Comparative Analysis on Chemical Components and Antioxidant Activity for Four Different Varieties of Yunnan Large-leaf White Tea
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摘要: 研究不同云南大叶种茶树品种白茶主要化学成分及抗氧化活性差异。本研究以云抗10号、长叶白毫、雪芽100号、景谷大白茶4个茶树品种制作的白茶为研究对象，检测4种不同大叶种白茶主要生化成分含量及其总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力、羟自由基（·OH）清除能力、超氧阴离子自由基（O2−·）清除能力，结合相关性分析和主成分分析（PCA）比较其抗氧化活性。4种云南大叶种白茶间主要化学成分间存在差异，景谷大白茶中水浸出物含量49.40%、茶多酚含量35.87%及酚氨比13.36均极显著高于其他三种（P<0.01）；与其他3类白茶相比，景谷大白茶羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率都最高；相关性分析结果表明，感官评分与茶多酚、氨基酸、酚氨比、黄酮、水浸出物等指标相关性不显著（P>0.05），但各主要化学成分间存在相关性，其中茶多酚与黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01）；主要化学成分与抗氧化活性指标间也有一定的相关性，总抗氧化活性与茶多酚、黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01）；主成分分析结果表明景谷大白茶的抗氧化能力和活性成分综合品质高于其余3种白茶样品。本研究初步探明了不同大叶种茶树品种白茶的品质差异及抗氧化活性差异，为云南大叶种白茶抗氧化活性的深入研究和消费者选择合适的云南白茶提供数据支撑和科学依据。Abstract: This study aimed to investigate the variations in primary chemical constituents and antioxidant activities of white tea derived from different large-leaf varieties in Yunnan. Yunkang 10, Changye Baihao, Xueya 100 and Jinggu Dabai were selected as the research objects. The contents of main biochemical components and total antioxidant capacity, DPPH free radical scavenging capacity, hydroxyl radical (·OH) scavenging capacity, superoxide anion radical (O2−·) scavenging capacity were detected. The scavenging capacity was combined with correlation analysis and principal component analysis (PCA) to compare its antioxidant activity. The results showed that there were significant differences in the main chemical components of the four Yunnan large-leaf white teas, and the water extract (49.40%), tea polyphenol (35.87%) and phenol-annonia ration (13.36) in Jinggu white tea were significantly higher than those of the other three (P<0.01). Compared with the other three kinds of white tea, Jinggu white tea had the strongest hydroxyl radical (·OH) scavenging rate, DPPH free radical scavenging rate and superoxide anionradical (O2−·) scavenging rate. The results of correlation analysis showed that there was no significant correlation between sensory scores and tea polyphenols, amino acids, phenol-ammonia ratio, flavonoids, and water extracts (P>0.05), but there was a correlation between the main chemical components, among which tea polyphenols were significantly positively correlated with flavonoids and water extracts (P<0.01), and there was also a certain correlation between the main chemical components and antioxidant activity indexes, and the total antioxidant activity was significantly positively correlated with tea polyphenols, flavonoids and water extracts (P<0.01). The results of PCA showed that the antioxidant capacity and comprehensive quality of active components of Jinggu white tea were higher than those of the other three white tea samples. This study preliminarily explored the differences in quality and antioxidant activity of different large-leaved tea varieties, which provided a theoretical basis for the quality regulation of Yunnan large-leaved white tea, and provided data support and scientific basis for the in-depth study of the antioxidant activity of Yunnan large-leaved white tea and the selection of appropriate Yunnan white tea by consumers.
