花香綠茶加工過程中的香氣變化研究

何郁菲，曹冰冰，梁敏敏，傅冬和*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙　410128；2.湖南省茶葉研究所，湖南長(zhǎng)沙　410125）

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花香綠茶加工過程中的香氣變化研究

何郁菲1,2，曹冰冰1，梁敏敏1，傅冬和1*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.湖南省茶葉研究所，湖南長(zhǎng)沙410125）

摘要：采用同時(shí)蒸餾萃取法（SDE）技術(shù)對(duì)花香綠茶中的香氣成分進(jìn)行萃取，并結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)對(duì)加工過程中的茶葉香氣成分進(jìn)行定性定量分析。共鑒定出108種香氣成分，包括醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、烴類以及其它含氮和含氧雜環(huán)化合物等多種組分。茶鮮葉通過加工，其香氣種類與相對(duì)含量均呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，低沸點(diǎn)的香氣物質(zhì)逐漸揮發(fā)而減少，高沸點(diǎn)香氣組分相對(duì)含量增加。通過搖青工藝的加入，花香顯露，此特點(diǎn)與烏龍茶相似，這可為綠茶加工工藝的改進(jìn)和品質(zhì)的提高提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：花香綠茶；加工過程；香氣成分

中國(guó)茶葉加工2016（2）: 51-56

茶葉香氣研究的歷史可追溯到18世紀(jì)末至19世紀(jì)初，系統(tǒng)的研究則起始于微量分析技術(shù)日益完善的20世紀(jì)五十年代中期。由于氣-質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)的應(yīng)用，在香氣研究的內(nèi)容、深度和廣度方面都有了重大進(jìn)展，過去需要很長(zhǎng)時(shí)間才能鑒定的微量成分得以實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”分析[1-2]。據(jù)Yamanishi等[3]研究，已檢測(cè)出的700多種茶葉香氣成分中，己知的有400多種化合物，包括碳?xì)浠衔铩⒋?、醛、酮、酸、酯和?nèi)酯、雜環(huán)化合物等十余個(gè)大類。茶葉香氣是茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)，除鮮葉中原有的90多種香氣成分外，主要是在加工過程中形成的[4]。

目前，對(duì)茶葉香氣的研究已不僅滿足于對(duì)新物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和鑒定，而是從不同品種、產(chǎn)地、茶類、茶季、鮮葉嫩度、加工、貯藏以及香氣物質(zhì)的形成、轉(zhuǎn)化機(jī)理等多個(gè)方面[5-13]的研究。茶葉香氣與加工工藝關(guān)系密切，加工工藝對(duì)香氣品質(zhì)的形成起著決定性作用。本文對(duì)花香綠茶加工過程中的香氣組成及變化規(guī)律進(jìn)行分析，旨在為綠茶加工工藝的改進(jìn)和品質(zhì)的提高提供參考。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

茶鮮葉于2014年4月采自湖南省岳陽(yáng)市湘陰縣鐵香茶葉有限公司基地“鐵香茗”品種的成熟葉，在加工各工序中分步采集樣品，分為：鮮葉樣品（樣品A）、搖青葉樣品（樣品B）、殺青葉樣品（樣品C）、揉捻葉樣品（樣品D）、成品茶樣品（樣品E）。

1.2主要儀器設(shè)備

AE240型電子天平、DHG-101型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱、DK-8D型電熱恒溫水浴鍋、SDE蒸餾萃取裝置、Agilent 7890-5975C型氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1茶樣香氣揮發(fā)油的提取

分別將各茶樣50 g置于同時(shí)蒸餾萃取裝置的1000 mL圓底燒瓶中，加入1000 mL熱去離子水，用電熱套加熱。另一側(cè)圓底燒瓶中加入蒸餾純化的乙醚50 mL，用50℃水浴加熱。樣品微沸且冷凝管有回流液出現(xiàn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，保持沸騰45 min。停止加熱后，加入少許無水硫酸鈉并置于冰箱中冷凍過夜脫水，氮?dú)鉂饪s除去大部分乙醚溶劑至1 mL，得到香氣揮發(fā)油，供GC-MS分析。1.3.2色譜分析條件

色譜柱為HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為氦氣（99.999%），流速為1 mL/min，進(jìn)樣口溫度為200℃，進(jìn)樣體積為1 μL，程序升溫50℃保持5 min，以3℃/min升至160℃，保持5 min，以12℃/min升至250℃/min。

質(zhì)譜條件：EI離子源溫度為230℃，四級(jí)桿溫度為150℃，質(zhì)譜掃描范圍50～550 Amu，電離能量70 eV，輔助溫度280℃。

1.3.3定性和定量分析

定性：利用GC-MS儀器，釆用HP-5MS色譜柱進(jìn)行分離，根據(jù)NIST11.L譜庫(kù)對(duì)每個(gè)色譜峰的質(zhì)譜圖的檢索結(jié)果和色譜峰的保留指數(shù)進(jìn)行定性分析，并結(jié)合茶葉香氣相關(guān)文獻(xiàn)定性。

