近日，LWT - Food Science and Technology在线发表了江南大学未来食品科学中心陈坚院士团队张娟教授课题组的研究成果“Analysis of Tieguanyinaged aroma compounds and their correlation with microbial communities”（Yang et al., LWT, 2023, 185: 115205.）。2020级硕士杨小雪和博士后彭政为论文第一作者，张娟教授为通讯作者。
铁观音由较高的发酵度制成的，是中国最好的乌龙茶之一，它由铁观音茶树的新鲜叶子通过萎凋、摇青、杀青、揉捻和干燥步骤制成。铁观音由于不同的精制作工艺如文火烘焙、高温烘焙、陈化，而形成清香型、浓香型和陈香型风味。铁观音经过五年以上的长期陈化成为陈香型铁观音，由于独特而持久的陈香、醇厚的口感，以及对人体的保健和疾病治疗作用，近年来备受关注。
不同陈化时间的铁观音挥发性成分差异巨大，但陈香的关键特征挥发物仍不清楚。并且陈香型铁观音的生产工艺缺乏对陈香明确的标准，导致不同批次之间茶叶品质存在差异，这限制了陈香型铁观音的生产规模。此外，铁观音自然陈化期长、生产成本高，这均不利于陈香型铁观音的市场推广和文化传承。因此，对陈香物质及其形成机理的研究有助于提高陈香型铁观音的品质、加快规模化生产进程，具有重要的文化和商业意义。
针对这些问题，本研究团队以不同陈化时间的铁观音作为研究对象，采用HS-SPME/GC-MS技术测定挥发性成分，并对陈化后铁观音的香气成分及其代谢途径进行分析；采用高通量测序技术分析微生物群落的组成和演替，并通过相关性分析确定陈香物质与微生物群落的关系。对陈化机理的探讨将有助于提高陈香型铁观音的品质，缩短陈化时间。
在这项工作中，研究人员首先采用HS-SPME/GC-MS技术进行挥发性成分的提取和检测，通过主成分分析发现陈化11年及以上的铁观音样品挥发性化合物组成相似，说明挥发性化合物经过长期储存后趋于稳定，并根据样品的聚类情况推测7年是铁观音风味变化的特殊阶段。通过差异代谢物分析推测13种含量上调的差异代谢物是陈香物质：2-庚酮、2-壬酮、六氢假紫罗酮、脱氢β-紫罗兰酮、环氧β-紫罗兰酮、α-松油醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇氧化物(Ⅱ)、丙酸、正丁酸、5-羟甲基糠醛、藏红花醛和咖啡因，分析得出其主要通过类胡萝卜素的酶促降解途径、糖苷类前体化合物水解途径和脂质氧化途径生成。此研究采用了高通量测序技术分析微生物群落变化，发现细菌的丰富度和多样性整体水平高于真菌，且从陈化0年至23年，细菌群落的丰富度和多样性整体趋于增大，而真菌群落的丰富度和多样性整体趋于降低。陈化7年之后微生物群落结构发生较大改变，因此推测7年也是铁观音微生物群落结构变化的转折点，这与挥发性物质的变化具有相同的转折时间点。因此研究基于Spearman相关性分析方法分析微生物与陈香物质之间的相关性，发现细菌和真菌与陈香物质都具有较强的相关性，其中Sphingomonas、Acinetobacter、Halomonas、Trichosporon、Aspergillus、Cyberlindner与陈香物质具有强正相关性，是铁观音陈化过程的关键微生物，并分析发现它们具有积累代谢前体以加强陈香物质的代谢、进而促进陈香形成的潜力。
上述研究工作得到了福建省区域发展重点研发项目（2022N3012）、南平市科技重大专项“揭榜挂帅”项目（N2021A001）等项目的资助。
图1 挥发性化合物组成及数量分析
图2 挥发性化合物PLS-DA分析
（编辑：潘梦妍）
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