全 文 ：第 42卷第 4期
2015年 12月
Vol.42，No.4
December，2015
茶 叶 通 讯Journal of Tea Communication
茶树鲜叶主要生化成分与黑毛茶品质关系的研究
刘　振，杨培迪，赵　洋，成　杨，宁　静，杨　阳 *
（湖南省茶叶研究所，湖南 长沙 410125）
摘要：本文对 2008 ~ 2010年 8个茶树品种春、夏、秋三季共 72个样品的鲜叶生化成分与黑毛茶感官品质进行了相关
性分析和回归分析。相关性分析表明，水浸出物含量、EGCG含量和儿茶素总量与黑毛茶感官品质得分呈显著正相关，
而粗纤维含量与黑毛茶感官品质得分呈显著负相关。在进行共线性诊断的基础上，剔除了 EGCG、EGC、GCG三个
多重共线性自变量，建立了以感官审评得分为因变量，其余 10个生化成分的含量水平为自变量的回归方程。回归方
程中，标准化回归系数正相关大小顺序依次为儿茶素总量、ECG、水浸出物、总色素，说明这些成分对黑毛茶品质起
正效作用，其中儿茶素总量的正效作用最大；负相关绝对值从大到小的顺序依次为咖啡碱、粗纤维、DL-C、EC、氨
基酸总量，说明这些成分对黑毛茶品质起负效作用，其中咖啡碱的负效作用最大。
关键词：茶鲜叶；黑毛茶；生化成分；相关性；回归分析
中图分类号：S571.1 文献标识码：A 文章编号：1009-525X（2015）04-24-29
Research of the Relationship Between Semi-dark Tea
Quality and the major chemical constituents of its Fresh
Tea Leaves materials
LIU Zhen，YANG Pei-di，ZHAO Yang，CHENG Yang，NING Jing，YANG Yang*
（Hunan Tea Research Institute, Changsha 410125, China）
Abstract：The correlation and regression between the chemical constituents in the fresh tea leaves and their semi-dark tea
quality in 72 samples were analyzed in this study, including steamed green tea and semi-dark tea samples obtained from 8
different tea varieties which were processed in the spring, summer and autumn from 2008 to 2010, respectively. Correlation
analysis showed that the water extract, EGCG and total catechins were signifi cantly positive correlation with semi-dark tea
quality, while the crude fi ber showed a signifi cant negative correlation. On the result of the linear diagnosis analysis, three
multiple linear independent variables including EGCG, GCG, and EGC were removed, and then the regression equation
were established with the sensory evaluation score as the dependent variable and the other 10 chemical constituents as
the independent variables. The order of positive standardized regression coeffi cient in the regression equation were total
catechins, ECG, water extract and total pigment, and the most positive relevant with the semi-dark tea quality was total
catechins. In addition, it was found that the order of negative absolute values were the caffeine, crude fi ber, DL-C, EC and
total amino acids, and the maximum negative effect was caffeine.
Key words：fresh tea leaves, semi-dark tea, chemical constituents, correlation, regression analysis
茶树作为一种多年生自交不亲和的经济作
物，育成一个新品种大概需 20年左右，为了缩
短育种周期，提高育种效率，各国茶叶科研工
作者围绕品种选育中的早期鉴定开展了多方面
收稿日期：2015-10-15 修订日期：2015-10-16
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-23）
作者简介：刘振（1981-），男，陕西丹凤人，助理研究员，主要从事茶树种质资源及遗传育种研究。
