茶葉，作為世界上消費(fèi)量第二大飲料，因口感佳且富含酚類、咖啡堿、氨基酸類等功能成分廣受消費(fèi)者喜愛。在我國，紅茶作為僅次于綠茶的第二大茶類，隨著傳統(tǒng)紅茶的恢復(fù)和新興紅茶的迅速發(fā)展，紅茶年產(chǎn)量不斷增加，紅茶產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
萎凋、揉捻（切）、發(fā)酵、干燥是紅茶加工的基本工序，各道工序不同程度地影響和決定了紅茶的最終品質(zhì)。而萎凋是紅茶加工的首道工序，受溫度、時(shí)間、攤放厚度等因素的影響。
本試驗(yàn)以山東茶鮮葉為原料，經(jīng)萎凋（設(shè)置不同的萎凋時(shí)間梯度）、揉捻、發(fā)酵、提香制得紅茶茶樣，采用電子鼻技術(shù)對山東茶區(qū)不同萎凋技術(shù)對紅茶風(fēng)味的影響進(jìn)行分析，為山東紅茶的加工提供技術(shù)參考，對紅茶加工萎凋工藝的準(zhǔn)確控制有重要意義。
材料與方法
加工工藝
紅茶加工采用以下三種加工工藝（表 1）。
電子鼻配制傳感器對不同類型化合物響應(yīng)如表 2。
感官審評
審評方法參照 GB/T 23776-2018，綜合評分外形、湯色、香氣、滋味和葉底相應(yīng)的權(quán)數(shù)分別為25%、10%、25%、30% 和 10%。
數(shù)據(jù)處理
記錄每個(gè)樣品的不同傳感器響應(yīng)信號的變化曲線、每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的信號值及星型雷達(dá)圖或柱狀指紋圖。提取 10 個(gè)傳感器的特征值，然后采用主成分分析法（PCA），線性判別法（LDA）和傳感器區(qū)別貢獻(xiàn)率分析法（Loadings）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，分析不同感應(yīng)器的響應(yīng)及樣品之間主要組分差異。
結(jié)果與分析
感官審評結(jié)果
由表 3 可知：三號茶樣外形緊結(jié)顯毫，湯色紅較亮，滋味鮮濃，香氣給人一種舒適的甜香，葉底紅尚亮；一號茶樣外形緊結(jié)黃褐欠勻整，湯色較暗，滋味苦中帶酸，葉底黃紅亮；二號茶樣外形碎、黃褐，湯色較紅亮，甜香中帶有炒香，滋味較單薄，葉底黃紅較亮。
電子鼻傳感器響應(yīng)曲線及雷達(dá)圖
選取適度萎凋的響應(yīng)曲線，即從圖中可以看出初始階段，R2、R7、R9 號傳感器的響應(yīng)值較高，其他的較為平緩，并且 R2、R7、R9 號響應(yīng)值也隨時(shí)間的延長，出現(xiàn)平緩的趨勢。由電子鼻響應(yīng)曲線圖中可以看出在 T=118 s 開始各傳感器響應(yīng)曲線逐漸趨于平穩(wěn)，因此選取 T=120 s 時(shí)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)值作為分析點(diǎn)建立雷達(dá)圖，根據(jù)各傳感器對不同類物質(zhì)的敏感程度，其響應(yīng)值越高表明該類物質(zhì)濃度越高。由圖 1 可知，在三種萎凋方式的紅茶香氣雷達(dá)響應(yīng)圖中，對紅茶香氣敏感的傳感器有 R6、R9、R8、R7、R1和 R2，表明該三組紅茶香氣中烷類、醇類、芳香成分和有機(jī)硫化物、氨氧化合物含量較高。
主成分分析（PCA）
