[Journal Article] Variations of main quality components of matcha from different regions in the Chinese market (Luo et al., 2023)
第一部份、研究報告整理
1. 研究目標與方法
研究目標
本研究的目的在全面分析中國市場上具代表性的11種抹茶樣本，深入探討其外觀品質、核心滋味成分及揮發性香氣成分的差異，從而揭示形成不同產地抹茶獨特風味的化學基礎。
樣本資訊
研究從25個樣本中篩選出11個具有代表性「海苔香」特徵的抹茶樣本進行深入分析。
| 樣本代碼 | 產地 | 香氣描述 |
| MT, MY | 日本抹茶 | 濃郁海苔香 |
| ML, MR, MJ | 日本抹茶 | 中等海苔香 |
| GM1 | 貴州抹茶 | 濃郁海苔香 |
| GM2 | 貴州抹茶 | 中等海苔香 |
| ZM1 | 浙江抹茶 | 中等海苔香 |
| ZM2 | 浙江抹茶 | 輕微海苔香 |
| JM | 江蘇抹茶 | 中等海苔香 |
| M-GS | 山東抹茶 | 中等海苔香 |
分析方法
- 外觀品質分析：
- 顯微形態： 使用掃描式電子顯微鏡（SEM）觀察抹茶粉末的顆粒大小與形態。
- 色澤：採用色差儀測量亮度（L值）、紅綠度（a值）與黃藍度（b值）。
- 葉綠素含量：測定葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量。
- 核心滋味成分測定：
- 分析茶多酚、L-茶胺酸、游離胺基酸、咖啡因及可溶性糖等關鍵滋味物質的含量，並計算茶多酚與胺基酸比值（RTA）。
- 揮發性香氣成分提取與分析：
- 採用頂空固相微萃取（HS-SPME）和溶劑輔助風味蒸發（SAFE）兩種互補方法全面提取揮發性成分。
- 使用氣相層析-質譜聯用技術（GC-MS）進行定性與定量分析。
- 運用主成分分析（PCA）、階層式聚類分析（HCA）及正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）等統計方法進行數據處理。
2. 主要研究發現
2.1 外觀與物理品質
- 顆粒度： 所有11個樣本的顆粒大小均符合國家標準（≤ 18微米），多數樣本的粒徑集中在3至10微米之間，質地細膩均勻。
- 色澤與葉綠素：
- 在色澤方面，日本的MT、MY，貴州的GM1，浙江的ZM1及山東的M-GS等樣本呈現出更高的翠綠度，外觀品質優良。
- 所有樣本的葉綠素含量均處於較高水平，且葉綠素a與b的比值（Chla/Chlb）均不超過2，表明其色澤品質優越。這主要歸功於抹茶獨特的遮蔭栽培工藝，該工藝能有效提升葉綠素含量，特別是葉綠素b的合成，從而形成鮮綠的色澤。
2.2 核心滋味成分
- 滋味特徵： 抹茶的優質口感來自於「高胺基酸、低茶多酚」的特點。研究數據證實，所有樣本普遍具有較高的游離胺基酸和 L-茶胺酸含量（賦予鮮爽味），以及相對較低的茶多酚含量（降低苦澀味）。
- 茶多酚與胺基酸比值（RTA）：這是評估茶湯滋味協調性的重要指標。11個樣本中有9個的RTA值小於10，表明其滋味鮮爽度高於苦澀度，口感醇和。
- 不同產地滋味比較：
- 日本抹茶中的MT和MY樣本滋味品質最佳，口感最為鮮爽醇厚。
- 貴州GM2、浙江ZM2和江蘇JM樣本因胺基酸含量相對較低，鮮爽度略顯不足。
- 貴州GM1、浙江ZM1和山東M-GS的滋味則與日本的ML、MR、MJ樣本相似，口感較為協調。
