黃琳潔，徐 凱,2，周承哲,2,3，石碧瀅,2，田采云,2，盧 麗,2，郭玉瓊,2,

（1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué) 茶產(chǎn)業(yè)研究院，福建 福州 350002；3.福建農(nóng)林大學(xué) 園藝植物生物工程研究所，福建 福州 350002）

白茶是我國(guó)的特種茶[1]，因其具有抗氧化、抗癌變和抗突變[2]、降血糖血脂[3]等保健功效及別具一格的風(fēng)味品質(zhì)而受到人們的廣泛關(guān)注。白茶具有外形白毫顯、毫心肥壯、香氣清鮮、滋味鮮醇、湯色淺杏黃的品質(zhì)特征，其獨(dú)特風(fēng)味品質(zhì)的形成不僅取決于茶葉加工工藝，還與鮮葉所處生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)[4]。海拔是影響茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因素，其高度變化會(huì)導(dǎo)致光照、溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因子產(chǎn)生差異，進(jìn)而影響茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育、代謝生理和功能[5-6]，綜合影響鮮葉內(nèi)含化學(xué)成分的組成比例。

海拔對(duì)茶葉生化成分的影響已在相關(guān)研究中報(bào)道。羅杰等[7]測(cè)定不同海拔四川蒙山茶區(qū)生化成分，表明氨基酸含量隨著海拔升高而增加，而酚氨比隨著海拔升高而減少。肖健等[8]通過(guò)不同海拔保靖黃金茶品質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，隨著海拔高度的增加，茶多酚含量呈增加趨勢(shì)，咖啡堿含量則減少。與多項(xiàng)研究[7,9]表明氨基酸含量隨海拔高度增加而單調(diào)遞增的規(guī)律不同，保靖黃金茶氨基酸含量先隨海拔高度升高而增加，高于一定海拔高度則減少。近年來(lái)，揮發(fā)性成分的檢測(cè)手段越來(lái)越多，其中氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)已廣泛應(yīng)用于檢測(cè)不同海拔茶葉香氣。張悅等[10]研究不同海拔烘青綠茶香氣成分，表明橙花叔醇和吲哚等花香化合物在低海拔烘青綠茶中含量較高，而在高海拔烘青綠茶中含量較低。楊勇等[11]對(duì)湯記高山茶和平地茶進(jìn)行研究，表明庚醛及雪松醇可能是鑒別高山茶和平地茶的重要揮發(fā)性成分。葉偉華等[12]對(duì)不同海拔烏牛早茶葉香氣研究發(fā)現(xiàn)，高海拔茶葉香氣種類(lèi)較低海拔多，而后者有更高比例的苯乙醇等具有花香的化合物。

目前，海拔高度對(duì)茶葉品質(zhì)成分的影響多在綠茶、烏龍茶等[10,13]茶類(lèi)中研究報(bào)道，而不同海拔白茶品質(zhì)差異研究鮮有報(bào)道。本研究選用政和縣當(dāng)?shù)刂髟圆铇?shù)品種福安大白茶為材料，選擇3 個(gè)位于不同海拔高度、成齡的茶園作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用感官審評(píng)、生化成分測(cè)定篩選出不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶的特征差異化合物，以期為不同海拔茶葉品質(zhì)特征的區(qū)分提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試樣品為國(guó)家級(jí)良種福安大白茶，于2021年3月22日取自福建省政和云根茶業(yè)有限公司茶葉種植基地（27°32’N，119°16’E）。3 個(gè)海拔高度茶園樹(shù)齡為15～20 a，施肥量和栽培管理措施等基本保持一致，分別為低海拔（200 m）、中海拔（500 m）和高海拔（1000 m）。鮮葉樣品的采摘標(biāo)準(zhǔn)為單芽及一芽二葉（圖1），根據(jù)統(tǒng)一的政和白茶加工標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 22109—2008《地理標(biāo)志產(chǎn)品 政和白茶》）付制成白茶樣品。鮮葉樣品經(jīng)液氮固樣后，置于真空冷凍干燥機(jī)干燥48 h。成品茶加工流程具體包括：1）在萎凋房?jī)?nèi)，將鮮葉置于水篩中，同時(shí)進(jìn)行通風(fēng)排濕，萎凋房溫度維持在25 ℃，萎凋總歷時(shí)48 h；2）并篩，鮮葉堆厚10～15 cm，攤成凹狀，形成周?chē)裰虚g薄，歷時(shí)60 h；3）80 ℃烘2 h至茶葉水分含量小于7%即得供試樣。上述茶樣均重復(fù)3 次。茶樣編號(hào)如表1所示。

