茉莉花茶的品质评定与价格判别

张俊, 龚淑英, 唐德松, 张颖彬, 陈美丽

(1.浙江大学茶叶研究所,杭州 310058;2.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,杭州 310016;3.中国农业科学院茶叶研究所,杭州 310008;4.柳州市林业科学研究所,广西 柳州 545300)

茉莉花茶的品质评定与价格判别

张俊1,2, 龚淑英1*, 唐德松1*, 张颖彬1,3, 陈美丽1,4

(1.浙江大学茶叶研究所,杭州 310058;2.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,杭州 310016;3.中国农业科学院茶叶研究所,杭州 310008;4.柳州市林业科学研究所,广西 柳州 545300)

以茉莉花茶为研究对象,采用审评冲泡法和全量浸提法,通过因子分析和判别分析建立基于化学成分的品质评定和价格区间判别模型。结果表明:通过因子分析,审评冲泡法和全量浸提法分别得到累积解释变异量达91.825%和93.858%的5个因子,并均由此得到5个因子得分函数和1个综合评定函数;通过判别分析,审评冲泡法和全量浸提法均得到3条贝叶斯(Bayes)判别函数,回代总正判率分别为85.7%和83.9%,交叉验证总正判率分别为84.8%和81.3%。这说明2种方法的正确判别力较高,且审评冲泡法的判别效果更好。

茉莉花茶; 因子分析; 判别分析; 审评冲泡法; 全量浸提法

茉莉花茶是花茶中的主流产品,尤其受中国北方消费者欢迎。为规范市场,保护消费者合法权益,做好茉莉花茶的品质控制尤为重要。目前,世界各国对茶叶品质、等级、价格的确定依然主要依靠感官审评这一传统方法。该方法对审评人员的经验、感官灵敏度等要求较高,且受个人喜好、身体状况等主观因素影响较大。因此,探索一种客观、稳定、可量化的品质评定与判别方法非常必要。

因子分析是一种将众多关系错综复杂的变量合并综合成较少的几个综合变量(因子)的方法,以达到用较少几个因子反映原始资料的大部分信息的目的。判别分析则是一种判别和分类的方法,通过建立判别函数对其他未知分类的数据进行类别归属,具有预测意义[1]。因子分析和判别分析都是统计学中的常用方法,并已在自然科学、医学、经济学、社会学等多个领域被广泛应用[2]。杨红等[3]采用因子分析研究了各生化成分在茶汤冷后浑组分中的权重,叶国注等[4]将贝叶斯(Bayes)逐步判别法应用于绿茶板栗香的化学识别中;周利兵[5]以微量元素为变量采用因子分析对我国六大名茶进行了综合评价;成浩等[6]基于化学指纹图谱对扁形茶产地和王丽鸳等[7]基于多元化学指纹图谱对武夷岩茶身份进行了判别研究;孙威江等[1]应用因子分析对乌龙茶品质进行了综合评定并对乌龙茶产地、品种和等级进行了判别分析等。

以往对于茶叶品质成分的研究均按照国家标准,采用全量浸提方法获取茶汤,该方法可测定茶叶中各品质成分占干物质量的百分比,但与茶叶品质评定方式及人们日常饮茶方式差别较大,且操作起来费时费力。本研究引入审评冲泡法这一与我们日常评定茶叶品质一致的茶汤获取方法,以茉莉花茶为研究对象,从审评冲泡法和全量浸提法2个角度出发,对茉莉花茶13个生化指标以及由此衍生出的19个指标总共32个变量进行因子分析,并将价格从28元/kg到3 000元/kg的茉莉花茶分成3个区间,对3个价格区间进行判别分析,以期为茉莉花茶的品质评定和价格判别提供参考,并比较2种茶汤获取方法对于茶叶品质评定与价格判别效果的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

从北京吴裕泰茶业股份有限公司、北京张一元茶叶有限责任公司、北京二商京华茶业有限公司、北京元长厚茶叶有限公司4个厂家及茶叶市场采购的价格从28元/kg到3 000元/kg不同档次的茉莉花茶(共112个茶样)用于化学成分测定。

