漳平水仙茶加工過程中香氣前體含量的變化

謝運(yùn)海，鄭德勇，葉乃興,3，金珊,3，曾璞玉

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漳平水仙茶加工過程中香氣前體含量的變化

謝運(yùn)海1，鄭德勇2,3*，葉乃興1,3，金珊1,3，曾璞玉4

1. 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院茶學(xué)福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；2. 福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建 福州 350002；3. 福建農(nóng)林大學(xué)茶葉科技與經(jīng)濟(jì)研究所，福建 福州 350002；4. 福建省漳平市璞玉茶業(yè)有限公司，福建 漳平 364400

采用沸乙醇法提取漳平水仙茶中糖苷類香氣前體物質(zhì)，再經(jīng)雙相酶解法釋放香氣物質(zhì)，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)檢索、標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜圖對(duì)照和保留時(shí)間比較等方法，鑒定出漳平水仙茶中主要含有青葉醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、苯甲醇、苯乙醇等6種糖苷類香氣前體。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了整個(gè)加工過程中12個(gè)工序的茶樣的糖苷類香氣前體含量，結(jié)果表明，漳平水仙茶春茶和秋茶各加工工序茶樣含有相同種類的糖苷類香氣前體，但各組分的含量存在差異，秋茶中糖苷類香氣前體的含量明顯較春茶的高；晾青葉中糖苷類香氣前體含量較鮮葉有顯著增加，搖青工序使糖苷類香氣前體含量發(fā)生變化，說明搖青葉在做青過程中存在著糖苷合成與酶解的動(dòng)態(tài)平衡。

漳平水仙茶；加工工藝；香氣前體；提?。籊C-MS

漳平水仙茶結(jié)合了閩北水仙與閩南鐵觀音的制法，并用一定規(guī)格的木模將茶葉壓制成方形茶餅，是烏龍茶類中唯一的緊壓茶。水仙茶餅外形呈方形，內(nèi)質(zhì)香氣清高細(xì)長(zhǎng)，蘭花香明顯，湯色橙黃或金黃清澈，滋味清醇爽口透花香[1-2]，其獨(dú)特的風(fēng)味令人印象深刻。近幾年，福建漳平十分重視發(fā)展水仙茶產(chǎn)業(yè)，將水仙茶產(chǎn)業(yè)列入全市重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目之一[3]，但由于其品質(zhì)形成的機(jī)理尚不明確，主要憑借經(jīng)驗(yàn)制茶，成品茶一次加工成形，無法拼配，常導(dǎo)致品質(zhì)不穩(wěn)定。糖苷類香氣前體是構(gòu)成茶葉香氣品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)[4]，茶鮮葉在采摘、水分虧缺、葉片損傷或感菌等脅迫環(huán)境下，糖苷類物質(zhì)容易酶解釋放出苷元，形成不同茶類的特有香氣，目前已從茶葉中鑒定出20多種糖苷類香氣前體[5-9]，陸續(xù)確定了多種芳香物質(zhì)的呈香成分及其與糖苷類香氣前體的關(guān)系，從而對(duì)香氣的形成和轉(zhuǎn)化途徑有了一定的了解。

研究表明，漳平水仙茶的品質(zhì)形成，主要在于其特殊的做青工藝[10]。深入了解漳平水仙茶加工過程中糖苷類香氣前體的動(dòng)態(tài)變化，明確做青階段對(duì)香氣形成過程的影響[11]，對(duì)于闡明漳平水仙茶加工工藝的品質(zhì)形成機(jī)制、改進(jìn)加工工藝有重要意義，并為進(jìn)一步利用這類潛在香氣源、改善香氣品質(zhì)的研究提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 茶葉樣品采集

樣品采自福建省漳平市璞玉茶業(yè)有限公司，采摘春、秋兩季漳平水仙茶鮮葉為試驗(yàn)材料，采摘標(biāo)準(zhǔn)為采中開面二三葉。采用漳平水仙茶標(biāo)準(zhǔn)工藝制作，加工過程中取鮮葉、晾青結(jié)束、每次搖青靜置結(jié)束時(shí)（4個(gè)樣品）、殺青后、揉捻后、烘焙階段（每隔2?h取樣，4個(gè)樣品）共12個(gè)試樣。用120℃進(jìn)行熱風(fēng)固樣，再以80℃將茶樣烘至足干，冷卻后真空包裝，冷凍保存。

