茶樹葉片顯微結(jié)構(gòu)及掃描電鏡研究進(jìn)展

1.茶樹葉片顯微結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

1.1茶樹葉片顯微結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

茶樹葉片包括上、下表皮、葉肉、葉脈三個(gè)部分。上表皮由～層密接的長(zhǎng)方形細(xì)胞組成，上面覆被～層角質(zhì)層；下表皮具有氣孔和表皮毛；一般植物的氣孔由～堆保衛(wèi)細(xì)胞圍成，有些植物的保衛(wèi)細(xì)胞外還有副衛(wèi)細(xì)胞環(huán)繞，合稱氣孔器。氣孔的密度和大小，隨品種的不同而不同，同～片葉片按葉尖、葉中部、至基部依次減少；表皮毛基部有腺細(xì)胞，能分泌芳香物質(zhì)，使茶葉具有特殊的香氣；上、下表皮之間為葉肉，由柵欄組織與海綿組織構(gòu)成，柵欄組織緊接上表皮，由1～3層垂直于葉片表面、排列緊密的圓柱形薄壁細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞里含有很多的葉綠體；柵欄組織下面是由排列疏松、不規(guī)則的薄壁細(xì)胞構(gòu)成的海綿組織，內(nèi)含有少量葉綠體I2.31。據(jù)研究，鐵觀音、毛蟹、黃旦、奇蘭、梅占、大葉烏龍、本山八個(gè)福建烏龍茶品種均具有兩層?xùn)艡诮M織，葉下表皮均有腺鱗結(jié)構(gòu)；柳葉早、高橋早的柵欄組織細(xì)胞為2-3層，福鼎大白茶、安化群體品種為2層，明前早和云南大葉群體品種為1-2層；福鼎大白茶、柳葉早、云南大葉群體品種、安化群體的海綿組織中細(xì)胞間隙較大，明前早和高橋早則較小。不同品種的葉片厚度、氣孔分布的疏密度、氣孔的大小、表皮毛的長(zhǎng)短及紋飾有一定的區(qū)別：黃旦的葉片較厚，氣孔分布較密，奇蘭的角質(zhì)層較薄；下表皮細(xì)胞的波紋比上表皮的大，這些結(jié)構(gòu)上的差異對(duì)品種間的區(qū)分和加工中發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短具有一定的影響H，51。同時(shí)，茶樹葉片的顯微解剖結(jié)構(gòu)與其生化成分密切相關(guān)。據(jù)王守正等6研究表明，茶樹的游離氨基酸含量與葉片的海綿組織厚度呈正相關(guān)。

1.2茶樹葉片顯微結(jié)構(gòu)與茶樹生理及抗性的研究進(jìn)展

植物對(duì)周圍環(huán)境變化的反應(yīng)較多地體現(xiàn)在葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)上。茶樹野生種與栽培種的石細(xì)胞形態(tài)有一定的區(qū)別；栽培種中，具有兩層?xùn)艡诮M織以上的茶葉石細(xì)胞與～層?xùn)艡诮M織的石細(xì)胞的分布和數(shù)量有所區(qū)別，表皮毛多的品種，葉肉的石細(xì)胞較少，反之則相反。茶樹光合速率與柵欄組織厚度、柵欄組織與海綿組織的比值呈正相關(guān)，與葉片的總厚度呈負(fù)相關(guān)，葉片的凈光合速率與茶樹的葉片面積的大小有較強(qiáng)的～致性。茶樹的芽鱗片具有上下表皮，但無(wú)柵欄組織和海綿組織的區(qū)別，茶樹萌發(fā)的早晚與品種芽鱗片厚度及其表皮厚度具有高度的相關(guān)性。茶樹的內(nèi)在節(jié)律是其休止的主要原因。

葉片的結(jié)構(gòu)與抗寒性有著密切的關(guān)系。葉片的耐寒性與柵欄組織所占的比例、柵欄組織與海綿組織的比值呈正相關(guān)。對(duì)18個(gè)陜西品種和8個(gè)引進(jìn)茶樹品種的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明，當(dāng)?shù)仄贩N的抗寒性比外地引進(jìn)品種高，其葉片的解剖結(jié)構(gòu)具有柵欄組織層數(shù)多、厚度大、上表皮與海綿組織的比值和柵欄組織與海綿組織的比值相對(duì)較高的特點(diǎn)。束際林研究進(jìn)～步指出，葉肉組織發(fā)達(dá)、分化程度高、柵欄組織厚度大、層次多、排列緊密、細(xì)胞較小的茶樹的抗寒性較高。同時(shí)，王玉等通過(guò)對(duì)50份茶樹種質(zhì)材料的解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)，制定出茶樹葉片解剖指數(shù)，并確定其計(jì)算方法。

葉片結(jié)構(gòu)與植物的抗旱性有著密切的關(guān)系。研究指出：發(fā)達(dá)的角質(zhì)、具表皮毛、發(fā)達(dá)的柵欄組織、葉肉具有結(jié)晶物是葉旱生結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

葉片結(jié)構(gòu)與植物的抗蟲性有著密切的關(guān)系。覆蓋于植物表皮上面的蠟質(zhì)是一種不溶解于水而溶解于有機(jī)溶劑的～類混合物，可以防止某些害蟲的蠶食。茶樹的抗蟲性與氣孔密度有密切的相關(guān)，與葉片下表皮厚度、下表皮角質(zhì)層厚度和柵欄組織厚度呈負(fù)相關(guān)，與海綿組織厚度呈正相關(guān)，而與茸毛的密度和長(zhǎng)度相關(guān)性不顯著。茶云紋葉枯病病原菌嫩葉的侵染率高于成熟葉，除了與嫩葉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富有一定關(guān)系外，與茶樹不同葉位的角質(zhì)層厚度、柵欄組織層次的多少和海綿組織細(xì)胞排列的松緊有一定的相關(guān)性。林金科等研究表明，低農(nóng)殘的茶樹資源具有葉尖急尖、角質(zhì)層與柵欄組織厚度的比值低，角質(zhì)層與海綿組織厚度的比值低，上表皮與角質(zhì)層的比值高的特征。

1.3茶樹魚葉、鱗片顯微結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

茶樹魚葉的葉肉未分化為柵欄組織和海綿組織，具有大的細(xì)胞間隙，葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體稀疏，葉色黃綠，葉脈維管束中主脈較明顯，具有成熟的導(dǎo)管和篩管，側(cè)脈不明顯為隱脈。而另有報(bào)道指出，魚葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)近似真葉，有柵欄組織與海綿組織分化，但不如真葉明顯，柵欄組織系由1-2層較粗短的長(zhǎng)橢圓形細(xì)胞組成，海綿組織細(xì)胞較大，排列也較疏松。其它描述未見報(bào)道。

2.茶樹葉片掃描電鏡研究進(jìn)展

2.1茶樹葉片掃描電鏡研究進(jìn)展

在掃描電鏡下，可以觀察到表皮細(xì)胞、表皮毛、氣孔器及其副衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)，這些在辨認(rèn)茶樹親緣關(guān)系和品種鑒定上具有十分重要的意義。茶葉的結(jié)構(gòu)與品種和生長(zhǎng)環(huán)境有密切關(guān)系，不同品種結(jié)構(gòu)不同，同～品種也因生態(tài)因子不同而呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)差異。但盡管有復(fù)雜的變化，其基本結(jié)構(gòu)不變，表現(xiàn)為典型的背腹葉，表皮的附屬物（氣孔器與表皮毛）都集中在下表皮。據(jù)嚴(yán)學(xué)成，研究，茶樹野生種的角質(zhì)層外面各種不規(guī)則圖案由豐富的蠟質(zhì)構(gòu)成，野生種中保衛(wèi)細(xì)胞上的角質(zhì)層厚度和紋飾是有區(qū)別的。下表皮層內(nèi)表面隨著角質(zhì)層厚度的變化而形成各種深度不等的凸緣，這些凸緣直接影響到表皮細(xì)胞的形態(tài)。野生種的下表皮細(xì)胞波紋較大，具有普通氣孔和異型氣孔，普通氣孔有的存在極層，有的端壁分離。野生種的異型氣孔普遍存在，由于與氣孔連接的表皮細(xì)胞有腺質(zhì)細(xì)胞的特征，故又稱腺鱗，腺鱗的存在可能與香味的分泌有關(guān)。野生種下表皮大多無(wú)表皮毛或毛很稀疏，且較短。栽培種上表皮角質(zhì)層是較規(guī)則的細(xì)胞形皺脊，表面較光滑。大葉種的角質(zhì)層皺脊較低而狹窄，回旋形，端壁具分支小葉種的角質(zhì)層具細(xì)密方形、覆瓦狀、回紋形分枝彎勾等。栽培種下表皮的蠟質(zhì)紋飾皺脊隆起較多，表面較光滑，并且比上表皮的大。