定量：依據(jù)峰面積，利用面積歸一化法計(jì)算各香氣成分的相對(duì)百分含量。

2　結(jié)果與分析

花香綠茶在加工過程中鮮葉A、搖青葉B、殺青葉C、揉捻葉D、成品茶E的香氣成分經(jīng)GCMS檢測(cè)分析，其總離子圖經(jīng)圖庫(kù)解析，各樣品的香氣成分和相對(duì)含量見表1。

表1　花香綠茶加工過程中揮發(fā)性成分及相對(duì)含量（單位：%）Table 1 Aroma compounds and relative content in fragrant green tea during processing（Unit: %）

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

從表1中可以發(fā)現(xiàn)，在花香綠茶的加工過程中，共鑒定出108種揮發(fā)性成分，主要為酯類、醛類、酮類、酸類、酚類、烴類化合物，還有一些其他類雜環(huán)化合物。在對(duì)加工過程不同階段的花香綠茶的揮發(fā)性成分分析發(fā)現(xiàn)，不同階段工序中檢測(cè)出的揮發(fā)性成分的種類和相對(duì)含量也存在差異，其分析結(jié)果見表2。

表2　花香綠茶加工過程中香氣成分種類及相對(duì)含量Table 2 Types and relative content of aroma compounds in fragrant green tea during processing

由表2，樣品A、B、C、D、E中分別鑒定出揮發(fā)性成分61、62、70、68、70種，加工過程中揮發(fā)性成分種類逐漸增加至趨于穩(wěn)定。

對(duì)比茶鮮葉（A）與搖青葉（B），通過搖青工藝的加入，醇類物質(zhì)由茶鮮葉（A）中的29.19%降至27.21%，其中具有青草氣的青葉醇在此過程逐漸揮發(fā)。此外，搖青使得葉片細(xì)胞部分破損，糖苷酶活力有所上升，產(chǎn)生了大量具玫瑰花香的橙花叔醇（13.17%）及具玉蘭花香氣的芳樟醇（3.53%），為最終形成成品茶（E）的花香香型奠定了基礎(chǔ)。在5組樣品中，分別檢出了8，12，15，18，21種酯類物質(zhì)，其相對(duì)含量分別為3.79%、5.70%、12.67%、14.95%、15.07%，可以看出酯類物質(zhì)，無論從種類還是含量上均在逐漸增加，鮮葉中天然存在的酯類物質(zhì)含量是相對(duì)較低的，成品中的酯類物質(zhì)含量較高，這與加工過程殺青與理?xiàng)l等過程的熱作用有著密切聯(lián)系。其中，棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯等高級(jí)脂肪酸酯類化合物有助于定香[14]。而其他酯類以其芬芳的水果香或者花香參與形成茶香，如茉莉酮酸甲酯（具強(qiáng)烈、柔和而又甜蜜的茉莉花香）、肉豆蔻酸甲酯（具似蜂蜜和鳶尾樣的香氣）、苯甲酸芐酯（具有清淡的類似杏仁的香氣）、水楊酸芐酯（微有甜香味）等。由表2，可以看出隨加工工序的進(jìn)行，酸類物質(zhì)含量逐漸降低。搖青工藝的加入更是使得搖青葉（B）較茶鮮葉（A）中酸類物質(zhì)的含量下降幅度達(dá)到49.78%。與此同時(shí)，搖青使得吲哚含量顯著增加，由鮮葉（A）中的0.28%上升至搖青葉（B）中的6.65%，吲哚同樣具有一定的花香氣味，可以看出搖青工藝對(duì)花香綠茶香氣品質(zhì)的形成起到了關(guān)鍵性作用。茶鮮葉（A）中的烴類物質(zhì)主要以萜烯類以及少量的烷烴的形式存在。其中具有青香、花香并伴有香脂香氣的（E）-β-金合歡烯在加工過程中含量逐漸增加。此外，至加工結(jié)束時(shí)，成品茶（E）中形成了兩種鮮葉（A）中不存在的酚類物質(zhì)，即4-乙烯基愈創(chuàng)木酚（0.07%）與反-丁香油酚（0.40%）。