表1 不同海拔政和白茶樣品信息Table 1 Information of Zhenghe white tea samples from different altitudes

圖1 不同海拔茶樹(shù)鮮葉Fig.1 Fresh leaves tea from different altitudes

4-叔丁基環(huán)己醇 上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司；植物可溶性糖含量測(cè)試盒（微量法）蘇州科銘生物技術(shù)有限公司；十二水磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化亞錫、茚三酮、甲醇、碳酸鈉、鹽酸、硫酸、結(jié)晶氯化鋁、草酸、福林酚、95%乙醇、乙酸乙酯、正丁醇等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

真空冷凍干燥機(jī) 鄭州華辰儀器有限公司；ClarusSQ8T氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、TurboMatrix HS頂空和帶捕集阱自動(dòng)進(jìn)樣器 美國(guó)PerkinElmer公司；759S紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司；Infinite F200 PRO多功能酶標(biāo)儀 奧地利Tecan公司。

1.3 方法

1.3.1 白茶感官審評(píng)

根據(jù)GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》，由具有評(píng)茶員資質(zhì)（評(píng)茶員三級(jí)及以上）的5 名專(zhuān)業(yè)人員對(duì)成品茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)（2 男3 女，年齡范圍21～56 歲）。

1.3.2 生化成分含量測(cè)定

水浸出物參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測(cè)定》中差數(shù)法測(cè)定；茶多酚含量采用GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類(lèi)含量的檢測(cè)方法》中福林-酚比色法測(cè)定；游離氨基酸總量采用GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測(cè)定》中茚三酮比色法測(cè)定；咖啡堿含量采用GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測(cè)定》中紫外分光光度法測(cè)定；可溶性糖采用植物可溶性糖含量測(cè)試盒測(cè)定。

1.3.3 揮發(fā)性成分含量測(cè)定

參考王麗麗等[14]方法，稱(chēng)取0.5 g茶粉于20 mL頂空瓶中，加入3 mL飽和氯化鈉溶液和3 μL 4-叔丁基環(huán)己醇（內(nèi)標(biāo)物），加蓋密封并以頂空進(jìn)樣方式進(jìn)樣。頂空條件：平衡溫度80 ℃，取樣針溫度100 ℃，傳輸線(xiàn)溫度120 ℃，樣品平衡30 min，捕集阱Hi 280 ℃，Lo 40 ℃，保持5 min，干吹1 min，解吸0.5 min，頂空瓶壓力32 psi，色譜柱壓力12 psi，解吸壓力12 psi，頂空出口分流。

GC-MS條件：Elite-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為He（純度＞99.999%），離子延遲時(shí)間2.5 min。升溫程序：起始柱溫50 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至210 ℃，保持3 min，總運(yùn)行時(shí)間40 min；電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃；質(zhì)譜傳輸線(xiàn)溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍45～500 u。

1.3.4 揮發(fā)性成分的定性、定量分析和香氣活性值（odor activity value，OAV）計(jì)算

揮發(fā)性成分定性分析：通過(guò)NIST11質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)總離子流圖的各峰譜圖匹配檢索，結(jié)合文獻(xiàn)[15]和保留時(shí)間對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行對(duì)比定性分析，各個(gè)揮發(fā)性成分的相對(duì)含量用該物質(zhì)的峰面積與內(nèi)標(biāo)物4-叔丁基環(huán)己醇峰面積的比值表示。揮發(fā)性成分的定量采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算[16]。

OAV是香氣物質(zhì)含量與該物質(zhì)閾值之比，能表明單一香氣物質(zhì)對(duì)整體香氣的貢獻(xiàn)作用，且OAV越大貢獻(xiàn)程度越高，OAV按下式計(jì)算：