1.2 茶葉樣品中糖苷類香氣前體的提取與香氣物質(zhì)釋放

稱取磨碎的茶試樣20.0?g，用200?mL乙醇分3次萃取樣品（分別以50、50、100?mL乙醇于水浴鍋中提取，保持乙醇微沸，萃取過程中不斷用玻璃棒攪拌，每次萃取30?min），將3次萃取液合并于500?mL的圓底燒瓶中，萃取液再經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至干燥，然后加入20?mL 0.1?mol·L-1的檸檬酸鹽緩沖液（pH6.0），充分震蕩溶解30?min，將溶液倒入分液漏斗中。再加入20?mL無水乙醚萃?。ㄕ鹗?5?min，然后靜置至其完全分層），以除去殘存的游離態(tài)香氣物質(zhì)，取下層（即水層，為糖苷類香氣前體物質(zhì)）溶液于另一分液漏斗中，再加入20?mL無水乙醚于水層中，重復(fù)上述操作，萃取3次，最后所得的水層即為糖苷類香氣前體物質(zhì)。

在上述所得的糖苷類香氣前體中加入10?g PVPP（不溶性聚乙烯吡咯烷酮），用玻璃棒充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，加入過量的粗酶（茶鮮葉丙酮粉，按文獻(xiàn)[12]提供的方法制備），用玻璃棒充分混勻后，加入1?mL 100?mg·L-1癸酸乙酯作為內(nèi)標(biāo)，再加入10?mL乙醚作保護(hù)層，密封后在37℃水浴中酶解反應(yīng)2?h，振蕩萃取2?min，轉(zhuǎn)移至150?mL帶蓋離心管中離心20?min，然后取出上層醚層，再用10?mL無水乙醚萃取1次，合并醚層，加入10?g無水硫酸鈉脫水（過夜），氮?dú)鉂饪s至1?mL，供GC/MS分析。

1.3 香氣檢測(cè)

GC-MS分析條件：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（7890A-5975C），DB-wax（30?m×250?μm×0.25?μm）毛細(xì)管色譜柱，進(jìn)樣口溫度250℃，GC-MS接口溫度280℃，載氣（氦氣，純度＞99.999%）流速1?mL·min-1，自動(dòng)進(jìn)樣，不分流。色譜柱程序升溫：起始柱溫100℃保持5?min，以4?℃·min-1的速度升至230℃，保持12.5?min，再以25?℃·min-1的速度升至250℃，并在250℃保持1?min后結(jié)束。EI離子源69.9?eV、溫度230℃，四級(jí)桿溫度150℃，掃描質(zhì)量范圍10~350?amu。香氣物質(zhì)通過總離子流圖的保留時(shí)間和NIST11.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索定性，并與標(biāo)準(zhǔn)樣的質(zhì)譜圖比較后確定。

1.4 香氣成分的定量方法

以癸酸乙酯作內(nèi)標(biāo)，采用“內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法”定量。分別取質(zhì)量濃度為10.0?μg·mL-1的青葉醇、芳樟醇、苯乙醇、水楊酸甲酯、苯甲醇、香葉醇、癸酸乙酯（內(nèi)標(biāo)）重蒸乙醚溶液0.4、0.5、1.0、1.5、2.0?mL，并用重蒸乙醚定容于10?mL，取1?μL進(jìn)行GC-MS分析。以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與內(nèi)標(biāo)物的總離子流圖峰面積比為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖，得到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線。分析時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出待測(cè)組分的濃度，再計(jì)算出待測(cè)組分在樣品中的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 漳平水仙茶中糖苷類香氣前體物質(zhì)的定性