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白茶是我国六大茶类之一，主产于福建，属于微发酵茶。白茶因其独特的茶树品种特性和不炒不揉的加工工艺形成了外形身披白毫、色泽银白灰绿、汤色杏黄带毫香、滋味鲜爽的品质特点，广受消费者的好评[1]。由于消费市场掀起的“白茶热”现象的持续[2]，使得浙江[3−4]、湖南[5]、广东[6−7]、湖北[8]、广西[9]、河南[10−11]、云南等地的部分研究者，利用当地品种资源陆续开展白茶适制性研究，并筛选出适合当地白茶生产的茶树品种和加工工艺技术，生产出具有地方特色的白茶新产品。
研究发现，白茶品质和保健功效与其内含物质有关，白茶中所含有多酚类及其氧化产物、氨基酸和黄酮等活性物质，可以有效地清除自由基，具有抗氧化[12]、抗肿瘤[13]、降血脂[14]、抗肥胖[15]、抑菌[16]、神经保护[17−18]、预防糖尿病[19−21]、预防生殖健康[22−24]等方面功效显著。诸多研究表明，多酚[25−27]、黄酮[28−30]、氨基酸具有抗氧化能力，而关于云南大叶种白茶抗氧化活性及其与主要成分相关性研究不足，亟需深入开展研究，以揭示云南大叶种茶生产白茶的适制性和优势。
因此，本研究首先系统分析了云抗10号白茶、长叶白毫白茶、雪芽100号白茶、景谷大白白茶的主要生化活性成分和抗氧化活性，然后对大叶种白茶的活性成分和抗氧化活性进行相关性分析，以阐明白茶中抗氧化活性物质与抗氧化活性之间的内在关系，最后采用聚类分析和主成分分析来对4种大叶种白茶的综合品质进行评价，以期为云南大叶种加工白茶的适制性提供理论依据，为云南大叶种白茶的抗氧化机制的深入研究提供数据支撑和理论依据，对云南大叶种白茶的开发利用具有重要的理论意义及实际应用价值。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
白茶茶样 于2021年5月采自种植于云南省普洱市茶叶科学研究所种质资源圃的云南大叶种茶树品种云抗10号、长叶白毫、雪芽100号、景谷大白茶茶树鲜叶，采摘标准为一芽二叶，按照萎凋、并筛、堆积、干燥的工艺加工制成白茶；硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）、酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）、磷酸氢二钠（Na2HPO4·2H2O）、磷酸氢二钾（KH2PO4）、氯化亚锡（SnCl2·H2O）、氯化铝（AlCl3）、酒石酸铁、碳酸氢钠、草酸、茚三酮、95%乙醇溶液等 购于国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯试剂；总抗氧化（T-AOC）、羟自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O2—·）、DPPH试剂盒 南京建成生物工程研究所。
SpectraMax 190型多功能酶标仪 美国MD公司；JC-223S电子天平 福建衡科仪器有限公司；5424R型冷冻离心机 德国艾本德公司；KHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 上海培因实验仪器有限公司；U-3010紫外可见分光光度计 上海精密仪器仪表有限公司；HW3-26型数显恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司；78-1型磁力加热搅拌器 常州国华电器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 制样流程
操作要点：
萎凋：在干燥通风无异味的实验室内进行茶叶萎凋，室内避免阳光直接照射，茶叶均匀不重叠薄铺在萎凋槽中，茶叶摊放尽量避免叶片相互摩擦，茶叶静置萎凋48～60 h，萎凋使茶叶含水率下降到10%左右，萎凋适度即完成。
并筛：并筛过程中避免大幅度翻动茶叶使茶叶产生断碎，萎凋36 h左右进行第一次并筛，将茶叶不紧贴于筛面，茶叶厚度为3～5 cm；当茶叶颜色由浅色变深绿，叶片边缘略垂卷，芽叶与茶梗形状呈翘尾状，茶叶无青气，48 h左右时进行第二次并筛，茶叶厚度为10 cm左右，茶叶萎凋至九成干时停止，茶叶水分大量降低，茶叶叶色变深。
堆积：使萎凋的茶叶在干燥环境下进行堆积，25～30 cm，堆叶时间控制在2～4 h，根据茶叶情况进行翻动，避免茶叶堆温升高。通过堆积让水解作用和酶促氧化进一步加深，从而对白茶的香气、口感醇和度、甜度等品质特征进行定型。
干燥：采用晒干方式，使茶叶含水率达到4%～6 %，干燥完成。
1.2.2 感官审评
参照GB /T 23776—2018[31]（茶叶感官审评方法）中的白茶审评法的规定和要求，由6位专业人员对供试白茶样品的外形、汤色、香气、滋味和叶底进行感官审评。
称取茶样3.0 g，将茶叶投入150 mL的标准审评杯中，按茶水比1:50的比例加入沸水，冲泡时间为5 min，沥出茶汤后审评，按照上述操作，依次将茶样进行审评，最后综合4类白茶茶样的审评结果为其感官品质评分，比较差异。
感官审评得分=外形×0.25+汤色×0.10+香气×0.25+滋味×0.30+叶底×0.10。
1.2.3 化学成分的测定
参照GB/T 8305-2013[32]测定茶叶水浸出物（Water Extraction，WE）含量；参照GB/T 8314-2013[33]采用茚三酮比色法测定游离氨基酸总量（Free amino Acid，FAA）；参照GB/T 8313-2018[34]采用酒石酸亚铁比色法测定茶多酚（Tea polyphenols，TP）含量；参照三氯化铝比色法[35]测定黄酮类化合物总量。
1.2.4 抗氧化活性的测定
