本研究基于乌龙茶傅立叶红外光谱和理化成分检测技术,主要采用多重比较分析、相关性、回归分析、逐步判别分析、聚类分析、一阶导数及二阶导数等方法,对水分、水浸出物、咖啡碱、儿茶素及其组分、茶多酚、氨基酸、茶氨酸、总灰分、粗纤维、矿物质(氟、镁、铝、钙、钾、锰、铜、锌、硒)和傅立叶红外光谱等共计11个项目进行了较深入的研究。试图寻找乌龙茶与其他茶类(红茶、绿茶、白茶)的判别因子,以建立不同茶类的判别函数并进行外部验证;分析了乌龙茶产地、品种间的显著差异,建立乌龙茶主要品种、产地的判别方程式,为乌龙茶国际标准提供参考。本研究结果表明:(1)乌龙茶主要理化成分因其生长的地理环境、加工工艺、品种特性、品质等级等不同而存在显著差异。不同产地间,广东乌龙茶水浸出物、茶多酚、咖啡碱、游离氨基酸均显著高于其他产地,滋味表现为浓强、鲜爽。不同品种间,理化成分差异较大,品种差异基本与产地差异一致,尤其是诏安八仙、广东单从的水浸出物、咖啡碱、酯型儿茶素、儿茶素总量、茶多酚含量显著高于其他品种。不同茶类间,主要呈味物质存在显著差异,特别是茶多酚及儿茶素类物质,由于氧化程度不同,差异明显。(2)基于理化成分的逐步判别分析表明,茶多酚、儿茶素及其组分、水浸出物、咖啡碱在不同茶类判别上贡献较大,总体判别的正确率达97.6%,判别效果较理想。判别过程中萃取出两个主成分,即儿茶素与多酚比、非酯型儿茶素,二者累积解释变异量为96.2%,再以这两个主成分为区别变量,判别不同茶类,其总体正确判别率为86.3%,能较好的代表整体区别效果,因而建议非酯型儿茶素、儿茶素/茶多酚为特征性指标。通过判别分析,我们得到了不同茶类的线性判别函数,为乌龙茶产品的判别提供依据。在产地判别分析中,通过主成分分析表明锌和儿茶素总量在两条判别函数上负荷最高,区别力最高,并且这两个主成分的累积贡献率可达100%,可较好区别各个产品或品种,总体判别的正确率达99%;而单独以矿物质元素做判别分析,其正确判别率为97.8%,二者判别效果上差异不大,说明矿质元素在产地判别上有一定优势;在品种判别分析中,总体判别正确率为90.30%,而单独以矿物质元素做判别分析,其正确判别率为86.8%,二者判别效果上有一定差距,但差异不大;并筛选出两条贡献较大的判别函数,累积解释变异量为73.5%,第一判别函数中,酯型儿茶素和咖啡碱的区别负荷较高,第二判别函数中,锌负荷最高。聚类分析结果表明,当λ=20时,基本将乌龙茶分为3大类,分别为类组1闽南乌龙茶,类组2闽北乌龙茶,类组3广东乌龙茶,虽然部分茶样误归入其它类组,但总体聚类效果比较好。(3)通过乌龙茶(红茶、绿茶、白茶)傅立叶红外光谱的测定,对其特征谱带在波数、形状和强度方面进行比较,为茶叶品质的鉴别提供了一种新的思路。不同等级乌龙茶在傅立叶红外光谱原图谱、一阶导数和二阶导数谱上均有细微差异;不同茶类在区段1800～1000cm-1处差异比较明显,能较好区分不同茶类。基于傅立叶红外光谱和逐步判别分析表明,从具共有峰的图谱中筛选出对区分茶类有显著性影响的特殊波长及其峰值:同步分析建模区分4种不同茶类时,依次有波长 1550 cm-1、波长 1710cm-1、波长 1740 cm-、波长 1730 cm-1、波长 1760 cm-1、波长1760 cm-1、波长 1700 cm-1 波长 1530 cm-1、波长1420 cm-1、波长1460 cm-1、波长 1390 cm-1、波长1100 cm-1、波长1260 cm-1的吸收峰被引入,其他波长吸收峰均被剔除,再代入判别和交叉验证正确判别率均达到83.8%。虽然判别效果不如理化成分判别理想,但是相对于理化成分检测,费用较节省,可以作为不同茶类判别的辅助手段,为不同茶类的判别提供一种新的鉴别方法。特定茶类鉴定模型的构建,逐步判别分析结果,乌龙茶、绿茶、红茶、白茶正确判别率分别为91%、94.3%、94.8%、96.7%,总体正判率为94.17%,说明特定茶类单独建立模型效果比同步分析模型效果好。通过对乌龙茶不同产地判别分析表明,正确判别率为91.4%,且筛选出的两条判别函数的累积解释变异量为100%;乌龙茶不同品种判别分析表明,正确判别率为70%,且筛选出的两条判别函数的累积解释变异量为64.4%,因此判别效果不太理想,如果能提高到三维空间上(三条判别函数上)分析,判别效果会更好。(4)利用红外光谱特殊峰位比值和乌龙茶主要理化成分含量,做相关性分析表明乌龙茶主要有机化学成分和矿物质与傅立叶红外光谱呈显著相关。根据相关性分析结果,分别以有机化学成分和矿物质为因变量,与有机化学成分和矿物质显著相关的波长比为回归分析的独立变量,做线性回归分析(分别以强行进入法和逐步回归法建立回归模型),其Sig.值表明水浸出物、咖啡碱、儿茶素总量等乌龙茶主要化学成分和镁、铝等主要矿物质与傅立叶红外光谱的回归模型均达显著;其中,咖啡碱、儿茶素总量、酯型儿茶素、茶多酚和铜的模型相关系数R均大于0.8,并对R值大于0.8的这几项理化成分建立回归方程。通过建立回归方程,试图阐释乌龙茶傅立叶红外光谱与理化成分的关系;建立了基于傅立叶红外光谱的部分理化成分回归模型,通过模型及回归方程式我们可以近似估算部分理化成分的相对含量,但还需要进一步的验证。