馬園園，曹青青，高一舟，劉鈺懿，鄧鍶涵，尹軍峰，許勇泉*

1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/國(guó)家茶產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心，浙江 杭州 310008；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081

苦味作為基本味覺(jué)之一，廣泛存在于各種藥品、食品之中。雖然苦味相較于其他味感，偏好度和可接受度稍低，常被視作負(fù)面味覺(jué)，但其多為一些食品的特征性風(fēng)味，如苦瓜、陳皮、杏仁、啤酒、咖啡等。同時(shí)，苦味也是綠茶風(fēng)味的鮮明特征之一。

綠茶茶湯中的苦味物質(zhì)主要是多酚類和生物堿類[1]。夏秋茶資源由于氣溫高和日照強(qiáng)等因素，鮮葉中多酚類物質(zhì)合成累積多，尤其是具有苦澀味的酯型兒茶素含量明顯增加，直接加工而成的綠茶苦澀味重、適口性差、經(jīng)濟(jì)效益低，限制了夏秋茶的高值化利用。茶葉作為一種飲品，滋味是其重要的感官屬性，其滋味物質(zhì)的種類、含量及比例均影響茶湯的品質(zhì)呈現(xiàn)[2]。因此，明晰綠茶茶湯苦味貢獻(xiàn)物質(zhì)的味效特征和呈味互作機(jī)制，對(duì)于實(shí)現(xiàn)夏秋綠茶的滋味調(diào)控十分必要?；诖?，本文就苦味感知基礎(chǔ)、苦味相關(guān)評(píng)價(jià)方法、綠茶苦味化合物、綠茶滋味物質(zhì)間互作效應(yīng)以及綠茶苦味調(diào)控等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，以期為綠茶苦味機(jī)制的探索、茶飲料滋味的精準(zhǔn)調(diào)控以及夏秋茶資源的高值化利用提供參考。

1 苦味感知的生物學(xué)基礎(chǔ)

1.1 苦味感知的生物學(xué)意義

味覺(jué)感知是動(dòng)物生存的基本生理機(jī)能之一，主要表征為5種基本味覺(jué)特性，即甜味、酸味、苦味、咸味和鮮味[3]。這些基本味組合調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物的生命活動(dòng)，例如，甜味代表糖攝入，是能量補(bǔ)給信號(hào)[4]；酸味為酸性物質(zhì)的刺激感知，代表食物酸敗或微生物代謝的信號(hào)[5-6]；苦味能引起厭惡反應(yīng)[7]，是機(jī)體應(yīng)激性趨避信號(hào)；咸味反映對(duì)礦物質(zhì)或鹽分的感知[8-9]；鮮味則主要代表對(duì)氨基酸類的識(shí)別感知信號(hào)[10]。其中，苦味味覺(jué)在動(dòng)物進(jìn)化中扮演著重要角色，不僅影響著動(dòng)物本能的覓食行為[11]，還作為一種潛在的防御機(jī)制使動(dòng)物規(guī)避某些有毒物質(zhì)[12]。此外，由于動(dòng)物生存環(huán)境和覓食選擇的不同，其對(duì)于苦味物質(zhì)的感知靈敏度也存在差異。即苦味感知關(guān)乎動(dòng)物的生命活動(dòng)及生理適應(yīng)性進(jìn)化。

1.2 苦味感知的生理基礎(chǔ)

1.2.1 苦味感知受體

苦味物質(zhì)經(jīng)味覺(jué)細(xì)胞上的苦味受體感應(yīng)受激后，細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)使細(xì)胞膜去極化，從而釋放出化學(xué)信號(hào)，經(jīng)神經(jīng)細(xì)胞捕獲轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送至大腦神經(jīng)中樞，整合形成對(duì)苦味的感知[13-14]。即苦味的產(chǎn)生始于苦味物質(zhì)與苦味受體的特異性結(jié)合?？辔陡兄荏w首次在哺乳動(dòng)物中被發(fā)現(xiàn)，并命名為T(mén)AS2Rs（T2Rs、TRBs或hTAS2Rs）[15-17]，屬于具有七次跨膜結(jié)構(gòu)的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）家族[18]。

