山東東南沿海綠茶香氣成分的GC-MS分析

房澤海，孟啟路

（1.淄博職業(yè)學院藥學系，山東 淄博 255314；2.安徽農(nóng)業(yè)大學茶樹生物與資源利用國家重點實驗室，安徽 合肥 230036）

山東東南沿海綠茶香氣成分的GC-MS分析

房澤海1，孟啟路2

（1.淄博職業(yè)學院藥學系，山東 淄博 255314；2.安徽農(nóng)業(yè)大學茶樹生物與資源利用國家重點實驗室，安徽 合肥 230036）

為了明確山東東南沿海綠茶的香氣成分，分別在山東省臨沂市莒南縣的朱蘆鎮(zhèn)、洙邊鎮(zhèn)以及日照市的虎山鎮(zhèn)、巨峰鎮(zhèn)、后村鎮(zhèn)5個地區(qū)采集綠茶，以南方代表性綠茶大佛龍井為對照，以無水乙醚做萃取溶劑，采用SDE法并結合GC-MS技術，測定了不同產(chǎn)地綠茶香氣成分的相對含量，并分析了2類綠茶香氣成分的差異。結果表明：從5種山東綠茶中共鑒定出52種主要揮發(fā)性化合物，包括8種醇、9種酯、2種酮、4種醛、6種烯、3種苯、4種烷、3種雜環(huán)類化合物、2種胺、1種萘和10種其他化合物，其中，含量較多的成分是鄰苯二甲酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯、己二酸二辛酯、葉綠醇、芳樟醇（其中前3種主要物質為增塑劑和抗氧化劑）。山東綠茶與龍井綠茶的香氣顯著不同，除含有龍井綠茶中的常見香氣成分芳樟醇、順式橙花叔醇、葉綠醇、棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、吲哚、苯乙醛、杜松烯等外，還含有其特異性香氣成分18種，如香葉醇、苯甲醛等，這些獨特的香氣成分可能是山東綠茶濃郁粟香的主要物質基礎和獨特風味形成的原因。

山東綠茶；同時蒸餾萃取；GC-MS；香氣成分

綠茶具有保健功效與獨特風味，自古以來就受到人們的青睞，唐代“絲綢之路”更是把中國茶葉推向了世界。山東省自1959年第1次“南茶北引”種植綠茶之后，經(jīng)過50 a以上的實踐經(jīng)驗累積和發(fā)展，摸索并完善了南茶北種高產(chǎn)栽培管理技術，形成了不同于南茶的魯茶特色[1～3]。山東茶區(qū)位于我國四大茶區(qū)之一的江北茶區(qū)，是我國最北的茶區(qū)，因氣候條件獨特，山東綠茶形成并具有了葉片厚、色澤墨綠、條索緊秀、滋味醇厚、香氣高、耐沖泡等特點，深受茶葉愛好者的喜愛[2，4，5]。

茶葉香氣是衡量茶葉品質的重要因素，也是鑒別茶葉品種的主要指標。目前，有關綠茶香氣成分的研究已有眾多報道，如，龍立梅等[6]采用頂空固相微萃取和氣質聯(lián)用技術對黃山毛峰、西湖龍井、信陽毛尖3種綠茶的香氣成分進行了分析比較，鑒定出58種綠茶特征性香氣成分。然而，關于山東綠茶香氣成分的研究報道還較少，其中，蘭欣等[7]對嶗山綠茶中的春茶與秋茶的香氣成分進行了對比，劉冉霞等[8]對球型與卷曲型山東綠茶的香氣成分進行了比較。但是目前仍然缺少對不同產(chǎn)區(qū)山東綠茶香氣的系統(tǒng)評估，以及山東綠茶與南方綠茶香氣成分的差異分析。因此，作者以山東東南沿海綠茶為研究對象，采用同時蒸餾萃取 （simultaneous distillation and solvent extraction，SDE）法提取并分析了其香氣成分的組成與相對含量，同時比較了其與典型南方綠茶龍井茶香氣成分和含量的差異，以明確山東綠茶的特征香氣物質。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗綠茶材料為山東綠茶和大佛龍井，均為當年春茶，其中，山東綠茶樣品5份，分別采購于臨沂市莒南縣的朱蘆鎮(zhèn)和洙邊鎮(zhèn)，以及日照市的巨峰鎮(zhèn)、后村鎮(zhèn)和虎山鎮(zhèn)；大佛龍井采購于浙江省新昌縣。