式中：Ci為揮發(fā)性成分含量/（μg/kg）；Ti為揮發(fā)性成分在水中的香氣閾值/（μg/kg）[17-18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差并進(jìn)行方差齊次性檢驗(yàn)和相關(guān)性分析。采用TBtools 1.0986和Origin 2022進(jìn)行熱圖繪制和層次聚類(lèi)；采用SIMCA 14.0進(jìn)行偏最小二乘判別分析（partial least squares-discriminant analysis，PLS-DA），采用隨機(jī)200 次的置換檢驗(yàn)判別該模型的有效性和可靠性，變量投影重要性（variable importance in projection，VIP）值大于1為標(biāo)準(zhǔn)篩選重要變量；采用Graphpad Prsim 8繪制柱狀圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔政和白茶感官審評(píng)分析

如表2所示，高海拔樣品比中、低海拔樣品審評(píng)得分高；外形表現(xiàn)為中、高海拔樣品的毫芽較多、勻整，而低海拔樣品毫毛較少；湯色方面，白毫銀針樣品以淺杏黃為主，白牡丹樣品以黃綠為主；香氣方面，茶樣均帶有毫香，但中、高海拔樣品香氣較清純，低海拔樣品花香顯；滋味方面，高海拔樣品較中、低海拔樣品清鮮醇爽；葉底表現(xiàn)為中、高海拔樣品軟嫩肥壯而有別于低海拔樣品的尚嫩。

表2 不同海拔政和白茶感官審評(píng)結(jié)果Table 2 Sensory evaluation of Zhenghe white tea from different altitudes

2.2 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶主要生化成分分析

2.2.1 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶主要生化成分含量分析

如圖2a、b所示，在單芽和一芽二葉樣品中，高海拔組樣品的可溶性糖和水浸出物含量均顯著高于低海拔組樣品，而酚氨比顯著低于低海拔組樣品；中、高海拔組樣品的游離氨基酸含量高于低海拔組樣品，不同海拔區(qū)間達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05）；不同海拔單芽和一芽二葉樣品間茶多酚含量未達(dá)到顯著水平?？Х葔A含量均以高海拔組樣品最低，且與中、低海拔組樣品差異達(dá)到顯著性水平。

圖2 不同海拔鮮葉、成品茶主要生化成分比較Fig.2 Comparison of major biochemical components of fresh leaves and white tea from different altitudes

如圖2c、d所示，在白毫銀針和白牡丹樣品中，中、高海拔組樣品的可溶性糖和水浸出物含量均顯著高于低海拔組樣品，且與低海拔組樣品差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）；中、高海拔組樣品的游離氨基酸含量均顯著高于低海拔組樣品，各海拔區(qū)間差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）；高海拔組樣品的咖啡堿含量最低，且在白毫銀針樣品中與其他兩個(gè)海拔區(qū)間達(dá)到顯著水平；中海拔組樣品的酚氨比值最低，與其他2 個(gè)海拔達(dá)到顯著水平，茶多酚含量在白毫銀針樣品中介于高、低海拔組樣品，而在白牡丹樣品中含量最低，且與其他海拔達(dá)到顯著水平。

如表3所示，海拔高度與茶樹(shù)鮮葉、成品茶樣品的生化成分具有一定的相關(guān)性，在鮮葉樣品中，海拔高度與可溶性糖、游離氨基酸和水浸出物含量呈顯著正相關(guān)，與咖啡堿、酚氨比顯著負(fù)相關(guān)；在成品茶樣品中，海拔高度與可溶性糖、水浸出物含量呈極顯著正相關(guān)。

表3 海拔與主要生化成分的相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation coefficient between altitude and major biochemical components

2.2.2 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶主要生化成分PLS-DA

基于鮮葉樣品主要生化成分含量數(shù)據(jù)構(gòu)建PLS-DA模型，結(jié)果（圖3a1）顯示，低海拔樣品多聚集于第1、4象限，中海拔樣品多聚集于第1、2象限，高海拔樣品多聚集于第2、3象限，其擬合參數(shù)為=0.833，Q2=0.777。置換檢驗(yàn)有助于判別該模型的預(yù)測(cè)能力（圖3b1），回歸直線(xiàn)Q2與Y軸的截距小于0，表明所構(gòu)建的PLS-DA判別模型不存在過(guò)度擬合現(xiàn)象，有較好的預(yù)測(cè)能力（R2=0.134，Q2=-0.342）。通過(guò)該模型可以區(qū)分不同海拔茶樹(shù)鮮葉，并從中篩選出VIP值大于1的關(guān)鍵生化成分（圖3c1），包括可溶性糖和咖啡堿。