目前，研究報(bào)道已識(shí)別鑒定出人類共有25種功能性TAS2Rs受體基因[19-21]，主要表達(dá)于口腔味蕾的味覺(jué)受體細(xì)胞[22]。這些味覺(jué)細(xì)胞細(xì)化為Ⅰ型細(xì)胞、Ⅱ型細(xì)胞、Ⅲ型細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞[23]，其中，主要由Ⅱ型細(xì)胞表達(dá)苦味、鮮味和甜味受體蛋白[24-26]，但苦味編碼獨(dú)立于甜味和鮮味[27]。此外，Ⅱ型細(xì)胞表達(dá)T2Rs，并不與神經(jīng)纖維直接連接[22]，而是經(jīng)苦味物質(zhì)激活引發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高及細(xì)胞動(dòng)作電位釋放神經(jīng)遞質(zhì)，如通過(guò)ATP等傳輸味覺(jué)信號(hào)[28]。值得注意的是，每一個(gè)Ⅱ型味覺(jué)細(xì)胞只表達(dá)幾種苦味受體[29]。T2Rs是最大的味覺(jué)受體基因家族，在氨基酸水平上旁系同源基因具17%～90%序列相似性，使得不同家族成員間能對(duì)多種苦味化合物產(chǎn)生響應(yīng)[16]。這意味著每種苦味受體可識(shí)別對(duì)應(yīng)多種苦味化合物，而一種苦味化合物也能活化多種苦味受體[29]。例如，有些苦味受體能感知響應(yīng)某一類特定結(jié)構(gòu)的苦味化合物[30]，有些苦味受體可結(jié)合多種苦味物質(zhì)，感知響應(yīng)范圍廣[31-32]，而有些苦味受體僅可識(shí)別一種或少數(shù)幾種苦味物質(zhì)[21]。有研究總結(jié)報(bào)道，hTAS2R14對(duì)應(yīng)33種苦味化合物，而hTAS2R3和hTAS2R5僅對(duì)應(yīng)了1種苦味化合物[22]?？辔妒荏w與苦味化合物間的感知效應(yīng)并不僅是一一對(duì)應(yīng)或普遍通用的，而是表現(xiàn)出一對(duì)多[15,18,33]、多對(duì)一[22,34]的多態(tài)選擇性和專一特異性兼?zhèn)涞谋碚麝P(guān)系。這在一定程度上解釋了哺乳動(dòng)物僅利用為數(shù)不多的TAS2Rs基因，卻具有感知大量苦味化合物的生理功能[29,35-36]。

關(guān)于苦味受體與茶湯苦味化合物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，現(xiàn)已鑒定能感知綠茶茶湯中苦味物質(zhì)的苦味受體有hTAS2R1、hTAS2R5、hTAS2R7、hTAS2R10、hTAS2R14、hTAS2R39、hTAS2R43[1]。其中，苦味受體hTAS2R39[37]和hTAS2R14[38]能表征茶湯中兒茶素的苦味強(qiáng)度?？辔妒荏w除了在口腔的味蕾中表達(dá)以感知苦味物質(zhì)外，還在鼻腔、胃腸道[39-41]、氣管[42]等組織器官中發(fā)揮化學(xué)感應(yīng)作用，以調(diào)節(jié)機(jī)體防御機(jī)制，如控制腸道功能和食物攝入等[43-44]。

1.2.2 苦味信號(hào)傳導(dǎo)途徑

苦味受體是生物體感知苦味的生物學(xué)基礎(chǔ)[45]，味蛋白（Gustducin）在苦味感知傳導(dǎo)中具有重要的作用[46]，其參與介導(dǎo)味覺(jué)感知[47]，如研究發(fā)現(xiàn)Gustducin與甜味、苦味物質(zhì)的轉(zhuǎn)導(dǎo)都有聯(lián)系[48]。味蛋白由α、β和γ 3個(gè)亞基組成，又稱為異三聚體蛋白，對(duì)味覺(jué)具有特異性識(shí)別[19,49-50]。其中，α-Gustducin又稱味導(dǎo)素，是苦味或甜味轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵介質(zhì)，α-Gustducin基因靶向缺失會(huì)導(dǎo)致小鼠的味覺(jué)缺陷[51]。此外，細(xì)胞對(duì)苦味的受激反應(yīng)發(fā)生率在α-Gustducin基因敲除的突變小鼠中減少約70%[52]。這可能與表達(dá)苦味受體的（味覺(jué)）細(xì)胞數(shù)目減少，引起細(xì)胞第二信使表達(dá)率下降或單個(gè)細(xì)胞敏感性降低有關(guān)。缺乏α-Gustducin的突變小鼠對(duì)苦味反應(yīng)并未完全喪失[48]，推測(cè)苦味信號(hào)通路除味導(dǎo)素介導(dǎo)外，可能還存在其他亞基單位參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[14,53]?？傊?，苦味感知傳導(dǎo)與G蛋白的α-Gustducin亞基密切相關(guān)，且T2R表達(dá)于α-Gustducin的陽(yáng)性味覺(jué)受體細(xì)胞中[50,54]。