*通讯作者：yangyangsir@126.com
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的研究，并取得了一定成果 [1]。杨亚军等 [2-3]通
过对鲜叶中的水浸出物、多酚类、氨基酸、儿
茶素总量及其组分与茶叶品质关系的研究，分
别建立了主要化学成分与红、绿茶品质间的数
学模型，进而为红、绿茶品种选育提供了一定
参考。梁月荣等 [1]研究表明：红碎茶品质主要
受到 TF的影响，鲜叶咖啡碱、ECG和 EGCG 3
个指标可直接或间接反映红茶品质，可作为红
茶品质育种中早期鉴定的简化测定项。黑茶作
为六大茶类之一，是我国特有的茶类，近年来，
随着人们对黑茶降血脂、减肥、抑菌、助消化、
解毒等功效认识的深入，黑茶市场销量不断扩
大。据统计，2014年湖南黑茶产量约 6.28万 t，
产值 37.78亿元，比 2005年的 5000万元增长了
75倍，黑茶的热销促进了高品质黑茶适制品种
的选育与推广。但是以往茶树育种研究主要集
中在绿茶、红茶和乌龙茶方面，对黑茶适制品
种选育的研究较少，因此，有必要对鲜叶主要
生化成分与黑毛茶品质进行相关性研究与回归
分析，选择合适的鲜叶生化成分指标，为黑茶
适制品种选育提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为湖南省茶研所实验茶场种植的
尖波黄13号、碧香早、玉绿、高芽齐、福鼎大白茶、
桃源大叶、白毫早和槠叶齐 8个湖南主栽茶树
品种，2008 ~ 2010年连续三年分别在春、夏和
秋三季采摘一芽三、四叶（或同等嫩度对夹叶）
制蒸青样和黑毛茶样。
1.2 方法
黑毛茶感官审评参照 GB/T 23776-2009。水
浸出物含量测定参照 GB/T 8305-2002，咖啡碱
含量测定参照 GB/T 8312-2002，总色素含量测
定参照 Roberts法 [4]，儿茶素含量测定参照 GB/
T 8313-2008，氨基酸总量测定参照 GB/T 8314-
2002，还原性糖含量测定采用蒽酮比色法 [5]，
粗纤维含量测定参照 GB/T 8310-87。
1.3 数据处理
数据分析采用 SPSS V20.0软件，首先进行
感官审评得分及生化成分的双变量相关性分析，
然后进行共线性诊断，剔除高度线性相关和对
因变量的影响无显著性意义的自变量，最后进
行线性回归分析，建立因变量与自变量间的回
归方程。
2 结果与分析
2.1 鲜叶主要生化成分与黑毛茶感官品质的相
关性
参试 72个样品（每年 24个样品）鲜叶主
要生化成分与黑毛茶感官审评得分的平均值、
标准差和变异系数结果见表 1，其中标准差最大
的为还原糖 (26.43 mg/g)，最小的为 GCG(0.07
mg/g)，变异系数最大的为 EC(70.63%)，最小的
为感官审评（3.4%）。感官审评得分、生化成
分含量的两两相关分析结果见表 2，水浸出物、
EGCG、儿茶素总量与感官审评结果呈显著正相
关，粗纤维与感官审评结果呈显著负相关。另外，
生化成分间相关系数最大的为 EGCG与儿茶素
总量 (0.94)，达到显著正相关，相关系数最小的
为 ECG与 GCG(-0.64)，达到显著负相关。
2.2 共线性诊断
当回归模型中自变量间存在高度线性关系
时，会造成模型估计量的稳定性差，因此在回
归分析前，有必要进行自变量的共线性诊断，
排除相关性强的自变量 [6-7]。因 EGCG与儿茶素
表 1　鲜叶生化成分测定与黑毛茶感官审评得分结果
Table 1　The results of evaluation scores and chemic material determination
　
氨基酸
总量
(mg/g)
水浸出物
(%)
咖啡碱
(%)
粗纤维
（%）
还原糖
(mg/g)
总色素
(mg/g)
EGC
(mg/g)
DL-C
(mg/g)
EC
(mg/g)
EGCG
(mg/g)
ECG
(mg/g)
GCG
(mg/g)
儿茶
素总量
(mg/g)
感官
审评
（分）
平均值 13.32 42.29 3.48 11.56 39.32 33.63 1.18 0.26 0.82 8.57 2.06 0.15 13.05 86.72
标准差 2.85 3.18 0.86 1.36 26.43 5.55 0.69 0.08 0.58 2.19 0.83 0.07 3.00 2.94
变异系数 21.37 7.51 24.63 11.72 67.23 16.5 58.56 28.76 70.63 25.52 40.32 48.64 22.98 3.4
刘　振等：茶树鲜叶主要生化成分与黑毛茶品质关系的研究
第 42 卷茶 叶 通 讯26
相关性较高，在共线性诊断时，系统自动剔除
自变量 EGCG。从表 3可以看出，维数为 5至
13的特征值约等于 0，并且条件索引大于 10，
说明存在比较严重的共线性。为了避免多重共
线性，本研究对影响黑毛茶品质的 12个因子进
行了方差膨胀因子（VIF）分析（表 4），结果
可以看出 EGC、ECG、儿茶素总量三个自变量
的 VIF≥ 10，分别为 13.22、10.00和 10.29。同
时，X10与 X12的方差比例都较大，说明这几个
自变量间存在多重共线性 [8]，考虑到儿茶素对
黑毛茶品质的重要作用，在进行回归分析时，
仅剔除 EGC和 ECG两个自变量。
2.3 回归方程的建立
在共线性诊断结果的基础上，以感官审评
得分为因变量、生化成分为自变量，进行了线性
回归分析，根据模拟模型系数，建立了回归方程：
Y=89.41-0.13X1＋ 0.16X2-1.40X3-0.79X4-0.03X5
＋ 0.04X6-9.79X8-1.09X9＋ 11.48X10＋ 0.60X12。
