六安瓜片香氣成分的GC-MS分析

阮 鳴，陳全戰(zhàn)，周紅霞

六安瓜片香氣成分的GC-MS分析

阮 鳴，陳全戰(zhàn)，周紅霞

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211171）

對(duì)中國(guó)十大名茶之一六安瓜片的香氣成分進(jìn)行定性鑒別。采用同時(shí)蒸餾萃取并結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀進(jìn)行定性分析。結(jié)果顯示，六安瓜片香氣成分在12 個(gè)月內(nèi)較穩(wěn)定；不同等級(jí)六安瓜片主要香氣成分相似；六安瓜片與其他品種名茶香氣成分存在明顯差異。結(jié)果表明六安瓜片的香氣成分性質(zhì)穩(wěn)定，與其他名茶有明顯差異；GC-MS法可作為六安瓜片香氣成分質(zhì)量控制的檢測(cè)方法。

六安瓜片；同時(shí)蒸餾萃取法；氣相色譜-質(zhì)譜法；香氣成分

六安瓜片是中國(guó)十大歷史名茶之一，唐稱“廬州六安茶”，明始稱“六安瓜片”，清為朝廷貢茶[1]。新中國(guó)成立后，六安瓜片也一直作為中央軍委特貢茶，于1971年美國(guó)國(guó)務(wù)卿基辛格博士首次訪華時(shí)作為國(guó)品禮茶，并在1991年8月日本靜岡國(guó)際茶葉科學(xué)研討會(huì)中被列為歷史傳統(tǒng)著名綠茶，此后“徽六名茶”逐漸馳名中外[2]。由于茶葉片形狀似葵花籽，遂稱“瓜子片”，后簡(jiǎn)稱“瓜片”，產(chǎn)自安徽省六安、金寨、霍山三縣之毗鄰山區(qū)和低山丘陵，分內(nèi)山瓜片和外山瓜片2 個(gè)產(chǎn)區(qū)[1]。六安瓜片采制技藝和加工工藝獨(dú)特，需在谷雨前后10 d、鮮葉長(zhǎng)到開面時(shí)采摘；早上采，下午板片、去梗、去芽，以片去勝；炒制時(shí)，分炒生鍋、炒熟鍋，拉毛火、拉小火、拉大火，竹簍裝茶木炭灰，炭火猛烈，火苗盈尺，抬籃走烘，一罩即提，二、三付烘籃，交替進(jìn)行，一抬一步，邊烘邊翻，操作80 次以上，直至起霜有潤(rùn)，清香撲鼻。上乘瓜片除有茶清香外還必須具備如燒板栗香味或幽香[1]。六安瓜片在國(guó)內(nèi)諸多名茶中，是唯一去梗、去芽，僅用茶樹嫩梢葉片炒制而成，堪成一絕[2]。

雖然六安瓜片享譽(yù)盛名，但遠(yuǎn)不及碧螺春、鐵觀音、龍井等名茶為平常百姓所熟識(shí)，因而亦未引起大多學(xué)者的關(guān)注。茶葉香氣是決定茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素，也是其重要的感官評(píng)定指標(biāo)。茶葉中的芳香物質(zhì)是由性質(zhì)不同、含量差異較大的多種物質(zhì)組成，在茶葉中的絕對(duì)含量很少，一般只占干物質(zhì)質(zhì)量的0.01%～0.05%[3]。提取茶葉香氣成分的方法主要有水蒸氣蒸餾并同時(shí)萃?。╯imultaneous distillated extraction，SDE）法、減壓蒸餾萃取法、頂空分析法、超臨界二氧化碳萃取法[3-4]，目前國(guó)內(nèi)外常用SDE法[5-9]和頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）法[10-12]。氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法、氣相色譜聯(lián)用氫火焰離子化檢測(cè)器、氣相色譜聯(lián)用嗅覺測(cè)量法[5-12]為國(guó)內(nèi)外常用的茶葉香氣成分分析方法。本實(shí)驗(yàn)旨在通過簡(jiǎn)單易行的SDE提取方法、GC-MS分析技術(shù)，對(duì)六安瓜片香氣成分進(jìn)行定性鑒別，初步探討其質(zhì)量品質(zhì)，為其生產(chǎn)、新品研發(fā)以及質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

