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茶叶是我国重要的经济作物,然而目前茶叶的质量评价仍然以感官检验为主,建立科学、合理、客观的茶叶质量评价体系意义重大。本论文以不同种类、产地的茶叶为研究对象,建立了茶叶中挥发性成分、水溶性成分和重金属成分的分析方法,发展了若干新技术,对大量茶叶样本进行了较为系统的分析。采用上述方法得到的数据,建立了不同种类茶叶的分类模型,探讨了以茶叶指纹图谱及化学组分含量作为判别指标建立茶叶分类判别模型的可能性,为制定茶叶质量评价体系奠定基础。具体的内容及其研究结果如下:建立了茶叶中挥发性有机物的HS-SPME-GC-MS指纹图谱分析方法。对萃取纤维、萃取模式、萃取时间与解吸时间、萃取温度条件进行了摸索,采用100μm-PDMS萃取纤维,在90℃下直接固相微萃取萃取30min,进行GC-MS分析。利用三维GC-MS指纹图谱对65个茶叶样品进行表征,直观地反映各种类茶叶中香气成分的特征分布。对香气成分中的八大类化合物进行分析,发现各种类茶叶的香气成分来源不一,构成了茶叶各自的特征风味。找出了各种类茶叶中特征出现的化合物,部分化合物能表征茶叶的等级信息。建立了茶叶中八种儿茶素和三种生物碱的液相色谱分析方法。优化了样品前处理的方法并对分析方法进行了评价。对65个茶叶样品进行了分析,发现随着发酵程度的增加,表儿茶素类化合物的含量降低;酯型儿茶素GCG存在降解现象,使得降解产物GC在乌龙茶中含量最高。对泡茶过程中儿茶素及生物碱的溶出情况进行了研究,发现第二泡茶中儿茶素和生物碱的溶出最多。采用ICP-MS测定了不同茶叶中的34种矿质元素的含量。结果表明不同种类和产地茶叶有各自优势的金属离子存在。对稀土元素和铅元素在泡茶过程中的溶出情况进行了考察,发现茶叶中的稀土元素和铅元素水溶性不强,在水浸泡过程中溶出量平均值为14.3%和25.7%。采用化学计量学方法分析谱图数据,建立了六类茶叶的不同分类模型。对茶叶的不同类别进行区分,采用聚类分析和主成分分析,仅能对差异较大的类别进行区分。将GC-MS和LC方法的数据结合GA优化的支持向量机进行分类,训练集和预测集的分类准确率分别为99.50%和96.59%。