SPME-GC/MS 聯(lián)用分析六堡茶茶花香氣成分

吳穎瑞， 龍啟發(fā)， 蔣小華， 高麗梅， 龔慶芳， 蘇孔武， 岑 銘

( 1. 廣西植物功能物質(zhì)研究與利用重點實驗室， 廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院 廣西植物研究所, 廣西 桂林 541006； 2. 廣西桂林茶葉科學(xué)研究所， 廣西 桂林 541002； 3. 廣西壯族自治區(qū)梧州市蒼梧縣林業(yè)局， 廣西 梧州543100 )

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SPME-GC/MS 聯(lián)用分析六堡茶茶花香氣成分

吳穎瑞1*， 龍啟發(fā)2， 蔣小華1， 高麗梅1， 龔慶芳1， 蘇孔武2， 岑 銘3

( 1. 廣西植物功能物質(zhì)研究與利用重點實驗室， 廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院 廣西植物研究所, 廣西 桂林 541006； 2. 廣西桂林茶葉科學(xué)研究所， 廣西 桂林 541002； 3. 廣西壯族自治區(qū)梧州市蒼梧縣林業(yè)局， 廣西 梧州543100 )

該研究采用頂空固相微萃取—氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對六堡本地三種茶樹花的香氣成分進行了分析。結(jié)果表明：大葉種茶樹花中共鑒定出香氣成分37種，主要為苯乙酮、4-甲基-1,5-庚二烯、苯甲酸甲酯、愈創(chuàng)木二烯、順式芳樟醇氧化物、雪松烯、水楊酸甲酯、D-杜松烯、1-氨基-環(huán)戊醇、除蟲菊酮，占總相對含量的89.48%；中葉種共鑒定出32種成分，主要為苯乙酮、紫蘇烯、順式-3-蒈烯、順式α-欖香烯、苯甲酸乙酯、塞瑟爾烯、α-蒎烯、新丁香三環(huán)烯、衣蘭烯、順式芳樟醇氧化物，占總相對含量的83.88%；小葉種的茶樹花中共鑒定出45種香氣成分，主要為苯乙酮、紫蘇烯、羅勒烯、順式α-欖香烯、2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基-二環(huán)[4.4.0]癸-1-烯、蓽澄茄油烯醇、α-菖蒲二烯、α-紅沒藥烯、衣蘭烯、苯甲酸乙酯、白菖油萜和α-杜松烯，占總相對含量的82.34%。苯乙酮為三種茶樹花共有的主要成分，分別占總相對含量的60.70%、42.46%和39.91%，這成分與其他成分一起構(gòu)成了3個品種明顯不同的茶樹花花香。該研究結(jié)果為六堡茶樹花的深加工提供了依據(jù)。

頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，茶樹花， 香氣成分， 六堡

六堡茶因其原產(chǎn)于廣西梧州蒼梧市縣六堡鎮(zhèn)而得名，是以地理名稱命名的歷史名茶，與湖南茯磚茶、云南普洱茶，同屬發(fā)酵黑茶，其產(chǎn)制工藝歷史達1 500 多年，曾經(jīng)是廣西大宗的出口商品。六堡茶獨特的內(nèi)在品質(zhì)與六堡獨特的氣候、生態(tài)地理環(huán)境、人文歷史文化以及特殊的生產(chǎn)加工工藝密切相關(guān)。六堡原料茶，種植面積廣，但關(guān)于六堡茶原料的研究，多關(guān)注芽葉，茶樹花被當(dāng)“廢物”丟棄。六堡本地茶樹花的花期長，花香濃郁、清新獨特，產(chǎn)花量大，具有很高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值，但對六堡茶樹花的研究較少，影響了六堡茶茶樹花的開發(fā)和利用。

茶樹花的成分不僅與鮮葉相似，而且除含有咖啡因與兒茶素等活性物質(zhì)外，還富含蛋白質(zhì)、類黃酮、茶多糖、維生素B2和茶皂素等多種有益成分(Yang et al，2007；Lin et al, 2003)，具有降糖、減肥、降血脂(王娟等，2014；凌澤杰等， 2011)、免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤的作用(韓銓等，2015)。茶樹花香油可調(diào)配各種香精香料，經(jīng)加工成的花茶，兼有鮮花和茶葉的香氣。本研究采用頂空固相微萃取法(head space solid phase micro-extraction，HS-SPME)和GC-MS技術(shù)相結(jié)合，研究了廣西蒼梧六堡的3個本地茶樹鮮花的香氣成分，以期為開發(fā)與利用廣西六堡茶茶花資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜- 質(zhì)譜-計算機聯(lián)用儀7890A/5975C (Agilent公司，美國)，手動SPME進樣器，PDMS/DVB 萃取頭(65 μm，Supelco公司，美國)，HP-5MS 彈性石英毛細管柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm，Agilent公司，美國)。