2.3 香氣成分與地區差異
揮發性香氣化合物是構成抹茶獨特「海苔香」並區分不同產地風味的決定性因素。
- 共同香氣基礎：
- 研究發現，147種高濃度揮發性物質是所有11個樣本所共有的，構成了抹茶的基礎香氣。
- 透過氣味活性值（OAV）計算，篩選出14種關鍵香氣成分，如 (E)-2-癸烯醛（蠟香、綠香）、香葉醇（甜香、花香、果香）和苯乙醛（綠香、甜香、花香），這些物質被認為對抹茶標誌性的「海苔香」有重要貢獻。
- 地區風味特徵聚類：
- 階層式聚類分析（HCA）結果顯示，不同產地的抹茶在香氣特徵上可被明確分群。
- 群組一：日本抹茶、貴州抹茶、山東抹茶
- 日本抹茶內部可分為兩類：I類（MT, MY）香氣品質更高；II類（ML, MR, MJ）次之。
- 貴州抹茶（GM1, GM2）的香氣特徵與日本抹茶高度相似，其中GM1接近I類，GM2接近II類。這可能與貴州引進日本的抹茶生產技術與專家指導有關。
- 山東抹茶（M-GS）的香氣特徵與日本II類抹茶相似。原因可能在於其產地緯度、海洋性氣候與日本靜岡縣相近，且生產線亦從日本引進。
- 群組二：浙江抹茶與江蘇抹茶
- 浙江抹茶（ZM1, ZM2）江蘇抹茶（JM）香豆素（甜香）、2-戊基呋喃（海苔香）和雪松醇（木香）等。
- 江蘇抹茶（JM）熱風殺青工藝（而非傳統的蒸汽殺青）有關，熱風殺青有助於產生更濃郁持久的花香和板栗香。
3. 結論與意義
- 闡明風味物質基礎：本研究成功釐清了中國市場上不同產地抹茶在色、香、味等方面的化學物質基礎，特別是揮發性香氣成分的差異。
- 確立品質共性：優質抹茶普遍得益於遮蔭栽培和精細研磨工藝，呈現出顆粒細膩、色澤鮮綠、滋味鮮爽（低酚氨比）的共同特點。
- 揭示地區差異成因：揮發性化合物的種類與含量是造成抹茶地區風味差異的根本原因。貴州和山東抹茶因引進日本技術及相似的地理環境，其香氣接近日本抹茶；而江蘇抹茶則因加工工藝的差異形成了獨特的風味。
- 提供行業應用指導：研究結果為飲料及食品行業在選擇和應用不同風味特徵的抹茶原料時，提供了精準的科學依據與理論支持，有助於產品開發與品質控制。
第二部份、思辯與討論
1. 產地優勢與品質級距的客觀落差
儘管市場上的抹茶產品日趨多元，但就目前的產業現況而言，日本產製的高級抹茶在種植工藝與加工精細度上，相較於其他產地，仍保有顯著的品質優勢與風味標竿地位。
2. 樣品間的高度異質性
檢視原文 Table 3 的成分量測數據，各項成分量測結果差異相當明顯，即使受測樣本皆屬於市場上品質較佳的抹茶，仍可觀察到成分組成的巨大變化。這提醒我們，不能簡單以「都是抹茶」或「都是市售知名品牌」來概括其品質或特性。抹茶之間的差異遠比一般消費者想像的更為顯著。
3. 香氣頻譜的複雜度與獨特性
研究中偵測到多達 1,097 種揮發性香氣成分，其中有 147 種是 11 個樣本皆具備的共同項目。然而即便是這些「共同香氣」，各樣本間的濃度仍存在差異，加上各自還有其它的「非共同」香氣，這說明了抹茶香氣的多變性。相較於抹茶風味粉那種單一且穩定的合成香氣（很多人誤以為那是真正的抹茶香氣），天然抹茶的風味更為複雜且動態，深受環境與製程影響。
4. 感官評鑑的不可替代性
本研究測試的抹茶樣本在台灣市場上不易取得，而日本與中國的抹茶品項更是多不勝數。作為消費者，選購抹茶的首要原則仍應以試飲為主，理想標準為「不苦不澀，鮮甜回甘」。這不僅能彌補成分數據取得的困難，也更貼近實際品飲體驗。
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