黄金茶工夫红茶的甜味量化及其与主要滋味物质相关性分析

余鹏辉，黄 浩，赵 熙，钟 妮，龚雨顺，郑红发,*

（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，湖南 长沙 410128；3.湖南农业大学 国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

红茶滋味是茶汤中多种呈味物质的综合体现，主要包括呈涩味的儿茶素和黄酮苷类，呈苦味的咖啡碱，呈鲜味的茶氨酸，呈甜味的氨基酸、单糖和双糖，呈酸味的没食子酸等[1-4]。以往研究多集中在红茶苦涩味及其相关物质[5-7]，认为红茶滋味以涩味为主，而甜味在滋味中强度较低，甜味物质与红茶滋味呈现的相关性不显著[8]。然而在工夫红茶国家标准（GB/T 13738.2—2017《红茶第2部分：工夫红茶》）中，对特级中小叶种工夫红茶滋味描述为醇厚甘爽。国内不少特色工夫红茶滋味上具有“甘”或“甜”特征，如祁门红茶滋味甜醇[9]、湖南红茶滋味甜醇带鲜[10]。此外，滋味甜纯和非甜纯的工夫红茶可被电子舌区分[11]，不同产地、季节的红茶甜味强度存在明显差异，甜味强度的差异归因于滋味物质种类和含量的不同，但现阶段与红茶甜味强度密切相关的滋味物质尚不明确。

近年来，不少研究对照参照物溶液进行茶汤甜味量化，葡萄糖溶液[12]和蔗糖溶液[13]均被作为甜味参照物用于尺度量化绿茶甜味。本研究参照以往甜味量化方法，评价黄金茶工夫红茶甜味强度，检测甜味及其他滋味物质含量，进而分析甜味强度与主要滋味物质含量相关关系，以期为工夫红茶甜味量化及品质评判提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶样为同等级（鲜叶原料为黄金茶1号的1芽1叶）不同厂家、具有黄金茶红茶滋味品质特征的7 个工夫红茶（S1～S7），加工时间为2018年3月27日—4月5日，产地为湖南省湘西土家族苗族自治州。茶样磨碎过筛后置于-20 ℃冰箱，待测。

氨基酸标样、氨基酸衍生试剂包、AccQ.Tag洗脱液美国Waters公司；乙腈、甲醇、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺（均为色谱纯） 美国天地有限公司；D-葡萄糖、D-果糖、D-蔗糖标准品（纯度均为99.5%），D-麦芽糖标准品（纯度99.0%） 美国Sigma公司；咖啡碱、没食子酸、儿茶素（catechin，C）、表没食子儿茶素（epigallocatechin，EGC）、没食子儿茶素（gallocatechin，GC）、表儿茶素（epicatechin，EC）、表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（gallocatechin gallate，GCG）标准品（纯度≥98%） 成都曼斯特生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

e2695型高效液相色谱仪 美国Waters公司；LC-20AT高效液相色谱仪 日本岛津公司；ELSD-2000ES蒸发光散射检测器 美国Alltech公司；HH-2数显恒温水浴锅 北京市永光明医疗设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工夫红茶甜味量化评分

参照岳翠男[13]和Dai Weidong等[14]滋味量化评分方法并稍作修改。以不同质量浓度蔗糖溶液作为甜味分数参照物质，即蔗糖质量浓度0、1、2、3、4、5 mg/mL分别代表0、1、2、3、4、5 分甜度参照溶液。参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》冲泡茶叶，将冲泡所得茶汤稀释1 倍，并与不同质量浓度梯度蔗糖溶液的甜度对比，量化评价不同茶汤的甜度。评审前，先初选10 名具有高级评茶员资质的专家，经过培训和盲测，最终筛选出7 名专家独立完成甜味量化评价。审评过程中，每次用汤勺取5 mL左右参照溶液或茶汤，吮吸至口腔前部并由舌尖在口中搅拌，感受舌尖甜味强度，吐出茶汤后立即（避免回甘影响）进行记录，每次品尝茶汤或者蔗糖溶液后需用纯净水漱口，相邻评价之间休息1 min，避免味觉疲劳。

1.3.2 单糖和双糖检测

参照袁勇等[15]高效液相色谱-蒸发光散射检测法并略作修改。分别取3.000 g磨碎茶样，加入450 mL纯净水浸提45 min，经滤纸过滤后，冷却定容至500 mL容量瓶中，用0.45 μm水膜过滤备用（下同）。

高效液相色谱检测条件：Alltech Prevail Carbohydrate ES色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；进样量为10 μL；柱温：35 ℃；流速：1.0 mL/min；漂移管温度：90 ℃；气流：2.8 L/min；流动相为水（A相）和乙腈（B相），流动相梯度洗脱程序：0～14 min，15% A、85% B；14～16 min，15%～30% A、85%～70% B；16～28 min，30% A、70% B；28～32 min，30%～15% A、70%～85% B。

