目前茶葉加工中品質評判和決策實施仍然依賴制茶師傅的個人經驗，存在準確度低、一致性差、無法量化評判的缺陷，尚缺乏科學準確、快速量化的智能評判方法?；诖?，安徽農業(yè)大學茶葉品質控制與綜合利用團隊在前期工作基礎上，對我國主產的紅、綠茶加工關鍵工序品質評判技術進行了攻關研究，開發(fā)了茶葉加工品質的智能化評判技術和方法，以期為“十四五”期間實現(xiàn)茶葉智能化加工提供技術支撐。相關結果近期相繼發(fā)表在食品科學領域期刊《Food Chemistry》。
前兩項研究分別針對工夫紅茶發(fā)酵過程中外觀和內質的品質變化規(guī)律，定向開發(fā)靶標物的原位可視化定量檢測技術。
在第一項研究中，研究團隊自搭建了低成本的計算機視覺系統(tǒng)，用以模擬人的視覺功能對發(fā)酵茶樣的外觀品質進行快速感知。針對發(fā)酵中引起外觀變化的關鍵指標兒茶素、茶黃素和葉綠素等，分析了各品質指標與視覺圖像中顏色變量的相關性，并篩選了相關性較強的特征顏色變量;通過多樣本結合化學計量學建模，分別建立了各品質指標的定量預測模型;通過逐一提取像素級信息進行模型反演，并結合化學偽彩色成像，繪制了發(fā)酵過程關鍵品質指標含量及分布的可視化圖。
在第二項研究中，研究團隊針對發(fā)酵過程酚類物質氧化減少引起的內質變化，以酚類物質為關鍵指標。基于苯硼酸和兒茶酚可逆共價結合的原則，選取苯硼酸作為與多酚類物質定向結合的受體，鄰苯二酚紫和茜素紅S被用作反應的指示劑，開發(fā)了指示劑置換陣列IDA傳感器。首先驗證了IDA與兒茶素標準品反應的可行性，發(fā)現(xiàn)當受體加入指示劑中，指示劑呈現(xiàn)明顯的顏色變化和紫外吸收峰的偏移;當反應物兒茶素加入受體-指示劑混合體系后，兒茶素競爭性結合受體，使指示劑脫離處理，呈現(xiàn)原來的顏色。基于此，將IDA傳感器用于真實發(fā)酵樣的檢測，發(fā)現(xiàn)不同發(fā)酵程度茶樣的顯色反應呈現(xiàn)出差異，并且顯色差異值與發(fā)酵樣中的多酚濃度呈現(xiàn)較強的相關性。采用化學計量學手段，建立了IDA顯色差異值與多酚含量的關聯(lián)模型，通過計算機視覺系統(tǒng)采集IDA顯色差異值即可快速預測出多酚含量，從而實現(xiàn)了發(fā)酵程度的定性、定量評判。
與傳統(tǒng)人工視覺評判相比，前兩項研究所開發(fā)的技術裝備具有成本低廉、準確度高、結果準確量化的優(yōu)勢，適用于紅茶發(fā)酵過程品質的在線監(jiān)測。
在第三項研究中，研究團隊針對綠茶加工水分的快速檢測開展了研究，開發(fā)了綠茶殺青過程水分在線檢測技術。水分是農產品(包括茶葉)加工中的關鍵監(jiān)測指標，實現(xiàn)加工中水分在線監(jiān)測對于優(yōu)化加工決策和穩(wěn)定產品質量具有重要意義。近紅外光譜技術能夠成功地應用于茶葉水分檢測，多是基于實驗室設備所開發(fā)的檢測模型。受儀器成本、尺寸和檢測條件等因素的限制，實驗室設備目前無法直接應用于生產實踐。而為每一臺光譜儀開發(fā)一個專用的監(jiān)測模型效率較低，需要重新采樣和校正的繁瑣過程。因此，研究團隊提出實驗室高光譜向在線近紅外進行模型傳遞的研究思路，實現(xiàn)了綠茶殺青環(huán)節(jié)的水分在線監(jiān)測。
來源：《中國食品報》(2022年10月13日07版)
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