1.2 實驗材料

茶樹花采自梧州市蒼梧縣六堡鎮(zhèn)，采摘制備六堡黑茶使用的大葉種、中葉種和小葉種茶樹初展開的新鮮花朵。樣品采集后，加冰袋保存運輸，樣品由廣西桂林茶葉科學(xué)研究所蘇孔武研究員鑒定為茶樹(Camelliasinensis)六堡本地種中的大葉種、中葉種和小葉種茶樹的花。本研究關(guān)于六堡茶3個品種的特征，主要根據(jù)當(dāng)?shù)夭鑸@的群體種茶樹形態(tài)特征的差別進行區(qū)分。(1)葉片：主葉脈長度，大葉種為(10.76 ± 1.44)cm，中葉種(7.21 ± 0.69)cm，小葉種(4.76 ± 0.81)cm。(2)樹形：大葉種為小喬木或半喬木，主干明顯，樹勢直立，葉姿呈水平或半上斜著生，葉面平展稍內(nèi)折，鋸齒粗；中葉種為半喬木或灌木，樹形開張，葉片呈半上斜著生，葉面稍內(nèi)卷，葉片稍鈍，鋸齒淺、細；小葉種為灌木，開張或半開張，葉片呈上斜著生，葉面內(nèi)卷，葉片狹長鋸齒細密。

1.3 實驗條件

1.3.1 頂空固相微萃取法 (HS-SPME) 提取香氣成分 稱取80 g茶花，放入自制的100 mL頂空瓶中，頂部預(yù)留約2 cm的空間，加蓋密封，在80 ℃水浴中平衡0.5 h后，插入PDMS/DVB 萃取頭(使用前先老化 1 h)頂空萃取1.5 h，隨即插入色譜儀進樣口中，于250 ℃解吸附5 min，進行GC-MS 檢測分。

1.3.2 GC-MS 分析 GC 條件： HP-5MS 彈性石英毛細管柱進樣口溫度為250 ℃、ECD 檢測器溫度為 250 ℃；載氣為純度>99.999%氦氣，流速 1 mL·min-1；大葉中和中葉種起始柱溫40 ℃，先保持 5 min，然后以5 ℃·min-1升至115 ℃，再以3 ℃·min-1升至 130 ℃，保持5 min，再以10 ℃·min-1升至230 ℃，保持20 min；小葉種先起始柱溫50 ℃，然后以4 ℃·min-1升至180 ℃，再以10 ℃·min-1升至200 ℃，進樣不分流。

MS 條件： EI離子源，離子源溫度 230 ℃，電子能量 70 eV，發(fā)射電流 34.6 μA，四極桿溫度 150 ℃，轉(zhuǎn)接口溫度 280 ℃，電子倍增器電壓 350 V，質(zhì)量掃描范圍為 35～400 amu。

1.3.3 香氣組成定性和定量方法 香氣經(jīng)GC-MS分析各組分質(zhì)譜數(shù)據(jù)利用NIST2012庫檢索定性，峰面積利用歸一化法定量。

2 結(jié)果與分析

利用HS-SPME/GC-MS方法，通過吸附和解析技術(shù)，富集茶樹花的揮發(fā)性成分，通過分析GC-MS總離子流圖，對照標(biāo)準(zhǔn)圖譜庫，用峰面積歸一化方法計算3個六堡本地種茶樹花香氣的主要化學(xué)成分和組成(表1)。表1結(jié)果表明，六堡本地3個品種的茶花中主要檢出了烯類、酮類、醇和酯類成分。

從表1可以看出，大葉種茶樹花中共鑒定出香氣成分37種，烯烴19個，占52%，主要成分為苯乙酮、4-甲基-1,5-庚二烯，苯甲酸甲酯、愈創(chuàng)木二烯、順式芳樟醇氧化物、雪松烯、水楊酸甲酯、D-杜松烯、1-氨基-環(huán)戊醇、除蟲菊酮，相對含量分別為60.70%、12.68%、4.41%、2.,2%、2.51%、1.55%、1.54%、1.44%、1.16%和0.97%，占總相對含量的89.48%。

