新技術在茶葉品質評價中的應用

在國內(nèi)外,茶葉品質大多數(shù)是通過人的感官評定的,其原因是由于茶葉的成分比較復雜,茶業(yè)的品質并不能通過某種常年過分的量化就能表達的,它是各種茶葉成分的綜合反映。近100多年來，各國在茶葉品質評價的內(nèi)容和深度上都不斷有新的發(fā)展，使其更加科學和規(guī)范，提高了感官評審的準確星和可比性。感官審評包括干看審評外形、開湯審評內(nèi)質兩個方面，分外形、香氣、湯色、滋味和葉底等五個評審項目，每個項目又包含許多因子。茶葉感官審評是通過人的感覺器官來評價茶葉的特征和品質，是一門應用感官分析技術的學科。

人的感覺器官的靈敏度宜受外界因素的干擾而改變，從而影響評定的準確性。如人的嗅覺分辨力易受外界異雜氣味的干擾，人的味覺敏感度易受其他刺激性食物及溫度的影響，人的視覺涉及到光學、視覺生理、視覺心理等諸多因素的，不同的人辨別能力存在一定的差別。審評人員感覺器官的領密度還受到其他因素影響，如地域差別、性別不同、精神狀態(tài)及身體狀況等因素。由于人的感覺器官的靈敏度易受外界條件的變化而改變，從而影響評定結果的準確性。為了在茶葉生產(chǎn)流通過程中有一個嚴格、一致的標準，采用儀器測定茶葉，用科學計量上的品質指標來評價茶葉品質是必要的手段之一。

新技術及其他相關技術在茶葉品質評價中的應用：

1.在茶葉外形評價方面 機器視覺系統(tǒng)就是計算機數(shù)字圖象處理系統(tǒng)，它是用計算機實現(xiàn)部分人類視覺的功能，把所有對象映射成數(shù)字圖象，并模仿人的判別準則去理解圖象和識別圖象，進而對所攝圖象進行分類或分級。計算機輔助品質檢測可以使品質指標量化和標準化，而且計算機圖象處理的精度優(yōu)于人的視覺精度，對顏色和外形的反應也更靈敏。所以其技術和方法可以用于茶葉顏色和外形的評價。

林剛研究探索茶葉品質因子形狀的數(shù)量化途徑，他應用計算機數(shù)字圖象處理系統(tǒng)，以屯炒青毛茶標準樣為研究對象，測定了11項形狀特征系數(shù)，并分析了這些形狀系數(shù)與茶葉品質（等級）的相互關系。他的研究結果表明11項形狀特征系數(shù)中的7項形狀特征值與品質的的相關性達極顯著水平。按相關系數(shù)大小順序排列，依次為平均幅度、面積、短徑、周長、最多出現(xiàn)徑、最大徑和長徑，其中平均幅度和面積兩個特征值的相關系數(shù)最大，因而可選這7項形狀特征做定量表述長條型茶外型品質的特征值。蔡健榮選擇機器視覺系統(tǒng)和HIS顏色系統(tǒng)描述茶葉顏色，并對顏色描述系統(tǒng)模型進行了改進，使之能更好的模擬理想顏色。他的研究顯示，當年新茶和隔年茶葉的色澤變化最大，新茶色調值更綠，儲存年代越久，基本越向棕褐色靠攏。明度和飽和度隨儲存年代增加呈下降趨勢。他得到的結論是計算機視覺模擬只要樣本穩(wěn)定，檢測結果就一致，評定標準客觀，評定結論穩(wěn)定。可以預見機器視覺技術在茶葉在茶葉外形和色澤評價上有著廣闊的發(fā)展前景。

2.在茶葉香氣評價方面 茶葉香氣是決定茶葉品質的重要因子之一，因此，歷來受到茶葉研究者的注重，分析茶葉香氣的第一部是茶葉香氣的提取。由于茶葉香氣含量低微、組成復雜、易揮發(fā)、不穩(wěn)定，在提取過程中易發(fā)生氧化、聚合、縮合、基團轉移等反應，需采用特殊的分離提取技術。朱旗等以綠茶為原料，同時對蒸餾萃取法（SDE）、頂空吸附法（HAS）和減壓蒸餾萃取法（VDE）三種方法提取的香精油進行了GC-MS分析，測定了三種方法對香氣的回收率，并進行了感官評審。結果表明，三種方法提取的香精油檢測結果差異較大，其中SDE法的香氣總量，數(shù)量及回收率均較高，但對分析茶樣的影響較大，特別是對熱敏性的香氣成分；HAS法雖有鎖改進，其影響依然明顯；VDE大法對茶樣的影響較小，能較好的反映茶葉的香氣特征。