圖3 不同海拔茶樹(shù)鮮葉、成品茶主要生化成分PLS-DA（a）、置換檢驗(yàn)圖（b）和VIP值（c）Fig.3 PLS-DA score plots (a),permutation test plots (b) and VIP scores (c) of major biochemical components in fresh leaves and white tea from different altitudes

基于成品茶樣品主要生化成分含量數(shù)據(jù)構(gòu)建PLS-DA模型，結(jié)果（圖3a2）顯示，低海拔樣品多聚集于第4象限，中海拔樣品多聚集于第3象限，高海拔樣品聚集于第1、2象限，其擬合參數(shù)為=0.876，Q2=0.776。置換檢驗(yàn)（圖3b2）顯示，回歸直線(xiàn)Q2與Y軸的截距小于0，表明所構(gòu)建的PLS-DA判別模型不存在過(guò)度擬合現(xiàn)象，有較好的預(yù)測(cè)能力（R2=0.16，Q2=-0.52）。通過(guò)該模型可以區(qū)分不同海拔成品茶樣品，并從中篩選出VIP值大于1的關(guān)鍵生化成分（圖3c2），包括可溶性糖和游離氨基酸。中、高海拔組樣品的可溶性糖和游離氨基酸含量顯著高于低海拔組樣品，這與感官審評(píng)中、高海拔白茶滋味呈現(xiàn)清甜醇爽一致。

2.3 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分分析

2.3.1 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分種類(lèi)和相對(duì)含量比較

不同海拔茶樹(shù)鮮葉樣品共檢測(cè)出31 種揮發(fā)性成分，包括醇類(lèi)12 種、萜烯類(lèi)9 種、醛類(lèi)5 種、芳香族類(lèi)1 種、酮類(lèi)1 種、酯類(lèi)1 種、其他1 種和雜氧化合物1 種（圖4a、b）。反-2-戊烯醛為高海拔茶區(qū)的特有揮發(fā)性成分。其中，單芽樣品含量最高的揮發(fā)性成分類(lèi)型為萜烯類(lèi)化合物，其次是醇類(lèi)化合物；而一芽二葉樣品則相反。高海拔樣品醇類(lèi)化合物含量（單芽32.00%、一芽二葉42.31%）高于低海拔樣品（單芽26.09%、一芽二葉40.74%），但萜烯類(lèi)化合物含量（單芽36.00%、一芽二葉30.77%）低于低海拔樣品（單芽39.13%、一芽二葉33.33%）。

圖4 不同海拔茶樹(shù)鮮葉、成品茶主要揮發(fā)性成分組分占比Fig.4 Percentages of major volatile components of fresh leaves and white tea from different altitudes

不同海拔成品茶樣品共檢測(cè)出32 種揮發(fā)性成分，包括醇類(lèi)9 種、萜烯類(lèi)9 種、醛類(lèi)5 種、芳香族類(lèi)2 種、酮類(lèi)2 種、硫醚類(lèi)1 種、酸類(lèi)1 種、酯類(lèi)1 種、其他1 種和雜氧化合物1 種（圖4c、d）。反-2-辛烯醛為中海拔茶區(qū)的特有揮發(fā)性成分。其中，不同海拔成品茶樣品含量最高的揮發(fā)性成分類(lèi)型為醇類(lèi)化合物，其次是萜烯類(lèi)化合物。白毫銀針樣品中，高海拔組樣品醇類(lèi)化合物含量（30.00%）高于低海拔組樣品（29.63%），但萜烯類(lèi)化合物含量（26.67%）低于低海拔組樣品（29.63%）；白牡丹樣品中，高海拔組樣品萜烯類(lèi)化合物含量（27.59%）高于低海拔組樣品（25.00%），但醇類(lèi)化合物含量（32.14%）低于低海拔組樣品（27.59%）。