從表1還可以看出，中葉種茶樹花中共鑒定出32種成分，烯烴類檢出21個，占檢出成分的68%，主要成分為苯乙酮、紫蘇烯、順式-3-蒈烯、順式α-欖香烯、苯甲酸乙酯、塞瑟爾烯、α-蒎烯、新丁香三環(huán)烯、衣蘭烯、順式芳樟醇氧化物，相對含量分別為42.66%、9.42%、8.67%、6.61%、4.22%、3.25%、3.18%、2.09%、1.90%、1.84%。

小葉種茶樹花中共鑒定出45種香氣成分，烯烴類成分占檢出成分的64%，主要成分為苯乙酮、紫蘇烯、羅勒烯、順式α-欖香烯、2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基-二環(huán)[4.4.0]癸-1-烯，蓽澄茄油烯醇、α-菖蒲二烯、α-紅沒藥烯、衣蘭烯、苯甲酸乙酯、白菖油萜和α-杜松烯，相對含量分別為39.91%、12.17%、12.16%、5.60%、3.02%、2.80%、1.80%、1.77%、1.62%、1.48%，占總相對含量的82.34%(表1)。

一般而言，不同地域的茶樹花精油含量和各種香氣成分的含量有明顯差異，但主體香型不因品種而改變，相對茶葉具有更穩(wěn)定的遺傳特性。六堡本地種的3個品種茶樹花主要分為脂類、烯類、酮類和醇類，其中大葉種中醇類52.78%、烯烴11.11%、酮類11.11%、酯類8.33%；中葉種中醇類9.68%、烯烴67.74%、酮類9.68%、酯類6.45%；小葉種中醇類11.11%、烯烴64.44%、酮類8.89%、酯類6.67%。苯乙酮、反式菊醛、喜馬偕-2,4-二烯、蓽澄茄油烯醇、D-大根香葉烯、苦香樹二烯、順式α-欖香烯、雪松烯、D-杜松烯、反式馬兜鈴烯為3個品種的共有成分，其中苯乙酮含量較高，相對含量分別為60.70%、42%和39%(表1)。而苯乙酮、芳樟醇氧化物、烯烴和酯類等是茶葉與茶樹花共有的呈香物質(zhì)，茶樹花香氣主要以芳香酮類、芳香醇類、萜烯醇類和脂肪醇類為主，苯乙酮和苯乙醇的含量在50%以上(王麗麗，2008)。3個品種茶樹花的香氣成分種類與茶葉、茶樹花香氣種類基本一致(Choi et al,2009；王麗麗,2008；竇宏亮等，2007；苗愛清，2010)。茶樹花精油中主要芳香物質(zhì)以酚類為主，酸類次之，這可能與所采取的研究方法有關(guān)。與游小清等(1990)和王麗麗(2008)的研究結(jié)果比較，本研究六堡本地3個茶花品種未檢出苯乙醇和橙花酮，是否與茶樹花產(chǎn)地的地理、氣候等因素有關(guān)，還有待于進一步研究。

3 討論與結(jié)論

六堡茶的茶樹花揮發(fā)性成分具有很明顯的地方特征。茶樹花樣品中部分揮發(fā)性物質(zhì)不僅相對含量高、香氣閾值低，而且還具有獨特的香型，對茶樹花香氣有明顯的貢獻。如苯乙酮具有強烈的山楂香味和甜香，芳樟醇具有鈴蘭香味，反式芳樟醇氧化物具有強烈的甜香、木香和花香，2-庚醇具有檸檬香味和清香，苯甲酸甲酯具有濃郁的冬青油和尤南迦油香氣(傅麗亞等,2015)，但本研究六堡的茶樹花中未檢測出苯乙醇和橙花酮，這是與其他地域茶花區(qū)別較大的地方，但苯乙酮含量較高，芳樟醇氧化物、烯烴和酯類等相對含量各不相同，次要成分和微量成分種類與相對含量差異較明顯。根據(jù)茶樹花成分的特點，運用CO2超臨界萃取等技術(shù)提取的精油，可以較為完整地保留六堡茶樹花的香味物質(zhì)，可開發(fā)成具有不同香型的天然香水、香精。

