基于GC-MS/GC的滇紅戚風蛋糕香氣物質(zhì)研究

曾小翠， 蔣玉蘭， 呂楊俊， 張士康*， 朱躍進，張海華， 黃

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州 310016；2.浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江杭州 311300；3.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，浙江杭州 310016）

基于GC-MS/GC的滇紅戚風蛋糕香氣物質(zhì)研究

曾小翠1，2， 蔣玉蘭1，3， 呂楊俊1，3， 張士康1，3*， 朱躍進1，3，張海華1，3， 黃1，3

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州 310016；2.浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江杭州 311300；3.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，浙江杭州 310016）

為探究滇紅對戚風蛋糕香氣物質(zhì)的影響，夯實茶烘焙食品開發(fā)的理論基礎(chǔ)，采用GC-MS/GC方法對滇紅戚風蛋糕的香氣物質(zhì)進行研究。結(jié)果表明，滇紅戚風蛋糕和滇紅茶葉擁有共同的香氣物質(zhì)：順-2-己烯-1-醇、芳樟醇及芳樟醇氧化物、水楊酸甲酯、香葉醇、苯乙醇、橙花叔醇，而原味戚風蛋糕中不含有這些香氣物質(zhì)，滇紅戚風蛋糕經(jīng)烘焙后，大多數(shù)香氣物質(zhì)含量降低：芳樟醇及其氧化物II、III，橙花叔醇、反-2-己烯醛等；部分香氣物質(zhì)一定幅度增加。說明滇紅茶粉賦予了戚風蛋糕滇紅的香氣特征，烘焙工藝對滇紅戚風蛋糕中茶香風味物質(zhì)的組成及含量有較大影響。

滇紅；戚風蛋糕；GC-MS；香氣物質(zhì)

Abstract：In order to investigate the effect of Dianhong Tea on the aroma components of Chiffon cake and strengthen the theoretical basis for tea baking food development，GC-MS/GC method was used to study the aroma components of Dianhong Chiffon cake.The results showed that Dianhong Tea Chiffon cake and Dianhong Tea had the same aroma components： （Z）-2-Hexen-1-ol， Linalool and its oxides， α-Terpineol， Limonene， Methyl Salicylate，Nerol， Geraniol， Phenylthanol， Nerolidol.However， the original flavor Chiffon cake did not contain these aroma components.After baking， the content of most aroma components decreased， including Linalool and its oxides II， III，Nerolidol， Trans-3-Propyalacrolein， etc.A certain amount of aroma components increased.It indicated that Dianhong Tea powder gave Dianhong Tea Chiffon cake the aroma characteristics.Besides，the baking process had a great influence on the composition and content of the tea aroma components in Dianhong Tea Chiffon cake.

Keywords：Dianhong Tea；Chiffon cake；Gas Chromatography-Mass Spectrometry；Aroma components

茶葉具有獨特的天然風味，將茶加入到烘焙食品中，可以賦予烘焙食品特殊的茶香風味及健康屬性。茶葉中的成分對烘焙食品的影響是多方面的。周裔斌[1]在焙烤食品中添加了茶多糖，結(jié)果顯示茶多糖的加入可以提高面包的發(fā)酵速度，同時適量添加茶多糖還能夠延緩面包和蛋糕中淀粉的老化回生，改善面包和蛋糕的彈性、回復(fù)性、咀嚼性，提高感官品質(zhì)。王彬等[2]研究發(fā)現(xiàn)月餅餅皮中添加綠茶粉能夠改變餅皮中風味物質(zhì)的組成，主體風味物質(zhì)由甲苯、己醛轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥基-2-丁酮、β-庚烯醛、戊醇以及3-甲基丁醛，其中β-庚烯醛為綠茶風味成分。當前，茶烘焙食品的研發(fā)主要關(guān)注口感、外觀等品質(zhì)的優(yōu)化，而忽略茶香風味物質(zhì)的特性及變化。因此，研究茶香風味物質(zhì)在茶烘焙食品加工中的變化規(guī)律，對烘焙食品品質(zhì)提升具有十分重要的意義。文章選擇香氣馥郁[3-5]的滇紅作為原料茶，探究了其對戚風蛋糕香氣的影響，以期為茶蛋糕等茶食品的研發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