2.3.2 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分聚類(lèi)分析

如圖5a所示，各茶樣所含有的特征揮發(fā)性成分不同，YE1、YE2聚為一大類(lèi)，其中YE1含有較多含量的1-甲基環(huán)戊烯、3-戊烯-2-醇、1-庚炔-3-醇、反-1,4-環(huán)己二醇、紫蘇醇、馬鞭草烯醇、2-甲基丁醛和甲苯，而順-2-己烯-1-醇、2-環(huán)己烯醇、順-2-戊烯醇、紫蘇醇、叔丁基環(huán)已烷、2-乙基呋喃和順-2-甲基-2-丁醛在YE2樣品中含量較高。聚為一小類(lèi)的YA3、YE3與聚為另一小類(lèi)的YA1、YA2聚為一大類(lèi)。其中2-甲基丁醛、苯乙醇、γ-松油烯、萜品油烯和檜烯在YA1、YA2聚類(lèi)中含量較高。同時(shí)上述揮發(fā)性成分在高海拔組樣品中含量普遍較低，在YE3樣品中四氫熏衣草醇、反-2-戊烯醛、苯甲醛和2-甲基環(huán)戊醇含量較高。

圖5 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶主要揮發(fā)性成分的熱圖及層次聚類(lèi)圖Fig.5 HCA heatmaps of major volatile components in fresh leaves and white tea from different altitudes

成品茶樣品的聚類(lèi)效果和鮮葉樣品的聚類(lèi)結(jié)果一致，結(jié)果（圖5b）表明，BMD1和BMD2聚為一大類(lèi)，BHYZ3、BMD3與BHYZ2、BHYZ1聚為另一大類(lèi)，其中高海拔組樣品聚為一小類(lèi)，BHYZ1、BHYZ2聚為另一小類(lèi)。與其他茶樣相比較，2,6-二甲基-3-庚烯、己酸、(E)-4-己烯-1-醇、紫蘇醇、2-己烯醛、馬鞭草烯醇、順-2-己烯-1-醇、2-甲基丁醛、羅勒烯、水楊酸甲酯、順-2-戊烯醇、1-庚烯-3-酮、二甲基硫和甲苯在BMD1和BMD2中含量較高；BMD3含有較多含量的苯丙醛；D-檸檬烯和α-法尼烯在BHYZ1、BHYZ2中的含量顯著高于其他樣品。

2.3.3 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分PLS-DA、OAV分析

基于茶樹(shù)鮮葉樣品31 種所有揮發(fā)性成分含量數(shù)據(jù)構(gòu)建PLS-DA模型，結(jié)果（圖6a1）顯示，低海拔樣品多聚集于第1、2象限，中海拔樣品多聚集于第1、4象限，高海拔樣品多聚集于第3象限，其擬合參數(shù)為=0.901，Q2=0.827。置換檢驗(yàn)（圖6b1）顯示，回歸直線(xiàn)Q2與Y軸的截距小于0，表明所構(gòu)建的PLS-DA模型不存在過(guò)度擬合現(xiàn)象，有較好的預(yù)測(cè)能力（R2=0.085，Q2=—0.405）。通過(guò)該模型可以區(qū)分不同海拔茶樹(shù)鮮葉樣品，并從中鑒定出6 種VIP值大于1的關(guān)鍵揮發(fā)性成分（圖6c3），包括3-蒈烯、馬鞭草烯醇、萜品油烯、順-2-戊烯醇、2-乙基呋喃和順-2-己烯-1-醇。

圖6 不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶主要揮發(fā)性成分PLS-DA得分圖（a）、置換檢驗(yàn)圖（b）和VIP值（c）Fig.6 PLS-DA score plots (a),permutation test plots (b) and VIP scores (c) of major volatile components in fresh leaves and white tea from different altitudes