茶样待测液的制备：白茶茶样粉碎，过40目筛。茶样粉末5 g加入225 mL蒸馏水，沸水浴浸提45 min（浸提过程中每隔10 min摇1次），趁热过滤，冷却定容至250 mL得提取液。适当稀释至吸光度符合试剂盒要求，具体测定方法如下。
采用试剂盒测定总抗氧化能力（T-AOC）、DPPH自由基清除能力、超氧阴离子自由基（O2−·）清除率、羟自由基（·OH）清除率，严格按照说明进行试验操作。
1.3 数据处理
所有实验数据均测定3次，以平均值±标准偏差（Mean±SD）的形式表示各测定数据均值，采用Microsoft Excel 2019对数据进行处理，计算3次分析结果的平均值，采用IBM SPSS Statistics 24.0 软件进行数据单因素方差分析（P<0.05 表示差异显著，P<0.01表示差异极显著）、Pearson相关性分析以及主成分分析（采用因子分析）。
2. 结果分析
2.1 不同云南大叶种白茶感官审评分析
为了确定不同云南大叶种白茶间品质差异，对所有供试4类白茶样品进行感官审评。
由表1可知，不同云南大叶种白茶因茶树品种的不同，其外形、汤色、香气、滋味、叶底等感官品质都表现出一定的差异。
表 1 4个不同品种的云南大叶种白茶感官审评结果Table 1. Sensory evaluation results of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea品种 外形25% 汤色10% 香气25% 滋味30% 叶底10% 感官评分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 景谷大白茶 银灰显毫，芽针
肥壮，匀齐95.00±
0.12Aa淡黄明亮 90.00±
0.22 Cc纯正、毫香显 88.00±
0.24 Cc浓醇、稍涩 89.00±
0.21 Cc芽叶肥壮、较柔软、润 91.00±
0.30 Cc90.55±
0.33 Cc云抗10号 披张，黑白分明，毫尖显，
匀整，叶底带绿87.00±
0.12Dd淡黄明亮 90.00±
0.24Cc青香伴玫瑰花香 92.00±
0.19Aa醇厚、鲜爽 93.00±
0.22Aa较柔软、较润、红边显 89.00±
0.14 Dd89.64±
0.58Bb长叶白毫 披张，黑白分明，毫心
多肥壮，匀整91.00±
0.15Cc浅黄明亮 92.00±
0.25Bb毫香显、略带
玫瑰花香93.00±
0.33 Aa清甜、醇和 90.00±
0.27 Bb芽叶肥壮、较柔软、较润、
红边稍显90.00±
0.16 Bb91.20±
0.64Aa雪芽100号 芽头肥壮，满披白毫，
银灰色，匀整93.00±
0.31Bb杏黄明亮 95.00±
0.11Aa毫香较显、
尚纯正90.00±
0.03Bb较清甜、醇和 88.00±
0.14 Cc芽叶肥壮、较柔软、较润 92.00±
0.17 Aa90.85±
0.79Aa注: 结果为平均值±标准差（n=3）,同列大写字母不同表示差异极显著（P<0.01），小写字母不同表示差异显著（P<0.05）；表2、表3同。 长叶白毫品种制成的白茶外形披张，黑白分明，毫心多肥壮，匀整，香气毫香较显、略带玫瑰花香，滋味清甜、醇和，综合品质得分最高91.20分，极显著高于云抗10号的综合品质得分89.64分（P<0.01）；与雪芽100号、景谷大白茶品种制成的白茶综合品质得分90.85、90.55分相比，差异不显著（P>0.05）。从外形上看景谷大白茶芽针肥壮、匀齐、银灰显毫，雪芽100号白茶芽头肥壮、满披白毫、银灰色、匀整，两者的外形评分分别是95.00分、93.00分，显著高于云抗10号和长叶白毫（P<0.01），而在滋味和香气上逊色于云抗10号和长叶白毫制成的白茶，由此可见，长叶白毫更适合制作白茶。
2.2 不同云南大叶种白茶的主要内含成分差异分析
为了确定不同云南大叶种白茶间主要内含成分间的差异，对所有供试白茶样品进行与品质和抗氧化活性相关的主要成分比较，结果如表2所示。
表 2 4个不同品种的云南大叶种白茶主要化学成分差异比较Table 2. Comparison of main components of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea品种 水浸出物（%） 茶多酚（%） 游离氨基酸总量（%） 酚氨比 黄酮（mg/g） 景谷大白茶 49.40±0.45Aa 35.87±0.01Aa 2.69±0.06Cc 13.36±0.43Aa 6.03±0.70Bb 云抗10号 37.67±0.67Bb 28.18±0.42Bb 3.80±0.17Aa 7.39±0.09Cc 4.80±0.15Cc 长叶白毫 38.22±1.02Bb 23.51±0.69Dd 3.27±0.19Bb 7.19±0.21Cc 4.48±0.30Cc 雪芽100号 38.56±0.84Bb 25.93±0.96Cc 2.93±0.39Cc 8.88±0.17Bb 7.28±0.7Aa 水浸出物是一切可溶性物质的总和，包括多酚类化合物、黄酮类物质、游离氨基酸等物质，对茶叶品质起到决定性作用[11]。由表2可知，因茶树品种的不同，不同云南大叶种白茶间主要化学成分存在一定差异，它们的水浸出物含量为37.67%~49.40%，与景谷大白茶相比，3类白茶水浸出物含量极显著低于景谷大白茶（P<0.01），但云抗10号、长叶白毫、雪芽100号之间差异不显著（P>0.05）。
茶多酚作为白茶中主要的活性成分，也是白茶茶汤滋味苦涩味的主要呈味物质，是衡量白茶品质的重要指标之一[11]，在4类白茶中的含量为23.51%~35.87%，各白茶之间差异极显著（P<0.01），景谷大白茶中含量极显著高于云抗10号、长叶白毫、雪芽100号（P<0.01），其含量由高到低的排序是景谷大白茶>云抗10号>雪芽100号>长叶白毫。结合感官审评结果，景谷大白茶茶多酚含量最高，滋味表现“浓醇、稍涩”的品质特点。
氨基酸是增强白茶茶汤鲜爽度的重要化学成分，有缓解苦涩，增加甜度的作用[11]，在4类白茶中的含量为2.69%~3.80%，各白茶之间差异极显著（P<0.01），云抗10号中含量极显著高于景谷大白茶、长叶白毫、雪芽100号（P<0.01），其含量由高到低的排序是云抗10号>长叶白毫>雪芽100号>景谷大白茶，景谷大白茶和雪芽100号差异不显著（P>0.05）。结合感官审评结果，云抗10号白茶氨基酸总量含量最高，滋味表现“醇厚、鲜爽”的口感。
酚氨比在一定程度上反映白茶滋味的鲜度和浓度[11]，酚氨比在小于10这个范围内，比值越大，茶汤的回甘生津度越好，4类白茶酚氨比范围为7.19~13.36，景谷大白茶酚氨比极显著高于云抗10号、长叶白毫、雪芽100号（P<0.01），云抗10号、长叶白毫酚氨比差异不显著（P>0.05）。
