茶叶科学

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2023年第43卷第1期刊出日期：2023-02-15

综述

绿茶苦味研究进展

马园园, 曹青青, 高一舟, 刘钰懿, 邓锶涵, 尹军峰, 许勇泉

2023, 43(1): 1-16. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.001

摘要 ( 86 )

PDF (602KB) ( 60 )

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茶作为一种嗜好性饮品,风味是其第一品质属性。茶滋味的呈现是人的味觉器官对茶汤中呈味组分的综合感知效应,一般描述为苦、涩、鲜、甜等感官体验。其中,苦味是最易被感知的味觉属性,也是影响茶叶风味品质的重要因素。夏秋茶资源由于苦涩味较重,面临大量弃采的困境,造成极大的资源浪费。综述了苦味感知的生理基础以及苦味相关评价方法;以绿茶茶汤为主要载体,系统整合茶叶的苦味呈味组分,探讨其他滋味单体与苦味化合物间的互作效应,以及后处理介导对茶汤苦味的调控机制。以期丰富茶汤滋味化学理论基础,明晰茶叶苦味物质的呈味特性、呈味机制以及滋味物质之间的互作效应,为夏秋茶滋味品质调控及高值化利用提供参考。

研究报告

酸化对茶园土壤矿物转变及供钾能力的影响

麻万诸, 朱康莹, 卓志清

2023, 43(1): 17-26. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.002

摘要 ( 47 )

PDF (338KB) ( 28 )

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酸化是种植茶树后土壤变化的普遍现象。为了解酸化对茶园土壤矿质组分和钾素的长期影响,选择花岗岩发育的红壤茶园为研究对象,以相邻林地为对照,采用实地采样分析与模拟试验相结合的方法,研究长期种植茶树20 a和50 a后土壤酸化导致的土壤矿物和土壤钾素形态的变化,以及酸化对外源钾肥在土壤中钾形态转变的影响。结果表明,茶园土壤酸化降低了土壤缓效性钾的容量,减少了砂粒和粉粒中云母、长石等含钾矿物含量,促进了土壤黏粒中2∶1型（伊利石）矿物向1∶1型矿物（高岭石）的转变,降低了土壤总钾量。随着土壤酸度的增加,土壤中矿物态钾和缓效钾的比例逐渐下降,水溶态钾的比例逐渐增加。土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降。在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素形态转变的缓冲性。研究认为,茶园土壤酸化可显著降低土壤总钾量,减弱土壤供钾能力及对肥料钾的缓冲能力。

基于全基因组重测序的白化茶树mSNP标记开发及验证

刘浩然, 张晨禹, 龚洋, 叶圆圆, 陈杰丹, 陈亮, 刘丁丁, 马春雷

2023, 43(1): 27-39. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.003

摘要 ( 51 )

PDF (1030KB) ( 29 )

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为探究白化茶树遗传变异信息及mSNP液相芯片在茶树种质资源鉴定中的可行性,利用全基因组重测序对18份白化茶树资源进行遗传多样性分析和突变位点检测。结果表明,基于全基因组水平的SNP标记可将18份白化茶树资源分为3类,且基本呈现出具有亲缘关系或地理位置接近的资源聚在一起的趋势;对重测序数据进行功能注释后发现,在18份白化茶树资源中存在17 056个共有非同义突变基因,其中14个叶绿素合成相关基因中存在98个错义突变位点。随后,基于前期获得的基因组变异信息开发了一套包含59个mSNP、222个SNP位点的液相芯片,利用该液相芯片检测13份茶树资源的基因型信息。结果表明,同一品种两两之间的遗传相似度在92%~98%,不同品种间的遗传相似度则在84%以下,表明该芯片可对18份白化茶树资源进行准确鉴别,研究结果可为mSNP液相芯片在茶树种质资源鉴定、分子标记辅助育种等方面的应用奠定基础。

小贯小绿叶蝉水状唾液蛋白的鉴定及其参与茶树“叶蝉烧”症状形成的初步研究

闫佳伟, 陈宗懋, 李兆群, 罗宗秀, 边磊, 蔡晓明, 金珊

2023, 43(1): 40-54. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.011

摘要 ( 44 )

PDF (932KB) ( 26 )