1.2 实验仪器与设备

手提式高速万能粉碎机;电热恒温水浴锅;循环水式多用真空泵;电子天平;电热恒温鼓风干燥箱;紫外可见分光光度计;高效液相色谱仪。

1.3 实验方法

1.3.1 化学品质成分测定方法 将每个茶样按2种方法获取茶汤,对其中的品质成分进行测定。一种按照审评冲泡的方法,直接测定感官审评时喝到的茶汤中13个品质成分的质量浓度/(mg/mL),称为审评冲泡法。另一种按照全量浸提的方法,测定茶样中总共含有的这13个品质成分占干质量的百分比,称为全量浸提法。13个品质成分包括:茶多酚及儿茶素组成[没食子儿茶素(gallocatechin,GC),表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC),儿茶素(catechin,C),表儿茶素(epicatechin,EC),表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG),表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG),儿茶素没食子酸酯(catechin gallate,CG),游离氨基酸总量,咖啡碱,没食子酸(gallic acid,GA),水浸出物]。

1)审评冲泡法:按照茉莉花茶感官审评方法,称取3.0 g茶样于审评杯中,加150 mL沸水冲泡5 min,将茶汤趁热过滤,用于13个品质成分的质量浓度测定。2)全量浸提法:将茶样磨碎,按照GB/T 8312—2002方法浸提茶汤,即称取3.0 g磨碎茶粉于500-mL锥形瓶中,加450 mL沸水,在沸水浴中浸提45 min,每10 min摇1次,趁热加压过滤,滤液冷却后加水定容至500 mL,所得供试液用于13个品质成分的含量测定。

13个品质成分测定方法:茶多酚按GB/T 8313—2002测定;游离氨基酸总量按GB/T 8314—2002测定;水浸出物按GB/T 8305—1987测定。儿茶素组成、咖啡碱、没食子酸测定参照Liang等[8]的方法:将浸提得到的供试液过0.45 μm滤膜,用于高效液相色谱(high performance liquid chromatograph,HPLC)分析.具体分析条件:岛津LC-20A型高效液相色谱仪;Agilent TC-C18(2)分析柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温30 ℃,检测波长280 nm,流速1.0 mL/min;流动相A为0.5%冰醋酸+3%乙腈+96.5%超纯水,流动相B为0.5%冰醋酸+30%乙腈+69.5%超纯水;洗脱梯度:前35 min内B相从30%线性增加至85%,接着以30%B保持5 min,进样量10 μL。

数据采用SPSS 16.0软件中的Analyze模块进行因子分析和判别分析。因子分析方法:采用KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)法判断数据是否适合因子分析,因子萃取采用主成分分析法,因子旋转采用最大变异法,因子负荷量绝对值舍弃下限设定为0.5;判别分析方法:以价格为分组变量,以因子分析所得因子为自变量,自变量采用同步进入法进行判别。

2 结果与分析

2.1 茉莉花茶品质的因子分析及综合评定

对种子进行精选，剔出霉变、损伤粒，将选好的种子连晒2-3天，以提高出苗率和整齐度。播种量应控制在2.5-3公斤/亩，根据品种特性进行酌情增减。播种深度3-5厘米，等行距种植的行距为60厘米左右，大垄行种植的大行距为90-110厘米，小行距为40厘米。典型高产经验表明，耐密型品种密度可在5000株/亩以上，大穗型品种密度可在4000-4500株/亩左右。出苗后及时查苗、补苗并及早间苗定苗。缺苗时可在同行或相邻行就近留双株，若缺苗太多则应及早补苗。一般3叶期间苗，5-6片可见叶时定苗。为提高群体整齐度，应去除弱苗、病苗、虫苗，留壮苗、匀苗、齐苗。