茶叶中黄酮类物质有苦涩味[13]，在4类白茶中的含量为4.48~7.28mg/g，雪芽100号黄酮含量极显著高于景谷大白茶、云抗10号、长叶白毫（P<0.01），云抗10号、长叶白毫差异不显著（P>0.05）。
2.3 不同云南大叶种白茶的抗氧化活性差异分析
为了确定不同云南大叶种白茶间抗氧化活性的差异，对所有供试白茶样品进行抗氧化活性比较，结果如表3所示。
表 3 4个不同品种的云南大叶种白茶的抗氧化活性差异比较Table 3. Comparison of antioxidant activity of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea品种 总抗氧化活性（U/mL） 羟基自由基（·OH）清除率（%） DPPH自由基清除率（%） 超氧阴离子（O2−·）自由基清除率（%） 景谷大白茶 26.85±0.72Aa 60.55±0.32Aa 13.64±1.86Aa 43.86±5.36Aa 云抗10号 20.38±1.27Bb 58.67±0.28ABab 13.18±2.65Bb 29.27±5.42Cc 长叶白毫 18.02±0.89Dd 56.11±0.68Bb 13.29±1.49Bb 27.77±6.40Cc 雪芽100号 19.93±1.20Cc 49.39±3.58Cc 13.54±1.07ABab 35.82±6.44Bb 由表3可知，不同云南大叶种白茶间抗氧化活性存在一定差异。
4类白茶的总抗氧化活性为18.02~26.85 U/mL，差异达到极显著水平（P<0.01），景谷大白茶总抗氧化活性极显著高于云抗10号、雪芽100号和长叶白毫（P<0.01），总抗氧化活性从高到低依次为景谷大白茶>云抗10号>雪芽100号>长叶白毫。
4类白茶羟基自由基（·OH）清除率为49.39%~60.55%，从高到低依次为景谷大白茶>云抗10号>长叶白毫>雪芽100号，且相互之间差异达极显著水平（P<0.01），其中景谷大白茶羟基自由基（·OH）清除率极显著高于雪芽100号和长叶白毫（P<0.01）。雪芽100号的羟基自由基（·OH）清除率极显著低于其他3类白茶（P<0.01）。该研究结果与王妙飞等[36−37]结果一致，黄酮含量高，羟自由基的清除能力强，这可能是由于不同品种中的多酚或黄酮类的含量和组成不同造成的。
4类白茶DPPH自由基清除率为13.18%~13.64%，差异达到极显著水平（P<0.01），景谷大白茶DPPH自由基清除率极显著高于云抗10号和长叶白毫（P<0.01），DPPH自由基清除率从高到低依次为景谷大白茶>雪芽100号>长叶白毫>云抗10号，云抗10号、长叶白毫差异不显著（P>0.05），显著低于景谷大白茶（P<0.01）。该研究结果与黄素梅等[38]结果一致，DPPH自由基清除率与多酚含量呈正相关性。这可能与不同品种茶类中的多酚或黄酮类的含量和组成不同有关。多酚可以清除体内自由基，具有较强的抗氧化活性[38−40]。
4类白茶超氧阴离子（O2−·）自由基清除率为27.77%~43.86%，差异达到极显著水平（P<0.01），景谷大白茶极显著高于雪芽100号、云抗10号和长叶白毫（P<0.01），超氧阴离子（O2−·）自由基清除率从高到低依次为景谷大白茶>雪芽100号>云抗10号>长叶白毫，云抗10号和长叶白毫差异不显著（P>0.05）。超氧阴离子自由基清除能力存在差异可能是因为其样品中VC、黄酮类化合物、超氧化物歧化酶的含量存在差异[38]。
由此可见，景谷大白茶具有较强的抗氧化活性，与其他3类白茶相比，景谷大白茶羟基自由基（·OH）清除率、DPPH自由基清除率、超氧阴离子（O2−·）自由基清除率都是最强的。
2.4 多组分化学计量学分析
2.4.1 不同云南大叶种白茶的化学成分与抗氧化活性的相关分析
采用Pearson’s相关系数分析了景谷大白茶、云抗10号、雪芽100号、长叶白毫长4类白茶样品中化学成分与感官评分、抗氧化活性的相关性，揭示各化学成分、抗氧化活性指标之间的关系，有助于进一步探索品种间化学成分、抗氧化活性的差异，结果见表4。
表 4 不同云南大叶种品种所制白茶化学成分之间及成分与抗氧化活性相关性分析Table 4. Correlation analysis between chemical components and antioxidant activity of white tea prepared from different Yunnan large-leaf cultivars指标 感官评分 茶多酚 氨基酸 酚氨比 黄酮 水浸出物 抗氧化活性 总抗氧化活性 羟基自由基
（·OH）清除率DPPH自由基
清除率超氧阴离子（O2−·）
自由基清除率感官评分 1.000 0.030 0.086 0.237 0.078 0.110 −0.026 −0.117 0.209 0.138 茶多酚 0.030 1.000 −0.445 0.222 0.903** 0.912** 0.870** 0.571 0.078 0.753** 氨基酸 0.086 −0.445 1.000 −0.604* −0.783** 0.671** −0.250 0.116 −0.322 0.792** 酚氨比 0.237 0.222 −0.604* 1.000 0.422 0.249 −0.241 −0.543 −0.246 0.583** 黄酮 0.078 0.903** −0.783** 0.422 1.000 0.956** 0.726** 0.356 0.214 0.904** 水浸出物 0.110 0.912** 0.617** 0.249 0.956** 1.000 0.823** 0.528 0.313 0.801** 总抗氧化活性 −0.026 0.870** −0.250 −0.241 0.726** 0.823** 1.000 0.814** 0.280 0.508 羟基自由基
（·OH）清除率−0.117 0.571 0.116 −0.543 0.356 0.528 0.814** 1.000 0.115 0.201 DPPH自由基
清除率0.209 0.078 −0.322 −0.246 0.214 0.313 0.280 0.115 1.000 0.035 超氧阴离子（O2−·）
自由基清除率0.138 0.753** 0.729** 0.583** 0.904** 0.801** 0.508 0.201 0.035 1.000 注：*表示在P<0.05 水平下显著相关; **表示在P<0.01 水平下极显著相关。 由表4相可知，各主要化学成分间存在相关性，茶多酚与黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01），相关系数分别为0.903、0.912；氨基酸与酚氨比呈显著的负相关（P<0.05），相关系数为−0.604，与黄酮呈极显著的负相关（P<0.05），相关系数为−0.783，与水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01），相关系数为0.617；水浸出物与氨基酸、黄酮呈极显著的正相关（P<0.01），相关系数分别为0.617、0.956，表明随着黄酮含量、茶多酚含量、游离氨基酸总量的增加，水浸出物含量增大。
