SPME-GC-MS測(cè)定4種云南茶的香氣成分

伍 崗，夏 銳，張艷梅，梁家彬，李 梅，浦紹柳*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南 勐海 666201；2.勐?？h云茶科技有限責(zé)任公司，云南 勐海 666201)

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SPME-GC-MS測(cè)定4種云南茶的香氣成分

伍 崗1,2，夏 銳1,2，張艷梅1,2，梁家彬1，李 梅1，浦紹柳1,2*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南 勐海 666201；2.勐?？h云茶科技有限責(zé)任公司，云南 勐海 666201)

利用固相微萃取法(SPME)和GC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)烘青茶、烏龍茶和沉香茶中的香氣成分。紅河烏龍茶中共鑒定出8種香氣成分，含量最高的是環(huán)己烷-1,2 -乙烯基-1,1 -二甲基-3 -亞甲基、1,5,7 -Octatrien-3 -醇-1,3,7 -二甲和芳樟醇；三寧烘青茶中共鑒定出15種香氣成分，含量最高的是芳樟醇、β-環(huán)檸檬醛和檸檬烯；從蒸汽殺青的沉香茶中檢測(cè)到16種香氣成分，含量最高的是6,10-二甲基-5,9-十一雙烯-2-酮、β-紫羅酮和β-環(huán)檸檬醛。從烏龍茶加工工藝生產(chǎn)的沉香茶中檢測(cè)到21種香氣成分，含量最高的分別是壬醛、6,10-二甲基-5,9-十一雙烯-2-酮和β-環(huán)檸檬醛。說明SPME-GC/MS是一種快速檢測(cè)茶葉香氣的方法，而且加工方法不同對(duì)沉香茶的香氣成分有顯著影響。

固相微萃??；沉香茶；香氣；GC/MS

固相微萃取(solid phase micrextraction, SPME)是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的綠色環(huán)保型樣品分析前處理技術(shù)，在環(huán)境分析、藥物分析、食品分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。SPME具有敏感、快速、操作簡(jiǎn)便、樣品用量少、不使用有機(jī)溶劑等特點(diǎn)，且富集的目標(biāo)物能在氣相色譜(gas chromatograph,GC)、氣-質(zhì)聯(lián)用(gas chromatography-mass spectroscopy,GC-MS)、高效液相色譜(High performance liquid chromatography,HPLC)、液-質(zhì)聯(lián)用(liquid chromatography-mass spectroscopy, LC-MS)等現(xiàn)代分析儀器上直接分析，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品檢測(cè)的高通量、自動(dòng)化[1-4]。SPME與GC-MS聯(lián)用是檢測(cè)茶葉香氣成分非常有效的一種方法，已經(jīng)有很多應(yīng)用[5-8]。

本試驗(yàn)采用SPME-GC/MS聯(lián)用技術(shù)對(duì)4種茶的香氣成分進(jìn)行了測(cè)定，4種茶樣分別是紅河地區(qū)所產(chǎn)的紅河烏龍茶、臨滄鳳慶所產(chǎn)的三寧烘青綠茶、沉香烏龍茶和蒸青沉香茶，分別對(duì)比并分析了紅河烏龍茶和三寧烘青綠茶的香氣成分，以及沉香烏龍茶和蒸青沉香茶的香氣成分。

沉香來源于瑞香科植物沉香和白木香含樹脂的木材，是一種名貴的藥材和天然香料[9-10]，產(chǎn)量極少，十分珍貴，具有很高的收藏價(jià)值。沉香木植物樹心部位當(dāng)受到外傷或真菌感染刺激后，會(huì)大量分泌帶有濃郁香味的樹脂。沉香木具有強(qiáng)烈的抗菌效能、香氣入脾、清神理氣、補(bǔ)五臟、止咳化痰、暖胃溫脾、通氣定痛、能入藥，是上等藥材極品[11-13]。沉香樹因病變開始結(jié)香后，需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的生長(zhǎng)期(幾年甚至上百年)才能形成沉香，在漫長(zhǎng)的生長(zhǎng)周期中基本不會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。如果將沉香葉加工成茶則可在漫長(zhǎng)生長(zhǎng)周期中產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。本研究測(cè)定2種不同加工方法生產(chǎn)的沉香茶的香氣成分并進(jìn)行比較和分析，以尋求更好的沉香茶加工方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