2.2茶樹魚葉、鱗片掃描電鏡研究進(jìn)展

茶樹魚葉上下表皮的蠟質(zhì)層逐漸趨于規(guī)則，氣孔器發(fā)育正常，并具有表皮毛。鱗片表皮的外表面有角質(zhì)層，角質(zhì)層上面紋飾不規(guī)則，堆積較厚的蠟質(zhì)。在下表皮上具有氣孔。其它描述未見報(bào)道。

3.烏龍茶加工顯微及超顯徽結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

不同的茶樹品種適制不同的茶類，不同的茶類對(duì)品種鮮葉本身的內(nèi)含物的要求不二樣。相對(duì)而言，紅茶品種要求茶多酚含量比較高，綠茶品種則要求氨基酸含量比較高，大量化學(xué)分析數(shù)據(jù)表明，通過(guò)茶多酚與氨基酸的比信．可以廈明確的表示出一種品種適制綠茶或適制紅茶，比值較大者一般適制紅茶，較小者一般適制綠茶，而茶多酚和氨基酸的含量及比值與柵欄組織和海綿組織具有密切的關(guān)系。

烏龍茶加工中要求鮮葉為具一定成熟度的開面，這主要與相對(duì)成熟的鮮葉中的內(nèi)含物有關(guān)。據(jù)嚴(yán)學(xué)成研究表明，適制烏龍茶的品種從芽下～葉到四葉，葉內(nèi)的葉綠體的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生分化，葉綠體的片層增多，葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量呈遞增趨勢(shì)，至第三葉，葉綠體出芽產(chǎn)生原質(zhì)體，可能與烏龍茶特殊香氣的產(chǎn)生有關(guān)。茶樹成熟葉片的葉綠體在柵欄組織和海綿組織中的分布式是不均～的，地方品種，如綠芽佛手、福鼎大白茶、白奇蘭、福鼎大毫等，葉綠體內(nèi)大型淀粉粒含量豐富，葉綠體的片層相對(duì)不發(fā)達(dá)；在電子顯微鏡下觀察，植物細(xì)胞中的葉綠體內(nèi)的嗜鋨顆粒是一些電子密集很深的圓形小顆粒，在衰老細(xì)胞或一些病理變化的細(xì)胞葉綠體內(nèi)的嗜鋨顆粒含量較多。毛蟹品種葉綠體內(nèi)嗜鋨顆粒含量多。

茶樹葉片的顯微結(jié)構(gòu)不僅與其本身的生理生化密切相關(guān)，還是加工中技術(shù)參數(shù)的制定的理論基礎(chǔ)。目前，對(duì)茶樹顯微結(jié)構(gòu)的研究集中在生理、品種鑒定、抗性等方面，而對(duì)于茶葉加工中顯微結(jié)構(gòu)的變化研究較少。烏龍茶品種的葉片出現(xiàn)異型氣孔，筆者觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)異型氣孔因品種、生長(zhǎng)成熟度等不同有所差異，這對(duì)烏龍茶品質(zhì)形成具有何種工藝意義，是個(gè)值得探討的問(wèn)題，有待進(jìn)～步的研究報(bào)道。

植物體表形態(tài)和結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容是什么？

1.蠟質(zhì)層與角質(zhì)層形態(tài)

植物體的表皮以及被覆在表皮上的蠟質(zhì)層、角質(zhì)層等構(gòu)成了抵抗病原物入侵的最外層防線。蠟質(zhì)層（waxlayer）有減輕和延緩發(fā)病的作用，因其可濕性差，不易黏附雨滴和露滴，不利于病原菌孢子的萌發(fā)和侵入。

對(duì)于由表皮直接侵入的病原菌來(lái)說(shuō)，植物表皮角質(zhì)層（cuticle）越發(fā)達(dá)，抗侵入能力也越強(qiáng)。例如，茶樹葉片角質(zhì)層較厚，柵欄組織層次較多的品種發(fā)病較輕。病原菌易侵入角質(zhì)層欠發(fā)達(dá)的茶樹嫩梢，在老葉表面就難以形成附著胞（高旭輝，1997）。番茄果實(shí)的角質(zhì)層隨果實(shí)的成熟而增厚，抗侵入能力也增強(qiáng)。日齡為14d、28d和41d的果實(shí)，用針刺破表皮所需的壓力分別為2.99*10-3N、4.90*10-3N和5.96*10-3N。接種黑斑病菌（Alternariatomato）后，發(fā)病率分別為100%、49%和0。對(duì)灰霉病抗病性不同的番茄品種，果實(shí)表皮的角質(zhì)層厚度也有明顯差異。橡膠白粉病菌只能侵入幼嫩葉片，也是因?yàn)橛兹~角質(zhì)層不發(fā)達(dá)的緣故。

2.鈣的作用

植物表皮層細(xì)胞壁發(fā)生鈣化作用，可積累較多的果膠酸鈣，對(duì)病原菌果膠酶水解作用有較強(qiáng)的抵抗能力。Sariah等（1997）在土壤中施用Ca2，由于Ca2+與細(xì)胞壁中的果膠酸相結(jié)合形成了果膠酸鈣，使細(xì)胞壁對(duì)病原物酶的降解產(chǎn)生了抵抗性，降低了油棕幼苗莖基腐病的發(fā)病率。Chardonnet等（1995）發(fā)現(xiàn)，鈣離子在果膠酸之間或果膠酸與其他帶羧基的多糖之間形成交叉鏈橋，增強(qiáng)黃瓜果實(shí)細(xì)胞壁和膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而降低了灰霉病菌（Botrytiscinerea）果膠酶的作用。另外，還有人發(fā)現(xiàn)鈣離子能夠直接抑制真菌孢子的萌發(fā)和芽管的伸長(zhǎng)。用鈣制劑處理水果和蔬菜，可減輕病原菌侵染引起的組織浸解和腐爛癥狀，能有效地防治產(chǎn)后病害。

3.硅的作用

葉片表皮細(xì)胞壁硅化（silicification）程度高的水稻品種抵抗稻瘟病和胡麻葉斑病。老化的水稻葉片表皮硅化程度較高，也較抗病。細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)硅化物含量高，既能減少病原菌侵入，也能阻止侵入后菌絲的擴(kuò)展。水稻施用可溶性硅后，硅主要分布在葉片表皮細(xì)胞壁外層、中膠層和細(xì)胞間隙中，從而增強(qiáng)了對(duì)稻瘟病的抵抗性（Kim等，2002）。營(yíng)養(yǎng)液栽培的黃瓜施用可溶性硅酸鉀后，白粉病發(fā)病葉面積減少了98%，病原菌的繁殖也受到了抑制（Menzies等，1991），對(duì)腐霉菌根腐病的抗病性也明顯增強(qiáng)，發(fā)病率和死亡率都大幅降低（Cherif等，1992）。硅主要分布于黃瓜表皮毛基部周圍和白粉菌侵染點(diǎn)周圍的表皮細(xì)胞中，在細(xì)胞壁、乳突以及病原菌吸器頸周圍寄主細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)也都有硅的積累，甚至在白粉菌芽管內(nèi)也有硅的聚集，這表明硅可以從黃瓜葉片組織向病原菌轉(zhuǎn)移。硅的沉積增強(qiáng)了黃瓜細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度，限制了病原菌的侵入、菌絲擴(kuò)展和吸器形成。還有人發(fā)現(xiàn)，被侵入的細(xì)胞能迅速積累酚類物質(zhì)和幾丁質(zhì)酶，很可能硅還有激活植物防衛(wèi)反應(yīng)的作用（Samuels等，1994）。

4.自然孔口特點(diǎn)

對(duì)于從氣孔侵入的病原菌，氣孔的結(jié)構(gòu)、數(shù)量和開閉習(xí)性也是抗侵入因素。柑橘屬植物不同種類對(duì)潰瘍?。╔anthomonascampestrispv.citri）的抗病性與其氣孔結(jié)構(gòu)有關(guān)。橘（Citrusnobilis）的氣孔有角質(zhì)脊，開口狹窄，氣孔通道內(nèi)外難以形成連續(xù)水膜，病原細(xì)菌難以侵入，而甜橙（C.sinensis）和柚（C.grandis）氣孔開口寬，易被侵入。小麥葉銹菌主要侵染葉片，較少侵染葉鞘和莖稈。據(jù)對(duì)某些小麥品種的觀察，這一現(xiàn)象可能與氣孔開閉習(xí)性有關(guān)系，葉鞘上的氣孔與葉銹菌附著胞接觸后立即關(guān)閉，病菌不能侵入氣孔腔。