由表4还可知，各主要化学成分与抗氧化活性指标间也有一定的相关性，总抗氧化活性与茶多酚、黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01），相关系数分别为0.870、0.726、0.823，与氨基酸相关性不显著（P>0.05）；羟基自由基（·OH）清除率、DPPH自由基清除率与化学成分相关性不显著（P>0.05）；超氧阴离子自由基（O2−·）清除率与茶多酚、氨基酸、酚氨比、黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01），相关系数分别为0.753、0.729、0.583、0.904、0.801。由此可得出，4类白茶总抗氧化活性与茶多酚、黄酮、水浸出物之间，超氧阴离子自由基（O2−·）清除率与茶多酚、氨基酸、黄酮、水浸出物、酚氨比之间可能具备一定的量效关系，是主要的抗氧化活性物质，具有显著的贡献。
2.4.2 主成分分析
由于各种化学成分之间存在一定程度的互相影响，会造成信息重叠，最终影响到抗氧化指标的活性与各种化学成分之间相关系数的真实性。为了消除偶然因素以及各种指标之间的相互作用，对5种化学成分指标进行主成分分析，通过研究主成分与抗氧化活性指标之间的关系，可以更全面地了解化学成分与抗氧化活性指标之间的相关性。
2.4.2.1 化学成分主成分分析
主成分的特征值越大，表示该主成分反映的原始变量的信息越多。如表5所示，根据特征值大于1，提取了2个主成分F1和F2，其特征值之和为4.608，积累贡献率达到了92.162%，基本上完全反映了4类白茶中5种化学成分指标的全部信息，因此可以用主成分F1和F2代表全部原始成分进行讨论。
表 5 4个品种的白茶化学成分主成分的特征值和贡献率Table 5. Eigenvalues and contribution rates of principal components for chemical components in four varieties of white tea主成份 初始特征值 主成分的特征值及贡献率 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） F1 3.571 71.415 71.415 3.571 71.415 71.415 F2 1.037 20.747 92.162 1.037 20.747 92.162 F3 0.353 7.065 99.227 F4 0.037 0.741 99.969 F5 0.002 0.031 100.00 表5、6中数据表示各个生化指标在主成分上的载荷。通过载荷可以看出，第1主成分F1特征值为3.571，方差贡献率占总变异信息的71.415%，贡献最大的是黄酮，载荷量是0.991，其次是水浸出物、茶多酚、酚氨比具有较大的贡献，而氨基酸具有较大的负载荷量−0.821。黄酮化合物分子多羟基，与自由基结合形成结构稳定的4半醌式结构或抑制多种氧化酶活性，达到抑制或清除自由基产生的效果[41]。第2主成分的贡献率占总变异信息的20.747%，贡献最大的是酚氨比，负载荷量为−0.788，最小的是黄酮，载荷量为0.108。茶多酚酚羟基提供的氢供体对多种活性氧进行清除，将激发态原子还原为基态原子，减少超氧阴离子、羟基自由基及DPPH等自由基的产生，生成活性较低的多酚自由基，达到抗氧化的效果[42−43]。
表 6 4个品种的白茶化学成分主成分的载荷矩阵Table 6. Loadings matrix of principal components for chemical components in four varieties of white tea成份 主成分 F1 F2 水浸出物（X1） 0.943 0.293 茶多酚（X2） 0.869 0.404 氨基酸（X3） −0.821 0.394 酚氨比（X4） 0.522 −0.788 黄酮（X5） 0.991 0.108 由于PCA中前2个主成分反映了5个指标变量信息的92.162%，可知利用前2个主成分进行4类云南大叶种白茶化学成分指标的评价是可行的，由表5及表6可得化学成分指标主成分分析得分载荷矩阵，如表7所示。
表 7 4个品种的白茶化学成分主成分分析得分载荷矩阵Table 7. Principal component analysis score load matrix for chemical composition in four varieties of white tea成份 主成分 F1 F2 水浸出物（X1） 0.246 0.283 茶多酚（X2） 0.243 0.389 氨基酸（X3） −0.230 0.380 酚氨比（X4） 0.146 −0.760 黄酮（X5） 0.278 0.104 根据表7可得主成分1和主成分2得分模型分别如下式：
F1=0.246X1+0.243X2−0.230X3+0.146X4+0.278X5 (1) F2=0.283X1+0.389X2+0.380X3−0.760X4+0.104X5 (2) 联立式（1）和式（2）可得5个化学成分指标综合评价得分计算模型：
G=0.775F1+0.225F2 (3) 根据式（3）可得不同品种白茶化学成分指标综合评价及排名情况，如表8所示。
表 8 4个品种的白茶化学成分综合评价值及排名Table 8. Comprehensive evaluation value and ranking for chemical composition in four varieties of white tea品种 F1 F2 G 排名 景谷大白茶 25.048 19.660 23.836 1 云抗10号 17.632 18.022 17.720 3 长叶白毫 16.547 16.612 16.562 4 雪芽100号 18.538 15.662 17.891 2 通过计算得出F1得分，也即对综合评价值进行排序，得出不同品种白茶化学成分的含量高低顺序。如表8所示，景谷大白茶化学成分的综合得分排名第一，其次是雪芽100号、云抗10号、长叶白毫。
2.4.2.2 抗氧化活性主成分分析