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小贯小绿叶蝉（Empoasca onukii Matsuda）唾液蛋白在茶树“叶蝉烧”（Hopperburn）形成中的作用研究尚属空白。利用双层膜夹营养液法和自制唾液收集装置采集小贯小绿叶蝉成虫的水状唾液;采用SDT裂解法和FASP（Filter-aided sample preparation）酶解法提取唾液蛋白质;并通过LC-MS/MS质谱对小贯小绿叶蝉水状唾液蛋白质的种类和成分进行检测与分析。结果显示,小贯小绿叶蝉水状唾液中共鉴定到107个肽段、92个蛋白质,按不同功能可分为7类,包括酶类、转运蛋白、离子结合蛋白、调节蛋白、骨架蛋白、其他或非酶蛋白和未表征蛋白。此外,以收集纯化的成虫唾液蛋白质处理机械损伤茶树叶片,并与纯机械损伤叶片、纯唾液处理叶片、血清蛋白处理叶片和虫害叶片进行比较,结果发现,叶蝉唾液蛋白处理后的叶片与小贯小绿叶蝉危害叶片的变化趋势基本一致,处理48 h均会出现叶蝉烧症状;而其他处理叶片均未出现此类症状。本研究为进一步了解小贯小绿叶蝉的唾液组成及其与茶树之间的互作机理提供了一定的基础信息。

山茶炭疽菌对茶树的致病性及其对杀菌剂的敏感性研究

程开鑫, 杨凯欣, 邓雅元, 黎欣, 刘恩贝, 王玉春, 吕务云

2023, 43(1): 55-66. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.004

摘要 ( 44 )

PDF (4410KB) ( 17 )

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山茶炭疽菌（Colletotrichum camelliae）是引起茶树叶部病害的优势致病菌。从中国13个产茶省的茶树病叶中分离获得65株炭疽菌菌株,基于多基因系统发育树,结合菌落和分生孢子形态特征,对分离菌株进行鉴定,结果表明,分离菌株均属于山茶炭疽菌。采用离体叶片接种的方法进行致病力测试,结果显示,所有菌株均能导致茶树叶片发病,但不同菌株间的致病力存在显著差异。YCW1180、YCW1331、YCW1382、YCW1387、YCW1419、YCW1443、YCW1451、YCW1453、YCW1454、YCW1461、YCW1613和YCW2134等12个菌株致病力显著强于其他菌株,菌株YCW1378致病力最弱。采用菌落生长速率法测试65个山茶炭疽菌菌株对25%吡唑醚菌酯的敏感性,药剂敏感性结果显示,25%吡唑醚菌酯对菌株YCW1436的菌丝生长抑制率仅为36.00%,抑菌效果最差,而对大部分菌株的抑制率高于70.00%,表明大部分菌株对该药剂高度敏感。显微镜观察结果显示,25%吡唑醚菌酯影响了山茶炭疽菌分生孢子的萌发。以上研究结果为有效防治茶树叶部病害提供了理论基础。

茶树腐皮镰刀菌拮抗菌株的筛选鉴定及促生防病特性分析

邓晓旭, 谢夏, 潘娅梅, 赵丰华, 蒋双丰, 徐文, 张洁, 孙润红, 夏明聪, 杨丽荣

2023, 43(1): 67-77. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.005

摘要 ( 46 )

PDF (973KB) ( 18 )

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腐皮镰刀菌（Fusarium solani）是可以引起茶树茎腐和枯萎的致病真菌。为获得对茶树腐皮镰刀菌有拮抗效果的生防菌株,从河南省信阳市新县茶园收集的茶树（Camellia sinensis）健康叶片中采用梯度稀释法分离纯化得到内生细菌56株,通过平板对峙法筛选对腐皮镰刀菌抑制效果较好的菌株,并根据形态特征、生理生化特征和分子生物学技术对其进行鉴定,测定其防病促生指标并进行抑菌谱试验,通过发酵液试验和平板对扣法评估挥发性物质对腐皮镰刀菌菌丝生长的影响。结果显示,筛选得到的菌株YB-1476对腐皮镰刀菌菌丝生长抑制率达到63.31%,拮抗效果最佳,鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。该菌株有产铁载体和吲哚乙酸、分泌β-1,3-葡聚糖酶和纤维素酶及溶磷的能力。抑菌谱试验表明,菌株YB-1476对平脐蠕孢菌（Bipolaris sorokinana）、禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum PH-1）、念珠状镰刀菌（Fusarium moniliforme）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）和茄链格孢菌（Alternaria solani）5种病原真菌的菌丝生长抑制率分别达到65.03%、42.32%、51.67%、52.33%和63.22%。发酵液原液、稀释10倍和稀释100倍发酵液对腐皮镰刀菌的菌丝生长抑制率分别为66.67%、51.85%和18.52%。菌株YB-1476产生的挥发性物质对腐皮镰刀菌的菌丝生长抑制率达到53.37%。以上结果表明,菌株YB-1476在防控茶树茎腐和枯萎病方面具有巨大应用潜力。