皮孔、水孔和蜜腺等自然孔口也是某些病原物侵入的通道，其形態(tài)和結(jié)構(gòu)特性也與抗侵入有關(guān)。瘡痂病菌（Streptomycesscabies）可通過(guò)幼齡馬鈴薯莖和塊莖上未木栓化的皮孔侵入致病，當(dāng)皮孔木栓化后，病菌就難以侵入了。張學(xué)君等（1991）發(fā)現(xiàn)，抗細(xì)菌性軟腐?。‥rwiniacarotovorasubsp.carotovora）的馬鈴薯品種，薯塊單位面積上皮孔數(shù)目少，表皮角質(zhì)層厚，周皮細(xì)胞層數(shù)多，皮孔組織角質(zhì)化程度高。掃描電鏡觀察表明，抗病品種Murlur的薯塊皮孔內(nèi)的細(xì)菌畸形，皮孔內(nèi)還有大量顆粒狀或塊狀填充物質(zhì)。

植物的蜜腺似乎具有兩類防衛(wèi)因素，其一是能分泌含糖量達(dá)30%以上的花蜜，只有耐高滲透壓的梨火疫病菌（Erwiniaamylovora）才能由蜜腺侵入；其二是形態(tài)學(xué)因素，蘋果較梨抗病，是因?yàn)樘O果蜜腺周圍有密集的毛狀物，可以阻滯病原細(xì)菌的侵入。

本項(xiàng)目的主要進(jìn)展和成果

鉆石產(chǎn)地來(lái)源的確定不僅是國(guó)際寶石學(xué)的技術(shù)難題，也是地質(zhì)學(xué)界的科學(xué)難題。2002年11月，各國(guó)政府、國(guó)際鉆石行業(yè)組織以及非政府組織達(dá)成創(chuàng)立金伯利進(jìn)程證書制度（Kimberley Process Certificate Scheme）的協(xié)議，對(duì)國(guó)際科技界解決這個(gè)難題提出了迫切的要求，世界各國(guó)的科學(xué)家開始參與鉆石產(chǎn)地來(lái)源的科學(xué)研究。鉆石產(chǎn)地來(lái)源的研究從普通的科學(xué)問(wèn)題上升為涉及國(guó)際政治、外交關(guān)系及人權(quán)問(wèn)題的重要社會(huì)科學(xué)議題。

本項(xiàng)目通過(guò)全面收集和分析近50年來(lái)我國(guó)三個(gè)鉆石產(chǎn)地的地質(zhì)背景、鉆石產(chǎn)量及各種寶石學(xué)特征的資料，根據(jù)最近開采情況，盡可能收集、觀察和統(tǒng)計(jì)分析了三個(gè)鉆石產(chǎn)地產(chǎn)出的數(shù)萬(wàn)克拉的鉆石，并分析測(cè)試了三個(gè)產(chǎn)地1077顆鉆石樣品（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原來(lái)設(shè)計(jì)樣品數(shù)量），直接到國(guó)外參觀考察了國(guó)外鉆石開采和分選情況，通過(guò)多種渠道比對(duì)和直接測(cè)試國(guó)外部分礦區(qū)的鉆石樣品/資料，圓滿地完成了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科研工作，取得如下的一些重要進(jìn)展和成果：

（1）通過(guò)對(duì)中國(guó)三個(gè)主要鉆石產(chǎn)地開展野外地質(zhì)野外調(diào)研和采樣，了解我國(guó)最新鉆石地質(zhì)探采和研究進(jìn)展。在前人工作基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)金伯利巖及鉀鎂煌斑巖重砂礦物的研究，首次在遼寧瓦房店金伯利巖脈中淘選出斜鋯石樣品，對(duì)金伯利巖、鉀鎂煌斑巖及重砂礦物樣品進(jìn)行了大量巖石地球化學(xué)及微量元素（LA–ICP–MS）、Rb-Sr、U–Pb、Lu–Hf 同位素方面的測(cè)試分析工作；并首次獲得了遼寧金伯利巖斜鋯石的精確Pb/Pb 年齡479.6±4.9Ma及176Hf/177Hf初始比值數(shù)據(jù)（0.282283～0.282389，Hf（t） –2.98～–6.75），證實(shí)了至少部分遼寧瓦房店金伯利巖和山東蒙陰金伯利巖是近于同時(shí)侵位的；發(fā)現(xiàn)遼寧和山東金伯利巖記錄了華北新太古宙古大陸拼合（2.4～2.6Ga）和1.3Ga地幔交代事件的鋯石年齡，初步證實(shí)兩巖區(qū)鉆石結(jié)晶時(shí)巖石圈地幔狀態(tài)存在差異，兩地在鉆石形成時(shí)可能并不是統(tǒng)一的克拉通陸塊。這對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)華北克拉通的組成及演化過(guò)程具有重要的意義。

（2）在前人統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，利用常規(guī)放大設(shè)備及高倍顯微鏡系統(tǒng)，對(duì)中國(guó)三個(gè)產(chǎn)地鉆石大小、質(zhì)量（重量）進(jìn)行了比較。特別是對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行期間仍在開采的山東蒙陰701鉆石礦金剛石/鉆石的品質(zhì)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析，獲得了山東新開采礦段鉆石的質(zhì)量品質(zhì)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)大量樣品的實(shí)際觀察比較，得出以下結(jié)論：遼寧鉆石晶形完整度比例最高，寶石級(jí)鉆石含量最高；山東鉆石粒度最大，質(zhì)量（重量）變化也最大；湖南地區(qū)砂礦金剛石以帶有磨圓特征的完整晶體居多，鉆石相對(duì)較小，質(zhì)量（重量）變化小，完整性好。

（3）利用常規(guī)的放大設(shè)備、微分干涉顯微鏡、掃描電鏡和陰極發(fā)光光譜儀（CL）等儀器，對(duì)我國(guó)三個(gè)產(chǎn)地鉆石毛坯的實(shí)際晶形、結(jié)晶度、微形貌及內(nèi)部生長(zhǎng)特征進(jìn)行了細(xì)致全面的觀察比較，發(fā)現(xiàn)前人所描述的部分表面特征并不是獨(dú)立的特征，如毛面特征其實(shí)是楔形特征的顯微表現(xiàn)；利用新的測(cè)試手段——鉆石觀測(cè)儀DiamondView（DV）分析統(tǒng)計(jì)了超強(qiáng)短波紫外光波在鉆石表面激發(fā)的熒光影像及生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，探討了該儀器在鉆石產(chǎn)地來(lái)源方面的應(yīng)用。在山東個(gè)別淺褐色八面體金剛石{111}面上觀察到特殊的平行于[100]晶帶方向的長(zhǎng)條狀蝕象，提出了這種蝕像是出露到表面的氮片晶遭受優(yōu)先選擇性腐蝕所致；CL和DV圖像顯示的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)表明，我國(guó)三個(gè)產(chǎn)地的鉆石都出現(xiàn)了均勻的無(wú)環(huán)帶和規(guī)則層狀環(huán)帶模式。但湖南樣品和山東、遼寧樣品相比，無(wú)環(huán)帶比例明顯偏高，從中心到邊緣兩期和多期生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)樣品比例則明顯偏低，且湖南鉆石CL圖像出現(xiàn)獨(dú)特的“皮殼”狀發(fā)光樣式；證實(shí)了山東鉆石中也存在遼寧鉆石中見到的多期多階段的復(fù)雜生長(zhǎng)環(huán)帶形成的“似瑪瑙狀”生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。

特別是通過(guò)對(duì)鉆石進(jìn)行拉曼光譜的系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)了遼寧金剛石的拉曼特征峰半高寬變化最小，為5.4737～6.1024cm-1（集中分布在5.4～5.8cm-1），平均值為5.6396cm-1；山東金剛石的拉曼特征峰半高寬變化范圍最大，為5.6069cm-1～6.8527cm-1（主要變化范圍為6.2～6.8cm-1），平均值為6.4112cm-1；湖南金剛石拉曼特征峰半高寬變化范圍介于山東和遼寧之間，集中分布在5.4～5.8cm-1，平均值為5.7027cm–1。研究結(jié)果為中國(guó)三產(chǎn)地鉆石的品質(zhì)特征提供了重要的理論解釋，顯示鉆石的結(jié)晶度可能對(duì)鉆石的產(chǎn)地來(lái)源有指示作用，是潛在的產(chǎn)地指紋性特征。