不同等級(jí)六安瓜片購(gòu)于安徽六安玉龍茶行，根據(jù)價(jià)位定為280樣、240樣、180樣、120樣，與280樣同等價(jià)位（280 元/斤）的碧螺春、鐵觀音、雨花茶購(gòu)于南京紅順茶葉。實(shí)驗(yàn)中如無說明，所用六安瓜片均為280樣。

乙醚、無水硫酸鈉（均為分析純） 南京國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙醚重蒸后使用，所用水為自制蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

QP2010S GC-MS聯(lián)用儀（配有電噴霧離子源） 日本島津公司；蒸餾萃取裝置為自制玻璃裝置。

1.3 方法

1.3.1 六安瓜片香氣成分的提取[5-9]

取茶葉15 g，研磨至粉末，置于1 000 mL圓底燒瓶中，加入沸水225 mL。在萃取瓶中加入50 mL乙醚，50 ℃恒溫水浴。裝置連接后，緩慢加熱，至燒瓶微沸，回流萃取1 h，在乙醚萃取液中加入少量無水硫酸鈉， 4 ℃靜置過夜，過濾，濾液用N2濃縮至1 mL，4 ℃保存，供GC-MS定性分析。

1.3.2 GC-MS條件[7-8]

GC參數(shù)：RtX-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；初始柱溫50 ℃；升溫程序：50 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至75 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升至150 ℃，保持3 min，最后以2 ℃/min，升至220 ℃，總時(shí)間為51 min；載氣為高純氦氣（99.99%）；進(jìn)樣量1 μL；進(jìn)樣口溫度250 ℃；流速1.0 mL/min；分流比1∶10。

MS參數(shù)：電噴霧離子源；離子源溫度200 ℃；界面溫度250 ℃；溶劑延滯時(shí)間5 min；全掃描；質(zhì)量掃描范圍m/z 30～500。

1.3.3 六安瓜片香氣成分的穩(wěn)定性[13-14]

分別將貯藏期為0、6 個(gè)月和12 個(gè)月的六安瓜片（開封后置于冰箱冷凍保存）按照1.3.1節(jié)方法提取，得萃取液，并采用1.3.2節(jié)方法進(jìn)行色譜分析，根據(jù)色譜圖中各峰的種類及相對(duì)含量進(jìn)行列表分析。

1.3.4 不同等級(jí)六安瓜片之間香氣成分的對(duì)比研究[15-16]

提取4 種不同等級(jí)的六安瓜片（120樣、180樣、240樣、280樣），GC-MS分析各樣品中香氣成分種類、相對(duì)含量。

1.3.5 不同品種名茶之間香氣成分的對(duì)比研究[17-20]

將同等價(jià)位的碧螺春、鐵觀音、雨花茶與六安瓜片分別提取、測(cè)試，將其各自香氣成分進(jìn)行列表分析研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 六安瓜片香氣成分的穩(wěn)定性

圖 1 不同貯藏期六安瓜片香氣成分總離子流圖Fig.1 TICs of aroma components from Lu’an Guapian during different storage periods

表 1 六安瓜片不同貯藏期的香氣成分Table 1 Aroma components identified in Lu’an Guapian durinngg different storage periooddss