六堡茶的茶樹花與其他品種不同地域茶樹花的內(nèi)在品質(zhì)具有明顯特征，雖然不同品種茶樹花的化學(xué)成分與茶葉基本相同，但不同地域的茶樹花成分的差異，對茶樹花的品質(zhì)的影響較大。以廣西區(qū)內(nèi)的茶樹福云6號、金萱、金觀音、六堡茶、凌云白毛茶、桂平西山茶等20個品種做成的干茶花， 開湯評定后發(fā)現(xiàn)，以六堡茶(原產(chǎn)于廣西梧州市蒼梧縣六堡鄉(xiāng)的地方群體種茶樹)茶樹花加工成的干花，品質(zhì)最好，感觀評分最高，具有花蜜香濃，愉悅，滋味甜醇的品質(zhì)特點(譚少波等，2014)。茶花不同的香氣成分含量的差異表現(xiàn)出各自獨特的花香與活性，如水楊酸甲酯味甜而辣，具有清除自由基的活性(馬建華，2006)，苯乙酮類的化合物具有調(diào)節(jié)血脂的作用(于振鵬等，2013)，茶樹花的萃取物具有的降血脂及抗氧化活性(王娟等，2014)。六堡本地的3個品種茶樹花香氣差異明顯，利用這些特點可以加工成不同香型的茶樹花干花產(chǎn)品、茶樹花花粉，也可以利用茶葉和茶樹鮮花進行拼和、窨制，使茶葉吸收花香而制成的不同香型紅茶或綠茶，或通過加工，利用茶樹花的萃取物制成保健品。

表 1 六堡茶茶樹花化學(xué)成分GC-MS結(jié)果

Table 1 Aroma components from flower buds of Liubao tea plant

化合物Compound分子式Molecularformula相對含量Relativecontent(%)大葉種Dayezhong中葉種Zhongyezhong小葉種Xiaoyezhong反式?7，8?二脫氫?3?甲氧基?17?甲基?6?亞甲基嗎啡喃(?)?7，8?didehydro?3?methoxy?17?methyl?6?methylene?MorphinanC19H23NO0．271——3?羥基?4，5?(R)?二甲基?2(5H)?呋喃酮3?Hydroxy?4，5(R)?dimethyl?2(5H)?furanoneC6H8O3——0．033β?反式羅勒烯β?trans?OcimeneC10H160．214—0．0871?氨基?環(huán)戊醇1?amino?CyclopentanemethanolC6H13NO1．629——月桂烯MyrceneC10H16——0．1358?亞甲基?二環(huán)[5．1．0]辛烷8?methylene?Bicyclo[5．1．0]octaneC9H14——0．209β?松油醇β?TerpineneC10H16——0．233水楊酸甲酯MethylsalicylateC8H8O3——0．404苯乙酮AcetophenoneC8H8O60．69646．66239．906(芐氧基)?肟?環(huán)己酮4?(benzoyloxy)?，oxime4?CyclohexanoneC13H15NO3——1．210順式芳樟醇氧化物cis?LinaloloxideC10H18O22．5101．836—順式?3?蒈烯(1S)?(+)?3?CareneC10H16—8．676—1，4?二甲基?1?環(huán)己烯1，4?Dimethyl?1?cyclohexeneC8H14—0．754—紫蘇烯PerilleneC10H14O—9．42812．172羅勒烯OcimeneC10H16——12．157反式?檸檬烯(?)?LimoneneC10H16——0．622苯甲酸甲酯BenzoicacidmethylesterC8H8O24．411——苯甲酸乙酯BenzoicacidethylesterC9H10O2—4．2201．479異丙氧基苯甲酸甲酯3?3?IsopropoxybenzoicacidmethylesterC11H14O3——0．4091，4?二甲基?1?環(huán)己烯1，4?Dimethyl?1?cyclohexeneC8H140．712——4?甲基?1，5?庚二烯4?Methyl?1，5?HeptadieneC8H1412．685——金合歡烯FarneseneC15H240．414——4?(芐氧基)?環(huán)己酮4?(benzoyloxy)?CyclohexanoneC13H14O30．193——2，4?二?叔丁基苯甲酸苯酯2，4?Ditert?butylphenylbenzoateC21H26O20．068——水楊酸甲酯MethylsalicylateC8H8O31．5380．580—1，5，5?三甲基?6?(丙?2?烯?1?亞基)環(huán)己烷1，5，5?trimethyl?6?(2?propenylidene)?CyclohexeneC12H180．304—0．279

