绿茶滋味物质的研究进展

银 霞，黄建安，张曙光，刘仲华*

（1.湖南省农业科学院 茶叶研究所，湖南 长沙 410125；2. 湖南农业大学 茶学教育部重点实验室，国家植物功能成分利用工程技术中心，湖南 长沙 410128）

茶叶滋味是人体感官味觉对茶汤中水溶性物质的综合感受。茶叶中的水溶性物质含量约为30%～48%，其主要呈味物质包括茶多酚、咖啡碱、氨基酸、可溶性糖、有机酸等，在这些物质的共同作用下，形成了茶叶特有的滋味特点。施兆鹏等根据前人研究报道将茶叶中的呈味物质归纳为涩味物质、苦味物质、鲜味物质、甜味物质和酸味物质，茶叶中的滋味主要是苦味和涩味，其次是鲜味，甜味较弱；若绿茶的滋味以10分计算，则各种滋味分属比重分别为：涩味4.17、苦味3.44、鲜味1.42、甜味0.53；酸味和咸味较弱，在0.3以下[1]。

1 涩味物质

茶叶的涩味即“收敛性”，是由多羟基化合物同人唾液中富脯氨酸蛋白络合而成，形成疏水性网状结构，刺激粘膜下神经产生所致。不同于苦味等由味蕾感觉的基本味，涩味是一种扩散的位置不固定的口感，持续时间建立通常需要15～20 s，然后逐渐降低[2]。该络合结构具有弹性固体和黏性流体的双重特性，可被唾液或外力缓慢清除[3]。

茶叶中的涩味物质主要是多酚类，包括黄烷醇类、黄烷酮类、黄酮醇类、酚酸和缩酚酸类、花色素类，其中黄烷醇类含量最高，约占多酚总量80%，以儿茶素为主要代表。

1.1 儿茶素

儿茶素最初由德国尼斯凡爱·生倍克于18世纪30年代在他的医学报告中提出，其基本结构经傅洛依登堡确定为2-苯基苯并吡喃环。茶鲜叶中含量最多的6种儿茶素分别是L-EGCG、L-ECG、L-EGC、DL-C、L-EC和 DL-GC， 占茶叶干重12%～24%。Sanderson[4]测定了儿茶素的阈值和性质，表明酯型儿茶素是涩味的主体，简单儿茶素无涩味，仅有苦味。Ding[5]等人对儿茶素等研究发现，除EC外，其他儿茶素如EGCG、ECG、EGC等均与茶叶涩味明显相关。Scharbert[6]等用吸入-吐出技术测定儿茶素的阈值表明茶叶中涩味主要是酯型儿茶素，主要儿茶素的识别阈值在190 μmol/L(EGCG)～930 μmol/L(EC)之间。

绿茶加工过程中，儿茶素发生一系列的生化反应，从而有利于绿茶滋味品质形成。一是儿茶素通过水解反应，酯型儿茶素水解成简单儿茶素，从而降低苦涩味，通常杀青过程能降低多酚15%；二是通过异构反应，顺式儿茶素形成反式儿茶素，使茶汤鲜洁爽口，如茶叶加工过程中EGCG湿热条件下转变为GCG；三是儿茶素氧化产物酮琨与蛋白质中的硫基相结合形成大分子不溶性化合物，减少苦涩味提高浓醇口感[7]。

1.2 黄酮苷和黄酮醇苷

黄酮苷类物质是指黄酮与各种糖结合形成的化合物，占茶叶干重的0.02%左右。大岛等1953年从茶叶中分离并鉴定了山奈酚、槲皮甙、槲皮素等9种黄酮醇及其苷，后来的研究者从茶叶中鉴定出更多的黄酮醇苷，主要是山奈酚、槲皮素和杨梅素及其单糖苷、二糖苷和三糖苷[25]。

近年来研究表明，黄酮苷类物质对茶叶滋味有重要贡献。黄酮苷化合物呈柔和的涩味，并且可增强咖啡碱苦味。Scharbert S[9]等通过滋味稀释技术测定了黄酮苷化合物识别阈值很低（0.00115～19.80 μmol/L之间），比儿茶素阈值低很多。刘阳等[10]测定了龙井茶中11个黄酮苷类物质含量，茶叶在100℃沸水中浸泡5 min时各组分含量为0.003～1.638 mg/g；槲皮素-3-O-芸香糖苷（Que-rut）、槲皮素-3-O-半乳糖苷（Que-gala）和杨梅素-3-O-半乳糖苷（Myr-gala）的 Dot 值均高于10，可能是茶汤滋味的重要贡献物质。

