信陽(yáng)毛尖特征賦香成分的研究

劉曉博，龐曉莉，孔維婷，孟愛(ài)麗，司輝清

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400716)

信陽(yáng)毛尖茶是我國(guó)傳統(tǒng)名優(yōu)綠茶，產(chǎn)于河南信陽(yáng)，香高味鮮深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。其傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)主要分布在振雷山(丘陵區(qū))、天云山(淺山區(qū))、黑龍?zhí)?中山區(qū))、車(chē)云山(深山區(qū))等地。由于各茶區(qū)的生態(tài)條件和加工技術(shù)等的差異，使其品質(zhì)風(fēng)格各具特色，市場(chǎng)售價(jià)自有高低。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)信陽(yáng)毛尖茶的加工技術(shù)、常規(guī)成分與品質(zhì)的關(guān)系等內(nèi)容已有較多研究，任?。?］、楊靖［2］等利用超臨界 CO2技術(shù)對(duì)信陽(yáng)毛尖茶香氣組分進(jìn)行過(guò)初步研究，但不同產(chǎn)地信陽(yáng)毛尖茶的品質(zhì)風(fēng)格及成分組成尚無(wú)系統(tǒng)研究報(bào)道。本文擬采用固相微萃取法萃取茶葉香氣［3］，并用GC-MS聯(lián)用儀對(duì)其進(jìn)行香氣組分鑒定，同時(shí)結(jié)合感官審評(píng)，研究不同產(chǎn)地信陽(yáng)毛尖茶的香氣特征及其賦香成分，為信陽(yáng)毛尖茶的品質(zhì)鑒定和研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶樣 本實(shí)驗(yàn)所用茶樣取自信陽(yáng)毛尖茶傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)的丘陵(1、2 號(hào))、淺山(3、4 號(hào))、中山(5、6 號(hào))、深山(7、8號(hào))等不同產(chǎn)區(qū)，定點(diǎn)生產(chǎn)的商品茶，原料嫩度為一芽一葉和一芽二葉初展。各區(qū)都在2011年4月15日和20日同時(shí)取樣，各區(qū)每次取樣3份合并為一只樣品，共8只。

GC-MS-QP2010/PLUS聯(lián)用儀 島津國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司;手動(dòng)固相微萃取(SPME)進(jìn)樣器 美國(guó)Supelco公司;50/30μm DVB/CAR/PDMS 57328-U萃取頭 美國(guó)Supelco公司;15mL萃取瓶 重慶北碚玻璃儀器有限公司等。

表1 不同產(chǎn)區(qū)信陽(yáng)毛尖茶香氣特征感官對(duì)比分析結(jié)果Table 1 Sensory evaluation of aroma of Xinyangmaojian tea

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 信陽(yáng)毛尖茶香氣特征感官分析 在西南大學(xué)茶葉審評(píng)室，按照SN/T0917-2000規(guī)定方法操作。由3名從事綠茶加工和品質(zhì)審評(píng)的專(zhuān)業(yè)老師分別對(duì)樣品的干茶香氣、開(kāi)湯后的熱茶香氣和15min后的冷茶香氣進(jìn)行獨(dú)立審評(píng)，香氣特征的評(píng)語(yǔ)取兩人以上相同或相近的術(shù)語(yǔ)。

1.2.2 固相微萃取茶樣香氣 準(zhǔn)確稱(chēng)取磨碎的信陽(yáng)毛尖茶葉樣品1g，加入到15mL的萃取瓶中，同時(shí)加入分析純NaCl 0.5g［4-5］，混合均勻后加入已沸騰的超純水5mL，加橡膠蓋密封后置于70℃水浴鍋中平衡10min，然后用手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器將萃取頭插入萃取瓶中(不可接觸水面)萃取50min，萃取結(jié)束將萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口230℃下解析5min，每個(gè)樣品重復(fù)三次取平均值。

1.2.3 GC-MS分析條件取平均值 GC條件:DB-FFAP(30m×0.25mm×0.250μm)彈性石英毛細(xì)管柱;升溫程序?yàn)?/p>

進(jìn)樣口溫度 230℃，載氣為 He氣，柱流量1.0mL/min，不分流進(jìn)樣。

MS條件:離子源EI，離子化電壓70eV，離子源溫度230℃，質(zhì)譜掃描范圍40～400amu，發(fā)射電流150μA，檢測(cè)器1.00k V。

