黑茶产地溯源技术研究进展_钟妮.pdf

茶叶通讯第 50 卷第 1 期Journal of Tea Communication Vol.50,No.1投稿平台：http:/黑茶产地溯源技术研究进展钟妮1,2,3，赵熙1，黄浩1，余鹏辉1，周琳1，郑红发1*，阳湘锋41 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；4 安仁县农业技术 推广中心，湖南 安仁 423600摘要：产地是黑茶的一个重要属性，产地溯源技术不仅可以保障消费者权益，同时也为维护黑茶产品贸易公平提供有效的技术支撑。本文综合分析了近十余年国内外黑茶产地溯源技术，并对有机成分、化学元素、光谱指纹三大类溯源技术的优缺点进行了比较；在此基础上，提出了当前黑茶产地溯源技术存在的问题及今后的发展方向，以期为黑茶产地溯源技术的进一步发展提供参考。关键词：黑茶；产地；溯源技术；有机成分；化学元素；光谱指纹中图分类号：S571.1 文献标识码：A 文章编号：1009-525X（2023）01-24-31Advances in Origin Traceability Technology of Dark TeaZHONG Ni1,2,3，ZHAO Xi1，HUANG Hao1，YU Penghui1，ZHOU Lin1，ZHENG Hongfa1*，YANG Xiangfeng41.Institute of Tea Research,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China;2.Key Lab of Tea Science,Ministry of Education,Hunan Agriculture University,Changsha 410128,China;3.National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals,Hunan Agriculture University,Changsha 410128,China;4.Anren County Agricultural Technology Promote Center,Anren 423600,ChinaAbstract：Origin is an important attribute of dark tea.The ability to determine the geographical origin of dark tea products helps to can not only protect the rights of consumers,but also provide effective technical support for maintaining fair trade.This paper reviews the recent research on origin traceability technology of dark tea，and compares the advantages and disadvantages of three kinds of traceability technologies including organic composition,chemical elements and spectral fingerprint.Finally,this paper prospected the development trend of dark tea origin traceability technology,which provided some reference for the future development of origin traceability technology.Key words：Dark tea,Geographical origin,Origin traceability technology,Organic composition,Chemical elements,Spe ctral fingerprint收稿日期：2022-05-16 修订日期：2023-02-14基金项目：长沙市自然科学基金资助项目（kq2014162），国家现代农业茶叶产业技术体系（CARS-19）第一作者：钟妮（1990），女，湖南株洲人，在读博士研究生，研究方向：茶叶加工与品质化学。*通信作者：郑红发（1975），男，湖南长沙人，研究员，研究方向：茶叶加工与综合利用。E-mail:黑茶是我国特有的茶类之一，具有悠久的边销历史，是边疆人民日常生活的必需品。近年来，因其醇厚的口感和特有的保健功效深受消费者喜爱，呈现出边销、内销、外销处处繁荣的景象。茶树作为多年生植物，其生长发育受土壤、气候、生态环境等诸多地域因素的影响，可见产地对其品质起到了直接作用，并赋予了独特钟妮,赵熙,黄浩,等.黑茶产地溯源技术研究进展 J.茶叶通讯,2023,50(1):24-31.ZHONG Ni,ZHAO Xi,HUANG Hao,et al.Advances in Origin Traceability Technology of Dark TeaJ.Journal of Tea Communication,2023,50(1):24-31.25钟妮等：黑茶产地溯源技术研究进展第 1 期的地理性指纹质量特征1-4。我国幅员辽阔，多样的地理环境以及丰富的传统文化孕育出了一大批具有明显地域性特征的黑茶产品，如安化黑茶、云南普洱茶、广西六堡茶、湖北青茶及四川边茶等。被认定为地理标志产品的黑茶风味和口感好，市场行情也更好。不法商贩为谋取更大利益，用保护区外加工的黑茶产品冠以地理标志产品包装销售，严重侵犯了茶企与消费者的利益。可见，有效稳定的黑茶产地溯源技术对消费者、茶农、监管部门等都尤为重要。目前产地溯源研究主要集中在葡萄酒5-6、畜禽肉品7-8、蜂蜜9-10、大米11-12等食品中。