1.3 酚酸

茶叶中酚酸类物质主要包括没食子酸、单宁酸、绿原酸等。没食子酸具有酸味，浓度高时有苦涩感；单宁酸、绿原酸具有苦涩味，并随着浓度增加而加强[11]。

1.4 花青素

花青素在紫色芽叶中含量约为0.5%～1.0%。赵先明[12]通过感官评价阈值测定法测定其阈值是0.4 mg/L，并测定了4月中旬一芽二叶紫色芽叶中花青素含量高达1.14%，是绿色芽叶的57倍，苦涩味指数（浓度/阈值）为0.57，因此认为花青素是紫色芽叶苦涩味的主要影响物质。

2 苦味物质

苦味是酸、甜、苦、咸四种基本味感中最容易被感知的，阈值仅为0.0016%，且在口腔中持续时间比甜、咸、酸味长。苦味对茶汤滋味品质有双重影响，茶汤中短时可化解的苦味会带来清爽愉悦的口感，是滋味良好的表现，而口腔中长时间持续的苦味则会使人产生不快，会影响茶汤口感，茶叶感官审评时后者才评价为苦。

和其他味觉一样，苦味是化学物质刺激味蕾而产生的。苦味物质进入口腔，在味觉细胞上与受体结合后活化，经过细胞内信号转导，引发神经细胞触突后产生兴奋信号，经过一系列传递抵达味觉中枢，最终通过神经中枢整合产生苦味感知[13]。苦味物质和受体的结合机理尚未明确，目前主要存在有空间专一性学说、内氢键学说和三点接触学说[14]。

茶叶中的苦味物质主要包括生物碱、儿茶素、氨基酸、茶皂素等，其中儿茶素等多酚类物质同时具有苦味和涩味。对大量苦味物质结构研究发现，其分子内部有强疏水部位，推测疏水部位和味觉细胞膜之间的疏水性相互作用的强度决定苦味持续时间的长短。

2.1 咖啡碱

茶叶中生物碱主要是嘌呤碱类，包括咖啡碱、可可碱和茶叶碱三类，其中咖啡碱含量最多，占干物质2%～5%，是单纯的苦味物质，阈值低，易被人体感知。Scharbe[9]等通过滋味稀释技术确定咖啡碱的阈值是500 μmol/L；赵先明[12]等测定表明咖啡碱的阈值是0.3 mg/mL，均低于花青素（0.4 mg/mL）和儿茶素（0.8 mg/mL）；徐文平[15]采用审评法，茶汤中的咖啡碱含量约为4～6.9倍阈值。

目前对茶汤中咖啡碱苦味贡献存在争议。一直以来，咖啡碱因其低阈值而被认为是茶汤苦味的主要物质，童华荣等[16]研究表明咖啡碱与茶汤苦味正相关。而施兆鹏[17]等对春茶和夏秋茶进行品质成分分析发现，夏秋茶苦味明显增加，但咖啡碱含量并未明显上升，因此没有把咖啡碱列为夏秋茶苦味贡献物质，而是提出夏秋茶中含量明显上升的茶多酚是形成苦涩味的主要物质；徐文平[15]研究发现，虽然四川夏季绿茶咖啡碱含量从38.70 mg/g增加到45.15 mg/g，然而由于咖啡碱水溶性好，每克干茶中浸出的咖啡碱大都保持在25 mg左右，茶汤中咖啡碱含量差别不大，因此认为造成茶汤间苦味差异并非是咖啡碱单独起作用，而是咖啡碱和其他物质综合作用的结果；刘爽[18]研究也发现咖啡碱与苦味并未呈现显著相关。出现这种完全不同的结果，可能主要是分析方法不同所导致。