（4）首次在津巴布韋馬朗金剛石/鉆石大規(guī)模開發(fā)以來(lái)，對(duì)聯(lián)合國(guó)金伯利進(jìn)程非常關(guān)注的津巴布韋馬朗金剛石/鉆石的品質(zhì)、晶體形態(tài)和表面微細(xì)特征和生長(zhǎng)特征進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，指出津巴布韋馬朗金剛石/鉆石表面常見的紅色斑點(diǎn)的形成與我國(guó)湖南等產(chǎn)地砂礦鉆石表面常見的褐色斑點(diǎn)和綠色斑點(diǎn)有本質(zhì)差異，與地質(zhì)輻照作用無(wú)關(guān)，是次生氧化鐵類礦物沉積氧化致色；根據(jù)該地金剛石/鉆石陰極發(fā)光、DV圖像特征以及“十字架”是大量溶蝕坑沿[100]方向折重疊排列的事實(shí)，推斷這類特定的缺陷可能與晶體生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的線狀和面狀缺陷，如位錯(cuò)線、位錯(cuò)束、氮雜質(zhì)集合體等有關(guān)。上述成果對(duì)分析馬朗金剛石砂礦成礦及其賦存環(huán)境提供了有力依據(jù)，并首次提出“十字架”形熔蝕圖像和紅色斑點(diǎn)、斑塊為世界金剛石砂礦罕見特征，可作為該產(chǎn)地的“指紋”特征。

（5）對(duì)中國(guó)三個(gè)產(chǎn)地314顆鉆石進(jìn)行了傅里葉變換紅外光譜分類比較研究，確認(rèn)我國(guó)所產(chǎn)鉆石紅外光譜類型主要為IaAB型，其次為IaB型和IaA型。山東鉆石的類型相對(duì)豐富，IaA、IaB和IIa型鉆石的比例均高于遼寧和湖南兩地。而湖南IaA型鉆石比例偏低，證實(shí)了三個(gè)產(chǎn)地的鉆石中普遍存在H雜質(zhì)。而被測(cè)樣品中，除IIa型鉆石外，所有樣品均顯示出與{111}滑移面有關(guān)的吸收峰，表明三個(gè)產(chǎn)地金剛石/鉆石中普遍存在塑性變形。同時(shí)，首次對(duì)鉆石進(jìn)行了系統(tǒng)的面掃描分析，根據(jù)顯微紅外光譜譜圖定量計(jì)算出鉆石中的氮含量并進(jìn)行填圖示蹤，證實(shí)鉆石生長(zhǎng)過(guò)程中鉆石類型的轉(zhuǎn)變是普遍存在的現(xiàn)象，鉆石生長(zhǎng)過(guò)程中氮的含量和聚集度是不斷變化的，且成核階段氮含量可高于或低于其他生長(zhǎng)階段，不同生長(zhǎng)階段氮雜質(zhì)含量變化不具有單向變化規(guī)律，顯示鉆石生長(zhǎng)過(guò)程中地幔流體碳和氮存在復(fù)雜的交換，不同產(chǎn)地鉆石中氮含量頻率分布及NB（% ）/ N（T）特征存在一定區(qū)域性差異；鉆石中碳和氮含量并不存在嚴(yán)格的相關(guān)性。

（6）在前人研究工作基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)中國(guó)三個(gè)產(chǎn)地192顆鉆石原石的包裹體進(jìn)行常規(guī)顯微鏡、掃描電鏡、拉曼光譜、電子探針成分及激光燒蝕等離子發(fā)射光譜與質(zhì)譜的系統(tǒng)研究，確認(rèn)了山東和遼寧金剛石/鉆石以P型包裹體為主，而湖南沅水流域金剛石/鉆石P型和E型包裹體比例接近；首次同時(shí)在三個(gè)產(chǎn)地均發(fā)現(xiàn)了共生于同一金剛石/鉆石中的橄欖巖型和榴輝巖型包裹體組合（P+E型）；在湖南砂礦鉆石中發(fā)現(xiàn)確認(rèn)了原生藍(lán)晶石礦物包裹體及金紅石、柯石英包裹體組合，顯示湖南鉆石形成過(guò)程中巖石圈地?？赡艽嬖诠爬系牡貧の镔|(zhì)。這一認(rèn)識(shí)對(duì)于進(jìn)一步研究揚(yáng)子克拉通的組成及演化具有重要啟示。

根據(jù)橄欖石拉曼壓力計(jì)、石榴子石-橄欖石共生礦物對(duì)的Ni溫度計(jì)以及前人的研究成果，獲得的湖南金剛石/鉆石形成時(shí)地幔溫度范圍為1109～1327℃，壓力為4～6GPa，形成深度133～192km，確認(rèn)華北克拉通和揚(yáng)子克拉通在金剛石/鉆石形成時(shí)存在難熔的巖石圈地幔，金剛石/鉆石形成時(shí)地幔具有明顯的不均一性；湖南金剛石/鉆石中包裹體與山東、遼寧金剛石/鉆石包裹體的類型組合及其地球化學(xué)特征不同，顯示出揚(yáng)子克拉通和華北克拉通巖石圈組成及演化過(guò)程存在的差異；湖南砂礦金剛石/鉆石與西澳和非洲榴輝巖型金剛石/鉆石中包裹體類型組合類似，除了顯示湖南砂礦金剛石/鉆石的原生礦來(lái)源可能和鉀鎂煌斑巖相關(guān)（榴輝巖型金剛石/鉆石具有更大的重要性），還可能暗示了湖南金剛石/鉆石形成時(shí)巖石圈地?？赡艽嬖诠爬系貧の镔|(zhì)或者陸殼物質(zhì)參與了地幔對(duì)流和再循環(huán)過(guò)程。上述成果對(duì)認(rèn)識(shí)湖南金剛石/鉆石來(lái)源的多樣性、確定今后找礦方向具有明顯的意義，為我國(guó)鉆石找礦提供了新的重要認(rèn)識(shí)。

（7）利用加拿大同位素研究所（CCIM）的SIMS（Cameca IMS-1280離子探針）對(duì)我國(guó)三個(gè)產(chǎn)地鉆石進(jìn)行了精細(xì)的碳同位素分層原位測(cè)試（123個(gè)點(diǎn)）。結(jié)果顯示，遼寧瓦房店鉆石的41個(gè)點(diǎn)δ13C的變化范圍為-6.0‰～-2.6‰；平均值為-3.9‰；山東蒙陰鉆石56個(gè)點(diǎn)δ13C值的變化范圍在-5.6‰～-2.0‰之間，平均值為-3.6‰，湖南樣品碳同位素δ13C的變化范圍為-8.6‰～-3.0‰，平均-6.1‰。遼寧金剛石的碳同位素組成范圍最窄，湖南最寬。碳同位素原位測(cè)試結(jié)果顯示，遼寧和山東的鉆石生長(zhǎng)具有更多的期次，變化復(fù)雜，在鉆石結(jié)晶晚期碳同位素大部分呈現(xiàn)變輕趨勢(shì)；而湖南沅水鉆石則變化較為簡(jiǎn)單、平緩，大部分晚期出現(xiàn)變重的趨勢(shì)。上述結(jié)果顯示出鉆石結(jié)晶時(shí)華北克拉通和揚(yáng)子地臺(tái)巖石圈地幔流體或熔體碳同位素組成或來(lái)源上具有一定的差異性，但有關(guān)的變化規(guī)律仍然需要更多測(cè)試結(jié)果的證實(shí)。

（8）首次系統(tǒng)地對(duì)世界25個(gè)地區(qū)金剛石/鉆石及我國(guó)三個(gè)產(chǎn)地金剛石/鉆石的寶石礦物學(xué)特征進(jìn)行了綜合比較。通過(guò)對(duì)9個(gè)產(chǎn)地金剛石/鉆石中E型石榴子石包裹體的元素含量分組統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地來(lái)源的金剛石/鉆石E型石榴子石包裹體的FeO、MgO、CaO三種組分的含量分組聚類后有一定的差異性，建立了判別方程，證實(shí)E型石榴子石的成分是一種潛在的指紋性特征，可以為產(chǎn)地來(lái)源的判斷提供量化參數(shù)。通過(guò)比較，確認(rèn)鉆石（礦）形成時(shí)間、礦物學(xué)特征（特別是晶形及其組合）、氮雜質(zhì)、包裹體特征和碳同位素特征等要素組合，對(duì)于金剛石/鉆石產(chǎn)地來(lái)源的確定具有明顯的重要性。理論上，如果可以確認(rèn)某個(gè)礦區(qū)金剛石/鉆石的上述特征，在存在國(guó)際金剛石/鉆石產(chǎn)地完整數(shù)據(jù)庫(kù)前提下，可以通過(guò)這些要素組合進(jìn)行單一礦區(qū)典型鉆石包裝樣品（指具有代表性的混合樣品）的產(chǎn)地來(lái)源進(jìn)行判別。