基于成品茶樣品32 種所有揮發(fā)性成分含量數(shù)據(jù)構(gòu)建PLS-DA模型，結(jié)果（圖6a2）顯示，低海拔樣品多聚集于第3、4象限，中海拔樣品多聚集于第1、2象限，高海拔樣品聚集于第3象限，其擬合參數(shù)為R2Y=0.915，Q2=0.728。置換檢驗(yàn)（圖6b2）顯示，回歸直線(xiàn)Q2與Y軸的截距小于0，表明所構(gòu)建的PLS-DA模型不存在過(guò)度擬合現(xiàn)象，有較好的預(yù)測(cè)能力（R2=0.362，Q2=—0.432）。通過(guò)該模型可以區(qū)分不同海拔成品茶樣品，并從中鑒定出6 種VIP值大于1的關(guān)鍵揮發(fā)性成分（圖6c2），包括萜品油烯、馬鞭草烯醇、2-乙基呋喃、2-甲基丁醛、苯乙醇和3-蒈烯。

結(jié)合成品茶中揮發(fā)性成分的相對(duì)含量，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)閾值[17-20]計(jì)算OAV（表4），不同海拔成品茶樣品共鑒定出16 種揮發(fā)性成分，包括醇類(lèi)4 種、醛類(lèi)4 種、芳香族類(lèi)1 種、萜烯類(lèi)3 種、硫醚類(lèi)1 種、酮類(lèi)1 種、雜氧化合物1 種和酯類(lèi)化合物1 種，這些化合物主要為不同海拔成品茶提供“果香”、“青草香”等香氣屬性，具有重要的貢獻(xiàn)。其中OAV≥1的揮發(fā)性成分有5 種，分別為2-甲基丁醛、反-2-辛烯醛、2-乙基呋喃、3-蒈烯和萜品油烯，推測(cè)這些揮發(fā)性成分對(duì)白茶香氣品質(zhì)有重要作用，不同海拔之間有顯著差異。不同海拔成品茶共有揮發(fā)性成分3 種，OAV最大的萜品油烯、3-蒈烯分別賦予政和白茶清香、花香和木香等香氣特征。

表4 不同海拔成品茶關(guān)鍵揮發(fā)性成分OAVTable 4 OAVs of major volatile constituents in white tea from different altitudes

3 討論

3.1 不同海拔政和白茶重要生化成分

茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育不僅受自身遺傳因子的影響，還受海拔等環(huán)境因素影響[21]，而海拔影響茶樹(shù)物質(zhì)代謝主要受光照、溫度、水肥等環(huán)境因子的調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致鮮葉內(nèi)含成分在數(shù)量和比例上的差別[22]。本研究通過(guò)測(cè)定不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶的主要生化成分表明，在茶樹(shù)鮮葉樣品中，可溶性糖、咖啡堿、游離氨基酸和水浸出物含量存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。隨著海拔高度升高，可溶性糖、水浸出物和游離氨基酸含量增加，咖啡堿含量減少。高山茶區(qū)氣溫較低，光照強(qiáng)度相對(duì)較弱而漫射光多[10]，不利于咖啡堿的合成[7]。海拔較高的茶園晝夜溫差大，有助于茶樹(shù)光合作用碳同化的產(chǎn)物積累，茶葉水浸出物含量高[23]。可溶性糖是細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，受氣溫影響較大，高海拔茶區(qū)冬季氣溫低，可溶性糖含量隨溫度下降而上升，而低海拔茶區(qū)降溫速度慢，可溶性糖增加幅度小[24]。在成品茶樣品中，可溶性糖、咖啡堿和水浸出物含量與鮮葉樣品隨海拔高度變化的趨勢(shì)一致，表明鮮葉內(nèi)含成分基質(zhì)造就成品茶優(yōu)良品質(zhì)的形成。