滇紅茶葉：一級滇紅茶粉，中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院科研基地生產(chǎn)。

乙醚、無水 Na2SO4、癸酸乙酯（內(nèi)標）、乙酸乙酯均購自于國藥集團化學(xué)試劑有限公司；低筋面粉、玉米淀粉、綿白糖、雞蛋、牛奶、食用油均為市售。

1.2 儀器與設(shè)備

EPED-10PH實驗室級純水器，購自南京易普易達科技有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，購自上海亞榮生化儀器廠；DFY-5/25℃低溫恒溫反應(yīng)浴，購自杭州慧制儀器設(shè)備有限公司；LOOYEZX9-1普通數(shù)字可控水浴鍋，購自上海魯伊工貿(mào)有限公司；HZ-9211K恒溫電熱套，購自海寧市華星儀器廠；AL204電子天平，購自梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DHG-9140A型電熱恒溫鼓風機干燥箱，購自上海精宏實驗設(shè)備有限公司；JM-7LT鮮奶攪拌機，購自徐州佳樂福機械有限公司；SEC-2Y電烤爐，購自珠海三麥機械有限公司。

1.3 樣品處理

1.3.1 試劑處理

乙醚，重蒸餾備用；無水Na2SO4，烘箱（60℃）干燥3 h備用；癸酸乙酯，用乙酸乙酯配成5 mg/mL癸酸乙酯的乙酸乙酯溶液，作為內(nèi)標。

1.3.2 香氣提取方法

香氣提取采用同時蒸餾萃?。⊿imultaneous distillation and solvent extraction，SDE）法[6]，取磨碎滇紅茶樣10 g于1000 mL圓底燒瓶中，加入500 mL去離子水，采用電熱套加熱。另一側(cè)100 mL圓底燒瓶（萃取瓶）中加入50 mL重蒸餾乙醚，并置于45℃水浴中。待樣品側(cè)開始沸騰后，保持微沸狀態(tài)，回流1 h。停止加熱后，在乙醚萃取液中加入內(nèi)標4 μL，并加入少許無水Na2SO4脫水干燥，蒸餾濃縮除去大部分乙醚溶劑，得到香氣揮發(fā)油，進行GC和GC-MS分析。

1.3.3 戚風蛋糕的制作[7]

（1）蛋清、白砂糖攪打至干性發(fā)泡；

（2）蛋黃、食用油、牛奶、綿白糖攪拌均勻，加入已過篩的低筋面粉、玉米淀粉、茶粉拌勻；

（3）將步驟（1）（2）混合均勻，注模，震蕩趕氣泡，放入烤箱（上火溫度130℃，下火溫度140℃，焙烤時間60 min）烘烤，出烤箱冷卻脫模，蛋糕成品備用。

戚風蛋糕的香氣提取方法同滇紅茶樣提香方法，其中戚風蛋糕取樣量為50 g。

1.4 GC-MS/GC

參照劉春麗等[8]的方法。Agilent6890氣相色譜一質(zhì)譜儀：載氣He，流速1 mL/min；質(zhì)譜條件，電離源EI，電離能量70 ev，掃描范圍 35～400 Amu。 色譜條件 1：HP-Inaowax MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升溫，60 ℃（2 min）/240 ℃（2 min）。色譜條件 2：Hp-5MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升溫，60 ℃（2 min）/240 ℃（2 min）。

島津2010型氣相色譜儀：色譜柱DM-wax，30 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣 N2，流速 1 mL/min；檢測器FID，220℃；氣化室溫度200℃；程序升溫，60 ℃（10 min）/180 ℃（30 min）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

定性：利用GC-MS儀器，采用Innawax和HP-5兩種不同機型的色譜柱分別進行GC分離，根據(jù)NIST譜庫對每個色譜峰的質(zhì)譜圖的檢索結(jié)果和色譜峰的保留指數(shù)進行定性分析，部分香氣成分鑒定對照參照相關(guān)文獻。

