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福建農(nóng)林大學(xué)科研團(tuán)隊揭示鐵觀音風(fēng)味物質(zhì)空間分布研究成果

時間:2024/8/29閱讀:392
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Unveiling characteristic metabolic accumulation over enzymatic-catalyzed process of Tieguanyin oolong tea manufacturing by DESI-MSI and multiple-omics

福建農(nóng)林大學(xué)

利用空間質(zhì)譜成像和多組學(xué)揭示鐵觀音烏龍茶酶催化過程中代謝積累的特征(IF=8.1)



2024年2月19日,福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院孫云和吳亮宇老師團(tuán)隊于Food Research International在線發(fā)表了題為“Unveiling characteristic metabolic accumulation over enzymatic-catalyzed process of Tieguanyin oolong tea manufacturing by DESI-MSI and multiple-omics"的研究論文,本研究對鐵觀音制茶ECP階段風(fēng)味物質(zhì)的空間分布和時間積累進(jìn)行了綜合研究。連續(xù)的萎凋和搖青是烏龍茶加工過程中不可少的步驟,這一過程中的一系列環(huán)境脅迫導(dǎo)致了初級和次級代謝的動態(tài)變化,普遍提高了游離氨基酸的豐度,降低了與兒茶素和黃酮醇苷相關(guān)的澀味/苦味,有利于烏龍茶最終品質(zhì)的發(fā)展。本研究結(jié)果為可視化烏龍茶風(fēng)味物質(zhì)的分布趨勢、烏龍茶生產(chǎn)的生物過程和風(fēng)味化學(xué)提供了更有意義和見解。



在ECP階段采用日本INSENT電子舌檢測技術(shù)對不同茶葉樣品進(jìn)行味覺特征分析。關(guān)于苦味回味和酸味的數(shù)據(jù)集低于無味閾值,因此在本研究中排除了這些味道的數(shù)據(jù)集。甜度的屬性在三個樣品之間沒有顯著差異,這可能歸因于茶中糖的含量可忽略不計。濃郁味略有增加,但在茶樣品上沒有顯著變化,鮮味、苦味、澀味、澀味回味以及咸味的屬性表現(xiàn)出隨著茶加工過程有增加趨勢,并且樣品的這些口感顯著高于鮮葉。苦澀味主要來源于茶中的類黃酮、咖啡YIN和部分氨基酸,此外,蛋白質(zhì)或肽水解成氨基酸如天冬氨酸、天冬酰胺、GU氨酸、GU氨酰胺將有助于茶中鮮味的提高。這些結(jié)果表明,茶葉在采后加工過程中呈味物質(zhì)會發(fā)生動態(tài)轉(zhuǎn)化或積累,特別是ECP階段形成的較強(qiáng)的鮮味、苦味和澀味,為非酶法熱處理的風(fēng)味形成奠定了基礎(chǔ)。

為了研究優(yōu)勢成分對口感的影響,作者進(jìn)行總氨基酸、生物堿、兒茶素、黃酮醇糖苷與味道屬性之間的相關(guān)性分析(圖4C)??偘被嶂饕疾铇悠返孽r味和濃郁味道,因為氨基酸是鮮味的主要來源。此外,總氨基酸有助于澀味和澀味回味,該結(jié)果可能歸因于增加苦味相關(guān)氨基酸如Ile、Leu、Val、His、Lys、Trp、Tyr和Phe的含量的協(xié)同效應(yīng)。作為茶中豐富的嘌呤生物堿(≥總生物堿的90%),咖啡YIN對鐵觀音樣品的苦味起主導(dǎo)作用。茶中的澀味主要來自于多酚的豐富。在該研究中,總兒茶素主要與澀味、苦味和后味澀味相關(guān)。兒茶素是多酚類物質(zhì)的主要組成成分,具有澀味和苦味,其中沒食子?;瘍翰杷兀‥GCG、ECG、CG和GCG)比非沒食子?;瘍翰杷兀‥GC、EC、C和GC)具有更強(qiáng)的澀味,而非沒食子酰化兒茶素在感官評價中傾向于顯示苦味。黃酮醇苷類化合物是茶葉中黃酮類化合物的一個亞類,由于其味閾值極低,是茶湯中澀味的主要成分,此外,總黃酮醇糖苷與澀味和澀味回味呈中度相關(guān)性(圖4)。黃酮醇苷類化合物含量的下降有利于烏龍茶醇厚、爽滑滋味的形成,但其含量與澀味強(qiáng)度的不一致性有待進(jìn)一步研究。


本研究采用空間質(zhì)譜成像和多組學(xué)技術(shù)對鐵觀音烏龍茶酶促加工過程中的香氣物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明,兒茶素類、黃酮醇類和氨基酸類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化或再分配過程是持續(xù)進(jìn)行的,這是由于ECP階段的多重脅迫所致。在鑒定的2621種非揮發(fā)性物質(zhì)和45771種轉(zhuǎn)錄本中,篩選出43種非揮發(fā)性物質(zhì)和12種共表達(dá)途徑作為響應(yīng)不利條件的生物標(biāo)志物和關(guān)鍵級聯(lián)反應(yīng)。進(jìn)一步通過靶向代謝組對特征風(fēng)味物質(zhì)檢測分析,游離氨基酸的積累量增加,兒茶素、黃酮醇苷和生物堿的含量呈動態(tài)變化。這說明萎凋和搖青過程共同調(diào)控了風(fēng)味物質(zhì)的代謝積累和發(fā)育,這有利于鐵觀音特色品質(zhì)的形成。




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