通過對(duì)比五個(gè)樣品中香氣物質(zhì)，含量較高的10種主要賦香物質(zhì)中有6種成分相同，即橙花叔醇、棕櫚酸、α-亞麻酸、芳樟醇、植醇、（Z）-β-紫羅酮。鮮葉（A）與搖青葉（B）中含有青葉醇及青葉醛，均為低沸點(diǎn)香氣物質(zhì)，具有一定的青草氣。鮮葉（A）中的吲哚含量較低，經(jīng)過加工后含量逐漸增加，在搖青工序中含量顯著上升。經(jīng)過高溫殺青后，殺青葉（C）中含量較高的10種物質(zhì)中以酯類與酮類居多，如亞麻酸甲酯、亞油酸甲酯、順茉莉酮等。揉捻葉（D）與成品茶（E）也延續(xù)了這一特點(diǎn)，可見殺青的高溫作用，能夠促使酯類與酮類物質(zhì)的生成，有利于形成更多高沸點(diǎn)的香氣物質(zhì)，賦予花香綠茶香氣馥郁的品質(zhì)特征。

綜合表1與表2中樣品A、B、C、D、E的九大類香氣成分的種類及含量的變化，可以推斷，基本的含量變化均與綠茶加工過程中存在的熱裂解作用、酯化作用、非酶促的氧化裂解作用以及縮合作用有關(guān)。有文獻(xiàn)報(bào)道[15]，玉蘭香的主要賦香成分為法呢醇、植醇、吲哚。結(jié)合表1檢測(cè)結(jié)果，法呢醇以及吲哚在整個(gè)加工過程中，含量呈現(xiàn)逐漸上升的特點(diǎn)，特別是搖青工序，增幅最大。并且通過搖青工藝的加入，生成了大量具玫瑰花香的橙花叔醇和具有玉蘭花香氣的芳樟醇，此特點(diǎn)與烏龍茶加工相似，因此搖青對(duì)于花香綠茶香氣的形成起到了關(guān)鍵性作用。

3　討論

利用SDE法提取花香綠茶加工過程中的在制樣品的香氣物質(zhì)，并采用GC-MS法對(duì)其主要香氣成分的組成進(jìn)行定性與半定量分析，共鑒定出108種揮發(fā)性成分，包括醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、烴類以及其它含氮和含氧雜環(huán)化合物。通過對(duì)不同加工工序中在制品的香氣成分的分析，發(fā)現(xiàn)其種類與相對(duì)含量均呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。通過加工，香氣的主體成分由鮮葉中的醇類、酸類、酮類以及醛類，轉(zhuǎn)化為成品茶的醇類、酯類、酸類以及其他含氮、含氧雜環(huán)化合物，低沸點(diǎn)組分相對(duì)含量較高轉(zhuǎn)為高沸點(diǎn)組分相對(duì)含量較高。本研究結(jié)果有助于為綠茶加工工藝的改進(jìn)和品質(zhì)的提高提供一定的參考依據(jù)。然而，本研究?jī)H選取“鐵香茗”為研究對(duì)象，改進(jìn)加工工藝制作花香綠茶，對(duì)于其他茶樹品種的相應(yīng)研究暫未深入，該部分內(nèi)容仍需繼續(xù)探討。此外，由于茶葉香氣的感官審評(píng)結(jié)果是諸多香氣物質(zhì)共同作用的結(jié)果，與香氣成分的組成比例及閾值有很大的關(guān)聯(lián)性，所以，對(duì)于如何通過加工工藝改變誘導(dǎo)怡人香氣物質(zhì)的形成與積累、關(guān)鍵工藝的最佳參數(shù)以及香氣的組成比例與香型的關(guān)系等內(nèi)容仍有待進(jìn)一步探討。

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Research on the Changes of Aroma Constituents in Fragrant Green Tea During Processing

HE Yu-fei1,2, CAO Bing-bing1, LIANG Min-min1, FU Dong-he1*
（1. College of Horticulture and Gardening, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Hunan Tea Research Institute, Changsha 410125, China）

Abstract:The simultaneous-dist extraction（SDE）technology has been used to extract the aroma components of floral green tea, and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）technology was used to determine aroma constituents of fragrant green tea during processing. 108 kinds of aroma components were identified, including alcohols, esters, aldehydes, ketones, acids, alkanes and nitrogen containing or oxygen containing compound. The types and relative contents of aroma substances in fresh tea leaves changed with certain regularity. Aroma components of low boiling point gradually volatilized and high boiling aroma component relative content increased. By adding the rolling process, similar to oolong tea processing, the flower fragrance revealed. The results may provide some theoretical basis for improving the processing and quality of green tea.

Key words:Fragrant green tea; Machining processes; Aroma constituents

中圖分類號(hào)：TS272

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-0306（2016）02-051-06

收稿日期：2016-02-23

基金項(xiàng)目：湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（CX2013B292）

作者簡(jiǎn)介：何郁菲（1991-），女，江西萍鄉(xiāng)人，碩士研究生，主要從事茶葉功能成分研究。

*通訊作者：fu7879@aliyun.com