如圖1所示，苦味信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的途徑主要有：（1）苦味受體經(jīng)苦味物質(zhì)刺激后，α-Gustducin激活磷酸二脂酶（PDE）[55]，進(jìn)而水解降低胞內(nèi)第二信使水平，如cAMP、cNMP、IP3[14]，抑或是調(diào)控環(huán)核苷酸門(mén)控（CNG）通道信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)活性[56]，打開(kāi)膜上離子通道使得鈣離子內(nèi)流，細(xì)胞膜去極化釋放神經(jīng)遞質(zhì)[57]，輸送苦味信號(hào)；（2）細(xì)胞膜上苦味受體受激后，磷脂酶（PLC-β2）被β3/γ13激活分解為肌醇三磷酸（IP3）和二酰基甘油（DAG）[20]，進(jìn)而IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上IP3受體（IP3R）激活結(jié)合[58]，使得胞內(nèi)鈣離子濃度上升，引發(fā)瞬時(shí)受體電位通道（TRPM4、TRPM5）開(kāi)放[59]，進(jìn)而鈉離子內(nèi)流引發(fā)細(xì)胞膜去極化[60]，苦味受體發(fā)生動(dòng)作電位并釋放ATP[61]?？梢?jiàn)，苦味信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路并非僅依賴于α-Gustducin，亦存在依賴于其他亞基單位參與的轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。此外，同一種苦味物質(zhì)的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能具有多樣性[62]，這意味著苦味傳導(dǎo)途徑之間存在一些內(nèi)在聯(lián)系，并非完全分隔或獨(dú)立。

圖1 苦味信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路Fig.1 Bitter taste signal transduction pathway

2 苦味評(píng)價(jià)方法

2.1 人體感官評(píng)價(jià)法

2.1.1 標(biāo)度法

標(biāo)度即尺度，本質(zhì)上是心理物理學(xué)層面的量化指標(biāo)，其在感官分析的應(yīng)用是為了量化感官體驗(yàn)，以層次或?qū)傩猿叨葋?lái)描述感官品質(zhì)[63]，從而反映或度測(cè)人的感官對(duì)產(chǎn)品特性的感知，并進(jìn)行相應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析[64]。在茶湯感官審評(píng)中，標(biāo)度法常用作滋味分屬性的強(qiáng)度評(píng)價(jià)，從而探討滋味屬性與茶葉組分間的相關(guān)性[65]。例如，將苦味劃定等級(jí)范圍或線性尺度作為基準(zhǔn)指標(biāo)來(lái)評(píng)估茶湯苦味強(qiáng)度；或是將相應(yīng)苦味化合物設(shè)置不同濃度梯度，以數(shù)字或文字形式進(jìn)行相應(yīng)的苦味強(qiáng)度描述。

2.1.2 時(shí)間強(qiáng)度法

時(shí)間-強(qiáng)度檢驗(yàn)?zāi)鼙碚髂骋蛔涛兜母兄獜?qiáng)度隨時(shí)間推移的趨勢(shì)變化，是一種特殊的描述性分析[66]。此方法涉及的參數(shù)主要有最大強(qiáng)度、達(dá)到最大強(qiáng)度的時(shí)間、總持續(xù)時(shí)間。在滋味描述中，常被用作評(píng)價(jià)茶湯苦味和澀味在口腔內(nèi)的強(qiáng)度變化[67]。

2.1.3 定量描述法

定量描述法能對(duì)茶葉樣品的感官特性進(jìn)行全方位的描述和強(qiáng)度評(píng)價(jià)[68]，從而確定茶湯各成分間的相關(guān)性，以及各成分對(duì)茶湯滋味的貢獻(xiàn)值[69]。金孝芳等[70]研究表明，綠茶茶湯各滋味間的強(qiáng)度關(guān)系依次為澀味、苦味、鮮味和甜味；而劉爽等[71]研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)綠茶茶湯滋味以鮮、甜為主。這可能與綠茶樣品的產(chǎn)地、等級(jí)、批次差異有關(guān)，使得茶湯呈味各有特點(diǎn)。

2.1.4 味覺(jué)稀釋法

味覺(jué)稀釋法是確定茶湯關(guān)鍵苦味物質(zhì)及其閾值的有效方法[1]。一方面，能通過(guò)比例稀釋確定人體感官對(duì)受試呈味成分感知的最低濃度，確定呈味物質(zhì)的閾值[69]；另一方面，能確定未知組分對(duì)苦味或澀味的強(qiáng)度貢獻(xiàn)順序，以及已知組分對(duì)苦味或澀味的最大滋味貢獻(xiàn)率[72]。

