本研究由杭州市农业科学研究院茶叶研究所的Hongchun Cui、Yun Zhao、Hongli Li、Min Ye、Jizhong Yu以及中国农业科学院茶叶研究所的Jianyong Zhang等人共同完成，发表于MDPI旗下的Foods期刊（2025年，第14卷，文章编号97）。研究以日本静冈抹茶（Japan Shizuoka matcha, R）为参照，系统比较了同一茶树品种（福鼎大白茶）在中国杭州（Z1）、武义（Z2）、恩施（H）和铜仁（G）四个典型产区加工而成的抹茶在感官品质及非挥发性化合物方面的差异。该工作属于食品科学领域，聚焦于茶叶精深加工与品质化学方向。

抹茶作为全球广泛流行的茶食品原料，在食品、饮料、保健食品及化妆品等行业中应用普遍。已有研究多关注遮荫方式、超微粉碎工艺及数字化品质评价，但对同一茶树品种在不同地理区域条件下所形成的风味与品质差异认识仍不充分。中国作为世界最大抹茶生产国与消费国，产区跨度大、生态条件复杂，因此亟需明确地理区域对抹茶品质的影响规律。本研究旨在以日本静冈抹茶为对照，系统解析中国东部（杭州、武义）、中部（恩施）和西部（铜仁）代表性产区抹茶的感官特征与非挥发性代谢物谱差异，为抹茶品质形成与调控提供理论基础。

在材料与工艺方面，四个产区的鲜叶均采自遮荫处理后的福鼎大白茶茶树，加工流程统一为“遮荫鲜叶→蒸汽杀青→研磨→超微粉碎→低温干燥→抹茶”。对照样品日本静冈抹茶采用薮北（Yabukita）品种并按照相同工艺制备。感官评价参照中国国家标准GB/T 23776-2018进行，由七名具备专业茶叶审评能力的评价员对样品的外形（10%）、汤色（20%）、香气（35%）和滋味（35%）进行密码审评，按权重计算总分。非挥发性物质分析采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱联用技术（UHPLC-Q Exactive），样品经甲醇提取、超声、离心和膜过滤后进样。色谱使用ACQUITY UPLC HSS T3柱，流动相为含0.1%甲酸的乙腈和超纯水，梯度洗脱17分钟；质谱分别在正、负离子模式下采集，扫描范围为100–1000 m/z。代谢组数据通过主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）、聚类热图、相关网络图及KEGG通路富集分析等方法进行处理和差异代谢物筛选，差异显著性以变量投影重要性（VIP）得分≥1为标准。

在感官品质结果中，日本静冈抹茶总分最高（93.5），中国恩施抹茶和武义抹茶总分分别为90.7和89.1，显著高于杭州抹茶（86.2）和铜仁抹茶（86.5）。恩施与武义样品在汤色、香气和滋味方面均表现出更优的海苔香、鲜爽度及较低的苦涩感，而杭州样品香气中带有轻微烟味，滋味偏粗涩；铜仁样品滋味偏苦。感官聚类方面，武义抹茶与日本静冈抹茶的非挥发性物质组成较为接近，恩施与铜仁聚为一类，杭州则单独聚为一类。在非挥发性代谢物层面，共鉴定出1131种差异代谢物，主要包括365种有机酸、208种氨基酸及其衍生物、140种苯及其取代衍生物、118种黄酮类化合物、44种核苷酸及其衍生物、42种酚酸、39种糖类、38种萜类、30种杂环化合物、22种生物碱、17种木脂素和香豆素、15种醇和胺、15种脂质、14种甘油磷脂、14种单宁、7种醌类及2种糖脂等。其中有机酸、氨基酸及其衍生物、苯及其取代衍生物、黄酮类和糖类五类物质占非挥发性物质总量的76.9%以上，是构成抹茶非挥发性物质的主体。山柰酚-7-O-鼠李糖苷、3,7-二-O-甲基槲皮素、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和表没食子儿茶素（EGC）在所有中国抹茶样品及日本对照中均可检出，表明这些物质是抹茶中较为稳定的共有成分。