目前茶葉香氣成分等微量揮發(fā)物質(zhì)常利用GC-MS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索功能進(jìn)行定性，可能存在錯(cuò)誤。茶葉香氣前體通過酶解釋放出的成分十分復(fù)雜，即使采用高分離性能的色譜柱，各成分也常常不能達(dá)到基線分離，會(huì)導(dǎo)致保留時(shí)間定性和（或）標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)

檢索定性的錯(cuò)誤或定量誤差；另外，茶葉香氣成分可能存在多種同分異構(gòu)體，也會(huì)造成實(shí)驗(yàn)質(zhì)譜圖難以分辨，不能與標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行有效比對(duì)，成分定性有時(shí)是錯(cuò)誤的。為避免這樣的問題，本文首先測(cè)定樣品的GC-MS總離子流圖，并收集茶葉香氣各成分的質(zhì)譜圖，通過標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)自動(dòng)檢索功能初步確定茶葉香氣中的主要成分（圖1-A），再測(cè)定已知成分標(biāo)準(zhǔn)樣品的GC-MS總離子流圖和質(zhì)譜圖（圖1-B），通過保留時(shí)間和質(zhì)譜圖比對(duì)，確切定性了茶葉香氣前體通過酶解釋放出來的成分。

由圖1可知，漳平水仙茶提取的茶葉香氣前體通過酶解釋放出來的成分主要有青葉醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、苯甲醇和苯乙醇等6種物質(zhì)，說明漳平水仙茶含有上述相應(yīng)6種香氣前體物質(zhì)。

2.2 漳平水仙茶中主要糖苷類香氣前體物質(zhì)的定量

以往的研究者在進(jìn)行茶葉香氣成分分析時(shí)，多數(shù)直接利用GC-MS總離子流圖，采用峰面積歸一化法計(jì)算其相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由于茶葉香氣成分十分復(fù)雜，往往含有多類分子量、化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)顯著差異的物質(zhì)，這種定量方法可能會(huì)出現(xiàn)較大誤差，導(dǎo)致對(duì)茶葉品質(zhì)形成機(jī)理和工藝調(diào)整的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。本文在明確成分定性的基礎(chǔ)上，采用已知標(biāo)準(zhǔn)樣品和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)建立的“內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法”定量，得到茶葉香氣前體酶解釋放成分的內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程（表1）。

2.3 漳平水仙茶加工過程中糖苷類香氣前體含量的變化

糖苷類物質(zhì)是茶樹在生長(zhǎng)發(fā)育過程中形成的次級(jí)代謝產(chǎn)物，張正竹等[13]選擇褚葉種鮮葉為原料，研究了茶葉糖苷類香氣前體在不同季節(jié)和綠茶加工過程中的消長(zhǎng)規(guī)律。本文測(cè)定了漳平水仙茶（春茶）加工過程中各工序在制品香氣前體含量的變化（表2）。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，糖苷類香氣前體的酶解可能會(huì)釋放出不同的揮發(fā)性香氣成分[14-17]，因此，糖苷類香氣前體總量與茶葉的香氣品質(zhì)有密切的關(guān)系。由表2可見，鮮葉在萎凋結(jié)束時(shí)，茶葉中糖苷類香氣前體大量合成，6種香氣前體含量全部提高；搖青結(jié)束后（第4次），糖苷類香氣前體總量低于萎凋結(jié)束時(shí)糖苷類香氣前體總量，但個(gè)別組分如青葉醇前體含量有所提高；殺青后，糖苷類香氣前體總量仍減少，只有芳樟醇前體含量有所增加；揉捻后，糖苷類香氣前體總量高于殺青結(jié)束時(shí)的香氣前體總量，只有芳樟醇前體的含量有減少；烘干結(jié)束后，除青葉醇前體外，各種糖苷類香氣前體均降低，比鮮葉中的含量少；在整個(gè)加工過程中，香葉醇前體的含量最高，而茶鮮葉中未檢測(cè)到青葉醇前體。