試驗儀器有7890A-5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）和低溫氮氣吹掃儀（上海ANPEL科學儀器有限公司）。試劑有無水乙醚和無水硫酸鈉，均為分析純。水為蒸餾水（廣州屈臣氏食品飲料有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 綠茶樣品預處理 取綠茶樣品，用手持式粉碎機粉碎，過60目篩，而后密封，置于4℃冰箱內(nèi)保存，備用。

1.2.2 香精油的制備 采用SDE法制備。取茶樣15.0 g，放入1 000 mL圓底燒瓶中，然后加水300 mL，同時加入50 μL/mL癸酸乙酯1 mL和少許沸石；在萃取瓶中加入無水乙醚30 mL，并置于45℃水浴鍋中。將裝置連接，而后緩慢加熱，至燒瓶內(nèi)液體微沸，回流1 h。在回收的乙醚中加入少許無水硫酸鈉去除水分，然后置于4℃冰箱內(nèi)靜置過夜，次日采用氮吹濃縮將回收的乙醚濃縮至1 mL，4℃冰箱內(nèi)保存，供GC-MS分析用。

1.2.3 GC-MS分析

1.2.3.1 分析條件。

（1）色譜條件。色譜柱：HP-5MS石英毛細管柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。升溫程序：初始溫度60℃，保持3 min；4℃/min升高到200℃，保持2 min；1℃/min升高到210℃，保持2 min；最后以5℃/min升高到270℃，并保持7 min，總時間為70 min。載氣：He。進樣方式：分流進樣（分流比3∶1）。

（2）質譜條件。全掃描，掃描范圍：40～600 amu；電離方式：EI；離子源溫度：250℃；四級桿溫度：150℃。

1.2.3.2 萜烯指數(shù)的計算[9～11]。萜烯指數(shù)計算公式為：

萜烯指數(shù)=（芳樟醇+芳樟醇氧化物）/（芳樟醇+芳樟醇氧化物+香葉醇+橙花醇+α-萜品醇）

式中，各物質均為相對含量。

1.2.3.3 譜圖分析。

（1）定性分析。將GC-MS分析得到的質譜數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機在NIST 11.L標準譜庫的檢索及參照已發(fā)表的質譜資料[7，9～19]，鑒定大部分峰。

（2）定量分析。用峰面積歸一化法，計算出各成分的相對含量。

2 結果與分析

經(jīng)GC-MS分析，得到綠茶香氣濃縮物的總離子流色譜圖（圖1），結果顯示，不同產(chǎn)地的山東綠茶相似度較高，且峰型和強度相似。SDE技術能夠很好地提取山東綠茶中的香氣物質，滿足了GC-MS分析的要求。從5種山東綠茶中共鑒定出52種主要揮發(fā)性化合物（表1），包括8種醇、9種酯、2種酮、4種醛、6種烯、3種苯、4種烷、3種雜環(huán)類化合物、2種胺、1種萘、10種其他化合物，含量較多的成分有鄰苯二甲酸二異丁酯（平均相對含量62.766%）、己二酸二辛酯（平均相對含量13.742%）、BHT（平均相對含量 8.809%）、葉綠醇 （4.068%） 和芳樟醇（1.673%）。其中，鄰苯二甲酸二異丁酯和己二酸二辛酯屬于增塑劑（可能來源于環(huán)境污染物或者茶葉加工包裝材料），BHT屬于食品行業(yè)中常見的抗氧化劑，這3種物質并不屬于茶葉中的香氣物質，但是在茶葉揮發(fā)性成分中含量較大。

將山東綠茶中的香氣物質與大佛龍井進行比較發(fā)現(xiàn)，大佛龍井中含有一些山東綠茶所沒有的香氣物質，如，具柏木、覆盆子等香型香氣的茶葉揮發(fā)性成分β-紫羅蘭酮，具玫瑰香氣的苯乙醇，具清靈強烈甜果香的丁酸乙酯，具芳香氣味的對二甲苯，具特殊氣味的水楊酸異丙酯，等。

圖1 綠茶香氣成分總離子流色譜圖（TIC）Fig.1 Total ion chromatogram of aroma compounds of green tea

與具代表性的南方綠茶品種大佛龍井相比，5種山東綠茶除含有龍井綠茶中的常見香氣成分芳樟醇、順式橙花叔醇、葉綠醇、棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、吲哚、苯乙醛、杜松烯等外，還含有特異性香氣成分18種，如香葉醇、苯甲醛、芐醚、萘等。雖然這些特異性香氣成分含量并不高，但可能是山東綠茶特有的風味物質，并且在山東綠茶獨特品質的形成過程中起到重要作用，如，香葉醇具有溫和、甜的玫瑰香氣，苯甲醛具有苦杏仁氣味，茉莉酮酸甲酯具有強烈、柔和而又甜蜜的茉莉花香，萘具有香樟木氣味，芐醚具有較淡的杏仁香氣、蘑菇香味和泥土味，等。這些物質與其他香氣物質協(xié)同作用，形成了山東東南沿海綠茶的特有香型。