綜上所述，本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)中國(guó)三個(gè)主要鉆石產(chǎn)地形成地質(zhì)背景，結(jié)晶礦物學(xué)特征及包裹體地球化學(xué)，原位碳同位素分析，創(chuàng)新性地將寶石學(xué)和地質(zhì)地球化學(xué)的研究結(jié)合起來(lái)，在綜述世界重要克拉通不同產(chǎn)地鉆石特征的基礎(chǔ)上，首次系統(tǒng)提出了我國(guó)三個(gè)產(chǎn)地來(lái)源組合特征及其與國(guó)際其他產(chǎn)地來(lái)源鉆石的區(qū)別，研究成果對(duì)支撐我國(guó)參與聯(lián)合國(guó)金伯利進(jìn)程的工作具有重要參考價(jià)值。

茶葉中經(jīng)常說(shuō)到的“花色”指的是什么？是指茶樹開花后花的顏色嗎？

茶葉中的化學(xué)成分雖如此復(fù)雜，但是，將其主要成分歸納起來(lái)只有十幾種。茶葉中化學(xué)成分的分類如下：
一、水分水是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。植物體內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)變化、物質(zhì)的形成和轉(zhuǎn)變，都離不開水。同樣，水也是茶樹生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，但水分在茶樹體內(nèi)各部位的分布是不均勻的，生命活動(dòng)新陳代謝旺盛的部位水份含量高。幼嫩的茶樹新梢中一般含水75－78％，葉片老化以后含水量減少。不同茶樹品種、自然條件以及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，使鮮葉的水分含量也相同。茶樹體內(nèi)水分可分為自由水和束縛水兩種。自由水主要存在于細(xì)胞液和細(xì)胞間隙中，呈游離狀態(tài)。茶葉中的可溶性物質(zhì)如茶多酚、氨基酸、咖啡堿、無(wú)機(jī)鹽等溶解在這種水里。水分在制造過(guò)程中參與一系列生化反應(yīng),也是化學(xué)反應(yīng)的重要介質(zhì)。因此，控制水分含量也是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，茶葉中除自由水外還有一種束縛水，它與細(xì)胞原生質(zhì)相結(jié)合，呈原生質(zhì)膠體而存在。鮮葉在制茶過(guò)程中，水分都有不同程度的減少。由于水分減少，解除了葉細(xì)胞的膨壓，細(xì)胞液濃縮，從而激發(fā)了細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)成分的一系列變化，使鮮葉適合于加工要求。因此，正確控制制茶過(guò)程中的水分變化，是制茶的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，是保證制茶品質(zhì)的關(guān)鍵。鮮葉經(jīng)過(guò)加工制成干茶以后，絕大部分都已蒸發(fā)散失，最后一般只要求保留4－6％的水分。因此，通常需要2kg多鮮葉才能制造0.5kg干茶。成品茶含水量根據(jù)茶類不同要求而異。一般認(rèn)為，成品茶含水量控制在3-5%以內(nèi)，在合理的貯藏條件下，品質(zhì)比較穩(wěn)定，不易劣變。廣義而言，茶葉中除了水分以外，其余都是干物質(zhì)，作為飲料的茶葉，其干物質(zhì)中約有35－45％的物質(zhì)是能溶于沸水的，這部份能溶于沸水的物質(zhì)統(tǒng)稱為“水浸出物”，由于鮮葉的老嫩不同，其所制成的茶葉的水浸出物含量也不相同。水浸出物中包含著各種各樣的物質(zhì)，諸如茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖、果膠、無(wú)機(jī)成份、維生素、水溶色素和芳香物質(zhì)等。茶湯品質(zhì)好壞就決定于各種物質(zhì)的種類，數(shù)量及其組成比例。
二、茶多酚　 茶多酚是茶葉中酚類物質(zhì)的總稱。主要由三十多種酚類物質(zhì)組成，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兒茶素，黃酮類物質(zhì)，花青素和酚酸等四大類。其中兒茶素的含量最高所占比例最大，約占茶多酚總量的70％左右，不同品種有所差異，高的可達(dá)80％以上，低的也有50％左右。茶多酚是茶樹生理最活躍的部分。在茶樹幼嫩的，新陳代謝旺盛的，特別是光合作用強(qiáng)的部位合成最多。因此，芽葉愈嫩，茶多酚愈多，隨著新梢成熟，含量逐漸下降。 茶葉的兒茶素類物質(zhì)一般含量為10－25％，主要由以下六種兒茶素組成：L—EGC；D.L—GC；L—EC；D.L—C；L—EGCG；L—ECG。最后兩種兒茶素一般又稱為酯型兒茶素，前四種通常稱為非酯型兒茶素。茶葉鮮葉中酯型兒茶素含量最多，所占比例也最大，L—EC和 D.L—C含量最少。各種兒茶素的含量和比例是隨品種、老嫩、季節(jié)、栽培條件不同而變化的。兒茶素在制茶過(guò)程中的變化相當(dāng)顯著，也相當(dāng)重要，與茶葉的色、香、味均有密切關(guān)系。酯型兒茶素收斂性較強(qiáng)，帶苦澀味；非酯型兒茶素收斂性較弱。在制茶過(guò)程中，兒茶素被氧化聚合，形成TF、TR、TB等一系列氧化聚合產(chǎn)物，對(duì)紅茶的品質(zhì)特征起著決定性作用。茶黃素（TF）橙黃明亮，味辛辣，與咖啡堿結(jié)合，使滋味變得更為鮮爽；茶紅素（TR）呈棕色，是茶湯紅艷的主要成分，與蛋白質(zhì)結(jié)合，生成難溶的棕紅色物質(zhì)，使葉質(zhì)變紅。在TF和TR兩者含量多、TF含量高時(shí)，茶湯紅亮，“金圈”明顯，滋味濃鮮；TR比例高時(shí)，湯色紅暗、滋味濃醇。黃酮類物質(zhì)又稱花黃素，多以糖甙的形式存在于茶葉中，屬于黃酮和黃酮醇類。綠茶中存在的黃酮及其糖甙有21種，其中較重要的有牡蠣甙皂草甙等。黃酮醇物質(zhì)有十多種，由于分子結(jié)構(gòu)不同可分為三類：（一）山奈酚及其糖甙；（二）槲皮素及其糖甙；（三）楊梅酮及其糖甙。茶葉中黃酮類物質(zhì)總含量為1－2％。黃酮類物質(zhì)是構(gòu)成綠茶湯黃綠色的主要物質(zhì)。據(jù)研究綠茶湯中已發(fā)現(xiàn)有十九種?；ㄇ嗨赜址Q花色素。茶樹在高溫干旱季節(jié)不少品種大量的紫色芽葉出現(xiàn),這就是花青素形成積累的緣故,紫色芽葉中花青素含量往往高達(dá)0.5 — 10％以上?；ㄇ嗨鼐哂忻黠@的苦味，對(duì)品質(zhì)不利。茶葉中發(fā)現(xiàn)的花青素有薔薇花色素，飛燕草花色素，青芙蓉花青素以及它們的糖甙。茶葉中酚酸的含量較少，主要包括有沒食子酸、茶沒食子素、鞣花酸、綠原酸、咖啡酸、對(duì)香豆酸等，其中以沒食子酸和茶沒食子素含量較多。茶多酚的總量約占鮮葉干物質(zhì)的三分之一，這是茶樹新陳代謝的重要特征。兒茶素的生物合成途徑，至今雖然沒有完全弄清楚，但是大量試驗(yàn)已證明，兒茶素基本結(jié)構(gòu)的形成與糖代謝密切相關(guān)，茶葉中兒茶素、花青素和黃酮類物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)極為相似。茶多酚含量及組成變化很易受外界條件的影響，是形成茶葉品質(zhì)的重要成分之一。 茶多酚是一類生理活性物質(zhì)，茶多酚具有維生素P的功能，能調(diào)節(jié)人體血管壁的滲透性，增強(qiáng)微血管的韌性。與維生素C協(xié)同作用，效果更為明顯，對(duì)某些心臟病有一定療效，可預(yù)防動(dòng)脈和肝臟硬化，還有解毒、止瀉、抗菌等藥理作用。