貯藏期為0、6 個(gè)月和12 個(gè)月的六安瓜片香氣成分總離子流（total ion chromatogram，TIC）圖基本無差異（圖1），分別鑒定各TIC圖中保留時(shí)間相當(dāng)?shù)?6 個(gè)化合物（表1）。由表1可看出：六安瓜片16 種香氣成分在0、6、12 個(gè)月貯藏期內(nèi)僅有1 種成分發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但占香氣成分總相對(duì)含量的比例小于1%，且在6～12 個(gè)月內(nèi)已趨于穩(wěn)定。此外，二丁基羥基甲苯、反式植醇和吲哚為六安瓜片3大主要成分，三者相對(duì)含量在0、6、12 個(gè)月內(nèi)由90.62%降至82.53%、82.60%，降幅小于9%，且隨后趨于穩(wěn)定，表明六安瓜片在1a期內(nèi)香氣成分較穩(wěn)定。

2.2 不同等級(jí)六安瓜片之間香氣成分的對(duì)比

在六安瓜片120樣、180樣、240樣和280樣的TIC圖中，分別鑒定出了24、20、25 種和16 種香氣成分，前3 種樣品TIC圖相似，與280樣差異較大，主要表現(xiàn)為后者的信號(hào)弱于前者，可能與儀器狀態(tài)有關(guān)（圖2）。由表1、2可看出，GC-MS鑒定了六安瓜片中的34 種香氣成分；4 種不同等級(jí)的六安瓜片同有11 種香氣成分，分別為苯甲醇、芳樟醇、苯乙醇、橙花醇、吲哚、（E）-3-甲基-2-（2-戊烯基）-2-環(huán)戊烯-1-酮、β-紫羅蘭香酮、二丁基羥基甲苯、二氫獼猴桃內(nèi)酯、棕櫚酸和反式植醇；11 種共有成分的總相對(duì)含量差異不明顯，分別為89.41%、92.33%、89.36和91.68%，表明不同等級(jí)的六安瓜片主要香氣成分及總相對(duì)含量相似，但120樣和240樣中3大主要共有成分是二丁基羥基甲苯、棕櫚酸和反式植醇，180樣和280樣則為二丁基羥基甲苯、反式植醇和吲哚；不同等級(jí)的瓜片中二丁基羥基甲苯相對(duì)含量最高，280樣中的相對(duì)含量（61.15%）比另外3 個(gè)等級(jí)（46.91%，46.75%，45.93%）的平均值高出31.42%；180樣中的反式植醇相對(duì)含量（28.79%）高出280樣（12.29%）134.25%；120樣中苯甲醇（4.09%）、芳樟醇（3.26%）和苯乙醇（3.08%）的相對(duì)含量在各等級(jí)中最高；120樣和240樣中棕櫚酸相對(duì)含量達(dá)8%以上，而180樣和280樣小于2.3%；280樣中的吲哚相對(duì)含量高達(dá)7.18%，其次為180樣5.21%，另外2等級(jí)均小于2.5%；此外，吲哚、β-紫羅蘭香酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯的相對(duì)含量可作為區(qū)別120樣與240樣的輔助指標(biāo)。綜上所述，不同等級(jí)的六安瓜片香氣成分雖然相似，但仍可通過GC-MS法得以鑒別。

圖 2 不同等級(jí)六安瓜片香氣成分總離子流圖Fig.2 TICs of aroma components from Lu’an Guapian at different quality grades

表 2 六安瓜片不同等級(jí)的香氣成分Table 2 Aroma components identified in Lu’an Guapian at different quality grades

表 3 不同名茶的香氣成分Table 3 Aroma components from Liu’an Guapian in comparison to other famous teas

2.3 不同品種名茶之間香氣成分的對(duì)比

圖 3 不同品種名茶香氣成分總離子流圖Fig.3 TICs of aroma components from Lu’an Guapian in comparison to other famous teas