4種茶樣分別是紅河地區(qū)所產(chǎn)的紅河烏龍茶、臨滄鳳慶所產(chǎn)的三寧烘青綠茶、沉香烏龍茶和蒸青沉香茶。其加工工藝分別為：紅河烏龍茶：鮮葉→萎凋→做青→殺青→揉捻→烘干;三寧烘青綠茶：鮮葉→攤青→殺青→揉捻→烘干;沉香烏龍茶：鮮葉→萎凋→做青→殺青→揉捻→烘干;蒸青沉香茶：鮮葉→殺青→揉捻→烘干。

1.2 試驗(yàn)方法

儀器為美國(guó)Agilent 7890/5975型氣質(zhì)聯(lián)用儀，Agilent色譜工作站；NIST 05 譜庫。取茶葉樣品1 g，剪碎，裝入15 mL容積的頂空瓶中，加入80 ℃熱水浸泡，80 ℃水浴30 min，插入SPME開始吸附(SPME預(yù)先在240 ℃下老化15 min)，吸附15 min后，拔出SPME，到GC-MS儀器上進(jìn)樣，解吸附15 min。

色譜條件為HP-5MS 石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度：230 ℃；柱箱程序升溫：初溫40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min 升至250 ℃，保持10 min；載氣為高純氦氣(99.999 %，昆明梅賽爾氣體有限公司)，流量：1.0 mL/min。質(zhì)譜條件為EI 離子源，電子能量70 eV，掃描范圍50～550 amu，四極桿溫度150 ℃，離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃，EM 電壓1400 V，溶劑延遲1 min。面積歸一化法計(jì)算各成分相對(duì)含量。

利用NIST98.L譜庫對(duì)得到的質(zhì)譜圖進(jìn)行串連檢索和人工解析。查對(duì)有關(guān)質(zhì)譜資料，對(duì)基峰、質(zhì)核比和相對(duì)峰度等方面進(jìn)行分析，分別對(duì)各峰加以確認(rèn)。以各香氣組分的峰面積占總峰面積之比值表示組分相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)SPME-GC/MS的測(cè)定結(jié)果，2種茶葉中分離鑒定出多種香氣成分(表1)，其中紅河烏龍茶8種香氣成分，三寧烘青茶15種香氣成分。紅河烏龍茶的香氣成分主要是烯醇類、酮類、烷烴類、醛類，其含量比例分別為11.38 %、3.10 %、21.09 %、2.69 %。三寧烘青茶的香氣成分的主要是烷烴類、單萜類、醇類、醛類化合物，其含量比例分別是6.71 %、14.91 %、32.44 %、18.26 %。其中芳樟醇、β-環(huán)檸檬醛、β-紫羅蘭酮是紅河烏龍茶和三寧烘青茶都含有的香氣成分，且其成分占很大比例，是紅河烏龍茶和三寧烘青茶的主要香氣成分，對(duì)其特征風(fēng)味成分具有重要的作用。

從表1可知，萜烯醇類化合物對(duì)茶葉香氣的形成有重要作用，芳樟醇具有清淡爽快的花香，香葉醇具有溫和的花香，且這2種物質(zhì)互為異構(gòu)體，芳樟醇在催化作用下會(huì)異構(gòu)化生成香葉醇。芳樟醇(Linalool)又名沉香醇、芫荽醇、伽羅木醇、里那醇等，學(xué)名為3,7-二甲基-1,6辛二烯-3-醇，分子式為C10H18O，分子量為154.24，屬于鏈狀萜烯醇類，有α-和β-2種異構(gòu)體[14]。綠茶香氣鮮、靈、清銳，具有標(biāo)志性的嫩香和清香主要是由于含有芳樟醇，三寧烘青茶中的芳樟醇含量遠(yuǎn)比紅河烏龍茶要高，因此三寧烘青茶的嫩香和清香更加明顯。芳樟醇左旋、右旋2種光異構(gòu)體具有濃青帶甜的木青氣息，似玫瑰木香氣，既有紫丁香、鈴蘭香與玫瑰的花香，又有木香、果香氣息。其中，左旋偏甜潤(rùn)，右旋偏清青，總體香氣柔和，輕揚(yáng)透發(fā)，不甚持久。