PLS-DA結(jié)果表明，該模型能夠?qū)Σ煌０尾铇?shù)鮮葉、成品茶進(jìn)行有效判別，并鑒定出可溶性糖和咖啡堿是區(qū)分不同海拔茶樹(shù)鮮葉的重要生化成分，可溶性糖和游離氨基酸是區(qū)分不同海拔成品茶的重要生化成分。成品白茶可溶性糖含量略比鮮葉含量增加，前人研究[25]表明長(zhǎng)時(shí)間萎凋促進(jìn)可溶性糖含量的產(chǎn)生。鮮葉樣品中，咖啡堿含量隨著海拔升高而降低，這與Kfoury等[26]研究高海拔茶樹(shù)鮮葉中咖啡堿的含量較低，與低海拔茶葉存在顯著差異相一致。海拔每上升100 m，年平均溫度下降0.6 ℃[7]，李智[27]研究表明，茶樹(shù)芽葉的咖啡堿含量隨著大氣溫度下降而減少，一定程度上解釋高海拔茶區(qū)咖啡堿含量低。成品茶樣品中，中、高海拔樣品游離氨基酸含量高于低海拔樣品，前人發(fā)現(xiàn)在烏龍茶和綠茶中[6,10-11]游離氨基酸在較高海拔樣品中含量更高，本實(shí)驗(yàn)對(duì)鮮葉及成品茶的研究結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證這一結(jié)論。高山茶園具有相對(duì)低溫、濕度大、降雨量多的氣候特點(diǎn)，有利于氨基酸等含氮化合物的合成和積累[7]。綜上，可溶性糖、游離氨基酸和咖啡堿等生化成分可以作為區(qū)分不同海拔鮮葉、成品茶品質(zhì)差異的依據(jù)。

3.2 不同海拔政和白茶重要揮發(fā)性成分

不同海拔茶園氣候（光照、溫度、濕度）、水肥條件、地形和土壤等自然環(huán)境條件的差異影響茶樹(shù)鮮葉香氣的形成，而鮮葉香氣對(duì)成品茶香氣的形成、轉(zhuǎn)化，起著基礎(chǔ)作用[6,28]。本實(shí)驗(yàn)采用GC-MS及多元統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，與不同海拔烏龍茶以醛類(lèi)和酯類(lèi)化合物[28]，綠茶的醛類(lèi)和烷烴類(lèi)化合物[10]為主不同，不同海拔白茶以醇類(lèi)和萜烯類(lèi)化合物為主，這可能可以解釋白茶香氣以清純?yōu)橹鞯钠焚|(zhì)特征。茶樹(shù)鮮葉揮發(fā)性成分PLS-DA結(jié)果表明，3-蒈烯、馬鞭草烯醇、萜品油烯、順-2-戊烯醇、2-乙基呋喃和順-2-己烯-1-醇為區(qū)分不同海拔茶樹(shù)鮮葉的關(guān)鍵揮發(fā)性成分。中、高海拔鮮葉樣品的順-2-己烯-1醇、順-2-戊烯醇含量均高于低海拔鮮葉樣品。順-2-己烯-1-醇呈青草香，是巨峰葡萄主要的呈香物質(zhì)[30]，前人研究發(fā)現(xiàn)順-2-己烯-1-醇對(duì)紅茶清香品質(zhì)具有貢獻(xiàn)作用[31]；順-2-戊烯醇呈青草香、果香，是茶葉香氣品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)[32]，在金萱和四季春烏龍茶中均有檢出[33]。此外，前人研究表明順-2-戊烯醇是高山茶樹(shù)鮮葉的主要揮發(fā)性成分之一[34]。不同海拔成品茶香氣差異顯著，中、高海拔白茶香氣清純，低海拔白茶花香顯。成品茶揮發(fā)性成分PLS-DA結(jié)果表明，萜品油烯、馬鞭草烯醇、苯乙醇、2-甲基丁醛、3-蒈烯和2-乙基呋喃為區(qū)分不同海拔成品茶的關(guān)鍵揮發(fā)性成分。前人研究表明2-甲基丁醛、苯乙醇和2-乙基呋喃是白茶的主要揮發(fā)性成分[35]。苯乙醇具有玫瑰和丁香氣味，是多種茶類(lèi)中重要的風(fēng)味化合物[36-37]；本研究發(fā)現(xiàn)苯乙醇在低、中海拔區(qū)間含量較高，且后者顯著高于其他海拔區(qū)間，與葉偉華等[12]研究表明，海拔150～500 m的烏牛早綠茶中苯乙醇的相對(duì)含量較高，與本研究結(jié)果一致。2-甲基丁醛、2-乙基呋喃均呈烘烤香，前人研究發(fā)現(xiàn)茶葉干燥過(guò)程中形成的高溫環(huán)境會(huì)促進(jìn)二者的產(chǎn)生[38-39]，且2-甲基丁醛是凍頂烏龍、鐵觀音和大紅袍茶湯香氣品質(zhì)的重要組成物質(zhì)[36]。單萜烯化合物通常帶有濃郁的甜香、花香和木香[37]。3-蒈烯呈甜香、木香，前人研究發(fā)現(xiàn)3-蒈烯是形成4 個(gè)品種白牡丹茶香氣品質(zhì)產(chǎn)生差異的特征香氣成分之一[40]；萜品油烯帶花香，是柑橘和金橘呈現(xiàn)花香的關(guān)鍵揮發(fā)性成分[41]。此外在不同海拔綠茶[10]和烏龍茶[28]中也發(fā)現(xiàn)了在低海拔區(qū)間花香化合物相對(duì)含量較高。馬鞭草烯醇主要呈現(xiàn)檸檬香氣，是檸檬草精油的主要揮發(fā)性成分[42]，且廣泛存在于不同品種的檸檬果皮中[43]。