觀察茶葉加工過程中鮮葉、萎凋葉和搖青葉中各糖苷香氣前體組分的含量，鮮葉經(jīng)萎凋后，明顯增加的糖苷類香氣前體有青葉醇、香葉醇、苯甲醇，而芳樟醇、水楊酸甲酯、苯乙醇等糖苷香氣前體含量增加幅度較大。搖青開始后，青葉醇糖苷含量先增加，再減少，最后又升高；其余香氣前體含量先減少再增加，但都低于萎凋葉的含量。

此外，芳樟醇、香葉醇香氣前體含量在萎凋結(jié)束時(shí)最高，芳樟醇香氣前體在烘焙2?h時(shí)含量最低，香葉醇香氣前體在殺青結(jié)束時(shí)含量最低；苯甲醇香氣前體在烘焙4?h時(shí)含量最高，而在殺青結(jié)束時(shí)香氣前體含量最低；苯乙醇香氣前體在揉捻時(shí)含量最高，在第2次搖青結(jié)束時(shí)含量最低。漳平水仙茶獨(dú)特的香氣特征為花香顯，清幽似蘭或有桂花香，馥郁持久，本研究表明，芳樟醇、香葉醇、苯甲醇、苯乙醇等香氣前體含量與漳平水仙茶香氣品質(zhì)呈正相關(guān)。

2.4 漳平水仙茶糖苷類香氣前體含量的季節(jié)性變化

為進(jìn)一步了解不同季節(jié)茶葉加工香氣品質(zhì)形成機(jī)理，實(shí)驗(yàn)測(cè)定了漳平水仙茶（秋茶）在加工過程中各工序在制品香氣前體含量變化（表3）。由表3可見，漳平水仙茶在香氣前體總量上，秋季含量較高而春季較低，這與漳平水仙茶“春水秋香”的季節(jié)性特點(diǎn)相符合，秋茶香氣表現(xiàn)為清高細(xì)長(zhǎng)、馥郁持久，這可能是由于春季雨水較多，不利于茶葉中香氣前體的合成與積累。

加工工藝是形成漳平水仙茶品質(zhì)差異的關(guān)鍵。測(cè)定結(jié)果表明，茶樹鮮葉經(jīng)萎凋后，糖苷類香氣前體總量有明顯上升，漳平水仙茶春茶提高了31.45%，而秋茶則提高了38.28%。搖青工序?qū)μ擒疹愊銡馇绑w含量的影響較復(fù)雜，但不同季節(jié)的影響趨勢(shì)是一致的，第1次搖青和第2次搖青后的茶葉中糖苷類香氣前體含量和萎凋葉相比呈下降趨勢(shì)，但是第3次搖青后含量又急劇上升。做青結(jié)束時(shí)，兩季做青葉中糖苷類香氣前體的總量較萎凋葉都有所降低。測(cè)定結(jié)果說明，在茶葉加工過程中糖苷類香氣前體的合成和酶解反應(yīng)存在某種動(dòng)態(tài)平衡，適當(dāng)?shù)脑黾游驎r(shí)間會(huì)提高糖苷總量，而通過調(diào)節(jié)搖青強(qiáng)度和時(shí)間可以改變糖苷類香氣前體合成，從而提高香氣前體的總量，釋放更多的揮發(fā)性香氣。

值得注意的是，香葉醇香氣前體在春、秋兩季鮮葉中的含量很高，而青葉醇前體則不能檢出；與春季比較，秋茶中的芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲醇、苯乙醇等前體的含量提高，而香葉醇前體的含量有所降低。不同季節(jié)的茶鮮葉及加工過程中，糖苷類香氣前體的苷元種類完全相同，但各組分的含量存在差異，這可能是造成不同季節(jié)茶鮮葉加工成的干茶香氣品質(zhì)差異的主要原因之一。春季干茶中糖苷類香氣前體各組分的含量明顯低于秋季干茶；糖苷類香氣前體含量越高，干茶釋放的香氣越明顯，因此，秋季成茶的香氣品質(zhì)高于春季成茶。

