地理标志产品武夷岩茶的产地识别技术研究
武夷岩茶是我国著名的地理标志乌龙茶，其原产地为福建省北部的武夷山市。武夷岩茶具有优良的口感和丰富的营养价值，因此在市场上受到消费者喜爱。武夷岩茶产量较低，价格相对于普通乌龙茶较高，导致市场上出现了大量在地理标志保护区外种植炒制，却以次充好包装成武夷岩茶出售的假冒茶叶。因此，亟需发展稳定有效的检测技术进行武夷岩茶产地的准确鉴别。与西方的橄榄油、红酒、奶酪、蜂蜜等农产食品相比，我国茶叶类产品的产地溯源技术研究起步较晚，各种检测技术和判别模型的适用性和可靠性均有待验证。 本研究以武夷岩茶地理标志保护区内33个不同产地的代表性岩茶样品，以及武夷山周边县市、贵州、广西、江西等假冒岩茶主要来源地的地理标志保护区外的岩茶样品为研究材料，研究建立了基于简单重复序列（ISSR）的武夷岩茶品种鉴别技术，分别采用近红外光谱、稳定同位素质谱、电感耦合等离子体质谱、原子吸收光谱、高效液相色谱、电子舌等检测技术，结合主成分分析（PCA）、偏最小二乘（PLS）、人工神经网络（ANN）和支持向量机(SVM)等分类方法建立相应的产地判别模型，进行了各特征分量的原产地特征识别率排序，建立并比较分析了线性和非线性原产地判别模型的识别准确率，提出了地理标志产品武夷岩茶的原产地识别技术。结果如下： 本研究从27条ISSR引物中筛选得到6条多态性较好的引物，并利用这6条引物对8个乌龙茶品种进行鉴别，共获得52条扩增条带，各品种多态性条带数在12~22之间，多态性比例为23％~42%，成功地区分了8个品种。 作为一种快速无损的检测技术，近红外光谱在产地溯源中具有良好的应用前景，样品的特征近近红外光谱数据结合 PLS判别模型对武夷岩茶未知样品的产地识别率为0.9104。本研究采用稳定同位素质谱测定样品δ2H、δ18O、δ15N、δ13C等4种稳定同位素，采用电感耦合等离子体质谱和原子吸收光谱测定样品Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Cd、Cs、Ba、Sr、Ca、Mg、Mn等14种矿质元素含量，通过高效液相色谱定量分析了样品中咖啡碱、儿茶素和27种氨基化合物组分，并采用 SVM对上述检测数据的各指标进行特征排序。结果表明同位素中同δ2H对原产地特征的贡献率最高，其余依次为δ18O、δ15N、δ13C；矿质元素中贡献率前五的依次为 Cs、Cu、Ca、Rb、Sr；咖啡碱和儿茶素的排序结果依次为表没食子儿茶素、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子酸、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯和咖啡碱，各变量累加使用后模型的识别率呈现交替升降，说明有些组分不能对产地判别提供增益效益；氨基化合物中对原产地特征贡献率排名前五的依次为天冬酰胺、脯氨酸、色氨酸、磷乙醇胺和尿素，且当氨基化合物数据累加到一定程度后模型的识别率精度稳定在0.7800左右，说明氨基化合物对产地特征的代表性低于其他几个指标。 本研究进一步采用电子舌方法对茶叶茶汤的风味和滋味特征进行分析，并结合主成分分析（PCA）进行样品产地鉴别。研究结果发现，当样品数量较大，种类较多时，主成分分布容易发生重叠，产地鉴别率较低且难以统计，因此无法满足原产地识别的需要。 为比较线性和非线性模型在武夷岩茶原产地识别中的适用性，本研究分别建立和比较了近红外、稳定同位素、矿质元素、儿茶素、氨基化合物和电子舌数据的基于 PLS、ANN、SVM的产地识别模型。结果发现，基于近红外光谱数据所建模型的产地识别率较其他检测数据理想；比较三个分类方法，SVM的识别率最理想，其次为 ANN，因此我们推测检测变量与样品产地之间可能存在非线性机理。
武夷岩茶;矿质元素;近红外光谱;儿茶素;产地识别;地理标志
中国计量学院
硕士
生物化学与分子生物学
俞晓平;叶子弘
2015
中文
TS272.7
79
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）