咖啡碱与其他成分协作对茶汤苦味是增强还是减弱也有不同看法。一种观点是咖啡碱与儿茶素形成氢键络合物，阻止儿茶素与唾液的结合，降低茶汤中的苦味[19]；杨亚军等认为咖啡碱含量在3.8%～4.5%时，可以降低茶汤粗涩感，提高鲜爽度[20]。另一种观点则认为，咖啡碱增加儿茶素的苦味。徐文平[21]研究表明咖啡碱与EGCG混合液的苦味强度高于单一物质所呈现的苦味，但是低于二者苦味之和。

2.2 儿茶素

儿茶素具有苦味和涩味，其苦味比涩味强，酯型儿茶素苦味比简单儿茶素强[22]。Sanderson[4]等对儿茶素滋味性质和阈值进行了测定，认为（-）-EC和（+）-C仅有苦味，没有涩味；（-）-EGCG苦味阈值比（-）-EGC低1.9倍。互为异构体的儿茶素感官性质也存在差异，顺式儿茶素的苦味比反式强，如(-)-EC的苦味强度和持续时间比C强[18]。此外，通过时间-强度感官分析表明儿茶素的苦味和涩味强度、总持续时间随着浓度的增加而增加[11,23]。

2.3 氨基酸

茶叶中游离氨基酸是茶叶品质的重要影响物质，约占干物质量的1%～4%，目前发现20余种。根据呈味特性，氨基酸可分为甜味氨基酸、鲜味氨基酸、苦味氨基酸和无味氨基酸四大类，其呈味特性与分子中侧链R基团的疏水性有关，侧链疏水性较大时，以苦味为主[24]。部分氨基酸因浓度不同，呈现出不同感官特征，如陈宗道、童华荣研究发现浓度1%的茶氨酸鲜味、甜味、酸味和苦味的比例为33.1∶34.7∶18.2∶14.0。苦味氨基酸主要是L-缬氨酸、L-异亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸和L-亮氨酸。刘爽在茶汤中检测到5种苦味氨基酸，占氨基酸总量8.61%[18]。徐文平[25]对四川春夏两季茶样氨基酸组分含量分析后发现，四种苦味氨基酸异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸在夏茶中均高于春茶，认为夏季绿茶苦味的增加不仅在于咖啡碱和EGCG的增加，也在于苦味氨基酸含量的增加。刘爽等[18]利用定量描述法分析21个绿茶样分属滋味与成分关系得出，氨基酸总量与鲜甜呈正相关，苦味氨基酸在不同样品间差异不显著。

2.4 其他物质

黄酮醇类物质约占茶叶干重3%～4%，多以糖苷形式存在，目前鉴定出来的主要有山奈酚、槲皮素、杨梅素及其单糖苷、二糖苷和三糖苷。Price等[26]研究发现黄酮醇苷含量（以总糖苷元计）36.5～88.3 mg/L。Hofmann等[6]通过滋味稀释技术发现以芦丁为代表的黄酮苷类物质自身没有明显的苦味，但是可增加咖啡碱的苦味。

茶皂素味苦而辛辣，是一类齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物，由皂甙元、糖体、有机酸三部分组成，但目前有关茶皂素与茶叶苦味的关系研究甚少。

3 鲜味物质

鲜味是绿茶茶汤区别其他茶类的特征性滋味，“鲜爽”是优质绿茶的重要评价指标。鲜味物质的一般结构规律是含“-O-(C)n-O-”化学结构分子式，其中n=3～9个碳原子的碳链，且碳原子两端带负电荷，以4～6个碳链物质的鲜味强[27]。鲜味主要是谷氨酸盐等羧化物阴离子与口腔的特殊感受器细胞结合[28]，引导舌头唾液分泌带来的一种难以形容的滋味。

3.1 氨基酸

鲜味强度70%来源于氨基酸。鲜味氨基酸主要包括茶氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。刘爽对全国代表性名优绿茶样进行测定，茶汤中这三种鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的67.77%[29]。氨基酸中茶氨酸所占比重最大，约50%以上，一般被认为是绿茶鲜味的重要因子[30]；童华荣[16]也研究表明，茶氨酸与鲜味高度相关，是绿茶品质好坏的重要评价指标。但Helen等[31]研究发现，茶氨酸本身没有味感，超过6 mmol/L时，呈现柔和涩味。刘爽等[29]发现茶氨酸虽然是茶汤中含量最高的氨基酸，但其含量远低于阈值浓度，而只有谷氨酸含量高于阈值浓度，且其含量在鲜味得分高的样品组中高于其他样品得分组，推断谷氨酸才是茶汤鲜味的直接贡献物质，这与Kaneko[32]通过滋味稀释法得到谷氨酸是抹茶中主要鲜味物质结果一致。Shu等[27]研究表明，茶氨酸、甘氨酸、脯氨酸等对谷氨酸鲜味有协同增效作用。