對不同萎凋程度的紅茶進(jìn)行 PCA 分析（圖 2），得出第一主成分的貢獻(xiàn)率 87.860%，第二主成分貢獻(xiàn)率為 12.134%，總貢獻(xiàn)率為99.994%。主成分分析（PCA）就是對多指標(biāo)的高維數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，提取數(shù)據(jù)中反應(yīng)最大的幾個(gè)特征值對應(yīng)的特征向量作為主成份，貢獻(xiàn)率越大, 說明該主成分在數(shù)據(jù)信息中越重要，越能最大限度地反映樣本最原始的信息。由圖 2 可知，不同萎凋程度的紅茶香氣成分在類別和含量上有了較大的變化，其中重萎凋在第一、第二主成分上明顯區(qū)別于輕萎凋和適度萎凋，表明重萎凋的工藝使紅茶香氣成分在類別和含量上發(fā)生了較為明顯的變化；輕萎凋和適度萎凋在第一主成分上差異不明顯。整體來說，萎凋程度不同，使紅茶香氣的成分表現(xiàn)出明顯的差異。可知區(qū)分度值越趨近于 1，表明兩種物質(zhì)差異越明顯。表4中區(qū)分值都在99%以上，表明 PCA 可以將不同萎凋程度的紅茶區(qū)分開。
傳感器區(qū)別貢獻(xiàn)率分析法（Loadings）
Loadings 分析，反映的是不同傳感器在紅茶香氣的區(qū)分中其貢獻(xiàn)的大小，一般通過傳感器在圖中的位置來判斷其貢獻(xiàn)的大小。傳感器與原點(diǎn)的距離越近，說明傳感器對樣品分析起到的作用越小，反之則表示作用越大。由圖 3 可得第一主成分起主要作用，這和 PCA 分析所得結(jié)論相同，R7 和 R9 傳感器對第一主成分貢獻(xiàn)率最大，R2 次之；R6 傳感器對第二主成分貢獻(xiàn)率最大，R8 次之。R4、R5、R10 傳感器負(fù)載較低，表明其對茶葉香氣成分敏感度較低。Loadings 分析表明在不同萎凋程度的紅茶區(qū)分中硫化物、芳香型化合物、氮氧化合物以及烷類、醇類化合物對區(qū)分貢獻(xiàn)有主要作用。
線性判別式分析（LDA）
LDA 更側(cè)重于同一類別的空間分布狀態(tài)和距離的精度。LDA 分析是在 PCA 分析后對傳感器響應(yīng)紅茶香氣成分的優(yōu)化，通過擴(kuò)大差異更直觀的表現(xiàn)不同提香工藝紅茶香氣之間的區(qū)別。圖 4 中第一主成分貢獻(xiàn)率為 85.67%，第二主成分貢獻(xiàn)率為 12.85%，總貢獻(xiàn)率為98.52%，能很好的反應(yīng)紅茶香氣的信息。由圖4 得知，重萎凋與其他兩組距離較遠(yuǎn)，可以在線性判別分析完全區(qū)分開；而在第一主成分的貢獻(xiàn)率中，輕萎凋和適度萎凋相差不大，這與 PCA 分析以及感官審評結(jié)果一致，表明這兩種萎凋程度對茶葉香氣的改變差異較小。整體結(jié)果對比 PCA 分析較為相似，說明電子鼻在區(qū)分不同萎凋程度的紅茶香氣中具有可行性。
結(jié)論
利用電子鼻檢測技術(shù)，結(jié)合 PCA 分析、Loadings 分析和 LDA 分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對不同萎凋程度的三組紅茶香氣進(jìn)行分析，結(jié)合感官審評探究電子鼻在區(qū)分不同工藝對茶葉香氣影響的可行性。電子鼻技術(shù)對不同工藝的紅茶均有較好的響應(yīng)，可有效區(qū)分不同萎凋程度的紅茶，且第 R7、R9、R2、R6 和 R8 傳感器在紅茶香氣區(qū)分中起主要作用，即萜烯類和硫化物、芳香化合物、氮氧化合物、醇類和烷類對紅茶香氣貢獻(xiàn)較大。感官審評表明重萎凋工藝制得的山東紅茶品質(zhì)更佳。 來源：感官科學(xué)與評定 轉(zhuǎn)載請注明來源。