表 2　感官审评得分、鲜叶主要生化成分间的相关性分析
Table 2　Correlation analysis among organoleptic evaluation scores and chemic material
氨基酸
总量
水浸
出物 咖啡碱 粗纤维 还原糖 总色素 EGC DL-C EC EGCG ECG GCG
儿茶素
总量
感官
审评
氨基酸总量 1.00
水浸出物 0.13 1.00
咖啡碱 -0.23 0.35** 1.00 -
粗纤维 -0.18 -0.47** -0.38** 1.00
还原糖 0.27* 0.22 -0.07 -0.20 1.00
总色素 -0.11 -0.29* -0.15 0.19 -0.44** 1.00
EGC -0.02 0.33** 0.26* -0.07 -0.29* 0.12 1.00
DL-C -0.02 0.00 -0.21 0.23 0.08 -0.02 0.06 1.00
EC -0.02 0.22 0.05 0.01 -0.21 0.12 0.84** 0.28* 1.00
EGCG 0.02 0.26* -0.15 0.03 0.46** -0.21 -0.15 0.42 0.17 1.00
ECG -0.05 0.01 -0.18 0.07 0.43** -0.28* -0.55** 0.43 -0.22 0.77** 1.00
GCG -0.09 0.19 0.43** -0.12 -0.31** 0.22 0.64** -0.18 0.29* -0.53** -0.64** 1.00
儿茶素总量 -0.01 0.31** -0.08 0.03 0.34** -0.17 0.15 0.52** 0.47** 0.94** 0.66** -0.34** 1.00
感官审评 -0.04 0.30** -0.06 -0.28* -0.02 0.08 0.11 -0.07 0.16 0.27* 0.05 0.06 0.27* 1.00
注：*表示在 0.05水平上的显性相关，**表示在 0.01水平上显著相关。
Note：* shows dominance correlation at P 0.05, **shows dominance correlation at P 0.01
表 3　鲜叶生化成分的自变量共线性诊断
Table 3　Variable co-linearity analysis of chemic material in fresh tea leaves
维数 特征值 条件索引
方差比例
氨基酸总量
X1
水浸出物
X2
咖啡碱
X3
粗纤维
X4
还原糖
X5
总色素
X6
EGC
X7
DL-C
X8
EC
X9
ECG
X10
GCG
X11
儿茶素总量
X12
1 11.66 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 0.66 4.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.06 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00
3 0.26 6.70 0.00 0.00 0.01 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.06 0.00 0.05 0.00
4 0.20 7.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.44 0.00 0.00 0.02 0.00 0.01 0.03 0.00
5 0.07 12.83 0.18 0.00 0.11 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.03 0.05 0.00
6 0.05 14.87 0.01 0.00 0.14 0.00 0.03 0.00 0.00 0.44 0.01 0.00 0.18 0.00
7 0.03 19.33 0.24 0.00 0.15 0.02 0.09 0.13 0.01 0.30 0.02 0.01 0.07 0.00
8 0.03 20.54 0.27 0.00 0.12 0.02 0.14 0.03 0.00 0.17 0.00 0.11 0.32 0.00
9 0.02 25.13 0.03 0.00 0.12 0.06 0.04 0.11 0.37 0.03 0.41 0.01 0.07 0.01
10 0.01 30.99 0.00 0.00 0.01 0.27 0.00 0.38 0.21 0.02 0.31 0.00 0.09 0.02
11 0.01 43.78 0.20 0.25 0.27 0.11 0.04 0.11 0.18 0.01 0.05 0.10 0.03 0.01
12 0.00 55.05 0.03 0.01 0.03 0.04 0.07 0.02 0.21 0.00 0.07 0.66 0.10 0.82
13 0.00 112.40 0.03 0.73 0.05 0.47 0.03 0.18 0.00 0.00 0.06 0.07 0.01 0.13
第 4期 27
表 6　回归方程的拟合度分析
Table 6　Fitting degree analysis of the linear regression
模型 R R2 调整 R2 标准估计的误差
1 0.60 0.36 0.25 2.55
表 7　回归方程的显著性分析
Table 7　Signifi cant analysis of the linear regression
模型 平方和 df 均方 F Sig.