不同堆青时间对白茶风味品质的影响

吴少玲, 王治会, 商虎, 朱陈松, 叶婷婷, 孙威江

2023, 43(1): 78-90. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.006

摘要 ( 50 )

PDF (1056KB) ( 33 )

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以不同堆青时间的白茶样品为研究对象,结合感官审评和生化成分检测,探究不同堆青时间对白茶风味品质的影响。生化分析结果表明,随着堆青时间的增加,茶汤的苦味和涩味先减弱后增强,甜度先升高后下降,醇度逐步提升,白茶青气消退、甜花香凸显。茶多酚、黄酮、可溶性糖、儿茶素和游离氨基酸含量的变化是滋味差异的主要原因。顺式芳樟醇氧化物（呋喃型）、反式芳樟醇氧化物（呋喃型）、癸醛、α-萜品醇、β-环柠檬醛、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、正辛醛等香气化合物含量的变化是形成香气差异的关键。不同堆青时间处理下,堆青12 d茶样的风味品质最佳,既有利于游离氨基酸、可溶性糖、儿茶素含量的增加,也能最大限度降低茶汤中的苦涩味指数,同时提高反式芳樟醇氧化物（呋喃型）、癸醛、β-环柠檬醛、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮等香气化合物的含量,促进白茶中甜香和花香的形成。本研究可为白茶堆青工艺优化及风味品质的提升提供一定借鉴和参考。

茶树茉莉酸合成与转导途径关键基因在乌龙茶加工过程中对萜类物质的影响

卢丽, 詹冬梅, 周承哲, 朱晨, 谢思艺, 徐凯, 田采云, 赖钟雄, 郭玉琼

2023, 43(1): 91-108. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.007

摘要 ( 48 )

PDF (3811KB) ( 29 )

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对茶树茉莉酸合成与信号转导途径关键基因进行分析,并探究其在乌龙茶加工过程中的表达模式和对萜类物质形成的影响。结果表明,茶树茉莉酸合成与信号转导途径中共11个关键基因家族,包含133个候选基因;顺式作用元件分析显示,该途径关键基因的启动子区域包含大量的顺式作用元件,包括茉莉酸响应、损伤响应和厌氧诱导响应等元件;qRT-PCR分析表明,该途径大多数基因在萎凋过程呈上升趋势,在二摇后达到最高,四摇过程显著下调,杀青前略有回升,且关键基因可响应乌龙茶加工过程中多种胁迫;顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用（HS-SPME-GC-MS）检测出73种萜类物质,主要包括芳樟醇、香叶醇和α-法尼烯等呈花果香型物质;相关性分析表明,CsLOX11、CsLOX12、CsAOS2、CsAOC1、CsACX4、CsACX8、CsMYC2-4、CsMYC2_15和CsMYC2_21与β-蒎烯、柠檬烯和月桂烯等呈正相关,CsOPR2、CsTPL6和CsLUG4与反式-橙花叔醇、α-法尼烯和紫罗兰酮等呈正相关,其中CsTPL6与35种萜类化合物呈极显著正相关。明确茶树茉莉酸合成与信号转导途径关键基因参与调控乌龙茶加工过程中萜类化合物的形成,为探明乌龙茶加工过程香气形成的分子机制奠定基础。

基于感官组学分析不同足火方式对金牡丹工夫红茶香气的影响

魏昊, 蓝天梦, 缪伊雯, 孟庆, 坤吉瑞, 张玉, 童华荣

2023, 43(1): 109-123. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.010

摘要 ( 47 )

PDF (1412KB) ( 26 )