112个茉莉花茶茶样的审评冲泡茶汤中13个成分的质量浓度以及由此衍生出的3个质量浓度、16个比值总共32项指标的因子分析结果见表1。通过因子分析共萃取出5个特征值大于1的公共因子,从F1到F5解释变异量依次减少,5个公共因子的累积解释变异量达91.825%,即这5个因子可以反映原32个变量所携带的91.825%的信息量。共同性表示每个变量被因子解释的方差估计量,越大说明变量能被因子说明的程度越高,信息丢失越少,数值太低说明该变量不适合做因子分析,可在分析中被排除。由表1可知,32个变量的共同性均在0.7以上,适合进行因子分析。

表1 茉莉花茶审评冲泡法主要生化成分的因子分析结果

Table 1 Factor analysis of the main biochemical compositions of jasmine-scented tea by brewing method for sensory analysis

变量Variable因子FactorF1F2F3F4F5共同性ExtractionX10.8100.962X20.8960.981X30.9300.959X40.8950.861X5-0.5860.7110.896X60.7600.742X70.8400.913X80.7080.760X90.8660.949X100.8810.920X110.7600.778X120.7960.878X130.8080.720X140.9020.976X150.9490.969X160.9770.990X170.691-0.6210.923X180.9530.992X19-0.7940.934X200.9600.994X210.7880.954X22-0.6920.6690.942X230.9510.955X240.8370.990X250.9460.990X26-0.8810.946X27-0.7280.5350.912X280.8640.979X29-0.9020.963X30-0.7120.721X310.9430.994X32-0.620-0.6650.944特征值Eigenvalue13.6276.3814.4743.5671.336解释变异量Variance/%42.58419.94113.98011.1474.174累积解释变异量Cumulativevariance/%42.58462.52576.5058.65291.825

5个公共因子中,F1在儿茶素(X16)、酯型儿茶素(X15)、水浸出物(X3)、简单儿茶素(X14)、GA/儿茶素(X29)、EGCG(X10)、咖啡碱/儿茶素(X26)、EC(X9)、EGC(X7)、茶多酚(X1)、ECG(X12)、GCG(X11)、GC(X6)、咖啡碱/水浸出物(X27)、GA/咖啡碱(X30)、C(X8)、氨基酸/儿茶素(X22)、简单儿茶素/酯型儿茶素(X17)、GA/氨基酸(X32)、GA(X5)上负荷量较高(按负荷量绝对值由大到小排列,其他公共因子也按此排列).这些变量主要反映了儿茶素和GA的信息,其中与儿茶素关系为正而与GA关系为负,暂且将其命名为儿茶素及GA(—)因子,它综合了32项生化指标42.584%的信息量;F2在氨基酸/茶多酚(X20)、儿茶素/茶多酚(X18)、咖啡碱/茶多酚(X25)、GA/茶多酚(X31)、咖啡碱/(茶多酚+氨基酸)(X28)、氨基酸/(咖啡碱+茶多酚)(X24)、茶多酚/水浸出物(X19)上负荷量较高,这些变量主要反映了茶多酚的信息,但与茶多酚的关系为负,因而将其命名为茶多酚(—)因子,它综合了32项生化指标19.941%的信息量;F3在氨基酸/水浸出物(X23)、氨基酸(X2)、氨基酸/咖啡碱(X21)、氨基酸/儿茶素(X22)、GA/氨基酸(X32)上负荷量较高,这些变量主要反映了有关氨基酸的信息,我们将其命名为氨基酸因子,它综合了32项生化指标13.980%的信息量;F4在咖啡碱(X4)、GA(X5)、简单儿茶素/酯型儿茶素(X17)、咖啡碱/水浸出物(X27)上负荷量较高,反映的信息不是很明确,暂且将其命名为咖啡碱因子,它综合了32项生化指标11.147%的信息量;F5在CG(X13)上负荷量较高,将其命名为CG因子,它综合了32项生化指标4.174%的信息量。

表2为因子得分系数矩阵,据此可以写出每个公共因子与32个变量间的因子得分函数。根据表1中每个因子的解释变异量及累积解释变异量,又可写出由公共因子构成的综合得分函数(表3)。将32个变量的标准化值代入因子得分函数,即可得到各个公共因子的得分,然后再代入综合评定函数,即可按F值的大小对茉莉花茶进行综合评定。