1.2.4 圖譜解析 人工解析GC-MS總離子流圖，用峰面積歸一法對(duì)香氣物質(zhì)進(jìn)行定量分析。首先對(duì)其進(jìn)行全部TIC峰積分，積分參數(shù)為斜率4000/min，半峰寬2sec，變參時(shí)間1000min;然后經(jīng)計(jì)算機(jī)與質(zhì)譜庫(kù)匹配，質(zhì)譜庫(kù)版本為NISTO5s.LIB和NISTO5.LIB，選擇匹配度≥80的峰號(hào);最后根據(jù)分子量、分子式以及分子結(jié)構(gòu)同時(shí)參閱相關(guān)文獻(xiàn)確定各個(gè)出峰物質(zhì)的名稱(chēng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 信陽(yáng)毛尖茶香氣特征感官分析

本文通過(guò)對(duì)信陽(yáng)毛尖茶4個(gè)產(chǎn)區(qū)8個(gè)樣品就不同產(chǎn)地信陽(yáng)毛尖茶的香氣特征進(jìn)行感官對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)表1。從表中可看出不同產(chǎn)地信陽(yáng)毛尖茶的香氣特征有較明顯的差異，丘陵和淺山區(qū)的以清香帶嫩香為主，中山和深山區(qū)的以清高帶栗香為主。從表中可看出，品級(jí)較高、加工較規(guī)范、傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)的信陽(yáng)毛尖茶香氣的基本特征為清香帶嫩香或栗香。

2.2 信陽(yáng)毛尖茶香氣成分分析

樣品經(jīng)固相微萃取后再由GC-MS分析得到4個(gè)產(chǎn)地8個(gè)樣品的總離子流圖，在1～8號(hào)樣的總離子流圖中的出峰數(shù)分別為:83、77、39、35、44、51、49和40。經(jīng)分析，產(chǎn)自丘陵區(qū)的信陽(yáng)毛尖茶單體香氣組分的強(qiáng)度較大，最大強(qiáng)度將近4×106，強(qiáng)度在106的峰有10個(gè);產(chǎn)自中山區(qū)的單體香氣組分最大的還不到3×106，強(qiáng)度在106的峰只有5個(gè);而淺山區(qū)和深山區(qū)的單體香氣組分最大強(qiáng)度均在1.5×106左右，強(qiáng)度在106的峰只有3～4個(gè)。由此可見(jiàn)在相同萃取分析條件下4個(gè)不同地點(diǎn)的信陽(yáng)毛尖茶在單體香氣組分強(qiáng)度上有很大區(qū)別，也直觀的反映了不同地區(qū)的信陽(yáng)毛尖茶香氣總濃度的差異。

4個(gè)產(chǎn)區(qū)8個(gè)樣品的香氣組分經(jīng)GC-MS分析檢測(cè)共鑒定出相對(duì)含量高于0.1%的成分有106種，見(jiàn)表2。各樣品共有香氣成分18種，其總含量平均達(dá)到72.60%，其中含量較高的8種單體香氣成分為:庚醛、壬醛、順-香葉醇、β-芳樟醇、順-茉莉酮、辛醇、α-蓽澄茄油萜及β-苯乙醇。這些香氣物質(zhì)對(duì)信陽(yáng)毛尖茶的品質(zhì)有重要影響，對(duì)其香氣特征的形成應(yīng)起關(guān)鍵性的作用。芳樟醇具有百合花香，香葉醇、苯乙醇、壬醛及辛醇均具有玫瑰花香，α-蓽澄茄油萜具有清淡的樟木香，順-茉莉酮?jiǎng)t具有強(qiáng)烈而愉快的茉莉花香，是構(gòu)成新茶香氣的重要成分［6］。此外還有具有清香的反-3-己烯醇也是新茶香的代表物質(zhì)之一，安息香酸-3-己烯酯又名安息香酸葉酯、己醛、香葉基丙酮及己酸-3-己烯酯均具有花香、水果香，反-橙花叔醇具有水果百合香韻，二氫-β-紫羅蘭酮具有桂花香，水楊酸甲酯具有濃的冬青油香，脫氫芳樟醇則具有木香、花香、涼香［7-8］;含量微少但種類(lèi)多的萜烯類(lèi)化合物，如:大根香葉烯、石竹烯、金合歡烯、香葉烯、α-衣蘭油烯、欖香烯、α-紫羅烯、石竹烯氧化物、莰烯、順-β-羅勒烯、β-蒎烯等均具有令人愉快的甜香，柑橘香或花香［9-11］;這些化合物綜合構(gòu)成了信陽(yáng)毛尖茶清香帶嫩香的基本香氣特征。