六堡當(dāng)?shù)鬲毺氐牡乩憝h(huán)境使茶樹花具有明顯香氣特征和內(nèi)在品質(zhì)，充分利用茶樹花資源，開發(fā)不同類型的茶樹花產(chǎn)品，可以提高茶樹的附加價值和六堡茶的品牌價值，隨著對茶樹花的不斷研究和開發(fā)利用，茶樹花將逐漸被人們所關(guān)注，茶樹花含有的茶多酚、茶皂素、咖啡堿、維生素和茶皂素等多種活性功能成分的開發(fā)利用將迎來廣闊的前景，對開發(fā)六堡茶的品牌價值、廣西茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

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HS-SPME/GC-MS analysis of the aroma components from flower buds of Liubao tea plant

WU Ying-Rui1*, LONG Qi-Fa2, JIANG Xiao-Hua1, GAO Li-Mei1,GONG Qing-Fang1, SU Kong-Wu2， CEN Ming3

( 1.GuangxiKeyLaboratoryofFunctionalPhytochemicalsResearchandUtilization,GuangxiInstituteofBotany,GuangxiZhuangAutonomousRegionandChineseAcademyofSciences, Guilin 541006, Guangxi, China; 2.GuilinInstituteofTeaSciences, Guilin 541004, Guangxi, China; 3.CangwuForestryBureau, Wuzhou 543100, Guangxi, China )

The tea plant flowers of indigenous species in Liubao, Guangxi were characteristic with long florescence, high yield and rich fragrance, but its chemical composition has not been reported for the development and utilization of flower resource. The aroma components in flower buds of three kinds of tea plants, Dayezhong, Zhongyezhong and Xiaoyezhong were analyzed by HS-SPME/GC-MS. The relative contents of the chemical constituents were determined by area normalization method. Totally 37, 32 and 45 aroma compounds were identified from Dayezhong, Zhongyezhong and Xiaoyezhongin Liubaowhich accounted for 99.75 %, 99.02% and 99.45% of the total aroma components, respectively. The main constituents in the Dayezhong were Acetophenone, 4-Methyl-1,5-Heptadiene, Benzoic acid, methyl ester, Guaia-3,9-diene,cis-Linaloloxide, Cedarene,Methyl salicylate,d-Cadinene, 1-amino-Cyclopentanemethanol,In the Zhongyezhong were Acetophenone，Perillene，(1S)-(+)-3-Carene，(+)-α-Elemene，Benzoic acid ethyl ester，Seychellene，α-Copaene，Neoclovene，Ylangene，cis-Linaloloxideand acetophenone,Perillene,Ocimene，(+)-α-Elemene, 2-isopropyl-5-methyl-9-methylene-(+)-α-ElemenBicyclo[4.4.0]dec-1-ene, Cubenol，α-Acoradiene，α-Bisabolene，Ylangene，Benzoic acidethyl ester in the Xiaoyezhong. Acetophenone was the characteristic compounds among the three kinds of tea plants which constituted their unique aroma along with other components. The study provides scientific support for exploitation and utilization of flowers buds of the tea plants.

HS-SPME/GC-MS, tea plant flowers, aroma components of flower buds, Liubao

10.11931/guihaia.gxzw201509027

2015-12-29

2016-04-16

廣西科技攻關(guān)計劃項目(桂科攻1355010-13)；廣西植物研究所基本業(yè)務(wù)費項目(GXIB, CAS, 13003)；廣西植物功能物質(zhì)開發(fā)與利用重點實驗室主任基金(2012-4, 2015-4) [Suported by the Key Science and Technology Program of Guangxi, China (1355010-13); the Fundamental Research Program Mechanism of Guangxi Institute of Botany (GXIB, CAS, 13003)；the Guangxi Key Laboratory of Functional Photochemical Research and Utilization (2012-4, 2015-4)]。

吳穎瑞(1966-)，男，廣西平南縣人，博士，研究員，主要從事植物活性物質(zhì)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,(E-mail)wyrui@yahoo.com。

Q946

A

1000-3142(2016)11-1389-07

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