表2 茉莉花茶审评冲泡法主要生化成分的因子得分系数矩阵

Table 2 Factor scores of the main biochemical components of jasmine-scented tea by brewing method for sensory analysis

变量Variable因子FactorF1F2F3F4F5X10.082-0.0350.0100.126-0.023X20.0310.0230.2200.1070.019X30.0820.0420.0630.0790.044X40.0730.0360.0690.344-0.030X5-0.0060.0530.0680.2150.145X60.0380.027-0.027-0.0440.243X70.0540.0090.006-0.058-0.066

续表2 茉莉花茶审评冲泡法主要生化成分的因子得分系数矩阵

Continuation of Table 2 Factor scores of the main biochemical components of jasmine-scented tea by brewing method for sensory analysis

变量Variable因子FactorF1F2F3F4F5X80.0310.000-0.069-0.0590.241X90.032-0.009-0.015-0.0980.172X100.1280.0350.0350.215-0.242X110.0890.0360.0040.1620.107X120.062-0.005-0.0760.0230.135X13-0.0430.0190.073-0.0290.673X140.0470.004-0.011-0.0760.068X150.1150.024-0.0040.163-0.100X160.0810.014-0.0080.030-0.006X170.0070.0060.008-0.1740.099X180.0590.170-0.0440.054-0.050X190.030-0.112-0.0680.114-0.132X200.0290.1690.0610.052-0.006X21-0.010-0.0100.160-0.0810.011X22-0.086-0.0100.196-0.0020.180X23-0.0300.0000.2460.0680.062X240.0120.1450.1240.0340.014X250.0330.166-0.0400.074-0.022X26-0.067-0.021-0.0120.0230.085X27-0.028-0.020-0.0240.116-0.017X280.0190.150-0.0490.076-0.012X29-0.080-0.005-0.005-0.0090.179X30-0.0560.0560.0230.0180.204X310.0260.165-0.0390.0610.017X32-0.0200.019-0.1360.029-0.022

表3 茉莉花茶审评冲泡法品质评定函数

Table 3 Quality evaluation functions of jasmine-scented tea by brewing method for sensory analysis

因子Factor函数Function儿茶素和GA(—)Catechin&GA(—)F1=0.082ZX1+0.031ZX2+0.082ZX3+ …+0.026ZX31-0.02ZX32茶多酚(—)Polyphenols(—)F2=-0.035ZX1+0.023ZX2+0.042ZX3+ …+0.165ZX31+0.019ZX32氨基酸AminoacidF3=0.01ZX1+0.22ZX2+0.063ZX3+ …-0.039ZX31-0.136ZX32咖啡碱CaffeineF4=0.126ZX1+0.107ZX2+0.079ZX3+ …+0.061ZX31+0.029ZX32CGF5=-0.023ZX1+0.019ZX2+0.044ZX3+ …+0.017ZX31-0.022ZX32综合评定ComprehensiveevaluationF=(42.584F1+19.941F2+13.98F3+ 11.147F4+4.174F5)/91.825

GA：没食子酸；CG：儿茶素没食子酸酯；ZX：标准化变量值.

GA： Gallic acid； CG： Catechin gallate； ZX： Standardized variable values。

与审评冲泡法类似,对于112个茉莉花茶茶样全量浸提后测得的13个成分占干质量的百分比以及由此衍生出的3个含量、16个比值总共32项指标的因子分析结果见表4。

表4 茉莉花茶全量浸提法主要生化成分的因子分析结果

Table 4 Factor analysis of the main biochemical compositions of jasmine-scented tea by total extracting method