根據(jù)圖3可知，4 種名茶的香氣成分有較大差異，主要體現(xiàn)在5～20 min內(nèi)的色譜峰差異明顯。從表1～3結(jié)果亦可看出，四大名茶六安瓜片、碧螺春、鐵觀音和雨花茶中的主要香氣成分差異較大。六安瓜片中主要有二丁基羥基甲苯、棕櫚酸（或吲哚）和反式植醇，碧螺春主含二丁基羥基甲苯和檸檬油精，鐵觀音成分較為復(fù)雜，（E）-橙花叔醇、α-金合歡烯、吲哚、苯乙醛和苯乙醇是其主要香氣成分（總相對(duì)含量達(dá)87.82%），而雨花茶中卻含有較高含量的醇類化合物，例如2-甲基-3-甲醇-環(huán)氧乙烷、3-甲氧-1,2-丙二醇、丙三醇、反式植醇和2,3-二甲基-環(huán)氧乙烷（總相對(duì)含量達(dá)89.48%）。二丁基羥基甲苯在碧螺春和六安瓜片中的相對(duì)含量極高（大于45%）。

3 結(jié)論與討論

本實(shí)驗(yàn)分別采用SDE法富集和GC-MS分析技術(shù)對(duì)不同貯藏期、不同等級(jí)的六安瓜片香氣成分，不同品種名茶的香氣成分進(jìn)行了鑒定與分析，表明六安瓜片在1 a期內(nèi)香氣成分較穩(wěn)定，不同等級(jí)的六安瓜片11 個(gè)主要香氣成分及總相對(duì)含量相似，并可利用SDE-GC-MS法有效區(qū)別4 種名茶及六安瓜片的等級(jí)，顯示該法可有效用于六安瓜片的質(zhì)量控制。本實(shí)驗(yàn)鑒定了六安瓜片中34 種香氣成分，其中二丁基羥基甲苯相對(duì)含量可高達(dá)60%。二丁基羥基甲苯為食品用抗氧劑，因此考慮后續(xù)研究中提取六安瓜片香氣成分蒸餾液進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn)，以探究成分-效能關(guān)系，為六安瓜片保健產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。碧螺春中僅鑒定了3 種香氣成分，但并不影響其區(qū)別于其他品種名茶。

本實(shí)驗(yàn)僅考察了六安瓜片香氣成分1 a期的穩(wěn)定性，因?yàn)樵匍L(zhǎng)時(shí)間貯藏意義不大。此外，SDE法的整個(gè)過程是在高溫密閉條件下進(jìn)行的，次生反應(yīng)劇烈，人工效應(yīng)產(chǎn)物多，如一些熱敏感性的香氣成分會(huì)受熱分解，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；不飽和脂肪酸也會(huì)因受熱降解而生成一些脂肪醛和醇等。研究[18-21]表明，利用SDE法提取得到的茶葉香精油具有焦糊味，與原樣品的香氣特征有較大差異，鑒于此，不少科研工作者探索了多種新的加工方法，但都存在某些不足。但本實(shí)驗(yàn)中采用SDE法提取的茶葉精油香氣宜人，與正常飲用時(shí)的茶香一致。

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Aroma Composition Analysis of Lu’an Guapian Green Tea by GC-MS

RUAN Ming, CHEN Quanzhan, ZHOU Hongxia
(School of Food Science, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China)

This study aimed to identify and quantify the aroma components of Lu’an Guapian, one of China’s top ten famous teas, by simultaneous distillated extraction (SDE) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results showed that the aroma components of Lu’an Guapian were relatively stable over a storage period of 12 months and its main aroma compounds were similar at different quality grades and the aroma composition of Lu’an Guapian differed obviously from that of other well-known teas. The obtained data showed that the aroma components of Lu’an Guapian were stable and different obviously from those of other teas, and that GC-MS was useful to detect the aroma components of Lu’an Guapian for quality control purpose.

Lu’an Guapian； simultaneous distillated extraction (SDE)； gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；aroma components

TS207.3

A

1002-6630（2015）08-0120-05

10.7506/spkx1002-6630-201508021

2014-09-03

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（21376112）；江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（BK20141081）；

江蘇省大學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目（201311460048X）

阮鳴（1979—），女，講師，博士，研究方向?yàn)槭称放c天然藥物的分析檢測(cè)。E-mail：1169195814@qq.com