三、蛋白質(zhì)和氨基酸茶葉中的氨基酸是氮代謝的產(chǎn)物。是茶樹吸收氮素經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化而成的、土壤中的氨態(tài)氮或硝態(tài)氮被茶樹吸收后，轉(zhuǎn)化成氨再通過(guò)酮戍二酸的還原氨化作用，形成了某種氨基酸，然后再通過(guò)轉(zhuǎn)氨作用與氨基酸的相互轉(zhuǎn)變，就形成了各種各樣的氨基酸。茶葉中的氨基酸在代謝過(guò)程中，通過(guò)氧化，水解等一系列作用進(jìn)行脫氨而轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)，脫氨及脫羧作用形成的游離氨及胺類在酰胺的作用過(guò)程中，轉(zhuǎn)化成天門冬酰胺，谷氨酰胺和茶氨酸等物質(zhì)。氨基酸和蛋白質(zhì)都是茶葉中的重要含氮物質(zhì)，很多氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，茶葉中的蛋白質(zhì)含量最高達(dá)22％以上，但絕大部份不溶于水，所以飲茶時(shí)，人們并不能充分利用這些蛋白質(zhì)。能溶于水的蛋白質(zhì)通常稱為“水溶蛋白”，其含量?jī)H有1－2％。茶葉中的蛋白質(zhì)由谷蛋白、xxx、球蛋白和精蛋白所組成，其中以谷蛋白所占比例最大，約為蛋白總量的 80％，其它幾種蛋白含量較少。能溶于水的是xxx，這種蛋白質(zhì)對(duì)茶湯的滋味有積極作用。茶葉中的氨基酸種類甚多，已發(fā)現(xiàn)的有25種以上。主要有：茶氨酸、天門冬氨酸、天門冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、絲氨酸、丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。氨基酸的總含量因品種、季節(jié)、老嫩等因素的不同而有較大的變化，幼嫩的茶葉中一般含有2－4％，上述的十幾種氨基酸中，以茶氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、精氨酸等含量較高，其中尤以茶氨酸的含量最為突出，約占游離氨基酸總量的50-60％以上，嫩芽和嫩莖中所占比例更大；谷氨酸次之，約占總量的13—15%；天門冬氨酸又次之，約占總量的10%。這三種氨基酸占游離氨基酸總量的80%左右。茶樹大量合成茶氨酸，是茶樹新陳代謝的特點(diǎn)之一，到目前為止，除了在一種蕈內(nèi)和茶樹中發(fā)現(xiàn)有少量這種氨基酸外，其它植物中還尚未發(fā)現(xiàn)?！?純結(jié)晶茶氨酸為無(wú)色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)為217—218℃，極易溶于水（可溶于2.6倍冷水中），是構(gòu)成茶葉鮮爽味的重要物質(zhì)。泡茶時(shí)，茶葉中的氨基酸可泡出81%。 氨基酸大多具有鮮味。有的氨基酸還帶有香氣，如苯丙氨酸類似玫瑰花香，丙氨酸、谷氨酸類似花香，茶氨酸類似焦糖香等。氨基酸與鄰醌作用，能生成具有香氣的醛類物質(zhì)，如纈氨酸轉(zhuǎn)化為異丁醛，亮氨酸轉(zhuǎn)化為異戊醛，丙氨酸轉(zhuǎn)化為乙醛等。在制茶過(guò)程中，部分蛋白質(zhì)在酶的作用下水解為氨基酸，有利于提高茶葉品質(zhì)。
四、芳香物質(zhì)芳香物質(zhì)是茶葉中種類繁多的揮發(fā)性物質(zhì)的總稱，習(xí)慣上稱為芳香油。芳香物質(zhì)在茶葉中含量并不多，但對(duì)茶葉品質(zhì)起著重要的作用。 一般鮮葉中的含量不到0.02％，綠茶中約含0.005—0.02％，紅茶葉含量較多，含有0.01—0.03％，茶葉中芳香物質(zhì)的含量雖然不多，但由于組成各類茶葉香氣的芳香物質(zhì)多達(dá)三百余種，這些物質(zhì)不同的組合就構(gòu)成了各種類型的香氣。經(jīng)分析鑒定，鮮葉中以含醇類及部份醛類、酸類等化合物為主，不過(guò)五十多種左右，其香氣特征以青草氣為主，綠茶一般都經(jīng)過(guò)殺青和烘炒，含碳?xì)浠衔?、醇、酸類和含氮化合物，使香氣帶有青香和栗香，約有107種，紅茶因經(jīng)過(guò)萎凋和發(fā)酵，制茶中增加的香氣成分更多，其中以醇、醛、酮、酯、酸類化合物為主，其組成香氣成分的芳香物質(zhì)多達(dá)200余種。組成茶葉香氣的芳香物質(zhì)，應(yīng)用氣相色譜法分析研究的結(jié)果，歸納起來(lái)可分為十一大類：碳?xì)浠衔?、醇類、酮類、酯類、?nèi)酯類、酸類、酚類、含氧化合物、含硫化合物和含氮化合物。各種香氣物質(zhì)，由于分別含有羥基、酮基、醛基等發(fā)香基團(tuán)而形成各種各樣的香氣。茶葉中的各種芳香物質(zhì)各有各的香氣特點(diǎn)，鮮葉中大量存在的是順式青葉醇，有濃厚的青草氣，制成綠茶以后，以含吲哚、紫羅酮類化合物、苯甲醇、沉香醇、已烯醇和吡嗪化合物為主；制成紅茶以后，以沉香醇及其氧化物、已烯醇、水楊酸甲酯、已酸等為主，茶葉中香氣物質(zhì)，除了以上介紹的芳香物質(zhì)以外，某些氨基酸及其轉(zhuǎn)化物，氨基酸與兒茶素鄰醌的作用產(chǎn)物都具有某種茶香。上述芳香物質(zhì)，其沸點(diǎn)差異很大，低的只有幾十度至100多度，高的可達(dá)200多度，例如占鮮葉芳香物質(zhì)60％的青葉醇，具有強(qiáng)烈的青臭氣，但由于其沸點(diǎn)只有157℃，高溫殺青時(shí)，絕大部份揮發(fā)散失，而高沸點(diǎn)的芳香物質(zhì)，如沉香醇（即芳樟醇），香葉醇、苯乙醇、茉莉酮酸、香葉酯等就保留較多，從而使茶葉形成特有的清香，花香和果香等等。茶葉中芳香物質(zhì)的來(lái)源，有的是新梢生育過(guò)程中在茶樹體內(nèi)合成的，但大部份是在制茶過(guò)程中，由其它物質(zhì)轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。綠茶殺青、烘炒的熱化作用；紅茶萎凋、發(fā)酵過(guò)程的生化作用；烏龍茶做青過(guò)程的酶促氧化都是產(chǎn)生大量香氣物質(zhì)的重要來(lái)源。
五、生物堿茶葉中含有多種的嘌呤堿，其中主要成分是咖啡堿，它所占的比例相當(dāng)大。此外，還含有少量的茶葉堿、可可堿等。 咖啡堿是一種很弱的堿，味苦。純品具有絹絲光澤的無(wú)色針狀結(jié)晶，從水中結(jié)晶而出時(shí)，帶有一分子結(jié)晶水。加熱至100℃失去水分。熔點(diǎn)230℃，但在120℃時(shí)，開始升華。微溶于冷水，隨著水溫提高而溶解度逐漸加大。在乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑中溶解度較小，但易溶于氯仿。 茶葉中咖啡堿約含2－5％，咖啡堿的生物合成途徑與氨基酸、核酸、核苷酸的代謝緊密相連，所以咖啡堿也是在茶樹生命活動(dòng)活躍的嫩梢部份合成最多，含量最高。咖啡堿是含氮物質(zhì)的一種，屬氮代謝產(chǎn)物，因此，含量多少與施用氮肥的水平有關(guān)。 在制茶過(guò)程中，咖啡堿略有減少，由于咖啡堿在120℃時(shí)開始升華，如果烘焙溫度超過(guò)120℃時(shí)，損失量可能要多些。 咖啡堿在茶湯中與茶多酚、氨基酸結(jié)合形成絡(luò)合物，具鮮爽味，有改善茶湯滋味的作用。這種絡(luò)合物在茶湯冷卻后，能離析出來(lái)，形成乳狀的“冷后渾”，這是茶湯優(yōu)良的標(biāo)志。 咖啡堿作為藥用，具有興奮中樞神經(jīng)，加強(qiáng)肌肉收縮的能力，消除疲勞的作用。在藥理上具有利尿強(qiáng)心和防高血壓的作用。此外，還有加速肝的解毒作用，減輕煙堿和酒精的毒害。