变量Variable因子FactorF1F2F3F4F5共同性ExtractionX'10.7490.948X'20.9130.987X'30.7060.829X'40.8250.989X'50.9040.964X'6-0.9250.866X'7-0.8880.907X'8-0.5680.7300.955X'9-0.8000.5070.928X'100.9220.931X'110.6340.546X'120.8260.948X'130.8150.739X'14-0.9350.968X'150.8950.965X'16-0.7060.5510.982X'17-0.9320.952X'18-0.9480.959X'190.6490.6150.950X'200.9290.993X'210.8620.988X'220.5510.7490.985X'230.8980.991X'240.9400.993X'250.9250.993X'260.7220.6510.985X'270.8320.992X'280.9520.993X'290.9220.981X'300.9470.935X'310.8820.957X'320.8180.936特征值Eigenvalue12.0875.8744.6974.3233.053解释变异量Variance/%37.77118.35714.67913.5099.541累积解释变异量Cumulativevariance/%37.77156.12970.80884.31893.858

表5为茉莉花茶全量法的因子得分矩阵,由表5及表4写出的5个因子得分函数及1个综合评定函数见表6。

通过这些函数即可对茉莉花茶品质进行评定。将32个变量标准化后的值分别代入5个因子得分函数,可以计算出每个因子的得分,将5个因子的得分代入综合评定函数,可以得到该茉莉花茶茶样的综合得分,可根据因子得分及综合得分对待比较的茶样间进行排名。

表5 茉莉花茶全量主要生化成分的因子得分系数矩阵

Table 5 Factor scores of the main biochemical components of jasmine-scented tea by total extracting method

变量Variable因子FactorF1F2F3F4F5X'10.0490.019-0.0310.1700.067X'2-0.0080.212-0.0010.0730.084X'3-0.0300.0720.0060.1550.129X'4-0.036-0.0190.2100.0530.000X'50.0720.0010.0100.0000.046X'6-0.112-0.0160.104-0.001-0.047X'7-0.079-0.0140.0220.041-0.061X'8-0.0560.0450.024-0.0820.296X'9-0.0850.0580.039-0.0610.220X'100.011-0.003-0.0340.265-0.178X'11-0.0380.0610.0260.191-0.089X'120.0410.038-0.059-0.0160.310X'130.0130.080-0.017-0.0330.339X'14-0.0940.0110.047-0.0070.058X'150.0180.043-0.0460.2180.044X'16-0.0600.0320.0090.1150.067X'17-0.100-0.0220.068-0.0740.022X'18-0.0920.0020.035-0.012-0.004X'190.0750.009-0.0450.1450.043X'20-0.0260.1900.0090.0150.057X'210.0280.232-0.1880.0590.082X'220.0330.149-0.025-0.0020.072X'230.0010.196-0.0070.0480.072X'24-0.0210.198-0.0100.0200.060X'25-0.081-0.0210.281-0.047-0.031X'260.014-0.0150.133-0.031-0.002X'27-0.030-0.0220.2090.022-0.014X'28-0.081-0.0490.296-0.050-0.043X'290.0780.006-0.008-0.0350.050X'300.1080.016-0.087-0.0250.060X'310.0670.0070.014-0.0410.047X'320.079-0.1210.016-0.016-0.034

表6 茉莉花茶全量浸提法品质评定函数

Table 6 Quality evaluation functions of jasmine-scented tea by total extracting method

因子Factor函数FunctionGA和简单儿茶素(—)GA&simplecatechins(—)F1=0.049ZX'1-0.008ZX'2-0.03ZX'3+ …+0.067ZX'31+0.079ZX'32氨基酸AminoacidF2=0.019ZX'1+0.212ZX'2+0.072ZX'3+ …+0.007ZX'31-0.121ZX'32咖啡碱CaffeineF3=-0.031ZX'1-0.001ZX'2+0.006ZX'3+ …+0.014ZX'31+0.016ZX'32酯型儿茶素和茶多酚Esterifiedcatechins&polyphenolsF4=0.17ZX'1+0.073ZX'2+0.155ZX'3+ …-0.041ZX'31-0.016ZX'32ECG,CG,C,ECF5=0.067ZX'1+0.084ZX'2+0.129ZX'3+ …+0.047ZX'31-0.034ZX'32综合评定ComprehensiveevaluationF=(37.771F1+18.357F2+14.679F3+ 13.509F4+9.541F5)/93.858

GA：没食子酸；ECG:表儿茶素没食子酸酯;CG：儿茶素没食子酸酯;C:儿茶素:EC:表儿茶素;ZX′:标准化变量值.