2.1.5 味覺(jué)缺失-重組法

味覺(jué)缺失-重組法主要用來(lái)確定茶湯各滋味屬性的關(guān)鍵貢獻(xiàn)物。例如，通過(guò)去除單個(gè)味覺(jué)化合物來(lái)制備相應(yīng)的味覺(jué)重組體，從而與完全味覺(jué)重組體的呈味進(jìn)行差異性比較，以確定被去除的化合物對(duì)苦味屬性的貢獻(xiàn)度[73]。Yu等[74]通過(guò)缺失重組試驗(yàn)確定了綠茶茶湯中苦澀味、苦味、鮮味的主要呈味物分別為EGCG、咖啡堿和谷氨酸。

2.2 動(dòng)物感官評(píng)價(jià)法

2.2.1 簡(jiǎn)短攝取法

簡(jiǎn)短攝取法靈敏度高，可信度好，能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)味覺(jué)程度進(jìn)行更為具體地評(píng)估[75]。簡(jiǎn)短攝取法主要是對(duì)小鼠進(jìn)行反復(fù)的苦味刺激并輔以特殊的味覺(jué)計(jì)來(lái)記錄小鼠的味覺(jué)敏感性，從而通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到苦味味覺(jué)特性[76]。

2.2.2 雙瓶偏好法

雙瓶偏好法用來(lái)定量分析苦味程度，一種方式是通過(guò)測(cè)定動(dòng)物對(duì)苦味溶液的舔舐次數(shù)[77]，另一種方式是通過(guò)計(jì)算動(dòng)物對(duì)苦味溶液的攝取量與總量的比值[78]。從而，基于攝取次數(shù)來(lái)反映偏好程度，輔以攝取量等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以此映射苦味強(qiáng)度。

2.2.3 電生理法

電生理法是基于牛蛙和小鼠的舌咽肌及鼓索神經(jīng)纖維或纖維束對(duì)苦味物質(zhì)敏感的原理，評(píng)估苦味物質(zhì)的味覺(jué)特性。通常是將電極安放在這些敏感部位，用苦味物質(zhì)刺激舌部，產(chǎn)生的電脈沖經(jīng)放大得到苦味刺激性隨劑量變化的曲線圖。

2.3 智能感官評(píng)價(jià)法

電子舌是依據(jù)人和動(dòng)物的味覺(jué)感知系統(tǒng)仿生模擬的一種電化學(xué)分析儀器[79]，能對(duì)溶液中的各組分物質(zhì)進(jìn)行味覺(jué)分類和分析[80]。電子舌應(yīng)用多元化，Chen等[81]利用電子舌結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和主成分分析，預(yù)測(cè)了綠茶主要滋味物質(zhì)的含量。此外，電子舌結(jié)合指紋分析還可對(duì)茶樣進(jìn)行分類、分級(jí)，以及品質(zhì)定性、定量分析，獲得茶樣呈味物質(zhì)構(gòu)成信息[68]。

2.4 生物細(xì)胞評(píng)價(jià)法

2.4.1 鈣成像分析

在苦味信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，苦味受體被激活后會(huì)將鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放到細(xì)胞中，使得細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度上升[22]。鈣成像分析主要利用細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)將T2R基因轉(zhuǎn)染到HEK細(xì)胞株中，使細(xì)胞表達(dá)一種特定的苦味受體，通過(guò)加入相應(yīng)苦味化合物，檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度變化以進(jìn)行苦味評(píng)價(jià)[82]。

2.4.2 細(xì)胞生物傳感器

細(xì)胞，特別是味覺(jué)細(xì)胞，被普遍視為構(gòu)建味覺(jué)生物傳感器的生物功能性元件，用來(lái)識(shí)別相關(guān)目標(biāo)物，輔以換能器處理表達(dá)信號(hào)，從而獲得相關(guān)味覺(jué)特性信息，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)[83]。在人類的口腔中約有5 000個(gè)味蕾，每個(gè)味蕾由60～100個(gè)極化的上皮細(xì)胞集群而成，因能檢測(cè)食物味道，這些上皮細(xì)胞被稱作味覺(jué)細(xì)胞（TRCs）[35,84]?；诖耍梦队X(jué)細(xì)胞作為生物敏感元件的傳感器已在食品領(lǐng)域的風(fēng)味評(píng)價(jià)和安全檢測(cè)等層面應(yīng)用。