定量：依據(jù)GC-FID中各組分峰面積，與內(nèi)標癸酸乙酯峰面積的比值來計算各香氣組分含量[9]，計算公式如下：

香氣組分含量 （μg/g）=組分峰面積/內(nèi)標峰面積×內(nèi)標濃度（μg/mL）×1（mL）/樣品用量（g）

結(jié)果均以平均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 滇紅香氣物質(zhì)分析

通過GC-MS、GC對滇紅香氣進行定性定量分析，結(jié)果如圖1、圖2、表1所示。滇紅茶葉中共鑒定出21種香氣物質(zhì)，主要的香氣物質(zhì)有醇類、醛類、酯類。醇類香氣物質(zhì)有正乙醇、反-3-己烯-1-醇、順-2-己烯-1-醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、正辛醇、4-萜烯醇、α-松油醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、芳樟醇氧化物Ⅳ、橙花醇、香葉醇、苯甲醇、苯乙醇、橙花叔醇；醛類香氣物質(zhì)有反-2-己烯醛、苯甲醛、檸檬醛；酯類香氣物質(zhì)有水楊酸甲酯。其中芳樟醇、香葉醇、芳樟醇氧化物、反-2-己烯醛含量較高，分別為 18.41 μg/g、15.04 μg/g、12.47 μg/g、11.10 μg/g，占香氣物質(zhì)總量的34.12%、28.88%、23.74%、21.57%。

圖1 滇紅香氣GC-MS色譜圖Fig.1 Gas Chromatograph-Mass Spectrometer chromatogram of Aroma in Dianhong Tea

圖2 滇紅香氣GC色譜圖Fig.2 Gas Chromatogram of Aroma in Dianhong Tea

表1 滇紅香氣物質(zhì)及其含量Table 1 Contents of Aroma compositions in Dianhong Tea

2.2 滇紅戚風蛋糕香氣物質(zhì)分析

分析滇紅、原味戚風蛋糕和滇紅戚風蛋糕的數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3、圖4、表2所示。順-2-己烯-1-醇、芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、香葉醇、苯乙醇、橙花叔醇為滇紅茶葉和滇紅戚風蛋糕共同含有的香氣物質(zhì)，而這些物質(zhì)在原味戚風蛋糕中未檢出，因此推測這些香氣物質(zhì)為滇紅戚風蛋糕中的特征香氣物質(zhì)，滇紅賦予了戚風蛋糕茶香風味物質(zhì)。

分析香氣物質(zhì)的含量變化可得：滇紅戚風蛋糕經(jīng)烘焙后，大多數(shù)香氣物質(zhì)的含量是降低的，其中芳樟醇氧化物Ⅱ損失，檢測不到其含量，芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、橙花叔醇分別降低52.78%、49.80%、28.60%；部分香氣物質(zhì)一定幅度增加，水楊酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ成倍增加。由此說明，烘焙工藝對滇紅戚風蛋糕中茶香風味物質(zhì)的組成及含量有較大影響。

圖3 原味戚風蛋糕香氣GC色譜圖Fig.3 Gas Chromatogram of Aroma in Plain Chiffon cake

圖4 滇紅戚風蛋糕香氣GC色譜圖Fig.4 Gas Chromatogram of Aroma in Dianhong Tea Chiffon cake

表2 滇紅、原味戚風蛋糕、滇紅戚風蛋糕香氣物質(zhì)對比（單位：μg/g）Table 2 Contents of Aroma composition between Dianhong Tea,Plain Chiffon cake and Dianhong Tea Chiffon cake(Unit:μg/g)