GA：Gallic acid； ECG: Epicatechin gallate; CG： Catechin gallate; C: Catechin; EC: Epicatechin; ZX′: Standardized variable values.

2.2 茉莉花茶价格区间的判别分析

将112个价格范围为28～3 000元/kg的茉莉花茶茶样分成3段,具体分段方式见表7。以2.1节中因子分析所得的公共因子为自变量,对3个价格区间进行判别分析,得到每一区间价格的判别函数(表8)。由32个变量的标准化值按照因子得分函数可计算出因子得分,再将因子得分代入判别函数即可算出每个类别的判别函数值,其中哪个类别的判别函数最大说明该茶样属于哪一类别。

从审评冲泡法和全量浸提法2个角度出发,分别对这3个价格区间进行判别。各样本在2个典则判别函数上得分值的空间散点图(图1)显示,不同价格区间的茉莉花茶在空间分布上有显著区别,虽然区间2和区间1、3均存在少数重叠,但这2种方法的3个价格区间的中心点都能显著区分。

表7 价格区间的划分

“[ ”或“]”表示包含边缘值;“)”表示不包含边缘值。

“[ ” or “]” indicates that the boundary value is included; “)” indicates that the boundary value isn’t included.

表8 价格区间的Bayes判别函数

A:审评冲泡法;B:全量浸提法。A: Brewing method; B: Extracting method.图1 不同价格区间的茉莉花茶依据前2个典则判别函数的空间散点图Fig.1 Group scatter plot of different price ranges of jasmine-scented tea on canonical discrimination functions

审评冲泡法所得判别函数的判别结果见表9。在回代判别中,价格/(元/kg)在[28,200)区间的正判率为93.8%,32个样品中30个判别正确,2个被误判为第2类;价格在[200,600)区间的正判率为73%,37个样品中27个判别正确,5个被判别为第1类,5个被判别为第3类;价格在[600,3 000]区间的正判率为90.7%,43个样品中39个判别正确,4个被判别为第2类。回代总正判率为85.7%。在交叉验证判别中,价格在[28,200)区间的正判率为93.8%,同样32个样品中2个被误判为第2类;价格在[200,600)区间的正判率为70.3%,37个样品中6个被误判为第1类,5个被误判为第3类;价格在[600,3 000]区间的正判率为90.7%,43个样品中4个被误判为第2类。交叉验证总正判率为84.8%。说明采用审评冲泡法测得茶汤中的化学成分通过因子分析提取5个公共因子,利用这5个公共因子对茉莉花茶3个价格区间进行判别是可行的,得到的判别函数稳定性良好,正确判断力较高。

表9 茉莉花茶审评冲泡法价格判别结果

Table 9 Classification results of price range of jasmine-scented tea by brewing method for sensory analysis

验证类型Testtype项目Item价格类别Type价格类别Type123总计Total原始回代Backsubstitution个数Number130203225275373043943百分率Percentage/%193.86.20100213.57313.5100309.390.7100交叉验证Cross-validation个数Number130203226265373043943百分率Percentage/%193.86.20100216.270.313.5100309.390.7100

与审评冲泡法类似,表10为全量浸提法的价格判别结果.在回代判别中,价格在[28,200)区间的正判率为90.6%,32个样品中29个样品判别正确,3个被误判为第2类;价格在[200,600)区间的正判率为78.4%,37个样品中29个样品判别正确,5个被误判为第1类,3个被误判为第3类;价格在[600,3 000]区间的正判率为83.7%,43个样品中36个判别正确,7个被误判为第2类。回代总正判率为83.9%。在交叉验证判别中,价格在[28,200)区间的正判率为90.6%,与回代判别相同;价格在[200,600)区间的正判率为73%,37个样品中6个被误判为第1类,4个被误判为第3类;价格在[600,3 000]区间的正判率为81.4%,43个样品中8个被误判为第2类。交叉验证总正判率为81.3%。说明采用全量浸提法测得的化学成分含量通过因子分析提取出5个公共因子,利用公共因子建立判别函数对茉莉花茶3个价格区间进行判别也是可行的,虽然其回代判别及交叉验证判别的总正判率均低于审评冲泡法,但均达到了80%以上,说明所得判别函数稳定性良好,正确判断力也较高。