以总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力、羟自由基（·OH）清除率、超氧阴离子自由基（O2−·）清除率为原始变量，输入到SPSS 软件中，利用因子分析，经坐标转变后得到4个互不相关的主成分M1-M4及其特征值。每个主成分皆反映了一定的原始变量的信息，特征值代表主成分反映原始变量信息的数量，其总和为原始变量的个数，即为4。主成分的特征值越大，表示该主成分反映的原始变量的信息越多。如表9所示，根据特征值大于1，提取了2个主成分M1和M2，积累贡献率达到了98.923%，基本上完全反映了4类白茶中4种抗氧化指标的全部信息，因此用主成分M1和M2来描述4类白茶中4种抗氧化指标。
表 9 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分的特征值和贡献率Table 9. Eigenvalues and contribution rates of principal components for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea主成份 初始特征值 主成分的特征值及贡献率 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） M1 2.758 68.950 68.950 2.758 68.950 68.950 M2 1.199 29.973 98.923 1.199 29.973 29.973 M3 0.043 1.077 100.000 M4 2.546E-16 6.365E-15 100.000 表9、10中数据表示各个抗氧化活性指标在主成分上的载荷。通过载荷可以看出，第1主成分M1特征值为2.758，方差贡献率占总变异信息的68.950%，贡献最大的是超氧阴离子自由基（O2−·）清除能力，载荷量是0.986，其次是总抗氧化能力、羟自由基（·OH）清除率具有较大的贡献。茶多酚、黄酮发挥抗氧化活性，多酚是茶树体内复杂的具有多元结构的酚类次生代谢产物[42]，其抗氧化能力源于其酚羟基结构，所提供的氢供体可对多种活性氧进行清除，将激发态原子还原为基态原子，减少超氧阴离子、羟基自由基及DPPH等自由基的产生，生成活性较低的多酚自由基，达到抗氧化的效果[43]。
表 10 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分的载荷矩阵Table 10. Loadings matrix of principal components for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea指标 主成分 M1 M2 超氧阴离子自由基（O2−·）清除率（X1） 0.986 −0.157 总抗氧化能力（X2） 0.959 0.263 羟自由基（·OH）清除率（X3） 0.867 −0.477 DPPH自由基清除能力（X4） 0.337 0.937 黄酮化合物分子多羟基与自由基结合形成结构稳定的4半醌式结构，可通过抑制多种氧化酶活性达到抑制或清除自由基的效果[41]。
由于PCA中前2个主成分反映了4个指标变量信息的98.923%，可知利用前2个主成分进行4类云南大叶种白茶抗氧化指标的评价是可行的，由表9及表10可得抗氧化活性指标主成分分析得分载荷矩阵，如表11所示。
表 11 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分分析得分载荷矩阵Table 11. Principal component analysis score load matrix for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea指标 主成分 M1 M2 超氧阴离子自由基（·O2—）清除率（X1） 0.358 −0.131 总抗氧化能力（X2） 0.348 0.219 羟自由基（·OH）清除率（X3） 0.314 −0.398 DPPH·自由基清除能力（X4） 0.122 0.781 根据表11 可得主成分1得分模型分别如下式：
M1=0.358X1+0.348X2+0.314X3+0.122X4 (4) M2=−0.131X1+0.219X2−0.398X3+0.781X4 (5) 根据4个抗氧化活性指标综合评价得分计算模型：
G=0.697M1+0.303M2 (6) 根据式（6）可得不同品种白茶抗氧化活性指标综合评价及排名情况，如表12所示。
表 12 4个品种的白茶抗氧化活性指标综合评价值及排名Table 12. Comprehensive evaluation value and ranking for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea品种 M1 M2 G 排名 景谷大白茶 45.722 −13.311 27.835 1 云抗10号 37.601 −12.428 24.442 2 长叶白毫 35.453 −11.643 21.183 4 雪芽100号 36.919 −9.410 22.881 3 通过计算得出M1、M2得分，对综合评价值进行排序，得出不同品种白茶抗氧化活性的高低顺序。如表12所示，景谷大白茶抗氧化能力综合得分排名第一，其次是云抗10号、雪芽100号、长叶白毫，这与化学成分的测定结果一致。
3. 结论
本研究通过对4种白茶样进行感官审评、化学成分和抗氧化活性测定，并采用相关性分析、主成分分析建立了4种云南大叶种白茶生化成分含量与茶叶内质感官指标和抗氧化活性之间的联系。
研究发现4种云南大叶种白茶品质优异，品种特色明显，引起化学成分、抗氧化活性存在一定差异。景谷大白茶化学成分、抗氧化活性极显著高于云抗10号、长叶白毫、雪芽100号（P<0.01）；相关性分析结果表明感官评分与茶多酚、氨基酸、酚氨比、黄酮、水浸出物各指标相关性不显著（P>0.05）；总抗氧化活性与茶多酚、黄酮、水浸出物呈极显著的正相关（P<0.01），是造成4种白茶抗氧化活性存在显著差异的主要原因，其影响抗氧化活性大小的顺序依次为茶多酚>黄酮>水浸出物，并且茶多酚、黄酮具有极强羟基自由基（·OH）清除率、DPPH自由基清除率、超氧阴离子（O2—·）自由基清除率。主成分分析结果表明景谷大白茶的抗氧化能力和活性成分综合品质高于其余 3种白茶样品。
本研究证明了景谷大白茶的抗氧化能力和活性成分基本都显著高于其余3种白茶样品，并阐明了4种大叶种白茶的活性成分与抗氧化活性之间的内在关系，可为景谷大叶种白茶抗氧化活性的深入研究和消费者选择合适的白茶提供数据支撑和科学依据。
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表 1 4个不同品种的云南大叶种白茶感官审评结果
