工夫紅茶品質(zhì)客觀評價研究.pdf

1、一直以來，工夫紅茶的質(zhì)量控制和品質(zhì)評價多以主觀感官審評為主，因為個體差異，主觀感官審評受到各種因素影響和限制，因此很難對工夫紅茶的品質(zhì)進(jìn)行定量評價和分析。本研究對2013年隨機(jī)抽取的工夫紅茶茶樣，將近紅外光譜技術(shù)、計算機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)、色差光譜技術(shù)應(yīng)用于工夫紅茶品質(zhì)客觀評價中。探討客觀評價技術(shù)與感官評價的一致性，旨在建立茶葉品質(zhì)客觀化同時快速化評價手段，為特征性分析鑒別提供新思路，為茶葉品質(zhì)質(zhì)量評價奠定新的基礎(chǔ)?，F(xiàn)將實驗結(jié)果報告如下:

2、r>　　1、基于近紅外光譜技術(shù)(NIRS)對工夫紅茶品質(zhì)客觀評價研究
　　利用近紅外光譜技術(shù)掃描工夫紅茶茶樣圖譜結(jié)合感官審評評分結(jié)果、12種內(nèi)含物質(zhì)含量利用OPUS7.0軟件建立定量分析預(yù)測模型，預(yù)測性較優(yōu)。近紅外光譜技術(shù)結(jié)合感官審評評分結(jié)果所建立的定量模型中除香氣以外，模型的Re和Rp均在85％以上，所有模型的定標(biāo)效果較好，可用于工夫紅茶的品質(zhì)預(yù)測，其中代表工夫紅茶茶樣感官品質(zhì)綜合品質(zhì)總分的預(yù)測精準(zhǔn)度最高，單因子中的湯色、滋味和

3、葉底較高，Re均在86％以上，Rp均在92％以上。各模型按照外形、湯色、香氣、滋味、葉底和總分的Rp分別為86.22％、97.02％、48.04％、99.30％、96.86％、92.34％;所對應(yīng)的RMSEP分別為0.0168、0.0203、0.0357、0.0266、0.0251、0.105。除香氣以外，預(yù)測的精準(zhǔn)度均比較高。其中，香氣預(yù)測精準(zhǔn)度不優(yōu)，Rp值僅為48.04％，說明近紅外模型不適合工夫紅茶香氣因子預(yù)測，還有待進(jìn)一步研究。

4、總分、湯色、滋味和葉底模型預(yù)測精準(zhǔn)度均優(yōu)，Rp值均在92％以上。因此說明利用近紅外建模得到的工夫紅茶茶葉感官綜合品質(zhì)和湯色、滋味、葉底因子的預(yù)測性能優(yōu)，適合工夫紅茶茶葉感官綜合品質(zhì)評價預(yù)測。
　　利用本試驗高效液相液相色譜方法(HPLC)，此方法優(yōu)點(diǎn)在于能在同一液相條件下測出7種內(nèi)含物質(zhì)（咖啡堿、C、EC、EGC、ECG、EGCG、TFs），使得高效液相色譜法(HPLC)測定茶葉內(nèi)含組分更加方便、快速和準(zhǔn)確。
　　近紅外光譜

5、技術(shù)結(jié)合12種內(nèi)含物質(zhì)組分含量所建立的定量模型定量預(yù)測模型中，各組分模型的相關(guān)系數(shù)Re和Rp均達(dá)到了90％以上，按照咖啡堿、C、EC、EGC、ECG、EGCG、TFs、茶紅素、茶褐素、茶多酚、氨基酸水分的順序Rp值分別為99.88％、97.12％、99.39％、99.66％、99.25％、99.18％、99.73％、92.89％、91.41％、97.41％、98.46％、97.58％; RMSEP值分別為0.0773、0.00806、0

6、.0745、0.00759、0.0756、0.0765、0.0362、0.0762、0.0752、0.0148、0.00915、0.0168。試驗結(jié)果表明，預(yù)測相關(guān)系數(shù)Rp均在90％以上，RMSEP值相對較小，均小于0.1，模型預(yù)測性能精準(zhǔn)，所選擇的工夫紅茶的12組分都達(dá)到了定量分析的要求，由此可得知試驗所建模型可以準(zhǔn)確預(yù)測工夫紅茶茶葉相關(guān)組分的含量，說明近紅外光譜技術(shù)可運(yùn)用于工夫紅茶茶葉品質(zhì)屬性的定量分析。工夫紅茶茶葉中預(yù)測各組分的分