3.2 有机酸

有机酸约占茶叶干物质总量3%左右，主要起调节茶汤滋味作用。Kaneko[32]等通过滋味稀释法对抹茶鲜味成分进行研究，发现琥珀酸、五倍子酸和没食子酸等物质能增加绿茶的鲜味，协同提高谷氨酸鲜味的强度，并首次发现抹茶中存在3-邻-没食子酰奎尼酸的增鲜物质。刘爽[29]研究表明没食子酸、乳酸、琥珀酸、柠檬酸在高鲜组样品中含量高于其他组样品，且没食子酸浓度高于阈值，表明没食子酸对茶汤鲜度直接起作用，其他有机酸可能通过与谷氨酸等物质协作提高鲜度。有机酸组分对茶中滋味影响研究较少，Motono等[33-34]研究清酒、酱油等传统发酵食品中呈味物质时发现，琥珀酸普遍存在，与谷氨酸钠或其他有机酸共同作用提高鲜味[31-32]。翁世兵[35]等研究表明丰富的氨基酸、核苷酸和有机酸是海产品鲜味的共同物质基础。武彬等发现乳酸、琥珀酸含量在虾中含量较高且对鲜味有影响。在食品添加剂中，有机酸也被广泛用作鲜味剂[36]。Yamaguchi等[37]认为核苷酸可以协同提高茶叶中茶氨酸的鲜味，但Horie等[38]则认为由于核苷酸浓度太低，其贡献可以忽略不计。

4 展望

随着科学的进步以及仪器分析手段的改进，绿茶滋味品质成分将会得到进一步研究，滋味物质对绿茶滋味贡献及其相互作用将会进一步明确，不同滋味类型绿茶物质基础将会被揭示，这将为开发特色优质绿茶产品提供理论依据。

[1]施兆鹏. 茶叶审评与检验[M]. 北京：中国农业出版社,2010.

[2]Valentova H, Skrovankova S, Panovska Z, et al. Time–intensity studies of astringent taste[J]. Food Chemistry, 2002, 78(1): 29-37.

[3]Cala O, Pinaud N, Simon C, et al. NMR and molecular modeling of wine tannins binding to saliva proteins: revisiting astringency from molecular and colloidal prospects.[J]. Faseb Journal Official Publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 2010, 24(11): 4281.

[4]Gary W. Sanderson A S R L. Contribution of Polyphenolic Compounds to the Taste of Tea[J]. Acs Symposium, 1976(26):14-46.

[5]Ding Z, Kuhr S, Engelhardt U H. Influence of catechins and theaflavins on the astringent taste of black tea brews[J].Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung,1992, 195(2): 108-111.

[6]Scharbert S, Jezussek M, Hofmann T. Evaluation of the taste contribution of theaf l avins in black tea infusions using the taste activity concept[J]. European Food Research and Technology,2004, 218(5): 442-447.

[7]徐懿，屠幼英，钟小玉. 茶儿茶素异构化研究现状[J]. 中草药, 2008, 39(7): 1106-1109.

[8]Jöbstl E, O'Connell J, Fairclough J P A, et al. Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/Protein Interactions[J].Biomacromolecules, 2004, 5(3): 942.

[9]Susanne Scharbert T H. Molecular Definition of Black Tea Taste by Means of Quantitative Studies, Taste Reconstitution,and Omission Experiments[J]. J Agric Food Chem, 2005 , 53(13) :5377-5384

[10]刘阳，陈根生，许勇泉，等. 冲泡过程中西湖龙井茶黄酮苷类浸出特性及滋味贡献分析[J]. 茶叶科学, 2015(3): 217-224.

[11]Robichaud J L, Noble A C. Astringency and bitterness of selected phenolics in wine[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1990, 53(3): 343-353.

[12]赵先明，王孝仕，杜晓. 茶树紫色芽叶的呈味特征及降低苦涩味的研究[J]. 茶叶科学, 2009(5): 372-378.