六、糖類茶葉中糖類包括單糖、雙糖和多糖三類，有幾十種之多，其含量為20－30％。茶葉中的糖類化合物都是由光合作用合成、代謝轉(zhuǎn)化而形成的，因此，糖類化合物的含量與茶葉產(chǎn)量密切相關(guān)。茶葉中的單糖包括：葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、核糖、木酮糖、阿拉伯糖等，其含量約為0.3—1％；茶葉中的雙糖包括：麥芽糖、蔗糖、乳糖、棉子糖等，其含量約為0.5—3％；單糖和雙糖通常都易溶于水，故總稱可溶性糖，具有甜味，是茶葉滋味物質(zhì)之一。茶葉中的單糖和雙糖在代謝過(guò)程中，在一系列轉(zhuǎn)化酶的作用下，易于轉(zhuǎn)化成其他化合物。廣義而言，茶葉中的茶多酚，有機(jī)酸、芳香物質(zhì)，脂肪和類脂等物質(zhì)都是糖的代謝產(chǎn)物，糖類物質(zhì)又是重要的呼吸基質(zhì)，因此，糖類的合成和轉(zhuǎn)化是茶樹生命活動(dòng)的重要因素。茶葉中的單糖和雙糖不僅是滋味物質(zhì)，而且在制茶過(guò)程中參與茶葉香氣的形成。某些茶葉具有“板栗香”、“甜香”或“焦糖香”，這些香氣的形成往往與糖類的變化，糖與氨基酸、有機(jī)酸、茶多酚等物質(zhì)相互作用有關(guān)。 茶葉中的多糖通常指的是淀粉、纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)，它們約占茶葉干物質(zhì)的20％以上，其中淀粉只含有1－2％，含量較多的是纖維素和半纖維素，約含9－18％。淀粉在茶樹體內(nèi)是作為貯藏物質(zhì)而存在的。因此，在種子和根中含量較豐富。纖維素類物質(zhì)是茶樹體細(xì)胞壁的主要成分，整個(gè)茶樹就靠纖維素、半纖維素和木質(zhì)素起支撐作用而生長(zhǎng)。茶葉中的多糖類物質(zhì)一般不溶于水，含量高是茶葉老化，嫩度差的標(biāo)志。如鮮葉采摘不及時(shí)，纖維素增加，組織老化，使茶葉外形粗松，內(nèi)質(zhì)下降。茶葉中的糖類化合物，除上述糖類物質(zhì)外，還有很多與糖有關(guān)的物質(zhì)，其中主要包括：果膠、各種酚類的糖甙、茶皂甙、脂多糖等。果膠質(zhì)是茶葉中的一種膠體物質(zhì)，是由糖代謝形成的高分子化合物，其含量約占茶葉干重的4％。其可溶于水的果膠稱為水溶性果膠，其含量約占果膠質(zhì) 0.5—2％，是形成茶湯厚味和干茶色澤光潤(rùn)度的組分之一。除了水溶性果膠外，其余屬原果膠，不溶于水，是參與構(gòu)成細(xì)胞壁的成份。茶皂甙又稱茶皂素，存在于茶樹種子、葉、根、莖中，種子中含量最高，約含1.5—4.0％。通常將種子中的皂素稱為茶籽皂素，而茶葉中的皂素稱為茶葉皂素。茶皂素味苦而辛辣，在水中易起泡，粗老茶的粗味和泡沫可能與茶皂素有關(guān)。茶皂素是由木糖、阿拉伯糖、半乳糖等糖類和其它有機(jī)酸等物質(zhì)結(jié)合成的大分子化合物。茶葉皂素一般含量約為0.4％，如含量過(guò)高就可能影響茶湯的味質(zhì)。　 茶葉中的脂多糖是類脂和多糖等物質(zhì)結(jié)合在一起的一種大分子物質(zhì)，其中50％左右是類脂，30－40％是糖類，10％左右是蛋白質(zhì)等其它物質(zhì)。茶葉中脂多糖的含量約為0.5-10％，提取出的脂多糖，進(jìn)行活動(dòng)物注謝試驗(yàn)有抗輻射的功效，已引起國(guó)內(nèi)外研究工作者的興趣。
七、茶葉色素廣義而言，茶葉色素是指茶樹體內(nèi)的色素成分和成茶沖泡后，形成茶湯顏色的色素成分。包括葉綠素、胡蘿卜素、黃酮類物質(zhì)、花青素及其它茶多酚的氧化產(chǎn)物，TF、TR、TB等。葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素不溶于水，統(tǒng)稱為脂溶性色素，黃酮類物質(zhì)，花青素、TF、TR和TB能溶于水，統(tǒng)稱為水溶性色素。脂溶性色素對(duì)干茶的色澤和葉底色澤均有很大的影響，而水溶性色素決定著茶湯的湯色。茶葉中的葉綠素的含量一般為0.3—0.8％，葉綠素主要是由蘭綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b所組成。通常茶樹的葉子，葉綠素a的含量要比葉綠素b含量高2－3倍，所以葉子通常呈深綠色的，但是幼嫩的葉子、葉色淡，有時(shí)呈黃綠色，那是葉綠素b的含量相對(duì)較高的緣故。品種與氣候因子對(duì)葉綠素a、b的比例也會(huì)產(chǎn)生影響。葉綠素在制造過(guò)程中有著不同程度的分解破壞。紅茶葉綠素破壞較多，綠茶破壞較少。葉綠素存在于茶樹葉片組織的葉綠體中，接受光能進(jìn)行光合作用，有效的把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并把無(wú)機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)代謝形成各種各樣的有機(jī)物，用以維持茶樹正常的生長(zhǎng)發(fā)育。胡蘿卜素在茶葉中一般含量為0.02—0.1％，葉黃素為0.01—0.07％,為黃色－橙黃色物質(zhì)。這類色素在茶葉中已發(fā)現(xiàn)的大約有十五種，統(tǒng)稱為類胡蘿卜素，含量較多的有β─胡蘿卜素、葉黃素、堇黃素、α—胡蘿卜素等。類胡蘿卜素也能吸收光能，對(duì)葉綠素進(jìn)行光合作用起著輔助作用。在制茶過(guò)程中，類胡蘿卜素易氧化，損失較多，葉黃素變化較小，當(dāng)葉綠素受到破壞后，就顯出黃色來(lái)。它們都不溶于水，不影響茶湯湯色，但它們是構(gòu)成葉底和干茶色澤的色素之一。 胡蘿卜素對(duì)人體具有維生素A的作用，可治眼疾如角膜炎。在制茶中經(jīng)降解后，可形成某些芳香物質(zhì)，如二氫?？麅?nèi)酯，提高茶葉品質(zhì)。黃酮類物質(zhì)和花青素屬多酚類化合物，呈黃色和黃綠色，不僅是綠茶湯色的主要組分，其氧化聚合物與紅茶湯色也有著密切的關(guān)系?；ㄇ嗨氐念伾S細(xì)胞液pH的變化，在酸性條件下花青素呈紅色。在堿性條件下呈蘭紫色，在茶樹體內(nèi)兒茶素、花青素和黃酮類是能互相轉(zhuǎn)化的。茶多酚在紅茶制造中氧化聚合形成的有色產(chǎn)物統(tǒng)稱為紅茶色素，紅茶色素一般包含茶黃素，茶紅素和茶褐素三大類物質(zhì)，茶黃素呈橙黃色，是決定茶湯明亮的主要成分。紅茶中約含0.3—2.0％，茶紅素呈紅色，是形成紅茶湯色的主要物質(zhì)，約含5－11％；茶褐素呈暗褐色是紅茶湯色發(fā)暗的主要成分，約含4－9％。其中與品質(zhì)關(guān)系密切的茶黃素，約由八種以上成分組成，通?？煞殖伤念悾?、茶黃素和異茶黃素等（3種）約占茶黃素總量的10-13％；2、茶黃素單沒食子酸脂（2種）約占茶黃素總量的48-58％；3、茶黃素雙沒食子酸脂（1種）約占茶黃素的總量的30－40％；4、茶黃酸和茶黃酸沒食子酸脂（2種）只占茶黃素總量的0.2—0.3％。茶黃素形成的數(shù)量決定于制茶工藝，也決定于品種的生化特性。如何最大限度地提高茶黃素的含量，是一個(gè)值得研究的課題。