綜上所述，苦味評(píng)價(jià)方法大致可分為體內(nèi)和體外兩個(gè)評(píng)價(jià)體系（表1）。體內(nèi)評(píng)價(jià)分為人體感官嘗味法和動(dòng)物感官嘗味法，主要依靠人或動(dòng)物的味覺(jué)器官，通過(guò)相關(guān)物質(zhì)感知刺激，得到最直觀的生理反應(yīng)和細(xì)致具化的感官描述；體外評(píng)價(jià)分為電子舌評(píng)價(jià)、鈣成像分析和細(xì)胞生物傳感器等方法，依托味覺(jué)感知系統(tǒng)仿生模擬、滋味受體通路表達(dá)機(jī)制和以味覺(jué)細(xì)胞為代表的生物敏感元件等，借助相關(guān)儀器將物質(zhì)滋味特性轉(zhuǎn)換成客觀可量化的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行間接評(píng)價(jià)描述。盡管苦味評(píng)價(jià)方式多樣，但各評(píng)價(jià)方法均存在不足之處，仍需不斷精進(jìn)優(yōu)化。但就整體發(fā)展態(tài)勢(shì)而言，苦味評(píng)價(jià)方法已漸趨實(shí)現(xiàn)從主觀到客觀、體內(nèi)到體外、低通量到高通量、傳統(tǒng)到現(xiàn)代化的進(jìn)程[46]。

表1 苦味評(píng)價(jià)方法Table 1 Bitter taste evaluation methods

3 綠茶中苦味化合物

3.1 兒茶素

多酚類是綠茶茶湯的主要滋味物質(zhì)，包含兒茶素類，黃酮類、黃酮醇類，花青素、花白素類，酚酸及縮酚酸等[69]。其中，兒茶素是茶湯多酚類的主體（60%～80%）[66]，具有多種結(jié)構(gòu)及同分異構(gòu)體[90]，關(guān)乎茶湯的苦味和澀味[91]，不同結(jié)構(gòu)兒茶素的苦澀味閾值及呈味特性間存在差異[92]。Narukawa等[93]研究發(fā)現(xiàn)，4種表型兒茶素（EC、ECG、EGC、EGCG）皆具苦澀味，EGCG苦感更強(qiáng)、EGC澀感突出、ECG苦澀并重。這可能是因?yàn)榭辔段镔|(zhì)間的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異會(huì)對(duì)滋味受體的激活機(jī)制產(chǎn)生影響，表征為不同的味覺(jué)屬性[94]。但由于一些苦味物質(zhì)響應(yīng)閾值低，且當(dāng)前分離純化技術(shù)有限，仍很難對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)表征[95]。就綠茶茶湯苦味而言，張英娜等[96]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG是烘青綠茶茶湯苦味的主要貢獻(xiàn)物；Xu等[91]研究表明，EGCG與ECG含量與綠茶茶湯苦味呈高度正相關(guān)。此外，張英娜[66]測(cè)定了8種兒茶素單體（C、EC、GC、EGC、CG、ECG、GCG、EGCG）的苦味和澀味閾值，發(fā)現(xiàn)除EC苦味和澀味閾值相當(dāng)外，其余單體苦味閾值均高于澀味(表2)。Zhang等[97]研究表明，EC和EGC除了兼?zhèn)淇酀?，亦是茶湯回甘滋味的貢獻(xiàn)因子。

表2 兒茶素單體的滋味閾值[66]Table 2 Taste thresholds of the catechins μmol·L-1

3.2 原花青素

原花青素（PAs）又稱縮合單寧，是一類以黃烷-3-醇為基本單元，通過(guò)C4-C8或C4-C6鍵連接而成的多酚類化合物[98]，其組分鑒定細(xì)化有原花青素單倍體、低聚體和多聚體。其中，單倍體是原花青素的結(jié)構(gòu)單元，如在紫娟茶樹(shù)品種中，原花青素以單倍體EGCG和EGC為主要構(gòu)成[99]。原花青素的成分變化，如聚合物大小，沒(méi)食子?；潭群脱苌锏男纬?，均會(huì)對(duì)苦味和澀味產(chǎn)生影響[100]。

3.3 花青素

花青素屬黃酮類衍生物，是一類廣泛存在于植物中的天然水溶性色素[101]，被認(rèn)為是植物葉片、花朵及果實(shí)色澤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)之一[102]。茶葉中的花青素不僅是影響干茶色澤、湯色及葉底的呈色物質(zhì)，還是茶湯苦澀味的貢獻(xiàn)物質(zhì)[103]。尤其在紫娟茶樹(shù)品種中，花青素含量在一芽二葉新梢中高達(dá)2.7%～3.6%[104]。趙先明等[105]研究發(fā)現(xiàn)，茶樹(shù)群體品種的紫色芽葉中花青素含量是綠色芽葉的57倍，且苦澀味閾值低于兒茶素。這些結(jié)果表明，茶樹(shù)紫色芽葉所制綠茶苦澀味強(qiáng)度可能與其自身高花青素含量密切相關(guān)。

