大家好:
我是茶迷 Andy。
最近看了兩篇跟茶葉感官與化學分析有關的研究,
一篇是關於中茶302號(Zhongcha 302)烘炒綠茶氣味交互作用的研究,
另一篇是利用可見/近紅外光譜(Visible/Near-Infrared Spectroscopy, VIS/NIR)
結合化學計量學(chemometrics)分析部分發酵茶產地的研究。
藉由這兩篇論文探討,儀器或化學分析能不能取代人類的感官品評。
先講結論,短期內恐怕還不行。
化學分析可以快速掌握茶葉的成分輪廓,
但感官感受不是成分數值的加總,而是充滿交互作用(interaction)的複雜現象。
茶葉的化學成分代表著滋味表現
茶葉喝起來的滋味,說到底就是各種化學物質在舌尖與鼻腔留下的訊號。
舉例來說,兒茶素(catechins)是茶葉裡最主要的多酚類物質,也是澀味的主要來源,
發酵程度越輕、兒茶素保留越多的茶,澀感通常越明顯,這也是為什麼綠茶比全發酵紅茶容易感受到澀味。
咖啡因(caffeine)是苦味的重要貢獻者,茶湯的苦味強弱,常常跟咖啡因與部分兒茶素的比例有關。
游離胺基酸(free amino acids)裡的茶胺酸(theanine),則帶來甘甜與鮮爽的口感。
茶湯裡的可溶性糖,則直接貢獻甜味,含量越高,入口的甜感通常也越明顯。
香氣的部分更為複雜,是由數十種到上百種揮發性物質(volatile compounds)共同組成,
這些物質的種類與比例,決定了我們聞到的是花香、果香、蜜香,還是烘焙的香氣。
也就是說,茶葉的滋味與香氣表現,背後都有具體的化學成分可以對應解釋,
這也是為什麼近年來越來越多研究,嘗試用化學分析的方式去描述,甚至預測茶葉的感官表現。
近紅外光是能進行快速成分分析的方法
有了成分與滋味的對應關係,下一步就是如何快速取得這些數據。
傳統的化學分析(例如GC-MS)雖然精準,
但耗時且需要專業設備與前處理,不適合用在採購現場或產線上的即時判斷。
另一篇研究則是利用可見/近紅外光譜,針對來自越南、中國與臺灣不同產區的部分發酵茶(例如烏龍茶)
進行成分判別。
但即便掌握了化學成分,人的感官感受也不等於成分的加總
不過事情沒有這麼簡單。中茶302號的氣味交互作用研究,正是在提醒我們這一點。
研究發現,把兩種氣味物質混合在一起聞,人的感受並不是兩者強度直接相加,
而是會出現加乘(synergistic)或遮蔽(masking)等交互效應。
也就是說,同一組化學物質,因為彼此之間的交互影響,
最後呈現出來的感官強度,可能比理論加總的數值更高,也可能更低。
這個現象其實生活中就有例子。
西瓜不夠甜的時候,撒一點鹽巴反而會讓人覺得更甜,這是知覺對比(contrast)造成的效果。
但如果拿去做化學分析,鹽巴本身並不等於甜度,它甚至不含糖分,卻能讓人感受到甜味被放大。
換句話說,如果只看化學成分表,鹽巴這個變因幾乎不會出現在甜度的計算裡,但人的感官卻確實感受到了差異。
茶葉的香氣與滋味也是一樣,各種化合物之間存在複雜的交互關係,這是目前化學分析方法比較難以完整捕捉的部分。
AI或許是未來的解法,但需要持續不斷地數據累積
那麼人的感官品評,是不是就完全無法被取代了呢。
我認為長期來看,AI是有機會處理這種複雜交互作用的工具,
畢竟機器學習模型本來就擅長處理非線性(nonlinear)、多變因之間的關係,
不像傳統迴歸模型那樣,只能假設變因彼此獨立、直接相加。
但這裡有個前提,AI要能學會這些交互作用背後的規律,
需要大量且長期累積的感官與化學配對數據,不是靠少數幾筆樣本就能訓練出可靠的模型。
這讓我想到郝旭烈在《享受蛻變》裡說的一句話,成功沒有奇蹟,成就只有累積。
這句話用在AI品茶這件事情上也很貼切,
資料庫沒有累積到一定程度,模型再厲害也很難真正理解茶葉感官背後的複雜關係。
總結來說,化學分析與AI能不能取代人類的感官品評,
我的看法是,它們可以成為品評的重要輔助工具,幫助我們更快掌握成分輪廓,
但要完全取代人的感官,還需要更長時間的資料累積與模型驗證。
希望這篇文章對大家有幫助。
我們下次見。
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