Tee ist eine wichtige Nutzpflanze mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen, darunter die Verzögerung des Alterns, die Regulierung des Glukose- und Lipidstoffwechsels und die Förderung von Entzündungen. Aufgrund seiner Rohstoffe und Verarbeitungstechniken besitzt Tee jedoch auch einzigartige Aromaeigenschaften und Geschmackseigenschaften. Grüner Tee ist ein weltweit beliebter, nicht fermentierter Tee mit einzigartigen sensorischen Eigenschaften, darunter eine grüne Flüssigkeit, grüne Blätter und ein mildes Aroma.
Geschmack, Farbe und Aroma des Tees wirken sich direkt auf seine Qualität und Wirtschaftlichkeit aus. Diese Qualitätsmerkmale stehen in engem Zusammenhang mit nicht-flüchtigen Metaboliten (NVMs). Catechine, Flavonoide und Flavonoidglykoside sind die Hauptbestandteile, die die Adstringenz von Teelikör beeinflussen; Koffein, Theobromin und einige Diketopiperazine sind typische Bestandteile von Bitterstoffen; L-Theanin und lösliche Zucker sind wichtige Frischequellen. Fett-lösliche Pigmente wie Chlorophyll und Carotinoide spielen eine Rolle bei der Farbe, dem Aussehen und dem Aufbrühen des fertigen Tees, während wasser-lösliche Pigmente wie Anthocyane hauptsächlich die Farbe der Teeflüssigkeit beeinflussen. Darüber hinaus sind bestimmte nichtflüchtige Metaboliten (NVMs) Vorläufer aromatischer Verbindungen im Tee, wie z. B. Linolensäure und Linolensäure in Lipiden, die unter der Wirkung von Lipoxygenasen aliphatische aromatische Verbindungen wie Pyrazine und Furane mit Röstaromen produzieren.
NVMs variieren während der Teeverarbeitung erheblich, wobei unterschiedliche Verarbeitungsverfahren, -methoden und -parameter deutlich unterschiedliche Auswirkungen auf diese Metaboliten haben. Im Allgemeinen umfasst die Verarbeitung von grünem Tee das Welken, Fixieren, Formen und Trocknen, wobei die Fixierung der entscheidende Schritt für die Qualität von grünem Tee ist. In früheren Studien zur Verarbeitung von grünem Tee stellte das Forschungsteam fest, dass die intensivsten NVM-Umwandlungen während der Fixierung stattfinden, insbesondere von Aminosäuren, Lipiden, Flavonoidglykosiden und Phenolsäuren, die für die Bildung von Farbe, Aroma und Geschmack von grünem Tee entscheidend sind. Allerdings haben nur wenige Studien die Ableitungsmuster und Bildungswege von NVMs während der Fixierung untersucht, und die Wechselwirkung zwischen enzymatischen und thermochemischen Reaktionen während der Fixierung bleibt unklar und bedarf weiterer Untersuchungen.
Frühere Studien haben die Auswirkungen von Fixierungsmethoden und -parametern auf die Qualität von grünem Tee aufgeklärt. Die Heißlufttrommelfixierung ist vorteilhaft für die Herstellung von grünem Tee mit Kastanienduft-, und die Hochtemperaturfixierung erzeugt ein reicheres Aroma. Gekoppelte Fixierungsmethoden führen im Vergleich zu Einzelfixierungsmethoden zu einem höheren Gehalt an Aminosäuren und löslichem Zucker. Allerdings wurden diese Studien an fertigen Teeprodukten durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf flüchtigen Metaboliten (NVMs) lag und es nicht gelang, die Quellen der Substanzen während des Fixierungsprozesses, insbesondere der NVMs, aufzuklären.
Um die Entstehungsmechanismen von NVMs während der Fixierung von grünem Tee umfassend zu analysieren, sammelte diese Studie daher Fixierungsteeproben zu sieben verschiedenen Zeitpunkten während des Fixierungsprozesses und maß die Blatttemperatur und den Feuchtigkeitsgehalt in Echtzeit. Stattdessen wurden die Inaktivierungspunkte von Enzymen während des Fixierungsprozesses durch den Nachweis der Enzymaktivität in den Teeblättern untersucht. Eine umfassende Analyse von NVMs während der Grüntee-Fixierung wurde mithilfe umfassender-gezielter Metabolomics-Techniken durchgeführt, die auf Ultra-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (UHPLC-MS/MS) basieren. Die Diskriminanzanalyse der kleinsten Quadrate, das Heatmap-Clustering und die statistische K--Analyse wurden verwendet, um Änderungen in NVMs während der Fixierung zu untersuchen und Wendepunkte abrupter NVM-Änderungen zu identifizieren. Diese Methoden wurden verwendet, um unterschiedliche NVMs in verschiedenen Fixierungsstadien zu identifizieren.