1.3.3 氨基酸组分检测

采用Waters公司AccQ.Tag的方法[16]。18 种氨基酸标准液用0.1 mol/L HCl溶液溶解定容，过膜后备用。取样品液与标准液各10 μL，加入20 μL和70 μL缓冲液，涡旋混合10 s后静置1 min，然后55 ℃加热10 min。色谱柱：Waters AccQ.TagTM（3.9 mm×150 mm，5 μm）；检测波长248 nm；进样量10 μL；柱温37 ℃；流速1.0 mL/min；流动相：A为10% AccQ.TagTM液，B为60%乙腈；流动相梯度洗脱程序：0～15 min，100%～93% A、0%～7% B；15～19 min，93%～90% A、7%～10% B；19～32 min，90%～67% A、10%～33% B；32～34 min，67%～0% A、33%～100% B；34～37 min，0% A、100% B；37～39 min，0%～100% A、100%～0% B；39～45 min，100% A、0% B；外标法定量。

1.3.4 其他主要滋味物质检测

水分测定：GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》；儿茶素组分、没食子酸和咖啡碱的测定：参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》中高效液相色谱法；茶黄素、茶红素的测定：参照系统分析法。

1.3.5 儿茶素对甜味物质呈味的影响

EGCG作为儿茶素类代表物，蔗糖作为甜味代表物。将不同质量（12.5、25.0、37.5、50.0、62.5 mg）的EGCG分别添加到3 mg/mL的蔗糖溶液（100 mL）中，搅拌均匀，配制成蔗糖和EGCG的混合溶液。按照1.3.1节方法分别量化不同混合溶液的甜度。

1.4 数据统计

2 结果与分析

2.1 工夫红茶茶汤甜味量化评价

图1 黄金茶工夫红茶甜味强度得分Fig. 1 Sensory scores for sweetness intensity of Huangjincha Congou black tea

如图1所示，甜味强度得分排序为茶样S1＞S2＞S5＞S3＞S6＞S4＞S7。S1甜味最为明显，强度得分为2.95，略高于茶样S2甜味强度，显著高于其他茶样的甜味强度（P＜0.05）。茶样S2、S3、S5和S6的甜味强度得分差异不显著（P＞0.05），茶样S4和S7甜味强度得分显著低于其他茶样甜味强度得分（P＜0.05）。

2.2 工夫红茶主要甜味物质分析

红茶茶汤中甜味物质主要有可溶性糖类和部分甜味氨基酸[2]。可溶性糖类主要指茶汤中的单糖和双糖，袁勇等[15]采用高效液相色谱-蒸发光散射检测法测定茶叶中主要单糖和双糖，发现安化工夫红茶中单糖和双糖主要为麦芽糖、葡萄糖、果糖和蔗糖，其他单糖和双糖均未检出，因此本研究主要测定黄金茶工夫红茶中以上4 种糖类。甜味氨基酸则包括甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸[17-18]。

图2 黄金茶工夫红茶中果糖（A）、葡萄糖（B）、蔗糖（C）、麦芽糖（D）含量Fig. 2 Contents of fructose (A), glucose (B), saccharose (C), and maltose (D) in Huangjincha Congou black tea

由图2可知，7 个茶样中麦芽糖含量均高于其他糖类。茶样S2中果糖和葡萄糖含量显著高于其他茶样，茶样S3中果糖和葡萄糖较高，茶样S2和S5中蔗糖含量高于其他茶样中含量，S1中麦芽糖质量分数最高，为1.75%。

图3 黄金茶工夫红茶中丝氨酸（A）、甘氨酸（B）、苏氨酸（C）、丙氨酸（D）、脯氨酸（E）含量和甜味氨基酸总量（F）Fig. 3 Contents of serine (A), glycine (B), threonine (C), alanine (D),proline (E), and total sweet amino acids (F) in Huangjincha Congou black tea

由图3可知，黄金茶工夫红茶中5 种甜味氨基酸含量均较低，以丝氨酸含量最高，质量分数在0.13%～0.33%之间，脯氨酸次之，质量分数在0.07%～0.16%之间。茶样S2和S3的甜味氨基酸总量显著（P＜0.05）高于其他茶样，茶样S1、S4、S5、S6和S7中甜味氨基酸含量差异不显著（P＞0.05）。

2.3 工夫红茶其他主要滋味物质成分分析

对不同甜度的黄金茶工夫红茶中其他主要滋味物质含量进行测定，表1表明，7 个茶样的主要滋味物质中，儿茶素总量差异最大，变异系数为43.31%，茶氨酸总量的变异系数大小次之，均超过20%。茶黄素和茶红素含量变异系数分别为19.50%和15.00%，茶样中含量差异明显。没食子酸和咖啡碱在7 个茶样中变异系数较小，含量差异不大。茶样S1中儿茶素总量明显低于其他茶样，茶氨酸含量却明显高于其他茶样；茶样S7中茶氨酸含量最低，与茶氨酸含量最高的茶样S1的极差为1.06%。7 个茶样中已检测的4 种糖类总量差异明显，变异系数为30.37%，以S1总量最高，为2.08%（表1）。

表1 黄金茶工夫红茶主要滋味物质含量Table 1 Contents of the main taste compounds in Huangjincha Congou black tea %