近十年來，電子鼻技術的興起，讓我們的看到了一種通過氣味評價等級的新方法。氣味的成因和構造非常復雜，全面和快速的檢測氣味的整體信息幾乎不可能，而電子鼻技術讓人們認識到綜合評價氣味整體信息的巨大潛力。電子鼻利用幾個或幾十個不同的傳感器產(chǎn)生的物理變化而進行數(shù)據(jù)處理，他的敏感性和選擇性達ppm-ppb值。電子鼻采用了人工智能技術，實現(xiàn)了由儀器“嗅覺”對產(chǎn)品進行客觀分析。由于這種智能傳感器陣列系統(tǒng)中配有不同類型傳感器，使它能更充分模擬復雜的鼻子，也可以通過它得到某產(chǎn)品“真實”的身份證明，從而輔助專家快速的進行系統(tǒng)化、科學化的氣味監(jiān)測、鑒別、判斷和分析。Ritaban Dutta等對5種不同加工工藝(不同的干燥發(fā)酵和加熱處理)的茶葉進行分析和評價。為了更好的得到揮發(fā)性化合物，他們采用在5L的容器中放入10mg的茶葉樣品，加入200ml的60℃開水，用電子鼻檢測其頂部空間的空氣樣品。電子鼻由費加羅公司產(chǎn)的4個涂錫的金屬氧化物傳感器組成，數(shù)據(jù)采集和儲存用LabVIEW軟件，數(shù)據(jù)處理用PCA、FCM和ANN等方法。他們的結論是：采用RBF的ANN方法分析時，可以100%地區(qū)分五種不同制作工藝的茶葉?？梢灶A見電子鼻技術在茶葉香氣評價上有著廣闊的發(fā)展前景。

3.在茶葉湯色評價方面

茶葉品質色差分析方法始于70年代的日本，其原理是應用亨特-Lab表色系，以標準C光源和1~4。小視場來測定顏色的三個分量L、a、b。陸建良等對29個綠茶，20個烏龍茶和15個紅茶樣品進行了色差參數(shù)分析和感官審評。他們的結論是茶類間色差參數(shù)差異顯著，并與感官評分具有相關性。茶湯色澤與干茶外形色澤及葉底色澤也有密切關系。

梁月榮等用光譜分析測定12種浙江名茶的茶湯。他們的研究表明在400nm和440nm處的透光率分別與茶湯得分呈顯著和極顯著的正相關。他們得到用光譜分析名茶茶湯的部分測定指標可以反映茶湯的優(yōu)劣。

蔡健榮采用計算機圖象處理技術分析了不同品質的茶湯。他們的研究表明采集得到湯色的顏色特征各參數(shù)均值，都反映出茶葉隨存儲時間的增加由綠色向褐色逐漸變化，時間越久變化越慢的特征。他們的結論是用計算機圖象處理技術描述茶湯色澤變化是可靠可行的，它解決了定性描述的模糊性、隨意性問題。梁月榮等分析了不同品質紅茶的湯色差異，并結合它們的化學成分，建立了用紅茶的湯色檢測指標和化學成分來預測紅茶品質的模型。他們得到的評價模型為：評價總分（TQS）=49.63+0.43amino acids +0.47 caffeine + 0.19?L+0.46TF，3G。其中暗度表征量，評價模型與化學分析結果的相關性R2=0.918。

4.在茶葉滋味評價方面

由于國內(nèi)外科研人員越來越多地關注電子舌技術的發(fā)展，特別是在液體飲料分析種中，電子舌被認為是一種具有廣闊發(fā)展前景的食品分析技術。電子舌應用味覺傳感器陣列和模式識別的數(shù)字信號處理方法，模擬人和生物概念的舌，實現(xiàn)了由儀器“味覺”對產(chǎn)品進行客觀分析。當電子舌與被檢測的液體飲料接觸時，味覺傳感器表面敏感兩側的電勢將發(fā)生變化，從而對味覺物質產(chǎn)生響應，且可檢測出各味覺物質間的相互關系，并具有類似于生物味覺感受的方式。

Larisa Lvova等研究電子舌在茶葉滋味分析中的運用。對立頓茶、四種韓國產(chǎn)的綠茶和咖啡的研究表明，采用PCA分析方法的電子舌可以很好的區(qū)分紅茶、綠茶和咖啡。并且也能很好的區(qū)分不同品種的綠茶。他們的還研究了采用PCA和PLS分析方法的電子舌技術在定量分析代表綠茶滋味的主要成分含量上的分析能力。他們的結果表明，電子舌可以很好的預測咖啡堿（代表了苦味）、單寧酸（代表了苦味和澀味）、蔗糖和葡萄糖（代表了甜味）、L-精氨酸和茶氨酸（代表了由酸到甜的變化范圍）的含量和兒茶素的總含量，他們的結論是電子舌可以定性和定量分析茶葉的品質?？梢灶A見電子舌技術在茶葉滋味評價中的將是一項具有廣闊前景的技術。

5.茶葉品質評價的其他方法

龔琦等探索用茶葉電特性參數(shù)等級的方法。他們以茶葉C值R值兩個電特性參數(shù)作為主要因素，同時進行茶湯電導、干茶容重等物理性狀方面的探索。他們的研究表明，茶葉電容值隨茶葉等級的升高而增大，同時也隨含水量的增加而增加。對其進行數(shù)理分析后證明。二種因素的影響都是極顯著的。他們的結論是通過測定1-2個茶葉電特性參數(shù)來評定茶葉品質的方法是可行的，其中尤以電容參數(shù)的影響作用最為明顯，其結果反映了茶葉外形、內(nèi)質的綜合品質，通過測定茶葉特性參數(shù)可以正確評定茶葉等級。J.Luypaert等采用近紅外光譜分析技術和PLS運算方法檢測茶葉的品質，并建立用于預測咖啡堿、抗氧化成分總含量（TEAC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）和表兒茶素（EC）含量的模型。與化學分析的結果比較，他們的結論是用他們的模型預測咖啡堿的含量相關性R>0.90，預測TEAC的含量相關性R>0.85，預測EGCG R>0.80。他們的結果也顯示，用他們的模型預測EC的含量不是很理想，他們認為這和綠茶中有較多相似的兒茶素和EC的濃度過低有關。在葉底評價方面還未見用儀器進行檢測評價的報道。

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