以日本静冈抹茶为对照，杭州、武义和日本样品之间存在1243种差异代谢物，其中武义高于日本对照的代谢物包括123种氨基酸及其衍生物、102种有机酸、66种苯类衍生物和63种黄酮类等；杭州高于日本对照的有68种氨基酸及其衍生物、56种有机酸、47种苯类衍生物和42种黄酮类等。整体上，武义抹茶的非挥发性差异代谢物含量高于杭州抹茶。通过OPLS-DA模型（Q²=0.907，R²X=0.371，R²Y=1.0）筛选出20种关键差异代谢物，包括二十二碳六烯酸、新橙皮苷、环匹阿尼酸、槲皮素、乙酰缬草烯酸、香叶醇乙酸酯等。KEGG富集分析显示其主要涉及代谢通路、次生代谢物生物合成、辅因子生物合成、黄酮类生物合成、氨基酸生物合成、植物次生代谢物生物合成和嘌呤代谢，其中代谢通路和次生代谢物生物合成的聚类频率分别达到72.03%和50.00%。

在恩施、铜仁与日本对照的三组比较中，共发现1617种差异代谢物，数量明显多于杭州、武义组。铜仁高于日本对照的代谢物包括298种氨基酸及其衍生物、195种有机酸、93种黄酮类等；恩施高于日本对照的代谢物相对较少，为102种氨基酸及其衍生物、37种苯类衍生物、34种有机酸等。整体上，铜仁抹茶的非挥发性差异代谢物含量高于恩施抹茶。OPLS-DA模型（Q²=0.941，R²X=0.603，R²Y=0.998）筛选出20种关键差异代谢物，包括染料木苷、柯里拉京、N-甲基-L-脯氨酸、二氢猕猴桃内酯等。KEGG富集分析显示，该组差异代谢物主要涉及代谢通路、次生代谢物生物合成、辅因子生物合成、ABC转运蛋白、核苷酸代谢、核苷酸糖生物合成、甘油磷脂代谢、黄酮类生物合成、氨基酸生物合成和嘌呤代谢，其中代谢通路聚类比例为71.01%，次生代谢物生物合成为39.05%。与东部产区相比，中西部产区（恩施、铜仁）非挥发性风味差异代谢物种类更多，表明其代谢谱受地理环境影响更为复杂。

本研究的结论表明，同一茶树品种在中国不同地理区域加工而成的抹茶，其感官品质和非挥发性代谢物谱均存在显著差异。恩施和武义抹茶在香气、滋味和汤色方面优于杭州和铜仁样品，且更接近日本静冈抹茶的品质特征。非挥发性代谢物中，有机酸、氨基酸及其衍生物、苯类衍生物、黄酮类和糖类是构成抹茶化学物质基础的主要类别；而黄酮类生物合成、氨基酸生物合成、次生代谢物生物合成及嘌呤代谢等通路是造成产区差异的关键代谢途径。研究揭示了地理区域对抹茶品质形成的深刻影响，为不同产区抹茶品质评价、产地溯源及加工工艺优化提供了代谢组学层面的新见解。

本研究的亮点在于：第一，首次以同一茶树品种为控制变量，系统比较中国东部、中部和西部典型产区抹茶的品质差异，排除了品种差异对结果的干扰；第二，采用非靶向代谢组学方法全面鉴定出超过1100种非挥发性代谢物，并结合多元统计和KEGG通路分析揭示产区间差异的分子基础；第三，将中国抹茶与日本静冈抹茶直接对比，明确了中国不同产区抹茶与日本高品质抹茶在化学组成和感官属性上的差距与优势。研究的应用价值在于为抹茶产区选择、品质调控及标准化生产提供科学依据，同时也为抹茶产地鉴别和风味改良提供潜在的标志性代谢物候选。