2.4 甜味强度与主要滋味物质相关性分析

对黄金茶工夫红茶甜味强度与主要滋味物质的关系通过Pearson相关性进行分析。由图4可知，甜味物质（包括单糖、双糖和甜味氨基酸）和茶氨酸含量均与甜味强度呈正相关，儿茶素、没食子酸、咖啡碱、茶黄素和茶红素含量与甜味强度呈负相关。糖总量与甜味强度呈显著正相关（P＜0.05），相关系数为0.781；儿茶素总量、茶黄素含量与甜味强度呈显著负相关（P＜0.05），相关系数分别为-0.811和-0.781。

图4 甜味强度与主要滋味物质相关性Fig. 4 Correlation between sweetness intensity and main taste compounds

2.5 儿茶素对糖类物质甜度的影响

图5 不同质量浓度EGCG溶液对蔗糖溶液（3 mg/mL）甜度得分的影响Fig. 5 Effect of different concentrations of EGCG on sensory score for sweetness intensity of saccharose solution

由图4可知，儿茶素总量和茶黄素含量与黄金茶工夫红茶甜味强度呈显著负相关，为进一步验证儿茶素、茶黄素（多聚儿茶素的一种）对甜味物质甜度的影响，以EGCG为儿茶素类代表物，添加不同质量的EGCG到3 mg/mL蔗糖溶液中，比较EGCG添加前后甜味强度差异。如图5所示，由0.125 mg/mL的EGCG和3 mg/mL的蔗糖组成混合溶液的甜度与3 mg/mL蔗糖的甜度无显著差异（P＜0.05），而由0.25、0.375、0.5 mg/mL和0.625 mg/mL EGCG溶液和3 mg/mL蔗糖溶液组成混合溶液的甜度均极显著（P＜0.01）低于3 mg/mL蔗糖的甜度。在实验使用的EGCG质量浓度范围内，EGCG质量浓度越高，混合溶液的甜度越低，对蔗糖甜味呈现的影响越大。

3 讨论与结论

黄金茶是高氨基酸茶树资源[19]，由黄金茶鲜叶加工而成的工夫红茶品质优良，滋味甜醇带鲜。本研究对黄金茶工夫红茶甜味进行量化及相关性分析，发现不同厂家的黄金茶工夫红茶甜味强度差异明显；甜味物质中麦芽糖是含量最高的糖类，丝氨酸是含量最高的甜味氨基酸；儿茶素类物质EGCG可降低蔗糖溶液的甜味强度。

甜味是工夫红茶的分属滋味之一，但目前针对工夫红茶甜味评价的研究却不多，这可能与甜味在滋味中强度较低有关[2]。前期研究[20-22]多对茶汤总体滋味进行感官综合评价，本研究通过培训并筛选审评人员，对比甜味参照溶液，从单一分属滋味（甜味）量化强度，有助于进一步评判工夫红茶滋味品质。基于本研究的量化方法，发现不同厂家的黄金茶工夫红茶滋味甜度差异明显。

工夫红茶中不同含量的甜味物质影响了滋味甜度的呈现。本研究发现麦芽糖是黄金茶工夫红茶中含量最高的一种糖类，这与银霞等[23]研究结果一致。Scharbert等[2]认为茶叶中糖含量较低，且其阈值高于茶汤中含量，含量与阈值的比值小于0.1，糖类对甜味强度的影响很小。也有人认为，在茶汤中茶多酚与糖类存在相互作用，糖类可降低多酚类物质引起的涩味[24-25]。雷攀登等[9]研究发现，不同级别的祁门红茶可溶性糖含量高，其滋味呈现甜醇。前期研究[26-28]多通过检测可溶性糖总量和游离氨基酸总量分析滋味特征，本研究通过检测呈味的单糖、双糖和甜味氨基酸组分分析，发现果糖、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖等糖类和甜味氨基酸含量均与甜味强度呈正相关，且糖总量与甜味强度呈显著正相关。

工夫红茶中其他主要滋味含量同样影响甜味的呈现。李小嫄[29]研究认为茶多酚、茶黄素、氨基酸含量与茶汤甜度呈负相关但不显著，咖啡碱含量与茶汤甜度呈极显著负相关。本研究发现茶氨酸与甜味强度呈正相关，儿茶素、咖啡碱、没食子酸、茶黄素、茶红素含量与黄金茶工夫红茶甜味强度呈负相关，且儿茶素总量和茶黄素含量与甜味强度呈极显著负相关，研究结果的差异可能与不同的甜味评价方法有关。本研究分析具有显著相关性的两类物质间相互作用，发现添加一定质量浓度（≥0.25 mg/mL）的EGCG可显著降低蔗糖溶液原有甜味强度，与前期研究结果一致[13]。较低质量浓度的EGCG即可对甜味的呈现造成显著影响，因此已有研究根据多酚类物质含量对红茶滋味类型进行区分和判别[30]。

本研究在量化评价黄金茶工夫红茶甜味强度过程中，虽发现糖总量和儿茶素总量与甜味强度显著相关，然而仅分析了儿茶素类中EGCG对糖类甜度的降低作用，未能系统探明其他物质（如茶黄素等）与甜味物质间的互相作用，影响工夫红茶甜味呈现的综合因素有待后期进一步研究。