利用樱花提取物和单宁酶处理来提升红茶的风味:基于分子感官科学和化学计量学的研究

时间:2026年1月21日
来源:Food Research International

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樱桃黑茶加工中单宁酶与花材协同作用提升香气及抗氧化能力,首次构建香气轮盘并鉴定(E)-2-己烯醛等特征成分。

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Xin Meng|Yijun Wang|Lianyao Cai|Huan Sun|Yiran Song|Wei Tao|Ying Gao|Chaohong Fu|Yong-Quan Xu
福建农林大学园艺学院,中国福州350002

摘要

红茶因其独特的风味而成为全球最受欢迎的茶叶类型。茶叶生产商和科学家致力于开发具有更好、更特殊风味的新型红茶。在本研究中,加工过程中向红茶中添加了樱花和单宁酶,并通过分析感官品质、非挥发性和挥发性成分的含量以及抗氧化能力来评估它们对红茶香气和口味的影响。结合分子感官科学,进一步验证了樱花红茶的特征香气化合物。结果表明,在红茶发酵阶段添加樱花和单宁酶有效改善了红茶的香气特征、口感及其抗氧化能力。本研究首次建立了樱花红茶的香气轮,并系统地表征了其特征香气化合物,为樱花红茶的研发和生产奠定了基础。

引言

红茶以其甜美的口感和芳香而闻名。作为中国六大主要茶类之一,它备受喜爱。在酶促氧化过程中,新鲜茶叶中的多酚化合物转化为茶黄素和芳香物质,从而赋予红茶独特的品质特征。传统的茶叶香气赋予方法是将茶叶浸泡在新鲜花香中(Zhao等人,2025年)。根据不同的花香来源,芳香茶可分为茉莉花茶、玫瑰花茶、桂花茶等。茉莉花茶和玫瑰花茶的加工技术在国内和国际上已经得到了广泛发展,而樱花红茶的研究仍处于早期阶段。樱花树(Prunus subg. Cerasus sp.)属于蔷薇科Cerasus亚属,原产于喜马拉雅山脉周围的北半球温带地区(Li等人,2016年),因其美丽的花朵而备受珍视。除了园艺和观赏价值外,樱花在医学和文化中也具有重要意义(Liu等人,2024年)。一个代表性的品种是关山樱花树(Cerasus serrulata cv.Sekiyama),属于Prunus serrulata var. lannesiana(Carri.)Makino)。目前关于樱花的研究主要集中在其生物学特性上(Hou等人,2024年;Matsumoto,2017年)。例如,研究表明樱花提取物具有抗氧化、抗凋亡和抗炎作用(Matsuura等人,2008年;Wang等人,2019年;Zhang等人,2014年)。此外,关山樱花富含黄酮类、酚类和色素,其抗氧化、抗炎和抑菌效果已经得到证实(Li等人,2023年)。自2022年被批准作为食品原料以来,关山樱花在食品工业中重新引起了关注(Li等人,2023年)。然而,关于樱花在芳香茶生产中应用的研究仍然较少。通常,芳香茶是通过将加工过的茶叶与新鲜花朵结合并通过一系列再加工步骤制成的(Li等人,2025年)。高质量的芳香茶往往需要3到6次甚至更多的香气赋予过程。先前的研究表明,在红茶加工的不同阶段添加新鲜花朵会影响最终的香气特征(Meng等人,2024年;Zhang等人,2021年)。然而,目前关于樱花的研究主要集中在园艺方面,对樱花红茶的加工技术和香气品质的关注较少。
单宁酶酰基水解酶(EC 3.1.1.20),简称单宁酶,可以催化没食子单宁中的酯键和缩酮键的水解,释放出没食子酸(GA)和葡萄糖(Aharwar & Parihar,2018年;Tang等人,2024年)。在茶叶工业中,单宁酶具有多种功能。例如,在茶叶加工过程中添加单宁酶可以促进没食子酸化儿茶素水解为非没食子酸化儿茶素和没食子酸,有助于减少茶汤中的泡沫并改善色泽(Cao等人,2019年)。单宁酶还能减轻夏茶和秋茶的苦味,同时增强其甜味余味(Cao等人,2019年;Zhang等人,2016年)。此外,单宁酶不仅可以减少茶叶储存过程中的沉淀物形成,还能降低绿茶浓缩液的沉淀并改善储存后的口感(Wang等人,2020年)。另外,在茶汁发酵过程中添加单宁酶有助于生产茶饮料,提高茶黄素含量(Liang, Wang, Chen等人,2024年)。除了在茶叶中的应用外,单宁酶还存在于果汁和葡萄酒等饮料中,可能导致苦味、浑浊和收敛性。因此,在各种食品和饮料行业中通常需要对单宁酶进行酶处理以调整其性质(Aharwar & Parihar,2023年)。
分子感官科学能够在分子水平上对香气化合物进行定性和定量分析,从而精确确定风味特征、它们的动态变化以及准确重建风味特征。因此,它已被广泛应用于香气活性和味道活性化合物的研究(He等人,2025年;Pu等人,2022年)。研究茶叶香气的常用方法包括香气富集、化学鉴定、定量检测、香气重建和感官分析。常用的技术包括液-液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)、真空蒸馏、固相微萃取(SPME)、气相色谱-质谱(GC–MS)、气相色谱嗅觉法(GC-O)、感官定量描述分析(QDA)、香气提取物稀释分析(AEDA)、气味活性值(OAV)等(Feng等人,2019年;Zhou等人,2025年)。特别是QDA已被证明是一种可靠的感官研究方法,通过使用标准化参考标准对评估人员进行了培训,并将其校准到线性尺度上,从而能够量化味道和香气的强度(Zheng等人,2025年)。
本研究探讨了在红茶加工的不同阶段添加樱花对其香气特征的影响。此外,还研究了添加单宁酶是否能够改善樱花红茶的口感。使用GC–MS、GC-O、香气重组和缺失实验以及定量描述分析(QDA)和气味活性值(OAV)计算来鉴定和验证关键香气活性化合物。同时,通过感官评估和质量成分分析来表征樱花红茶的风味。同时,使用ABTS+和FRAP试验研究了樱花添加和单宁酶处理对红茶抗氧化能力的影响。基于这些分析,确认了樱花的特征香气成分,并构建了樱花红茶的香气轮。