[13]任树龙，王亚静，郑银，等. 基于苦味产生机制的掩味策略与评价[J]. 中南药学, 2014(6): 562-566.

[14]刘晶晶. 苦味机理及苦味物质的研究概况[J]. 食品科技,2006(8): 21-24.

[15]徐文平，李大祥，张正竹，等. 绿茶几种化学组分苦涩味非线性回归分析及在感官审评中的应用[J]. 茶叶科学,2010(5): 399-406.

[16]童华荣，金孝芳，龚雪莲. 茶多酚感官性质及其对茶叶涩味的影响[J]. 茶叶科学, 2006(2): 79-86.

[17]施兆鹏，陈国本，曾秋霞，等. 夏茶苦涩味的形成与内质成分的关系[J]. 茶叶科学, 1984(1): 61-62.

[18]刘爽，杨停，谭俊峰，等. 绿茶滋味定量描述分析及其化学成分的相关性研究[J]. 中国农学通报, 2014(24): 40-46.

[19]金孝芳. 绿茶滋味化合物研究[D]. 重庆：西南大学，2007:23.

[20]杨亚军. 茶树育种品质早期化学鉴定Ⅱ. 鲜叶的主要生化组分与绿茶品质的关系[J].茶叶科学, 1991(2).127-131.

[21]徐文平. 四川绿茶苦涩味偏重成因分析及降低苦涩味技术研究[D]. 合肥：安徽农业大学，2010:14.

[22]Robichaud J L, Noble A C. Astringency and bitterness of selected phenolics in wine[J]. Journal of the Science of Food &Agriculture, 2010, 53(3): 343-353.

[23]Thorngate J H, Noble A C. Sensory Evaluation of Bitterness and Astringency of 3R(-)-Epicatechin and 3S(+)-Catechin[J].Journal of the Science of Food & Agriculture, 1995, 67(4): 531-535.

[24]黄建安，施兆鹏，施英，等. 乌龙茶"岩韵"与"音韵"的感官体验及化学特性[J]. 湖南农业大学学报(自科版),2003, 29(2): 134-136.

[25]徐文平，李大祥，张正竹，等. 绿茶几种化学组分苦涩味非线性回归分析及在感官审评中的应用[J]. 茶叶科学,2010(5): 399-406.

[26]Price K P, Mjc R, Barnes KA. Flavonol glycoside content and composition of tea iafusions made commerically available teas and tea products[J]. J.aric. food chem, 1998, 46(7): 2517-2522.[27]Shu K, Kumazawa K, Masuda H, et al. Sensory and structural characterisation of an umami enhancing compound in green tea (mat-cha)[J]. Developments in Food Science, 2006, 43(43):181-184.

[28]Mouritsen O G, Khandelia H. Molecular mechanism of the allosteric enhancement of the umami taste sensation[J]. Febs Journal, 2012, 279(17): 3112-3120.

[29]刘爽. 绿茶鲜爽味的化学成分及判别模型研究[D]. 北京：中国农业科学院, 2014.

[30]赵和涛. 红茶绿茶加工中氨基酸变化及与品质关系[J]. 氨基酸和生物资源, 1990(3): 47-49.

[31]Ekborgott K H, Taylor A, Armstrong D W. Varietal differences in the total and enantiomeric composition of theanine in tea.[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry, 1997, 45(2): 353-363.

[32]Kaneko S, Kumazawa K, Masuda H, et al. Molecular and sensory studies on the umami taste of Japanese green tea[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2006, 54(7): 2688.

[33]Charalambous G, Inglett G E. Chemistry of Foods and Beverages:Recent Developments[J]. Chemistry of Foods＆Beverages Recent Developments, 1982. 24(3): 113-119.

[34]邓云. 食品鲜味物质的性质和检验方法[J]. 世界今日医学杂志, 2002(4): 315-317.

[35]翁世兵，孙恢礼. 海产鲜味物质及海产品特征滋味的研究进展[J]. 中国调味品, 2007(11): 21-27.

[36]何炘，杨荣华. 鲜味物质及其在水产调味品中的应用[J].中国调味品. 2005(4): 3-8.

[37]Horie H, Ujihara T, Kohata K. Analysis of tasty nucleotides in green tea infusions[J]. Tea Research Journal, 2009(93): 55-61.