回归 222.09 10 22.21 3.41 0.001
残差 397.71 61 6.52
总计 619.80 71
3 讨论
3.1 鲜叶生化成分与黑毛茶品质相关性
本研究对 12个鲜叶主要生化成分与黑毛茶
感官审评得分的相关性分析表明：水浸出物、
EGCG、儿茶素总量与感官审评结果呈显著正相
关，粗纤维与感官审评结果呈显著负相关，这
与云南普洱茶感官品质与内含成分关系等的研
究结论相似。何青元等 [10]通过对云南普洱茶感
官品质与水浸出物、茶多酚、咖啡碱、总糖类
关系研究表明，水浸出物和茶多酚含量的高低
直接影响普洱茶的品质，水浸出物与普洱茶的
汤色、浓度、滋味密切相关，茶多酚是构成茶
回归方程中系数绝对值最大的为 ECG，最小的
为还原糖。
2.4 模型检验及解释
回归模型的拟合度分析表明，回归方程模
型的 R2为 0.36（表 6），说明自变量可以解释
36%的因变量，还有 64%不能解释。为了对回
归方程模型进行检验，本研究对回归模型进行
了显著性分析（表 7），并绘制了以感官审评得
分为因变量的标准化残差图 (附图 )，结果表明
模型的显著性 Sig为 0.001（≤ 0.005），说明该
模型的精确度较高。同时，由图可以看出，各
自变量都围绕残差等于 0的直线上下随机散布，
说明回归方程具有实际意义。由于方程中的回
归系数受单位的干扰，要比较各自变量对因变
量作用的大小，需要用标准化回归系数 [9]。由
表 3可以看出，标准化回归系中，正相关的依
次为儿茶素总量、ECG、水浸出物、总色素，
说明这些成分对黑毛茶品质起正效作用，儿茶
素总量的正效作用最大；负相关的绝对值大小
依次为咖啡碱、粗纤维、DL-C、EC、氨基酸总量，
说明这些成分对黑毛茶品质起负效作用，咖啡
碱的负效作用最大。
表 4　不同鲜叶生化成分的方差膨胀因子分析
Table 4　The analysis of variance infl ation factor of chemic material in fresh tea leaves
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12
容差 0.78 0.49 0.56 0.62 0.52 0.64 0.08 0.62 0.12 0.10 0.29 0.10
VIF 1.29 2.05 1.78 1.62 1.91 1.56 13.22 1.63 8.27 10.00 3.48 10.29
表 5　回归模型的系数分析
Table 5　The analysis of linear regression parameter
模型 非标准化系数 标准系数 t Sig.