另有研究表明［12-13］，茶葉栗香的特征香氣成分是β-紫羅酮、順-茉莉酮、橙花叔醇、植醇、2，6-二叔丁基苯醌、1，4-二十烷二烯、5，8，11，14-花生四烯酸乙酯、十七烷、2-甲基十五烷、2，6，10-三甲基十六烷等。茶葉原料在熱化學(xué)作用下經(jīng)過(guò)“美拉德”反應(yīng)還形成了一些以吡嗪、吡喃、吲哚及吡咯等為主的具有“板栗香”、“焦糖香”的含氮化合物［6］。在信陽(yáng)毛尖茶的所有樣品中均鑒定出了較高含量的順-茉莉酮和含量較低的橙花叔醇、β-紫羅酮、2，2，6-三甲基-6-乙基四氫化-2H-吡喃-3-醇等;在多數(shù)茶樣中還鑒定出了十七烷、植醇、吲哚、苯胺乙烷等物質(zhì);此外在樣品6和樣品7中分別鑒定出含量相對(duì)較高的1-乙基-2-乙醛基-1H-吡咯和2-戊基呋喃。以上這些具有“板栗香”物質(zhì)的存在不僅豐富了信陽(yáng)毛尖茶的香氣，更使其香氣特征在清香持久的基礎(chǔ)上帶有栗香。但因?yàn)榭傮w含量較低，故多數(shù)茶樣中的栗香并不明顯。

表2 SPME與GC-MS聯(lián)用檢測(cè)分析信陽(yáng)毛尖茶揮發(fā)性香氣成分分析結(jié)果Table 2 Results of GC-MScoupled with SPME to detect and analysis Xinyangmaojian tea volatile aromatic composition

續(xù)表

表3 信陽(yáng)毛尖茶中各類(lèi)香氣組分?jǐn)?shù)及含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Table 3 Results of categories analysis of aroma components in Xingyangmaojian tea

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)信陽(yáng)毛尖茶香氣特征研究的報(bào)道較少，任?。?］等利用超臨界CO2流體技術(shù)萃取信陽(yáng)毛尖茶夏茶香氣的研究中發(fā)現(xiàn)酸類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量最高為29.98%。而本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一種酸類(lèi)物質(zhì)，這可能是由于取樣地點(diǎn)和季節(jié)不同所致，萃取條件不同也可能有一定影響。楊靖［2］以信陽(yáng)毛尖茶為原料利用超臨界CO2萃取香氣，共鑒定出28種香氣成分，其中作為特征香氣成分的芳樟醇、苯甲醇、橙花叔醇、順-茉莉酮、β-紫羅酮含量較高。這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相吻合，但本實(shí)驗(yàn)采用固相微萃取法萃取香氣鑒定出的香氣成分達(dá)百種數(shù)倍于前者。

由于8個(gè)樣品的產(chǎn)地、采摘時(shí)間和炒制方法的差異，故分析鑒定出的物質(zhì)總數(shù)及各類(lèi)香氣組分所占的比例有差異，如表3。除樣品6、7中醛類(lèi)相對(duì)含量最高外，在另6個(gè)樣品中均為醇類(lèi)的相對(duì)含量最高;樣品1、2中酮類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量最低且酯類(lèi)相對(duì)含量在20%左右，而在樣品5、6中則是酯類(lèi)的相對(duì)含量最低且不到1%。經(jīng)SPSS軟件采用歐氏距離最短距離法以8個(gè)樣品中的醇類(lèi)、醛類(lèi)、碳?xì)漕?lèi)化合物、酮類(lèi)、酯類(lèi)及其他含氧含氮類(lèi)物質(zhì)所含香氣成分的種數(shù)為變量做聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖1所示。以距離5為切點(diǎn)8個(gè)樣品可分為兩類(lèi)，即樣品1～2為一類(lèi)，樣品3～8為一類(lèi);在后一類(lèi)中，樣品3～4和樣品5～8可分為兩個(gè)小類(lèi)。由此可見(jiàn)不同產(chǎn)地的信陽(yáng)毛尖茶在香氣成分種數(shù)的分布上具有較明顯的地域性差異。丘陵區(qū)的兩個(gè)樣品不僅香氣組分總數(shù)最多，且其碳?xì)漕?lèi)化合物種數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他6個(gè)樣品。由此看出信陽(yáng)毛尖茶香氣各組分的相對(duì)含量分布具有較明顯的地域性。