Table 1 Sensory evaluation results of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea
品种 外形25% 汤色10% 香气25% 滋味30% 叶底10% 感官评分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 评语 得分 景谷大白茶 银灰显毫，芽针
肥壮，匀齐95.00±
0.12Aa淡黄明亮 90.00±
0.22 Cc纯正、毫香显 88.00±
0.24 Cc浓醇、稍涩 89.00±
0.21 Cc芽叶肥壮、较柔软、润 91.00±
0.30 Cc90.55±
0.33 Cc云抗10号 披张，黑白分明，毫尖显，
匀整，叶底带绿87.00±
0.12Dd淡黄明亮 90.00±
0.24Cc青香伴玫瑰花香 92.00±
0.19Aa醇厚、鲜爽 93.00±
0.22Aa较柔软、较润、红边显 89.00±
0.14 Dd89.64±
0.58Bb长叶白毫 披张，黑白分明，毫心
多肥壮，匀整91.00±
0.15Cc浅黄明亮 92.00±
0.25Bb毫香显、略带
玫瑰花香93.00±
0.33 Aa清甜、醇和 90.00±
0.27 Bb芽叶肥壮、较柔软、较润、
红边稍显90.00±
0.16 Bb91.20±
0.64Aa雪芽100号 芽头肥壮，满披白毫，
银灰色，匀整93.00±
0.31Bb杏黄明亮 95.00±
0.11Aa毫香较显、
尚纯正90.00±
0.03Bb较清甜、醇和 88.00±
0.14 Cc芽叶肥壮、较柔软、较润 92.00±
0.17 Aa90.85±
0.79Aa注: 结果为平均值±标准差（n=3）,同列大写字母不同表示差异极显著（P<0.01），小写字母不同表示差异显著（P<0.05）；表2、表3同。 
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表 2 4个不同品种的云南大叶种白茶主要化学成分差异比较
Table 2 Comparison of main components of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea
品种 水浸出物（%） 茶多酚（%） 游离氨基酸总量（%） 酚氨比 黄酮（mg/g） 景谷大白茶 49.40±0.45Aa 35.87±0.01Aa 2.69±0.06Cc 13.36±0.43Aa 6.03±0.70Bb 云抗10号 37.67±0.67Bb 28.18±0.42Bb 3.80±0.17Aa 7.39±0.09Cc 4.80±0.15Cc 长叶白毫 38.22±1.02Bb 23.51±0.69Dd 3.27±0.19Bb 7.19±0.21Cc 4.48±0.30Cc 雪芽100号 38.56±0.84Bb 25.93±0.96Cc 2.93±0.39Cc 8.88±0.17Bb 7.28±0.7Aa
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表 3 4个不同品种的云南大叶种白茶的抗氧化活性差异比较
Table 3 Comparison of antioxidant activity of four different varieties of Yunnan large-leaf white tea
品种 总抗氧化活性（U/mL） 羟基自由基（·OH）清除率（%） DPPH自由基清除率（%） 超氧阴离子（O2−·）自由基清除率（%） 景谷大白茶 26.85±0.72Aa 60.55±0.32Aa 13.64±1.86Aa 43.86±5.36Aa 云抗10号 20.38±1.27Bb 58.67±0.28ABab 13.18±2.65Bb 29.27±5.42Cc 长叶白毫 18.02±0.89Dd 56.11±0.68Bb 13.29±1.49Bb 27.77±6.40Cc 雪芽100号 19.93±1.20Cc 49.39±3.58Cc 13.54±1.07ABab 35.82±6.44Bb
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表 4 不同云南大叶种品种所制白茶化学成分之间及成分与抗氧化活性相关性分析
Table 4 Correlation analysis between chemical components and antioxidant activity of white tea prepared from different Yunnan large-leaf cultivars
指标 感官评分 茶多酚 氨基酸 酚氨比 黄酮 水浸出物 抗氧化活性 总抗氧化活性 羟基自由基
（·OH）清除率DPPH自由基
清除率超氧阴离子（O2−·）
自由基清除率感官评分 1.000 0.030 0.086 0.237 0.078 0.110 −0.026 −0.117 0.209 0.138 茶多酚 0.030 1.000 −0.445 0.222 0.903** 0.912** 0.870** 0.571 0.078 0.753** 氨基酸 0.086 −0.445 1.000 −0.604* −0.783** 0.671** −0.250 0.116 −0.322 0.792** 酚氨比 0.237 0.222 −0.604* 1.000 0.422 0.249 −0.241 −0.543 −0.246 0.583** 黄酮 0.078 0.903** −0.783** 0.422 1.000 0.956** 0.726** 0.356 0.214 0.904** 水浸出物 0.110 0.912** 0.617** 0.249 0.956** 1.000 0.823** 0.528 0.313 0.801** 总抗氧化活性 −0.026 0.870** −0.250 −0.241 0.726** 0.823** 1.000 0.814** 0.280 0.508 羟基自由基
（·OH）清除率−0.117 0.571 0.116 −0.543 0.356 0.528 0.814** 1.000 0.115 0.201 DPPH自由基
清除率0.209 0.078 −0.322 −0.246 0.214 0.313 0.280 0.115 1.000 0.035 超氧阴离子（O2−·）
自由基清除率0.138 0.753** 0.729** 0.583** 0.904** 0.801** 0.508 0.201 0.035 1.000 注：*表示在P<0.05 水平下显著相关; **表示在P<0.01 水平下极显著相关。