OAV≥1被認(rèn)為對(duì)整體香氣有重要貢獻(xiàn)作用，而OAV＜1對(duì)整體香氣特征起到修飾作用[44]，結(jié)合OAV≥1和VIP值＞1篩選出2-甲基丁醛、3-蒈烯和萜品油烯是形成不同海拔政和白茶香氣差異的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。本研究發(fā)現(xiàn)低海拔白茶的3-蒈烯和萜品油烯含量顯著高于高海拔白茶，OAV是基于單一香氣化合物在水中的閾值[45]，而香氣成分之間具有協(xié)同、拮抗和掩蓋作用[46]，有報(bào)道顯示花香化合物與木香、果香味化合物之間有顯著加成作用，對(duì)花香香味形成有增強(qiáng)作用[47-48]，感官審評(píng)結(jié)果同樣顯示高海拔白茶香氣更為清鮮，低海拔白茶花香顯。

4 結(jié)論

通過(guò)不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶的生化成分和揮發(fā)性成分檢測(cè)分析，結(jié)果表明，可溶性糖、咖啡堿、游離氨基酸和水浸出物含量在不同海拔茶樹(shù)鮮葉及成品茶中存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），鮮葉樣品中，隨著海拔高度升高，可溶性糖、水浸出物和游離氨基酸含量增加，咖啡堿含量減少；在成品茶樣品中，可溶性糖、咖啡堿和水浸出物含量與鮮葉樣品的變化趨勢(shì)一致，相關(guān)性分析結(jié)果表明，海拔高度與可溶性糖、水浸出物含量呈極顯著正相關(guān)。采用GC-MS技術(shù)對(duì)不同海拔鮮葉及成品茶揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定，二者均以醇類(lèi)和萜烯類(lèi)化合物為主。偏最小二乘法判別分析和聚類(lèi)分析可知，可溶性糖、咖啡堿、3-蒈烯、馬鞭草烯醇、萜品油烯、順-2-戊烯醇、2-乙基呋喃和順-2-己烯-1-醇是區(qū)分不同海拔茶樹(shù)鮮葉的重要差異成分，其中，中、高海拔鮮葉樣品的順-2-己烯-1醇、順-2-戊烯醇含量均高于低海拔鮮葉樣品?？扇苄蕴恰⒂坞x氨基酸、萜品油烯、馬鞭草烯醇、苯乙醇、2-甲基丁醛、3-蒈烯和2-乙基呋喃是區(qū)分不同海拔成品茶的重要差異成分，其中萜品油烯、馬鞭草烯醇、苯乙醇、2-甲基丁醛、3-蒈烯和2-乙基呋喃等特征化合物在低、中海拔樣品中普遍比高海拔樣品含量高。OAV分析表明，2-甲基丁醛、3-蒈烯和萜品油烯可作為鑒別不同海拔白茶的特征揮發(fā)性成分。本實(shí)驗(yàn)從茶樹(shù)鮮葉及成品茶的角度入手，探討海拔高度差異對(duì)茶葉品質(zhì)的影響，本研究分析獲得的特征化合物為鑒別不同海拔政和白茶品質(zhì)差異提供參考。