八、有機(jī)酸茶葉中含有多種數(shù)量較少的游離有機(jī)酸。其中主要的有蘋果酸、檸檬酸、草酸、雞納酸和對(duì)－香豆酸等。有些有機(jī)酸與物質(zhì)代謝關(guān)系密切，如種子萌發(fā)時(shí)和新梢萌發(fā)時(shí)形成較多的有機(jī)酸，這是代謝旺盛的一種標(biāo)志。有些有機(jī)酸是香氣成分，如乙烯酸；有的本身雖無(wú)香氣，但在氧化或其它作用影響下，可轉(zhuǎn)化為香氣成分，如亞油酸；有的是香氣成分良好的吸咐劑，如棕櫚酸。茶葉香氣成分中已發(fā)現(xiàn)的有機(jī)酸有廿五種，有些揮發(fā)的，有些非揮發(fā)的。沒食子酸等酚酸物質(zhì)是茶多酚代謝的產(chǎn)物，參與制茶過(guò)程的生化變化，對(duì)形成紅茶色素有直接影響。茶葉中草酸鈣含量為0.01％，在茶樹體內(nèi)，它與鈣質(zhì)形成草酸鈣晶體，在茶樹葉片解剖進(jìn)行顯微觀察中可以見到這種晶體，可作為鑒定真假茶葉的依據(jù)之一。
九、酶和維生素酶是一類具有生理活性的化合物，是生物體進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)的催化劑，它具有功效高、專一性強(qiáng)的特點(diǎn)。離開這類化合物，一切生物包括茶樹在內(nèi)就不能生存，茶樹物質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)化，也依賴于這種物質(zhì)的催化作用。如茶根中有了茶氨酸合成酶，就能有效地合成大量的茶氨酸；制茶中，多酚氧化酶能促使茶多酚氧化聚合形成茶黃素；蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解變成氨基酸；淀粉酶能使淀粉水解變成葡萄糖；烏龍茶加工主要技術(shù)環(huán)節(jié)都與酶的控制和利用有關(guān)。茶葉中的酶類很多而且復(fù)雜，歸納起來(lái)有幾大類：水解酶、糖甙酶、磷酸化酶、裂解酶、氧化還原酶、移換酶和同分異構(gòu)酶等。茶葉中的多酚氧化酶在制茶過(guò)程中起著重要的作用，對(duì)形成各種茶類的品質(zhì)風(fēng)格關(guān)系極大。隨著研究的進(jìn)展，目前運(yùn)用電泳技術(shù)已將多酚氧化酶分成五、六種同功酶（功能基本一致，但結(jié)果上稍有差異的酶類）。不同品種鮮葉發(fā)酵性能的差異，以及適制性上的差異，都與多酚氧化酶同功酶的組成與比例有關(guān)。最新研究結(jié)果，與烏龍茶品質(zhì)成因有關(guān)的酶類有多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、果膠酶、糖苷酶、蛋白酶和淀粉酶等，尤其是糖苷酶與烏龍茶香氣的形成有著密切的關(guān)系，茶葉中的β—櫻草糖苷酶被認(rèn)為是香氣形成的主要底物。蛋白酶可將茶葉中的蛋白質(zhì)水解成各種氨基酸，不僅能改善茶葉的香氣和鮮爽度，而且可減少不溶性的復(fù)合物的產(chǎn)生，提高茶湯的質(zhì)量。在烏龍茶加工過(guò)程中，盡管蛋白水解酶不能使氨基酸和可溶性蛋白在量上有較多的積累，但是就其進(jìn)一步參與各種反應(yīng)、轉(zhuǎn)化形成一系列芳香物質(zhì)來(lái)看，蛋白酶對(duì)烏龍茶特有品質(zhì)的形成，尤其是香味的發(fā)揮起著十分重要的作用。酶是一種蛋白體，就其組成來(lái)看，酶可分為兩大類，一類是由具有催化作用的蛋白構(gòu)成，稱為單成分酶；另一類是由蛋白質(zhì)部份（酶蛋白）與非蛋白酶部分（輔基）所構(gòu)成，稱為雙成分酶。酶的反應(yīng)速度各有自己最適的溫度和pH值，當(dāng)條件適宜時(shí)，就顯示出最大的活力；條件不適宜時(shí)，活力就受到影響或停止。溫度逐漸升高，活性隨之增強(qiáng)。一般溫度達(dá)到45-55℃時(shí)，作用最為強(qiáng)烈，超過(guò)此溫度，活性開始被抑制，在70-80℃溫度下，呈鈍化狀態(tài)；80℃以上，酶蛋白質(zhì)開始變性，活性受到破壞。雖各種不同的酶都有自己的要求，但一般都在30-50℃之間，溫度過(guò)高、過(guò)低都會(huì)影響酶活性，酶蛋白達(dá)到一定溫度時(shí)，即產(chǎn)生變性失去活性。同樣，各種不同酶要求酸堿度的也不同，各種酶只有在最適pH下，才能達(dá)到最大的活性。如多酚氧化酶在低于最適pH5.5時(shí)，其活性就越來(lái)越低。烏龍茶的做青就是要?jiǎng)?chuàng)造適宜條件，充分發(fā)揮和利用酶的作用，促使萜烯醇類糖甙的水解和多酚類等內(nèi)含物質(zhì)適度氧化，形成烏龍茶的色、香、味，以獲得優(yōu)良的制茶品質(zhì)。相反地烏龍茶的高溫殺青，其目的則是利用高溫迅速破壞酶的活性，固定已形成的品質(zhì)。茶葉中含有多種的維生素，有水溶性和脂溶性維生素兩大類，水溶性維生素包含維生素C、B1、B2、B3、B11、類維生素P、維生素B和肌酸等。茶葉中含量最多的是維生素C，高級(jí)綠茶中的含量可達(dá)0.5％，但質(zhì)量差的綠茶和紅茶中含量只有0.1％,甚至更少。茶葉中含有多種B族維生素，一般在100g干茶中含有15mg左右，B族維生素有多種功效，是人體不可缺少的維生素，茶葉中的兒茶素和黃酮類物質(zhì)具有維生素P的作用，可增強(qiáng)人體血管的彈性，對(duì)血管的硬化有輔助療效。茶葉中維生素B2（煙堿酸）的含量，100g干茶中約為100 mg左右，具有預(yù)防癩皮病、皮膚炎等。由于茶葉中富含各種維生素，因此飲茶不僅能解渴、提神，而且還具有一定的營(yíng)養(yǎng)意義。 茶葉中脂溶性維生素有維生素A、維生素D、維生素E和維生素K等。其中維生素A含量較多，維生素A是胡蘿卜素的衍生物，這些維生素因難溶于水，所以飲茶時(shí)為人們所利用的不多。
十、灰分（無(wú)機(jī)成分）茶葉經(jīng)過(guò)高溫灼燒后殘留下來(lái)的物質(zhì)總稱“灰分”，約占干物質(zhì)重的4-7％。茶葉的無(wú)機(jī)成分中含量最多的是磷、鉀，其次是鈣、鎂、鐵、錳、鋁、硫，微量成分有鋅、銅、氟、鉬、硼、鉛、鉻、鎳、鎘等。茶葉中的無(wú)機(jī)成分大部分是茶樹從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng)元素，氮、磷、鉀等是人們熟悉的大量營(yíng)養(yǎng)元素，其余大多統(tǒng)稱為微量元素。 灰分有純灰分和粗灰分之分。純灰分是指灰化的物質(zhì)中各元素的氧化物；粗灰分（總灰分）是指還有一些未經(jīng)灰化的碳粒和碳酸鹽。 灰分中有的可溶于水，稱為水可溶性灰分；有的不溶于水，稱為水不溶性灰分。水不溶性灰分經(jīng)強(qiáng)酸處理后，有的可溶于酸，稱為酸可溶性灰分；有的的不溶于酸，稱為酸不溶性灰分。水可溶性灰分在總灰分中所占的比例約在56-65%之間。 鉀與鈉是構(gòu)成的灰分都是水可溶性灰分，其余鈣、鎂、鐵、錳、磷、硅、硫等，有的可溶于水，有的不溶于水，也不溶于稀酸，各按其組成物性質(zhì)而異。 一般情況下，嫩葉總灰分含量較低，而老葉、茶梗中含量較高。不同品種的茶葉水溶性灰分含量也有差異。在制茶過(guò)程中，灰分的變化很小。如鮮葉灰分含量為4.97%，制成紅毛茶與綠毛茶后，分別為4.92%和4.93%。水溶性灰分含量的高低，可反映出成品茶品質(zhì)的好壞，品質(zhì)較好的茶葉水溶性灰分含量相對(duì)較多。 灰分含量是茶葉出口檢驗(yàn)項(xiàng)目之一，通常規(guī)定灰分含量不宜超過(guò) 6.5％?；曳趾窟^(guò)多是茶葉品質(zhì)差或是混入泥沙雜質(zhì)的緣故.

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