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为探究不同足火方式对红茶香气的影响,以金牡丹茶树秋季鲜叶为原料,使用高温热风（80 ℃）、低温热风（40 ℃）、脱水热风（热泵）、真空冷冻4种干燥方式加工工夫红茶,采用顶空固相微萃取（Headspace solid-phase microextraction,HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）、气相色谱-嗅辨联用（Gas chromatography-olfactometry,GC-O）、香气活度值（Odor activity value,OAV）、香气特征影响值（Aroma character impact value,ACI）以及香气审评方法,比较不同干燥方式工夫红茶关键香气化合物种类、含量及其对香气的贡献程度。结果表明,4种干燥方式红茶在香型、香气化合物的种类与含量等方面均存在显著差异。香气审评表明,高温干燥红茶呈现不愉悦的闷味,低温干燥红茶花香不显且青草气较重,热泵干燥红茶呈现清爽的花香,冷冻干燥红茶香气协调,花果香保留好且青气不显。GC-MS结果表明,4-戊烯醛、1-辛烯-3-酮、(E)-3-己烯-1-醇乙酸酯等物质仅在高温干燥工夫红茶中检出,是高温干燥红茶闷味的来源;低温干燥红茶中由OAV及GC-O判定为活性香气成分的呈花香的芳樟醇及其氧化物含量显著较低,呈青草气的(Z)-2-戊烯醇等挥发性成分含量显著高于传统高温干燥工夫红茶,热泵干燥红茶中由OAV及GC-O判定为活性香气成分的呈花果香的芳樟醇及其氧化物、苯甲醛、苯乙醛、水杨酸甲酯、香叶醇,以及呈青草气的(Z)-2-戊烯醇等含量与贡献度均高于其他干燥方式红茶;冷冻干燥红茶中上述香气物质含量及比例均衡。正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA）和拟合预测变量投影重要性（Variable importance in projection,VIP）结果表明,OPLS-DA模型可靠且筛选出19种VIP值高于1的化合物。研究结果表明,热泵及冷冻干燥技术均能有效减少传统高温足干工艺所产生的闷味,可用于提高红茶花果香气品质。该研究可为红茶加工中香气品质的提升及工艺选择提供技术参考和理论指导。

茶树单宁酶CsTA的理化性质及其在绿茶饮料中的应用

陈一凡, 阚新意, 蒋晓岚, 高丽萍, 夏涛

2023, 43(1): 124-134. doi:10.13305/j.cnki.jts.2023.01.009

摘要 ( 48 )

PDF (980KB) ( 22 )

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茶叶中的酯型儿茶素对于绿茶滋味有着重要的影响,但是夏秋季节茶树中积累过多的酯型儿茶素会降低茶叶感官品质。前期发现的茶树单宁酶CsTA具有水解酯型儿茶素的功能,但其理化性质以及能否在绿茶饮料加工中发挥一定作用尚不清楚。在前期试验结果的基础上利用液相色谱技术对CsTA进行进一步探究。结果表明,单宁酶CsTA的最适反应温度为45 ℃、热稳定范围在60 ℃以下、最适反应pH为7.0,Mg²⁺对单宁酶CsTA活性有明显的激活作用,Cu²⁺可使其完全失活,Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Li⁺对单宁酶CsTA活性具有一定抑制作用,CsTA在冷冻干燥后有很好的贮存稳定性。将茶树单宁酶CsTA应用于绿茶茶汤后发现,当茶树单宁酶CsTA添加量为11 μg、料液比为1∶100、作用时间20 min、温度为35 ℃时对绿茶茶汤中酯型儿茶素的降解效果最好。本研究为今后利用CsTA在绿茶饮料生产中降低苦涩味,提升品质提供理论参考。

融合2D激光雷达与航向姿态参考系统的采茶机仿形方法研究与试验

吴敏, 郇晓龙, 陈建能, 董春旺, 邵柏恺, 卞贤炳, 范国帅

2023, 43(1): 135-145.

摘要 ( 38 )

PDF (1676KB) ( 16 )

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为推动大宗茶机械化采收,提升大宗茶鲜叶采收效率与质量,针对目前仿形采茶机感知传感器易受接触作用力、自然光照或茶蓬面叶片间隙影响,提出了融合2D激光雷达与航向姿态参考系统（Attitude and heading reference system,AHRS）的采茶机割刀仿形距离估计方法,在此基础上,设计并研制精度验证试验台与自动仿形采茶样机,分别开展了室内与田间试验。采茶机采用2D激光雷达测量采茶机割刀仿形距离信息,为提升测距精度与实时性,结合AHRS感知的加速度信息,提出了融合2D激光雷达测距与加速度信息（Fusion of 2D-LiDAR ranging and acceleration,FLRA）的采茶机割刀仿形距离估计算法,并研制了算法精度验证装置和方法,验证了算法有效性。室内试验结果表明,算法处理前仿形距离测距误差均值为36.53 mm,标准差为23.21 mm,算法处理后仿形距离估计误差均值为8.56 mm,标准差为6.31 mm,算法处理后的输出数据延迟更小,提升了仿形距离测距精度与实时性。田间试验表明,鲜叶采收效率达180~210 kg·h^-1,割刀覆盖蓬面上鲜叶的平均采收率为92.38%,平均芽叶完整率为85.34%,平均杂质率为4.93%,一芽三叶及以下嫩梢占90.72%,满足大宗茶机采技术标准和后续加工工艺要求,与传统超声波感知的自动仿形采茶机相比,提升了大宗茶鲜叶采收效果。