3 小結(jié)與討論

本研究采用沸乙醇-雙相酶解法提取了漳平水仙茶中糖苷類香氣前體物質(zhì)，并運(yùn)用GC-MS聯(lián)用方法對(duì)漳平水仙茶中糖苷類香氣前體進(jìn)行了定性、定量分析，鑒定出了漳平水仙茶中糖苷類香氣前體的主要組分有青葉醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、苯甲醇、苯乙醇等6種。青葉醇香氣清新濃郁自然[4]；芳樟醇既有紫丁香、鈴蘭香與玫瑰花香，又有木香、果香氣息；水楊酸甲酯有藥草的特殊氣味，香葉醇具有溫和、甜的玫瑰花氣息；苯甲醇有芳香味；苯乙醇具有清甜的玫瑰樣花香。

漳平水仙茶香氣前體總量，秋茶含量較高而春茶較低，這與漳平水仙茶“春水秋香”的季節(jié)性特點(diǎn)相符合。不同季節(jié)的茶樹鮮葉及加工過程中，糖苷類香氣前體的苷元種類完全相同，但各組分的含量存在差異，這可能是造成同一品種不同季節(jié)茶樹鮮葉加工成的干茶香氣品質(zhì)差異的主要原因之一，而春季干茶中糖苷類香氣前體各組分的含量明顯低于秋季干茶，因此，秋季成茶的香氣品質(zhì)高于春季成茶。

漳平水仙茶加工過程中糖苷類香氣前體含量分析結(jié)果表明，鮮葉經(jīng)萎凋后，萎凋葉中糖苷類香氣前體總量有明顯增加，這與趙飛[12]、張正竹等[18-19]的結(jié)論一致，但在單個(gè)組分中，青葉醇、香葉醇、苯甲醇在該過程中增加量較明顯，而芳樟醇、水楊酸甲酯、苯乙醇等糖苷香氣前體含量增加幅度較小。在搖青過程中，糖苷類香氣前體的總量較萎凋葉有所減少，這與前人的研究結(jié)果相同，而且這種變化是起伏的，第1次搖青和第2次搖青中糖苷含量減少，糖苷類含量呈降低趨勢(shì)，第3次搖青后有所提高，第4次搖青完成后，糖苷類香氣前體有所降低，這說明，搖青葉在做青過程中存在著糖苷合成與酶解的動(dòng)態(tài)平衡。

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Analysis on the Contents of Zhangping Shuixian Tea’s Aroma Precursors during Manufacturing Processes

XIE Yunhai1, ZHENG Deyong2,3*,YE Naixing1,3, JIN Shan1,3, ZENG Puyu4

1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University/Key Laboratory of Tea Science in Universities of Fujian Province, Fuzhou 350002, China; 2. College of Institute of Materials, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 3. The Institute of Tea Science and Technology and Economy, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 4. Puyu Tea Industry Co. Ltd of Fujian Province, Zhangping 364400, China

The glycosidic aroma precursors of Zhangping Shuixian tea were extracted by boiling ethanol, and the aroma substances, released from the precursors by biphase enzymolysis, was analyzed by GC-MS. The aroma substance was identified by the method of the standard mass library retrieval, the mass spectrogram of standard samples, and the retention time, 6 glycosidic aroma precursors were identified from Zhangping Shuixian tea: cis-3-Hexen-1-ol, linalool, methyl salicylate, geraniol, benzyl alcohol and phenylethyl alcohol. Furthermore, the glycosidic aroma precursors of Zhangping Shuixian tea in 12 manufacturing processes were extracted and identified. The results showed that spring tea and autumn tea have the same type of glycosidic aroma precursors in tea samples from different process, but the content of each component is different. The contents of components in the autumn tea are obviously higher than that of in the spring tea, while the content of glycosidic aroma precursors in withering leaves increase significantly than that in fresh leaves after plucking, the contents of glycosidic aroma precursors changed constantly during all the period of shaking and tossing, it suggested that the dynamic balance of glycosidic synthesis and enzymolysis were existed in this process.

Zhangping Shuixian tea, processing technique, aroma precursors, extraction, GC-MS

TS272.5+9；Q946.8

A

1000-369X（2016）01-011-07