圖1 聚類(lèi)分析柱形圖Fig.1 Dendrogram of Clustering analysis of Xingyangmaojian tea

3 結(jié)論

3.1 通過(guò)對(duì)信陽(yáng)毛尖茶四個(gè)不同產(chǎn)區(qū)的8個(gè)春茶樣品進(jìn)行感官對(duì)比分析表明，信陽(yáng)毛尖茶春茶香氣的總體特征為清香帶嫩香或栗香，丘陵和淺山區(qū)的以清香帶嫩香為主，中山和深山區(qū)的以清高帶栗香為主。

3.2 通過(guò)固相微萃取聯(lián)合GC-MS分析信陽(yáng)毛尖茶香氣組分，單個(gè)樣品的香氣成分?jǐn)?shù)在35～85之間，8個(gè)樣品共鑒定出相對(duì)含量高于0.1%的成分有106種，其中醇類(lèi)物質(zhì)含量最高，碳?xì)漕?lèi)化合物種類(lèi)數(shù)最多但含量均甚微。各樣品共有香氣成分18種，其總含量平均達(dá)到72.60%，相對(duì)含量較高的8種單體香氣成分為:順-香葉醇、β-芳樟醇、壬醛、庚醛、順-茉莉酮、辛醇、α-蓽澄茄油萜及β-苯乙醇。

3.3 經(jīng)SPSS軟件采用歐氏距離最短距離法做聚類(lèi)分析，結(jié)果表明，以距離5為切點(diǎn)8個(gè)樣品可分為兩大類(lèi)，即樣品1、2為一類(lèi)，樣品3～8為一類(lèi)，其中樣品3～4和樣品5～8可分為兩個(gè)小類(lèi)。由此看出不同產(chǎn)地的信陽(yáng)毛尖茶香氣的組分存在較明顯的地域差異。

［1］任健，楊京，劉鐘棟.超臨界CO2萃取毛尖香味成分的研究［J］.糧油食品科技，2004，12(3):44-45.

［2］楊靖.超臨界流體萃取茶葉香氣成分的研究［J］.食品科技，2008，6:83-85.

［3］司輝清，沈強(qiáng)，龐曉莉.國(guó)內(nèi)外天然香精油提取及檢測(cè)技術(shù)最新研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2010，31(2):374-377.

［4］Jose A B Baptista，Joaquim F da P Tavaresa，Rita C B Carvalhob.Comparison of catechins and aromas among different green teas using HPLC/SPME-GC［J］.Food Research International，1998，31(10):729-736.

［5］Li-Fei Wang，Joo-Yeon Lee，Jin-Oh Chung.Discrimination of teas with different degrees of fermentation by SPME-GC analysis of the characteristic volatile flavour compounds［J］.Food Chemistry，2008，109:196-206.

［6］宛曉春.茶葉生物化學(xué)［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007:40-43.

［7］方長(zhǎng)發(fā)，孫策，喬芳，等.頂空萃取結(jié)合氣相色譜一質(zhì)譜分析3種荔枝花中香氣成分［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2011，241(4):16-19.

［8］馮立國(guó)，生利霞，趙蘭勇，等.玫瑰花發(fā)育過(guò)程中芳香成分及含量的變化［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41(12):4341-4351.

［9］曹慧，李祖光，楊美丹，等.香水百合頭香成分的定量結(jié)構(gòu)-色譜保留關(guān)系研究［J］.分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2008，27(11):1198-1202.

［10］彭紅明.中國(guó)蘭花揮發(fā)及特征花香成分研究［D］.北京:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2009.

［11］司輝清，沈強(qiáng)，龐曉莉.臘梅花精油超臨界CO2萃取及GC-MS 分析［J］.食品科學(xué)，2010(2):134-137.

［12］司輝清，沈強(qiáng)，龐曉莉.新型花茶的香氣特征研究［J］.茶葉科學(xué)，2010，30(3):167-172.

［13］葉國(guó)注，江用文，尹軍峰，等.板栗香型綠茶香氣成分特征研究［J］.茶葉科學(xué)，2009，29(5):385-394.