3.4 咖啡堿

茶葉中的生物堿多為嘌呤堿類，如咖啡堿、可可堿和茶葉堿。與兒茶素苦澀味并存的特性不同，咖啡堿是單一的呈苦物質(zhì)，且在綠茶茶湯中的含量高于其呈味閾值[70]。研究表明，咖啡堿是即飲綠茶茶湯的關(guān)鍵苦味因子，其次是EGCG[74]。Scharbert等[106]利用滋味稀釋法確定了咖啡堿是茶湯關(guān)鍵苦味物質(zhì)，其味覺(jué)閾值為500 μmol·L-1。此外，在尤溪苦茶滋味物質(zhì)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，可可堿與茶湯苦味呈正相關(guān)關(guān)系[107]。

3.5 苦茶堿

苦茶堿（1,3,7,9-四甲基尿酸）由1,3,7-三甲基尿酸經(jīng)甲基化轉(zhuǎn)化而成，是一類特殊的嘌呤生物堿，多存在于野生茶樹(shù)種質(zhì)資源中。由于1,3,7-三甲基尿酸源自咖啡堿的氧化還原，且苦茶堿與咖啡堿在結(jié)構(gòu)上存在相似性，多認(rèn)為咖啡堿是苦茶堿合成的前體物[108]。苦茶堿多集中于苦茶茶樹(shù)嫩葉中，并隨葉片成熟度增加呈遞減趨勢(shì)，但至成熟葉期仍能保持較高水平[109]?？嗖柚锌嗖鑹A是其芽葉滋味極苦的因素[110]。楊超等[111]以云南勐宋鄉(xiāng)帕熱村曬青茶為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)其特征性成分苦茶堿也是導(dǎo)致該類茶湯滋味極苦的原因。

3.6 苦味氨基酸

茶葉中的氨基酸是茶湯鮮味的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)，如茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸[112]。然而，并非所有氨基酸都呈現(xiàn)鮮味，依據(jù)呈味特性，氨基酸可分為鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和無(wú)味氨基酸[113]。其中，苦味氨基酸多為L(zhǎng)-型氨基酸[114]。劉爽等[71]研究發(fā)現(xiàn)，綠茶茶湯中的苦味氨基酸有異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸，但由于含量相對(duì)較低，對(duì)綠茶苦味貢獻(xiàn)相對(duì)較小。劉盼盼等[115]研究表明，綠茶茶湯苦味、澀味強(qiáng)度與苯丙氨酸含量顯著正相關(guān)。此外，李艷等[116]應(yīng)用干熱后處理技術(shù)改善夏秋綠茶品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)改善后的綠茶樣品中苦味氨基酸組分（纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸等）含量顯著降低，且感官審評(píng)表現(xiàn)為苦澀味減弱，進(jìn)一步表明了苦味氨基酸對(duì)綠茶風(fēng)味品質(zhì)的影響。雖然苦味氨基酸是食品風(fēng)味不可忽視的因素，但值得注意的是，苦味氨基酸的識(shí)別閾值相對(duì)較高，對(duì)食物整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)度較小[117]。

3.7 茶皂素

茶皂素由親水性的糖體、疏水性的配基及有機(jī)酸組成，是一類從山茶科山茶屬植物中提取出的三萜類皂苷混合物[118]。研究表明，茶皂素呈現(xiàn)苦和辛辣味感[119-120]。岳翠男等[121]在茶湯非揮發(fā)性化合物中篩選到茶皂素，但其滋味貢獻(xiàn)度暫不明確。目前，茶皂素的研究多集中于其單體分離純化、藥理活性研究等方面，對(duì)其味感與茶湯品質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系及影響機(jī)理的報(bào)道較少，今后可重點(diǎn)研究探討茶皂素與茶湯滋味的感知效應(yīng)。

4 綠茶茶湯苦味互作效應(yīng)研究

4.1 呈味互作效應(yīng)