3 討論

文章將滇紅加入到戚風蛋糕中，探究了其對戚風蛋糕香氣的影響，結(jié)果表明：

（1）滇紅茶葉中共鑒定出21種香氣物質(zhì)，主要的香氣物質(zhì)有醇類、醛類、酯類。其中芳樟醇、香葉醇、芳樟醇氧化物、反-2-己烯醛含量較高，分別為 18.41 μg/g、15.04 μg/g、12.47 μg/g、11.10 μg/g，占香氣物質(zhì)總量的 34.12%、28.88%、23.74%、21.57%。文章結(jié)果與相關(guān)報道相符，廉明等[10]研究發(fā)現(xiàn)了滇紅中醇類化合物含量高達69.08%，主要是芳樟醇、香葉醇、芳樟醇氧化物、水楊酸甲酯、2-戊基呋喃和橙花叔醇。徐元駿等[11]研究了不同地區(qū)及特殊品種紅茶香氣的差異性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅茶香氣化合物以醇類、酯類、碳水化合物為主，其中芳樟醇及其氧化物、香葉醇、苯乙醇、水楊酸甲酯等物質(zhì)是紅茶特征香氣物質(zhì)。羅學(xué)平等[12]采用SPME-GC-MS聯(lián)用分析川紅、滇紅和祁紅的香氣成分，結(jié)果表明在主體香氣成分方面，滇紅中檢出芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、苯乙醇等16種。紅茶的主體香氣有芳樟醇及芳樟醇氧化物，與本文中得結(jié)果滇紅茶葉中主要香氣物質(zhì)相符。

（2）滇紅戚風蛋糕中新的香氣物質(zhì)有順-2-己烯-1-醇、芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、香葉醇、苯乙醇、橙花叔醇等香氣物質(zhì)；這些風味物質(zhì)使紅茶戚風蛋糕具有典型的紅茶香型，改善其風味品質(zhì)。文海濤等[13]研究表明，以茶水比為1∶10的提取物生產(chǎn)出的茶面包，賦予面包天然的茶色素和茶風味，對其品質(zhì)產(chǎn)生一定影響。董瑞霞等[14]以超微紅茶粉4.0%、水44.0%、小蘇打1.0%為配方，烤制出的餅干具有表面呈紅褐色，色澤均勻，具明顯茶香，有濃郁茶味等特點。

（3）滇紅戚風蛋糕經(jīng)烘焙后，大多數(shù)香氣物質(zhì)含量是降低的，其中主要包括芳樟醇及其氧化物II、III、橙花叔醇、反-2-己烯醛等，這與茶葉芳香物質(zhì)是熱敏性物質(zhì)，在高溫烘焙下不穩(wěn)定、易揮發(fā)等有關(guān)[15-17]；部分香氣物質(zhì)（水楊酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ）增加，研究表明，芳樟醇及其氧化物在高溫、含氧條件下，可進一步氧化產(chǎn)生新的物質(zhì)[18]，這可能是紅茶戚風蛋糕中芳樟醇及其氧化物II、III含量降低，而芳樟醇氧化物Ⅳ含量顯著升高的主要原因；此外，滇紅成分與戚風蛋糕其他原料在烘焙過程中可能存在互作反應(yīng)，如美拉德反應(yīng)產(chǎn)生焦糖香等物質(zhì)[19-20]。說明烘焙工藝對滇紅戚風蛋糕中茶香風味物質(zhì)的組成及含量有較大影響，且主要由高溫條件引起，但茶香風味物質(zhì)在滇紅戚風蛋糕加工中變化規(guī)律仍需進一步研究。

探究茶烘焙食品的香氣物質(zhì)組成及其在烘焙過程中的變化，為烘焙茶食品的開發(fā)提供理論依據(jù)，對拓展茶資源的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)價值。

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Aroma Compounds Analysis of Dianhong Tea Chiffon Cake by Using Gas Chromatography-Mass Spectrometry and Gas Chromatography

ZENG Xiao-cui1，2， JIANG Yu-lan1，3， LV Yang-jun1，3， ZHANG Shi-kang1，3*， ZHU Yue-jin1，3，ZHANG Hai-hua1，3， HUANG Yun-yun1，3

（ 1.Hangzhou Tea Research Institute，CHINA COOP， Hangzhou 310016， China；2.Zhejiang Agriculture and Forestry University， Hangzhou 311300， China；3.Zhejiang Key Laboratory of Transboundary Applied Technology for Tea Resources， Hangzhou 310016， China ）

TS213.23

A

2095-0306（2017）02-0028-06

2017-03-23

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD36B06）

曾小翠（1989-），女，江蘇丹陽人，碩士研究生，研究方向為茶資源利用與加工。

*

zsk6510@163.com