重新理解‘风味’：当古老的感官遇见最前沿的科技

2025-09-28 21:11:03, 华质君华质泰科生物技术（北京）有限公司

TEA

“茶之味，源于其香”

茶叶的风味深受其化学成分的影响，而这些成分的变化往往伴随着复杂的物理与化学过程。如何精准、实时地捕捉这些瞬息万变的香气，一直是茶叶、咖啡、农品加工乃至香氛风味研究的难题。

在最新发表的研究中，李红丽教授、David D.Y. Chen 教授团队携手华质泰科，采用 SICRIT-HRMS 技术（又称“原位高分辨质谱鼻”），首次实现了茶叶烘焙过程中风味物质的实时在线数字化监测。这项研究突破了传统气相/液相色谱-质谱联用的局限，为风味优化与质量控制提供了前所未有的工具。

SICRIT

SICRIT 技术的创新应用与实验要点

研究团队开发了一个创新的在线监测系统，将茶叶置放于控温装置中，以160°C烘焙；随之释放的挥发性分子通过气流传递至 SICRIT离子源，在毫秒间被电离，并实时进入高分辨率质谱（HRMS）进行检测。

实验要点

NO.1 🧪 无前处理，秒级分析：

不需要任何提取或溶剂操作。每次检测仅耗时 1–3秒，即可捕捉茶叶在不同阶段的真实风味。

NO.2 📌 实时追踪烘焙过程：

实验将茶叶烘焙过程划分为“加热、挥发物释放阶段I、挥发物释放阶段II”：

低沸点化合物先行释放，带来清新芳香；
随着高温持续，美拉德反应生成的坚果、焦糖样分子逐渐显现；
不同发酵度茶叶展现出迥异的“化学指纹”。

NO.3 🚀 风味分子的精准鉴定：

SICRIT-HRMS 成功识别出数百种化合物：

N-杂环化合物、酯类、醇类、氨基酸等为茶香的骨架。
2-乙酰-1-吡咯烯等美拉德反应产物，则赋予烘焙茶叶坚果与面包般的温润气息。

NO.4 🎯 多元统计分析，风味可视化：

利用 PCA 主成分分析与热图聚类，团队清晰地区分了绿茶、红茶、黑茶等茶类在烘焙中释放的差异性分子群。

图5–6 展示不同茶种的化学差异图谱。

NO.5 📊 图谱分析：

图 1. (A) 采用 SICRIT-MS 在线监测茶叶挥发性物质的示意图；(B) 搭载 SICRIT 离子源的定制化在线监测装置实物图，含改进型不锈钢管连接件。相关参数优化结果包括：(C) 茶叶用量、(D) SICRIT 离子源电压、(E) 加热线圈温度。质荷比（m/z）所对应的推定鉴定结果如下：m/z 112.0757 对应 2 - 乙酰 - 1 - 吡咯啉，m/z 157.1332 对应 4 - 氨基 - 1 - 哌啶甲酸乙酯，m/z 208.1904 对应原甲酸三丙酯，m/z 300.2525 对应 N - 十二酰基缬氨酸。

图 2. 采用搭载在线监测系统的 SICRIT-MS 技术，获得 6 类茶叶（10 分钟内）挥发性物质的总离子流色谱图（TICs）及部分物质的提取离子流色谱图（EICs），具体包括：(A) 绿茶、(B) 黄茶、(C) 白茶、(D) 乌龙茶、(E) 红茶、(F) 黑茶。

图 3. 采用搭载在线监测系统的 SICRIT-MS 技术，获得不同种类茶叶在不同时间段的平均质谱图：(A) 第 2 阶段、(B) 第 3 阶段。

图 4. (A) 采用搭载在线监测系统的 SICRIT-MS 技术分析不同种类茶叶时，所检测到的信号数量的韦恩图；(B) 不同种类茶叶中各类物质占比分布的柱状图。本分析采用的是 1-10 分钟时间段的质谱数据。

图 5. 采用搭载在线监测系统的 SICRIT-MS 技术分析不同茶叶挥发性物质的层次聚类热图，分析对象为变量投影重要性（VIP）值≥1 的前 50 种物质，括号内标注了具体的 VIP 值。

图 6. 对绿茶、黄茶、白茶、乌龙茶、红茶、黑茶 6 类茶叶样品的多维度数据分析结果：(A) 主成分分析（PCA）图；(B) 对应的载荷图。每类茶叶均采用 4 个样品重复的 SICRIT-MS 数据，图中椭圆代表 95% 置信区间。

Application Trends

结论：风味优化的新动力

这项南师大–华质团队的合作研究，表明 SICRIT-MS 系统不仅能快速高效捕捉茶叶中关键的挥发性分子，还能揭示它们随烘焙演变的全过程。相比传统方法，它无需复杂制样，即可实现实时、精准的数字化嗅闻。

这一突破为：

✅ 茶叶行业带来了科学化的风味控制；

✅ 咖啡、酒类、调味品、香精香料等产业提供了借鉴；

✅ 农业与环境监测开辟了全新应用场景；

✅ 临床代谢与原位传感赛道，新增对体液、体臭、呼吸、排泄物与菌群代谢等多源生物标志物的实时监测与体征关联研究。

在中秋佳节，茶香与月饼相映成趣。借助“数字质谱鼻舌” ，茶香不仅能 “留存” ，更能 “再现” 。古老的感官与最前沿的科技，在这一杯热茶间，达成了诗意的融合。

● 参考文献：Tiange Gu, Jingyi Sun, Saiting Wang, Xiaokun Duan, Hongli Li, Charles Liu and David Da Yong Chen. Real-time monitoring of tea volatiles using soft ionization by chemical reaction in transfer with an online sampling interface. Green Analytical Chemistry 14 (2025) 100290

https://doi.org/10.1016/j.greeac.2025.100290

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