材料与化学品

新鲜茶叶为一芽两叶或三叶,采自2024年4月的中国浙江省磐安县。新鲜樱花于2024年4月在中国浙江省金华市采集。单宁酶(300 U/g,食品级)购自北京Sunson生物技术开发有限公司(北京)。
(−)-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(EC)、(−)-儿茶素(C)、(−)-表没食子儿茶素(EGC)、(−)-表儿茶素没食子酸酯(ECG)

茶汤色泽差异的感官评估与分析

感官评估结果显示,樱花红茶的香气优于普通红茶(BT),而CBBT-1的香气优于其他CBBT品种。CBBT-2的口感评分高于BT和CBBT-1,表明添加单宁酶对CBBT的口感有影响。BT具有甜味,苦味和收敛性较低,而CBBT系列则相反。CBBT-3的茶汤甜度最低,苦味最重。

结论

本研究从感官评估、非挥发性和挥发性成分以及抗氧化能力等方面探讨了单宁酶和樱花对红茶品质的影响。在发酵过程中添加樱花时,获得了最佳品质的红茶。由于关山樱花的特征香气成分包括(E)-2-己烯醛、芳樟醇、壬醛和己醛等醛类物质,

CRediT作者贡献声明

Xin Meng:撰写——初稿撰写、研究设计、数据分析。Yijun Wang:研究设计。Lianyao Cai:研究设计。Huan Sun:研究设计。Yiran Song:研究设计。Wei Tao:研究设计。Ying Gao:撰写——审稿与编辑。Chaohong Fu:资源协调。Yong-Quan Xu:撰写——审稿与编辑、项目管理和资金申请。

利益冲突声明

C-HF受磐安生态农业发展有限公司的资助。其余作者声明本研究在没有任何可能被视为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行。

致谢

本研究得到了浙江省科学技术合作项目(2024SNJF028)、CARS-19专项基金以及中国农业科学院创新项目的支持。

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