B 标准误差 B
常量 89.41 7.91 11.30 0.00
X1 -0.13 0.12 -0.13 -1.10 0.28
X2 0.16 0.13 0.17 1.22 0.23
X3 -1.40 0.47 -0.41 -2.99 0.00
X4 -0.79 0.28 -0.36 -2.83 0.01
X5 -0.03 0.02 -0.23 -1.64 0.11
X6 0.04 0.07 0.08 0.67 0.50
X8 -9.79 4.88 -0.25 -2.01 0.05
X9 -1.09 0.78 -0.22 -1.40 0.17
X10 11.48 6.27 0.28 1.83 0.07
X12 0.60 0.18 0.61 3.23 0.00
刘　振等：茶树鲜叶主要生化成分与黑毛茶品质关系的研究
第 42 卷茶 叶 通 讯28
叶滋味回甘、生津的主要物质，而咖啡碱和总
糖类与茶叶的品质相关性不大。张新富等 [11]人
采用多元线性回归研究多酚类物质与普洱茶叶
品质的得分关系，结果表明，茶多酚与品质得
分呈正相关，相关系数为 0.789，并且儿茶素（尤
其是 EGCG）在很大程度上决定了茶叶的滋味。
周红杰等 [12]研究表明普洱茶渥堆后，水浸出物
含量提高则普洱茶品质也相应提高，其与普洱
茶良好品质的形成有关。银霞 [13]研究表明，茶
多酚、儿茶素总量、水浸出物等含量高的茶鲜
叶制成的黑毛茶往往滋味浓厚，品质较好。邵
宛芳等 [14]通过对云南普洱茶品质与化学成分的
相关性研究发现，水浸出物、多酚类、咖啡碱
和总灰分含量与品质得分呈显著正相关，粗纤
维含量与其品质得分呈显著负相关。由此可见，
黑毛茶品质与水浸出物、儿茶素总量、EGCG
及粗纤维具有密切相关性。
3.2 黑毛茶感官品质的回归分析
从鲜叶主要生化成分与黑毛茶感官品质的
回归分析表明，虽然回归模型拟合的精确度较
高，但是回归方程模型自变量仅可以解释 36%
的因变量，还有 64%不能解释，同时，相关系
数与回归模型的回归系数不完全一致。这可能
与黑毛茶加工品质的形成过程有关，渥堆是黑
茶的独特工艺，渥堆过程是黑毛茶品质形成的
关键阶段，此过程中杀青原料受到湿、热、酶
等的作用，内含成分发生了很大变化 [15]。同时，
感官品质不仅与滋味相关，而且与香气等成分
相关，感官品质的形成过程中是多种成分间相
互作用的结果 [16-18]。相关系数是直线相关条件
下两个变量之间相关关系密切程度的统计指标，
它是只考虑变量间的两两关系，而回归系数则
是对具有相关关系的两个或两个以上变量之间
的数量变化的一般关系进行测定，它是多个自
变量共同作用的结果。因此，对于存在相互作
用的自变量，回归系数更能准确反映对因变量
的作用结果 [10]。综上所述，为建立更为理想的
黑毛茶感官品质回归模型，精确的判断黑毛茶
感官品质的影响因素，有必要从黑毛茶加工过
程中生化成分变化规律研究入手，进一步研究
黑毛茶品质的形成机理，综合考虑黑毛茶汤色、
滋味、香气等的影响因素，筛选出黑茶品种选
育的鉴定指标。
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Fig.　Standardization residual plot of organoleptic evaluation scores
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2015 第七届湖南茶业博览会在长沙成功举办
2015年 9月 18日，第七届湖南茶业博览会在长沙红星国际会展中心开幕。省人民政府副省长戴
道晋，省政协副主席武吉海，省政协原主席刘夫生等领导出席开幕式。
本届茶博会以“展示湘茶魅力、搭建交流平台、发展茶业经济、扩大茶叶消费”为主题，致力
于为广大茶企、茶商、茶人、茶友打造一个新的茶产品、茶文化的交流、交易平台，吸引了来自全
国各地的茶企和茶商。
据了解，此次茶业博览会规模超过历届，内容十分丰富。举行了 2015湖南千亿茶产业“十佳示
范乡镇”、“十大杰出制茶师”、“十强茶叶专业合作社”，以及 2015湖南茶业博览会“茶祖神农杯”
名优茶金奖颁奖授牌仪式；主办了湖南千亿茶产业发展论坛，国内茶叶专家品评茶会，湖南商（协）
会会长、秘书长品评茶会，湘茶品牌推介会、新品发布会，湘派茶馆茶文化展，千年铜官窑陶瓷文
化展示，湘茶丽人人气王大赛等系列活动。
本届茶博会由湖南省委农村工作办公室、省农业委员会、省经济信息委员会、省商务厅、省供
销合作总社、省扶贫办、省工商业联合会、省湘西地区开发领导小组办公室、湖南日报报业集团联
合主办，湖南省茶业协会、湖南省茶叶学会、湖南省禅茶文化研究会等单位特别协办。
（本刊编辑部）