黑茶的地理特征信息不仅受产地气候生长环境的影响，还与茶树品种、加工方法、贮存方式等密切相关13-15，因此对其产地的判定难度更大。近年来，茶学科研工作者已开展一系列黑茶产地溯源方面的探索并取得一定成果。本文将近十余年来的黑茶产地溯源技术研究归纳为有机成分、化学元素、光谱指纹三大类并分别进行了系统阐述，以期为我国黑茶产地溯源技术的研究与应用等提供参考。1 有机成分溯源技术茶叶中有机成分包括非挥发性成分（茶多酚、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖、儿茶素及其组分等主要滋味物质）与挥发性成分（主要香气物质）两大类。黑茶产地主要有湖南、湖北、四川、云南、广西五大核心产区，受不同地域环境与栽培茶树品种的影响，各产区常规内含成分以及特殊风味成分的种类与含量都有所区别，因此可通过有机成分的差异性对其进行产地溯源16。1.1 非挥发性成分溯源技术高效液相色谱法（High performance liquid chromatography，HPLC）是目前运用最广泛的茶叶非挥发性成分检测技术之一，具有分辨率高与精确度高等特点，通过测定茶叶浸提物中主要非挥发性滋味品质成分的含量可构建产地判别模式17-18。白秀芝等19运用该技术确立了安化黑茶非挥发性成分的 18 个特征指纹峰，并运用随机森林法对不同产区黑茶样品进行化学模式识别，结果表明该方法可从不同产区黑茶中有效区分出安化黑茶，且重复性良好。龚意成等20对比了相同时期安化四个山头（芙蓉山、高马二溪、青云观与狐耳山）同一海拔高度的黑茶滋味品质成分差异，结果发现四个山头差异明显，其中青云观山头茶水浸出物、茶多酚、茶褐素等含量均高于其他山头，可与其他三个山头的黑茶进行有效区分，从而进一步细化了安化不同山头茶的特点。胡燕等21以四川茶区当地不同厂家的黑茶样品为试验材料，应用该技术构建了四川黑茶非挥发性成分指纹图谱，筛选出四川黑茶共有的 14 个特征峰，经聚类分析后可对四川产区内的黑茶进行初步溯源。陈保等22运用该方法对普洱市、临沧市、西双版纳州等三地古树普洱茶中的非挥发性成分检测并分析，结果表明三个地区的 C、EC、EGC 和 ECG 含量存在显著差异，结合 Fisher 判别分析后可对该产区的普洱茶有效溯源，且正确率达 90%。杨晨等23采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UHPLC-Q-TOF/MS）对临沧、普洱、西双版纳三大产区进行研究，鉴定出了 79 种有机成分，采用主成分分析可对三个产区的普洱茶进行有效区分，进一步确定了不同产区普洱茶非挥发性代谢物的表型，且还能对普洱市产区内东南、西南、西北 3 个区域的茶叶作进一步区分。1.2 挥发性成分溯源技术气相色谱-质谱联用技术（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）广泛应用于茶叶挥发性物质组分的分离与鉴定。茶叶挥发性成分在茶叶中仅占干茶质量的 0.01%，但其组分极为复杂，现已从绿茶中分离出 260 多种茶叶挥发性成分。黑茶具有明显地域香与熟化后的陈香，其挥发性组分可能更为丰富24。颜鸿飞等25采用该技术对安化黑茶的挥发性成分进行检测，筛选出 14 个对其产地识别重要的挥发性成分，表明该方法对安化黑茶产地溯源可行。宁井铭26以香气感官评价相似第 50 卷茶 叶 通 讯26的普洱茶 7572 与 7692、7452 为研究对象，应用 GC-MS 技术结合系统聚类和主成分分析等方法，建立了普洱茶 7572 挥发性成分指纹图谱，实现对 7572 与 7692 和 7452 等熟茶的鉴别。Lv 27等采用该技术对不同类型的 7 个普洱茶进行挥发性成分分析，7 个茶的色谱峰重叠率大于89.55%，其中以甲氧基酚类化合物、烃类化合物和醇类化合物为主；结合主成分分析，能与四川雅安地区的黑茶有效区分。黄林杰等28分别检测了槟榔香型和非槟榔香型六堡茶样品的挥发性物质，初步确定了-雪松醇、-芳樟醇、顺-氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、苯甲酸甲酯、-雪松烯、萘和甲氧基萘为槟榔香的主要挥发性成分，表明该方法对槟榔香型六堡茶产地溯源可行。Ma29等采用该技术对同一黑毛茶原料制成的茯砖茶、六堡茶、青砖茶、普洱茶的挥发性成分进行系统比较，结果表明，可利用挥发性成分有效区分这四种类型黑茶。赵仁亮等30对同时期湖南、陕西和浙江三地的茯砖茶进行挥发性成分检测与分析，结果表明湖南地区“菌花香”的重要贡献物质为不饱和萜烯醇、烯醛类化合物等；陕西地区具高火香的主要化合物为 2-戊基-呋喃、四甲基吡嗪等杂环类等；而浙江地区花香、果香的重要贡献物质为萜烯酮及芳环酮类，从而明确特征挥发性物质可对不同产地的茯砖茶进行产地溯源。综上可知，有机成分溯源技术具有高效与精准等特点。但黑茶后期的贮藏、后熟对其内含成分及香气有较大影响，因此有机成分溯源技术在黑茶产地鉴别中还存在一定的局限性。宁井铭等31研究发现，广东仓（亚热带季风气候）与新疆仓（温带大陆性干旱气候）普洱茶内含品质成分存在明显差异，随着贮存的延长，广东仓普洱茶内含成分比新疆仓的降解速率要快，除没食子酸外，EGCG、EGC、茶氨酸等主要品质成分均低于新疆仓，且呈香型物质种类也相对复杂，大马士酮、2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-羧醛、-松油醇等 10 个标志差异性挥发成分变化较为剧烈。可见，在运用有机成分判别黑茶产地时需要了解各产区茶叶内含成分贮存的变化规律，筛选出稳定的地域性差异指标，提高判别模型的准确率。2 化学元素溯源技术茶叶中的化学元素与其生长环境密切相关，能客观反映其生长环境的生态、土壤及农作方式等信息，且不随工艺的改变而改变32。对黑茶中的矿质元素和同位素组成等化学元素分析，可为产地溯源提供科学鉴定。