表10 茉莉花茶全量浸提法价格判别结果

Table 10 Classification results of price range of jasmine-scented tea by total extracting method

验证类型Testtype项目Item价格类别Type价格类别Type123总计Total原始回代Backsubstitution个数Number129303225293373073643百分率Percentage/%190.69.40100213.578.48.11003016.383.7100交叉验证Cross-validation个数Number129303226274373083543百分率Percentage/%190.69.40100216.27310.81003018.681.4100

3 讨论与结论

本文以价格从28元/kg到3 000元/kg的112个茉莉花茶茶样为实验材料,分别从审评冲泡法和全量浸提法2个角度对茉莉花茶品质进行因子分析并对价格区间进行判别分析,结果如下:

对于审评冲泡法,因子分析得出综合32项理化指标91.825%信息量的5个公共因子,分别为儿茶素和GA(—)因子、茶多酚(—)因子、氨基酸因子、咖啡碱因子、CG因子,得到5个因子得分函数和1个综合评定函数;对3个价格区间的判别分析中,回代和交叉验证的总正判率分别为85.7%和84.8%,并得到3条Bayes判别函数。

对于全量浸提法,因子分析得出综合32项理化指标93.858%信息量的5个公共因子,分别为GA和简单儿茶素(—)因子、氨基酸因子、咖啡碱因子、酯型儿茶素和茶多酚因子、ECG-CG-C-EC因子,同样得到5个因子得分函数和1个综合评定函数;对3个价格区间的判别分析中,回代和交叉验证的总正判率分别为83.9%和81.3%,并得到3条Bayes判别函数。

通过因子分析,我们将32项指标压缩成了包含90%以上信息量的5个公共因子,并由公共因子进一步得到品质的综合评定函数和价格区间的判别函数,从而可对茉莉花茶品质及价格进行量化评定。由32项指标的标准化值可计算出公共因子得分,由因子得分又可计算出综合得分及判别函数得分,最大函数值是由哪条判别函数计算得出的,就可知茶样属于哪个价格区间。

对于公共因子的解释命名,本文中采用因子反映的主要物质及与主要物质的正负关系的方式进行命名,意在以这些物质表征的滋味感受进行命名,如鲜爽度因子、苦涩度因子、浓强度因子等,这样会比较直观,直接映射在感官品质上,但由于这些物质与茉莉花茶滋味感觉上的具体关系仍尚未明确,虽然前人关于此方面也有一些结果呈现,但由于其关系都有成立的范围和条件,不可一概而论,因此暂时还是以物质直接命名更加合理些.关于物质与滋味感觉的关系探索仍是一个重要的研究方向,有待更加全面系统的研究。另外,测定的理化成分还有待进一步扩充,这对于更加全面地对品质进行评价起到重要作用。

在判别分析中,我们将价格范围从28元/kg到3 000元/kg划分成了3个区间,判别效果较好,今后对价格区间更加细分的判别甚至进行价格的定量分析判别方面有待更进一步的研究,这对于指导市场合理定价、规范市场秩序、保护消费者及商家权益都有重要意义。

通过对审评冲泡法和全量浸提法2种茶汤获取方法的对比,我们发现审评冲泡法对于价格判别的回代和交叉验证的总正判率均高于全量浸提法,由此说明审评冲泡法对于研究茶叶品质、构建茶叶品质判定模型具有可行性,且该方法简单易行,并与日常茶叶品质评定方法一致,关系更为直接。

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Quality evaluation and price discrimination of jasmine-scented tea.

