证明。根据其来源和制造技术，黑茶通常可分为几种类型：云南普洱茶，湖南茯砖茶，湖北青转茶和广西六堡茶。与其他类型的茶（通过茶叶中的内源酶发酵）不同，黑茶是通过微生物发酵产生的，其中许多原生微生物在茶叶中旺盛生长并引发一系列生化反应。微生物发酵赋予黑茶独特的风味和多种健康益处。因此，黑茶越来越受欢迎。

青砖茶（QZT）是仅在中国湖北省某些地区生产的一种黑茶。传统上，QZT是生活在新疆和西藏地区各族人民日常生活中必不可少的茶饮料。如今，QZT已成为一种具有地理标志的民族特殊产品，并作为维持文化传统的一种社会饮品而消费。最近的研究表明，QZT具有抗肥胖，降血脂，抗糖尿病，anti-Mets，和抗氧化剂等功效。为了制作QZT，将夏季收获的成熟茶叶杀青以使内源酶失活，然后进行晒干。将晒干的茶叶，即青毛茶，在高湿度和高温条件下渥堆发酵（微生物发酵）15-20 d。随后，筛选出发酵茶叶并混合，压制和低温干燥（SPD工艺）以生产最终的QZT产品。其中，微生物发酵被认为是形成QZT特征感官品质的关键步骤。在此阶段，发生了一系列生化反应，包括原料通过真菌和酶的分解，微生物的代谢以及微生物和茶原料中各种代谢物之间的复杂相互作用。因此，微生物发酵会极大地改变生茶叶的原始成分，并赋予黑茶特殊的感官品质。已经证明，普洱茶不经过微生物发酵，就无法形成其独特的感官品质。

黑茶的化学特性和感官品质随茶品种，加工方法和产地的不同而有很大差异。与普洱茶类似，QZT是一种通过微生物发酵生产的黑茶，但它是由不同的茶品种制成的：普洱茶是由Camellia sinensis var. assamica制成的，而QZT是由Camellia sinensis var. sinensis制成。不同茶品种的茶叶在植物化学特征上明显不同。此外，不同种类的黑茶的加工方法也大不相同。例如，六堡茶是在15-18％的水分，25-55 ℃，微生物发酵0.5-0.8 d，而QZT在含水量25-35％的条件下进行微生物发酵，在50-65 ℃的温度下发酵15-20 d。茶加工方法的这些差异导致其化学成分和感官质品质发生变化。此外，黑茶是用本地微生物发酵而成的，具有明显的地理特征。例如，茯砖茶是由冠突散囊菌主导发酵，而青砖茶主要用烟曲霉和枯草芽孢杆菌发酵。这些本地微生物的差异显著影响了黑茶的代谢特性和感官质量。由于茶品种，加工方法和产地的这些差异，QZT在化学特征和感官特性方面可能与其他类型的黑茶完全不同。

研究思路

尽管QZT因其独特的风味和健康益处而广受青睐和消费，但对其化学特性以及QZT加工（尤其是微生物发酵）如何影响其代谢特性和感官品质知之甚少。液相色谱与串联质谱联用（LC-MS）可以同时量化植物样品中的数百种内源代谢产物，是表征茶加工过程中代谢变化的有效代谢组学工具。在本文中，研究者将基于LC-MS的代谢组学与多元分析相结合，以表征QZT的化学成分，并研究QZT加工对其代谢特征和感官品质的影响。

研究结论

青砖茶（QZT）是中国湖北省生产的一种独特的黑茶。在当前的研究中，液相色谱-质谱联用（LC-MS）和多变量分析用于表征QZT的化学成分，并研究QZT加工对其代谢谱和感官品质的影响。在QZT加工过程中，多酚和类黄酮的含量显著降低，而多糖的含量则保持稳定，而茶黄素的含量却反而增加。基于LC-MS的代谢组学分析表明，微生物发酵（MFT）后的茶样品与微生物发酵（UFT）之前的茶样品有显著差异，而MFT与QZT非常相似。共鉴定出102种化合物，它们是QZT加工引起的代谢变化的关键代谢物，儿茶素和类黄酮的含量显著降低，并且形成了一些新型酚酸和儿茶素衍生物。QZT的感官品质主要是在微生物发酵过程中形成的，大大降低了生茶叶的涩味和苦味，并产生了其特有的木质和陈香气以及醇厚的味道。这些结果表明，微生物发酵是改变生茶叶的代谢特性并形成QZT感官品质的关键过程。

魏新林

魏新林，博士、 研究员、博士生导师，十三五重点研发项目首席科学家、中国茶叶流通学会专家委员会委员、中国茶叶学会深加工专业委员会委员、浙江省茶跨界开发综合利用重点实验室学术委员、上海市茶叶协会专家委员会主任、上海市食品安全风险评估专家委员会委员、中国农产品加工与贮藏分会常务理事、上海市食品添加剂和配料行业协会秘书长。

2004年江南大学食品科学博士毕业，长期从事茶和食品安全与健康方面的研究和开发工作，主持国家十三五重点研究计划项目、国家863计划项目、上海市重大重点项目20多项。以第一作者和通讯作者在J Agri Food Chem等杂志发表SCI论文40多篇，出版书籍6本，制定国家食品安全标准6项。

研究方向：食品加工与质量安全。（1）茶叶质量安全与健康；（2）食品安全快速检测；（3）农产品精深加工与功能性食品

http://www.agri.sjtu.edu.cn/Data/View/4241

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