茶湯是由多種滋味物質(zhì)，如多酚類、嘌呤堿類、氨基酸類、糖類等復(fù)合組成的平衡體系[92]。這表明茶湯的呈味不是某一滋味單體的單獨(dú)味效，而是各滋味物質(zhì)間協(xié)同作用的結(jié)果，即茶湯滋味間存在呈味互作效應(yīng)。關(guān)于滋味物質(zhì)間的相互作用分為3個(gè)層次，分別是化學(xué)物質(zhì)互作、口腔生理互作和神經(jīng)認(rèn)知互作[122]。此外，滋味物質(zhì)間相互作用的表現(xiàn)細(xì)化為協(xié)同、增益或抑制效應(yīng)[2]。

4.2 甜味與苦味互作效應(yīng)

研究表明，茶湯中甜味強(qiáng)度與總糖含量顯著正相關(guān)[115]。在滋味強(qiáng)度較低時(shí)，甜味會(huì)增強(qiáng)苦味感知，反之則對(duì)苦味有抑制作用[13]。這可能是由于高濃度下苦味和甜味產(chǎn)生對(duì)稱抑制效應(yīng)所致[123]。Yin等[124]研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖能削弱茶湯中EGCG的苦澀味；Keast[125]研究表明，250 mmol·L-1蔗糖溶液對(duì)咖啡因的苦味具有掩蓋效應(yīng)；Ishikawa等[126]研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖溶液能夠減少多酚類物質(zhì)的澀味持續(xù)時(shí)間和感知強(qiáng)度。此外，張燕紅[92]研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)苦味的蘆丁（槲皮素二糖苷）在一定程度上能夠增強(qiáng)EGCG的苦澀味。

4.3 鮮味與苦味互作效應(yīng)

茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸是茶湯中鮮味貢獻(xiàn)度較高的氨基酸[127]。研究發(fā)現(xiàn)，茶氨酸、谷氨酸能減弱茶葉的苦澀味[128]，茶湯苦味強(qiáng)度與谷氨酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)[115]。此外，茶氨酸還可與谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等產(chǎn)生協(xié)同增效作用[74,129]，在增強(qiáng)茶湯鮮味的同時(shí)，對(duì)咖啡堿和兒茶素引起的苦澀味有弱化效應(yīng)[130]。氨基酸與茶多酚、咖啡堿形成的絡(luò)合物也可增益茶湯鮮爽味，一定范圍內(nèi)對(duì)茶湯滋味有正向調(diào)控作用[131-132]。盡管氨基酸對(duì)苦澀味的影響機(jī)理尚未明晰，但這在一定程度上肯定了鮮味物質(zhì)與苦味物質(zhì)之間的相互作用。

5 環(huán)境介質(zhì)調(diào)控綠茶茶湯苦味研究

5.1 pH影響苦味感知

溶液pH值不僅會(huì)影響滋味物質(zhì)感知[123]，還會(huì)影響飲料風(fēng)味穩(wěn)定性[133]。劉忠英等[112]以氨基酸單體為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸單體的鮮味會(huì)隨pH值增加而逐漸增強(qiáng)，且當(dāng)pH在6～7時(shí)，鮮味增幅趨穩(wěn)。研究表明，兒茶素類物質(zhì)穩(wěn)定性與溶液pH值密切相關(guān)[134]。在低pH值的酸性環(huán)境下，兒茶素穩(wěn)定性好[135]，pH值＜4時(shí)極為穩(wěn)定[134]；當(dāng)pH值增大時(shí)，穩(wěn)定性會(huì)變差，高pH值下兒茶素易發(fā)生異構(gòu)化、降解等反應(yīng)[135-137]。在酸性條件下，兒茶素浸出率較高[138-139]，反之兒茶素浸出率較低，這解釋了pH值較高的水質(zhì)沖泡的茶湯苦味有所下降的原因[140]。有研究表明，以pH值為6～7的水沖泡白茶時(shí)，其茶湯湯色杏黃明亮、滋味最佳[141]，這可能是適宜的pH為茶葉組分溶釋提供了良好的微環(huán)境。溶液pH值是苦味呈現(xiàn)的重要影響因子，因此可考慮充分利用這一介質(zhì)參數(shù)，進(jìn)而有效調(diào)控茶飲品風(fēng)味。