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表 5 4个品种的白茶化学成分主成分的特征值和贡献率
Table 5 Eigenvalues and contribution rates of principal components for chemical components in four varieties of white tea
主成份 初始特征值 主成分的特征值及贡献率 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） F1 3.571 71.415 71.415 3.571 71.415 71.415 F2 1.037 20.747 92.162 1.037 20.747 92.162 F3 0.353 7.065 99.227 F4 0.037 0.741 99.969 F5 0.002 0.031 100.00
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表 6 4个品种的白茶化学成分主成分的载荷矩阵
Table 6 Loadings matrix of principal components for chemical components in four varieties of white tea
成份 主成分 F1 F2 水浸出物（X1） 0.943 0.293 茶多酚（X2） 0.869 0.404 氨基酸（X3） −0.821 0.394 酚氨比（X4） 0.522 −0.788 黄酮（X5） 0.991 0.108
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表 7 4个品种的白茶化学成分主成分分析得分载荷矩阵
Table 7 Principal component analysis score load matrix for chemical composition in four varieties of white tea
成份 主成分 F1 F2 水浸出物（X1） 0.246 0.283 茶多酚（X2） 0.243 0.389 氨基酸（X3） −0.230 0.380 酚氨比（X4） 0.146 −0.760 黄酮（X5） 0.278 0.104
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表 8 4个品种的白茶化学成分综合评价值及排名
Table 8 Comprehensive evaluation value and ranking for chemical composition in four varieties of white tea
品种 F1 F2 G 排名 景谷大白茶 25.048 19.660 23.836 1 云抗10号 17.632 18.022 17.720 3 长叶白毫 16.547 16.612 16.562 4 雪芽100号 18.538 15.662 17.891 2
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表 9 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分的特征值和贡献率
Table 9 Eigenvalues and contribution rates of principal components for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea
主成份 初始特征值 主成分的特征值及贡献率 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） 特征值 方差贡献率（%） 积累贡献率（%） M1 2.758 68.950 68.950 2.758 68.950 68.950 M2 1.199 29.973 98.923 1.199 29.973 29.973 M3 0.043 1.077 100.000 M4 2.546E-16 6.365E-15 100.000
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表 10 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分的载荷矩阵
Table 10 Loadings matrix of principal components for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea
指标 主成分 M1 M2 超氧阴离子自由基（O2−·）清除率（X1） 0.986 −0.157 总抗氧化能力（X2） 0.959 0.263 羟自由基（·OH）清除率（X3） 0.867 −0.477 DPPH自由基清除能力（X4） 0.337 0.937
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表 11 4个品种的白茶抗氧化活性指标主成分分析得分载荷矩阵
Table 11 Principal component analysis score load matrix for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea
指标 主成分 M1 M2 超氧阴离子自由基（·O2—）清除率（X1） 0.358 −0.131 总抗氧化能力（X2） 0.348 0.219 羟自由基（·OH）清除率（X3） 0.314 −0.398 DPPH·自由基清除能力（X4） 0.122 0.781
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表 12 4个品种的白茶抗氧化活性指标综合评价值及排名
Table 12 Comprehensive evaluation value and ranking for the main components of antioxidant activity indexes in four varieties of white tea
品种 M1 M2 G 排名 景谷大白茶 45.722 −13.311 27.835 1 云抗10号 37.601 −12.428 24.442 2 长叶白毫 35.453 −11.643 21.183 4 雪芽100号 36.919 −9.410 22.881 3
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