雖然芳樟醇在紅河烏龍茶中的比例不是很大，但對(duì)其構(gòu)成香氣同樣有著十分重要的作用，烏龍茶特有的清香，也是芳樟醇的作用。

紫羅蘭酮(Ionone)是一種萜類物質(zhì)，根據(jù)雙鍵位置不同有3種異構(gòu)體。紫羅蘭酮屬于玫瑰酮，存在于包括玫瑰精油的多種花精油中。從表1可知，紫羅蘭酮的含量在紅河烏龍茶和三寧烘青茶中分別為3.10 %和5.25 %，都不是很高，但它是一種十分重要香氣物質(zhì)，空氣中微量的紫羅蘭酮就可以被人嗅到。β-環(huán)檸檬醛具有果香、紅漿果樣和花香香氣，香氣稍類似紫蘭酮和鳶尾，并帶有樟腦、清涼和木香，稍有油膩氣息[15-16]。從表1可以看出，三寧烘青茶中的β-環(huán)檸檬醛的含量是18.26 %，是紅河烏龍茶中β-環(huán)檸檬醛含量的6.8倍，這正是三寧烘青茶具有強(qiáng)烈果香且香氣提神醒腦的原因。而紅河烏龍茶香氣較為柔和，其原因也正是β-環(huán)檸檬醛的含量遠(yuǎn)低于三寧烘青茶所致。

表1 紅河烏龍茶和三寧烘青茶香氣成分分析

表2 沉香烏龍茶和蒸青沉香茶香氣成分分析

續(xù)表2 Continued table 2

保留時(shí)間(min)Retentiontime主要成份Mainingredients相對(duì)含量百分比(%)Relativecontentpercentage沉香烏龍茶Aquilariaagallochaoolongtea蒸青沉香茶Aquilariaagallochasteamedgreentea22．131?(2?呋喃基甲基)?1H?吡咯(1H?Pyrrole，1?(2?furanylmethyl)?)-0．7622．54十一醛(Undecanal)0．33-22．772，3?二氫?2，2，6?三甲基苯甲醛(1，3?Cyclohexadiene?1?carboxaldehyde，2，6，6?trimethyl?)-0．8123．52β?環(huán)檸檬醛(1?Cyclohexene?1?carboxaldehyde，2，6，6?trimethyl?)1．482．6624．092?十一烯醛(2?Undecenal)2．58-25．13六氫假紫羅酮(2?Undecanone，6，10?dimethyl?)0．67-25．63(1S，2R，5S)?2，6，6，8?四甲基三環(huán)[5．3．1．01．5]十一碳?8?烯(1H?3a，7?Methanoazulene，2，3，4，7，8，8a?hexahydro?3，6，8，8?tetramethyl?，[3R?(3à，3aá，7á，8aà)]?)0．26-28．161，1，6?三甲基?1，2?二氫萘(Naphthalene，1，2?dihydro?1，1，6?trimethyl?)-1．5030．37柏木腦(Cedrol)0．38-30．50alpha?紫羅酮(3?Buten?2?one，4?(2，6，6?trimethyl?2?cyclohexen?1?yl)?，(E)?)3．795．4430．654?(2，6，6?三甲基環(huán)己?1，3?二烯基)丁?3?烯?2?酮(4?(2，6，6?Trimethylcyclohexa?1，3?dienyl)but?3?en?2?one)-3．3831．186，10?二甲基?5，9?十一雙烯?2?酮(5，9?Undecadien?2?one，6，10?dimethyl?)5．7012．1132．34β?紫羅酮(3?Buten?2?one，4?(2，6，6?trimethyl?1?cyclohexen?1?yl)?，(E)?)3．638．0934．62橙花叔醇(1，6，10?Dodecatrien?3?ol，3，7，11?trimethyl?)-3．6235．21巨豆三烯酮(Megastigmatrienone)-3．3735．29植酮(2?Pentadecanone，6，10，14?trimethyl?)0．47-35．53正十六烷(Hexadecane)1．391．9238．36正十七烷(Heptadecane)-1．5838．52姥鮫烷(Pentadecane，2，6，10，14?tetramethyl?)-1．8341．05正十九烷(Nonadecane)-1．0741．31e十二烷，2，6，10?三甲基(DDodecane，2，6，10?trimethyl?)0．291．42