Journal of Zhejiang University (Agric. & Life Sci.), 2015,41(5):577-585

Zhang Jun1,2, Gong Shuying1*, Tang Desong1*, Zhang Yingbin1,3, Chen Meili1,4

(1.TeaResearchInstitute,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China; 2.HangzhouTeaResearchInstitute,AllChinaFederationofSupplyandMarketingCooperatives,Hangzhou310016,China; 3.TeaResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310008,China; 4.ResearchInstituteofForestryScienceofLiuzhou,Liuzhou545300,Guangxi,China)

Jasmine-scented tea is a mainstream product of scented tea, which is very popular in Chinese northern tea market. Until nowadays, tea quality evaluation still mainly depends on the sensory assessment, which is potentially affected by individual preference and physical and mental conditions of tasters. It is necessary to search for objective and quantifiable methods for quality evaluation and discrimination. Factor analysis and discriminant analysis are statistical methods widely used in natural science, medicine, economics, sociology and many other fields. There have been some researches about application of these two methods in evaluating tea quality or discriminating the locality, variety and grade of tea. In this paper, factor analysis and discriminant analysis were used for quality evaluation and price discrimination of jasmine-scented tea. Compared with the sensory evaluation, extraction is an usual method to get tea liquor for tea quality research, which is considered to be a time and energy consuming method. In the present paper, brewing method for sensory analysis was introduced in the price discrimination study, aiming at simplifying the method for preparing tea liquor.

One hundred and twelve samples of jasmine-scented tea with price ranging from 28 to 3 000 Yuan RMB per kilogram were purchased from tea market or supplied by tea companies of Wuyutai, Zhangyiyuan, Yuanchanghou and Jinghua. The tea liquor was prepared by brewing and extracting methods respectively. Brewing method for sensory analysis, 3.0 g jasmine-scented tea was infused with 150 mL freshly boiled water for 5 min and then filtered while hot. The concentrations (mg/mL) of 13 main chemical components were measured. Total extracting method, the tea liquor was prepared according to the method of China national standard GB/T 8312—2002. Extracting 3.0 g jasmine-scented tea powder with 450 mL boiled water for 45 min in boiling water bath and shaking it in every 10 min. The liquor was pressure filtered while hot and diluted with distilled water to 500 mL when cooled. The contents (%) of 13 main chemical components were measured. Concentrations and contents of polyphenols, amino acids and water soluble extract were determined by the methods of China national standard GB/T 8313—2002, GB/T 8314—2002 and GB/T 8305—1987, respectively. While concentrations and contents of caffeine, gallic acid (GA) and the composition of catechins including gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC), catechin (C), epicatechin (EC), epigallocatechin gallate (EGCG), gallocatechin gallate (GCG), epicatechin gallate (ECG), catechin gallate (CG) were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Factor analysis and discriminant analysis were carried out based on the 32 variables using SPSS 16.0 for Windows.

The models for quality evaluation and price discrimination of jasmine-scented tea samples were established by factor and discriminant analysis based on the data obtained from brewing and extracting methods. For brewing and extracting methods, 5 factors with cumulative variance of 91.825% and 93.858% were obtained along with factor analysis, and 5 factor score functions and 1 comprehensive evaluation function were obtained. Three Bayes discrimination functions were obtained along with discriminant analysis. For the two methods, recognition accuracy of back substitution was 85.7% and 83.9%, respectively; meanwhile the recognition accuracy of the cross-validation was 84.8% and 81.3%, respectively. On the whole, the discrimination results are satisfactory and the brewing method for sensory analysis is better.

jasmine-scented tea; factor analysis; discriminant analysis; brewing method for sensory analysis； total extracting method

国家茶叶产业技术体系经费资助(CARS-23)。

联系方式:张俊(http://orcid.org/0000-0002-8533-8101),E-mail:zhangjunzi_444@126.com

2014-09-23;接受日期(Accepted):2014-12-03;网络出版日期(Published online):2015-09-18

S 571.1

A

*通信作者(Corresponding authors):龚淑英(http://orcid.org/0000-0003-4424-0965),Tel:+86-571-88982519,E-mail:shuygong@zju.edu.cn;唐德松(http://orcid.org/0000-0002-1302-2255),Tel:+86-571-88982519,E-mail:tangds@zju.edu.cn

URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1247.s.20150918.1801.018.html