5.2 溫度影響苦味感知

溫度可調(diào)控苦味感知，其影響方式可大致歸為兩個(gè)方面（圖2）。一方面與苦味物質(zhì)的有效溶出相關(guān)，如苦味化合物在低溫環(huán)境下的溶釋作用會(huì)減弱，從而在感官體驗(yàn)上表現(xiàn)為苦感淡化。有研究表明，用溫度較低的水沖泡茶葉，其茶湯中的咖啡堿和茶多酚等苦味物質(zhì)浸出相對(duì)較少，茶湯滋味相較于沸水沖泡苦澀味減弱、鮮爽度增加[142]。另一方面則與口腔中物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)有關(guān)，如苦味分子運(yùn)動(dòng)可能會(huì)因溫度升高而加快，促進(jìn)其與味蕾間的接觸，味孔中的苦味分子增多，強(qiáng)化了刺激味覺(jué)神經(jīng)的感知信號(hào)，使味覺(jué)神經(jīng)中樞反應(yīng)為苦感更強(qiáng)[13]。唐鳳[143]以低頻電脈沖刺激舌部，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的苦味感受會(huì)隨溫度的升高而增強(qiáng)；王瑩[144]以電子舌監(jiān)測(cè)樣品苦味變化，發(fā)現(xiàn)其苦味表達(dá)強(qiáng)度與溫度呈正相關(guān)關(guān)系。

圖2 環(huán)境因子影響苦味感知Fig.2 Environmental factors influencing bitter taste perception

5.3 離子影響苦味感知

離子可與滋味物質(zhì)間發(fā)生絡(luò)合或還原絡(luò)合反應(yīng)，進(jìn)而影響感官呈味。例如，金屬離子會(huì)影響茶湯中兒茶素的浸出含量[145]。鐘小玉等[146]以不同金屬離子及其復(fù)配處理綠茶茶湯，發(fā)現(xiàn)復(fù)配處理會(huì)使茶湯中茶多酚、咖啡堿含量下降，同時(shí)，兒茶素總量及各組分含量也不同程度下降。研究表明，K+、Ca2+、Mg2+、Al3+是對(duì)綠茶茶湯滋味影響較大的金屬陽(yáng)離子[69]，SiO32-能增強(qiáng)谷氨酸鈉溶液的鮮味及蔗糖溶液的甜味，顯著減弱咖啡堿溶液的苦味和EGCG溶液的苦澀味[147]。劉艷艷等[148]發(fā)現(xiàn)，Mg2+也可減弱EGCG和咖啡堿溶液的苦味，用含有高質(zhì)量濃度Mg2+的水（≥16 mg·L-1）沖泡茶葉，其茶湯中茶多酚、兒茶素、咖啡堿浸出量呈下降趨勢(shì)。這意味著，離子影響滋味味效主要表現(xiàn)在滋味物質(zhì)呈味屬性及浸出量等層面，即味覺(jué)強(qiáng)度與呈味物質(zhì)本身的特性和呈味物質(zhì)的濃度有關(guān)[149]。

此外，食品的粘稠度也會(huì)影響苦味呈現(xiàn)[123]。一方面，粘稠度高會(huì)減緩食品中苦味分子的釋出速率，在一定程度上抑制部分苦感強(qiáng)度；另一方面，粘稠度高會(huì)延長(zhǎng)苦味成分在口腔內(nèi)的停留時(shí)間，強(qiáng)化苦味感受時(shí)間。

6 總結(jié)與展望

盡管綠茶中的大部分苦味物質(zhì)已被明確，但關(guān)于各滋味單體的閾值測(cè)定、互作機(jī)制及呈味機(jī)理等仍需深入研究。如茶皂素苦味呈味特性的研究極少，僅停留在其味苦而辛辣的普遍認(rèn)知，關(guān)于具體呈味機(jī)理仍知之甚少。同時(shí)，苦茶堿作為一種特征性苦味物質(zhì)，是后續(xù)研究可切入的關(guān)鍵點(diǎn)。此外，苦味掩蓋技術(shù)也是今后茶飲料風(fēng)味調(diào)控可關(guān)注的研究方向。

因而，今后研究應(yīng)以綠茶茶湯苦味貢獻(xiàn)物的呈味特性，以及與其他滋味物質(zhì)間的互作機(jī)制作為重點(diǎn)，具體研討和完善各苦味物質(zhì)的呈味機(jī)理。同時(shí)，關(guān)注各種滋味物質(zhì)的檢測(cè)手段，以茶湯為載體，明晰呈味物質(zhì)在茶湯整體滋味中的貢獻(xiàn)度，以期在保證綠茶品質(zhì)屬性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，調(diào)控茶湯各呈味物質(zhì)形成良好的協(xié)同增效比例，從而達(dá)到降苦或調(diào)控苦味品質(zhì)的目的。此外，重視滋味受體與茶湯苦味化合物的響應(yīng)機(jī)制，將其作為綠茶苦味物質(zhì)呈味機(jī)制研究的關(guān)鍵補(bǔ)充。以期充分完善茶湯滋味化學(xué)基礎(chǔ)，切實(shí)有效促進(jìn)中低檔茶（夏秋茶）滋味品質(zhì)的改善與資源的高效化利用。