從表2可以看出，蒸青沉香茶共有16種香氣成分，其特有的成分是橙花叔醇、巨豆三烯酮、4 -(2,6,6 -三甲基環(huán)己-1,3 -二烯基)丁-3 -烯-2 -酮、姥鮫烷、正十七烷、1,1,6-三甲基-1,2-二氫萘、正十九烷、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、1-(2-呋喃基甲基)-1H-吡咯等9種。而沉香烏龍茶共有21種香氣成分，其特有成分是反式-2-癸烯醛、甲氧基苯基肟、2-十一烯醛、癸醛、甲基庚烯酮、2-正戊基呋喃、(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)-檸檬醛、六氫假紫羅酮、(Z)-3-7-二甲基-2,6-辛二烯醛、植酮、柏木腦、十一醛、(1S,2R,5S)-2,6,6,8-四甲基三環(huán)[5.3.1.01.5]十一碳-8-烯等14種。兩者共有的物質(zhì)是壬醛、β-環(huán)檸檬醛、α-紫羅酮、6,10-二甲基-5,9-十一雙烯-2-酮、β-紫羅酮、正十六烷、e十二烷，2,6,10 -三甲基。通過對(duì)比可以看出，蒸汽殺青處理的沉香茶所保留的香氣物質(zhì)含量較低，這是由于原料在蒸汽殺青的過程中，蒸汽溫度為200～300 ℃，殺青時(shí)間為20 s[17]，在高溫長(zhǎng)時(shí)間的條件下，茶葉的一些香氣成分會(huì)被分解破壞。

3 討 論

試驗(yàn)檢測(cè)到紅河烏龍茶共有8種香氣成分，三寧烘青茶共有15種香氣成分，蒸青沉香茶共有16種香氣成分，沉香烏龍茶共有21種香氣成分。香氣成分種類最多的是沉香烏龍茶，與蒸青沉香茶相比多了5種香氣成分，與紅河烏龍茶相比多了13種香氣成分。沉香茶在蒸汽殺青的過程中由于蒸汽的高溫使得香氣成分受到破壞，為了保留沉香茶更多的香氣成分，提升沉香茶的口感香氣，沉香茶采用烏龍茶加工工藝能夠更好的保留沉香葉原有的香氣成分。

對(duì)于茶葉中香氣物質(zhì)的研究，前人曾做過同時(shí)蒸餾萃取法(SDE法)的研究。但由于該方法的整個(gè)香氣提取過程保持在密閉系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)進(jìn)行，茶樣經(jīng)歷較長(zhǎng)的高溫作用，某些物質(zhì)發(fā)生變化，使提取得到的香精油香氣失真。本試驗(yàn)采用固相微萃取技術(shù)，直接吸附測(cè)定茶葉揮發(fā)性物質(zhì)，分析結(jié)果能客觀反映茶葉原有的香氣特征，且操作簡(jiǎn)單、針對(duì)性較強(qiáng)，研究結(jié)果應(yīng)更為接近實(shí)際。但是，該方法也存在一定的局限性，如吸附質(zhì)的成本高，吸附檢測(cè)到的茶葉香氣成分不多，痕量樣品富集倍數(shù)不夠高等，這些還有待于在今后的工作中進(jìn)一步研究改進(jìn)。

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(責(zé)任編輯 王家銀)

Analysis of Aromatic Components in Four Kinds of Yunnan Tea by SPME-GC/MS

WU Gang1,2, XIA Rui1,2, ZHANG Yan-mei1,2, LIANG Jia-bin1, LI Mei1, PU Shao-liu1,2*

(1.Tea Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Science, Yunnan Menghai 666201, China; 2.Yuntea Science and Technology of Menghai Co.,LTD, Yunnan Menghai 666201, China)

The aromatic components of four kinds of Yunnan green tea were detected by solid-phase microextraction (SPME) and gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). Eight kinds of aromatic components were identified in Honghe oolong tea, and the highest content of the three were cyclohexane -1,2 -vinyl -1, 1 -dimethyl -3 -methylene, 1, 5, 7 -Octatrien -3 -alcohol -1,3,7 -dimethyl and linalool. Fifteen kinds of aromatic components were identified in Sanning baked tea, and the highest content of the three werelinalool, β-ring citral,limonene. Sixteen kinds of aromatic components were identified in Aquilaria agallocha steamed green tea, and the highest content of the three were 6,10-dimethyl-5,9-eleven dienes-2-ketone,β-ionone and β-ring citral. Twenty-one kinds of aromatic components were identified in Aquilaria agallocha oolong tea, and the highest content of the three were nonyl aldehyde, 6,10-dimethyl-5,9-eleven dienes-2-ketone and β-ring citral.SPME-GC-MS is a method for rapid detection of tea aroma, and different processing methods have significant influence on aromatic components of Aloeswood tea.

Solid-phase microextraction; Aloeswood tea; Aromatic components; Gas chromatography-mass spectroscopy

1001-4829(2016)08-1993-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.08.044

2015-08-17

云南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)莊園項(xiàng)目(2015-259)

伍 崗(1985-)，男，助理研究員，E-mail:404650485@qq.com,*為通訊作者，浦紹柳(1974-)，男，副研究員，E-mail:pslg0011357@126.com。

S571.1

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