從參試綠茶樣品的萜烯指數(shù)（表2）并結合其香氣成分可以看出，產(chǎn)自朱蘆鎮(zhèn)的茶樣只有芳樟醇1種萜烯，所以其萜烯指數(shù)為1.000，但香氣種類和特有香氣類型都比較少；而產(chǎn)自虎山鎮(zhèn)、后村鎮(zhèn)的茶樣以及產(chǎn)自南方的龍井茶樣萜烯指數(shù)相對較高，萜烯類香氣成分豐富，有較好的香氣。這可能與茶樹種植地域以及茶葉加工工藝、茶鮮葉的選取有關。因此，萜烯指數(shù)可以在一定程度上反映綠茶萜烯類香氣物質的豐富程度。所以，在通過萜烯指數(shù)來推測茶葉樣品香氣物質的豐富程度時，需要結合各組茶樣的香氣物質組分含量共同分析。

表1 參試綠茶樣品的香氣成分及其相對含量 (%)Table 1 Aroma compounds and relative concentrations for each compound of green tea

（續(xù)表）

表2 試驗綠茶樣品的萜烯指數(shù)Table 2 Terpene index of the green tea

3 結論與討論

萜烯指數(shù)是由竹尾忠一[20]首先提出的，用來反映單萜烯醇中芳樟醇和香葉醇的數(shù)量與茶樹品系的特異性關系，并作為紅茶香氣分類標準的1個指標。后又被游小清等[11，21]通過對茶花單萜烯醇的研究進行了改進。本研究條件下，6種參試綠茶的萜烯指數(shù)各不相同，山東綠茶與大佛龍井綠茶之間差異較大，這是由茶葉品種不同造成的；此外，幾種綠茶主要香氣成分種類與含量的差異，構成了各自與眾不同的香型特征。

山東綠茶具有獨特的香氣成分，且與大佛龍井綠茶的香氣顯著不同。這些獨特的香氣成分可能是形成山東綠茶粟香濃郁的主要物質基礎。此外，山東綠茶中某些特有香氣成分的缺失也是其風味有別于傳統(tǒng)南方綠茶的原因之一。本研究首次系統(tǒng)地描述了山東綠茶的風味成分，并初步分析了其主要香氣成分的相對含量，對今后山東綠茶的品質鑒定和質量提升具有潛在的應用價值。

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Study on Aromatic Components Analysis of Shandong Southeast Coast Green Tea by GC-MS

FANG Ze-hai1，MENG Qi-lu2

（1.Department of Pharmacy，Zibo Vocational Institute，Zibo 255314，China；2.State Key Kaboratory of Tea Plant Biology and Utilization，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

In order to analyze the aroma components of green tea collected from Zhulu Town，Zhubian Town in Linyi City，Huanshan Town，Lanshan District Jufeng Town and Houcun Town in Rizhao City，Shandong Province.And at the same time the representative green tea Longjing aroma components were compared.In this study，using anhydrous ethyl ether as the extraction solvent，SDE method combined with GC-MS technology. The results showed that 52 kinds of main volatile compounds were identified from 5 kinds of Shandong green tea，there were 8 kinds of alcohols，9 kinds of esters，2 kinds of ketones，4 kinds of aldehydes，6 kinds of alkenes，3 kinds of benzene，4 kinds of alkanes，3 kinds of heterocyclic compounds，2 kinds of amines，the 1 kind of naphthalene，and the other 10 compounds.The study found the unique aroma ingredients of Shandong green tea，and proved that the aroma was significantly different with Longjing green tea.These unique aroma components may be the main material base and unique flavor formation of Shandong green tea.

Shandong green tea；SDE（simultaneous distillation and solvent extraction）；GC-MS；Aromatic components

R284.1

：A

：1008-1631（2017）01-0077-05

2016-07-04

山東省高等學校自然科學研究項目（J13LM56）；淄博市科學技術發(fā)展計劃項目（2013GG01235）；山東省科技發(fā)展計劃項目（2014GNC110032）

房澤海（1973-），男，山東淄博人，副教授，博士，主要從事中藥新藥開發(fā)研究。E-mail：fzh730407@163.com。