7、子結(jié)構(gòu)相對簡單，所含官能團(tuán)相對單一，在近紅外內(nèi)具有很強(qiáng)的合頻吸收，有利于近紅外光譜的信息提取，模型預(yù)測效果理想。
　　由此得知，工夫紅茶利用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合茶葉感官審評評分結(jié)果、12種內(nèi)含物質(zhì)組分含量建立預(yù)測模型，除香氣評分指標(biāo)以外，預(yù)測性能較優(yōu)。因此近紅外光譜技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確評價茶葉品質(zhì)，為工夫紅茶茶葉客觀評價技術(shù)提供廣闊前景。
　　2.基于計算機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)對工夫紅茶品質(zhì)客觀評價研究
　　利用計算機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)

8、對工夫紅茶圖像進(jìn)行攝取，提取顏色特征參數(shù)，結(jié)合DPS7.05軟件中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的茶葉品質(zhì)分級方法，主要結(jié)論及建議如下:
　　從顏色特征參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果可以看出，特級工夫紅茶的色調(diào)均值H比其他兩個等級的茶得均值明顯，由此說明特級工夫紅茶茶葉比一級二級顏色參數(shù)更為明顯。雖然一級、二級茶樣的H、S、I參數(shù)均值較為接近，但標(biāo)準(zhǔn)差δ差別明顯，一級工夫紅茶標(biāo)準(zhǔn)差大于二級。
　　針對傳統(tǒng)識別方法的不足，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行工夫紅茶茶葉的

9、品質(zhì)分級。選用BP網(wǎng)絡(luò)有一個隱含層;輸入可根據(jù)選擇不同茶葉特性參數(shù)而定，本試驗輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)為18（干茶、茶湯、葉底顏色特征值）;輸出節(jié)點(diǎn)為3個，代表茶葉的3個等級（特級、一級、二級）。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對工夫紅茶的茶葉等級預(yù)測模型的相關(guān)決定系數(shù)達(dá)到了0.9978，預(yù)測性能優(yōu)，因此得出可以利用此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型進(jìn)行工夫紅茶等級識別預(yù)測。利用DPS7.05軟件設(shè)計的BP網(wǎng)絡(luò)遺傳算法對2013年抽取的60個工夫紅茶進(jìn)行訓(xùn)練和測試，平均識別正確率為93

10、.3％，分級效果較好。證明計算機(jī)機(jī)器視覺對工夫紅茶品質(zhì)分級可行，為工夫紅茶結(jié)合計算機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)在線品質(zhì)分級客觀評價提供了廣闊的前景。
　　3.基于色差光譜技術(shù)對工夫紅茶品質(zhì)客觀評價研究
　　利用色差光譜技術(shù)結(jié)合感官審評評分結(jié)果對2013年隨機(jī)抽取的30個工夫紅茶茶樣品質(zhì)進(jìn)行客觀評價。工夫紅茶茶葉感官審評評分結(jié)果與茶湯色差值有較高的相關(guān)性，其中與L呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.8030;與a、b、衍生值b/a、Cab、Sa

11、b、△E呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.9954、0.9926、0.8957、0.9930、0.9758、0.9787;決定系數(shù)分別為0.6448、0.9908、0.9853、0.8023、0.9860、0.9522、0.9579。
　　茶黃素TFs與色差值L呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.54**，與a、b、b/a、Cab、Sab、△E均成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)依次為-0.70**、-0.69**、-0.58**、-

12、0.69**、-0.67**、-0.68**;茶紅素TR與L呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.61**，與其他色差值均成極顯著正相關(guān)關(guān)系，與a、b、b/a、Cab、Sab、△E相關(guān)系數(shù)依次為0.82**、0.80**、0.68**、0.80**、0.76**、0.79**;茶褐素TB與L呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.67**;與其他色差值均呈極顯著極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與a、b、b/a、Cab、Sab、△E相關(guān)系數(shù)依次為-0.81**

13、、-0.79**、-0.68*、-0.80**、-0.79**、-0.78**。
　　由以上得知，工夫紅茶茶湯色差值與色素之間存在的相關(guān)性為:L值越大，表明茶黃素越和茶褐素含量越高，茶紅素含量越低;a、b值越大，表明茶紅素含量越高，茶黃素和茶褐素含量越低。
　　兒茶素單體EGC和茶紅素TR與感官審評總分呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.76**、0.82**;其他10個指標(biāo)咖啡堿、C、EC、ECG、EGCG、TFs、TB

14、、茶多酚、氨基酸、水分均與審評總分呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)依次為-0.58**、-0.75**、-0.79¨、-0.71**、-0.69**、-0.69**、-0.80**、-0.70**、-0.80**、-0.69**。
　　結(jié)果表明，當(dāng)工夫紅茶中兒茶素單體EGC和茶紅素TR含量相對高時，審評總分較高，工夫紅茶品質(zhì)較好;其他10個指標(biāo)咖啡堿、C、EC、ECG、EGCG、TFs、TB、茶多酚、氨基酸、水分相對較低時，審評評分較