3 個產(chǎn)地不同等級廬山云霧茶揮發(fā)性成分主成分分析

劉 曄，葛麗琴，王遠(yuǎn)興*

（南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047）

廬山云霧茶是中國十大名茶之一，葉厚毫多、醇香甘潤、富含營養(yǎng)，以“味醇、色秀、香馨、湯清”聞名[1]，原地產(chǎn)、品質(zhì)等級、生產(chǎn)年份和相似品種是市場中茶葉摻偽常見的幾種類型。常規(guī)的化學(xué)成分鑒定方法也不足以進(jìn)行正確的鑒別，因?yàn)檫@些相似茶葉品種有著非常接近的品種親緣性，其主要品質(zhì)成分含量差異并不大?？焖贉?zhǔn)確鑒別茶葉品質(zhì)是當(dāng)前亟待解決的一項(xiàng)課題[2]。

茶葉的等級主要由其內(nèi)在的化學(xué)成分和沖泡過程中表現(xiàn)出的感官性狀所決定。茶葉香氣是其所含眾多芳香類物質(zhì)綜合表現(xiàn)的結(jié)果[3]。揮發(fā)性物質(zhì)的測定多采用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GCMS）[4]和GC-MS-嗅聞[5]的方式，富集常采用固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）技術(shù)[6]。保留指數(shù)（retention index，RI）測定常被用來區(qū)分不同的同分異構(gòu)化合物，是一種重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度都很好的定性分析參數(shù)[7]。主成分分析常采用減少數(shù)據(jù)集的維數(shù)，同時保持對數(shù)據(jù)集方差貢獻(xiàn)最大的特征，通過保留低階主成分，忽略高階主成分[8]，可以更加形象地表現(xiàn)原樣本的信息如等級分類、產(chǎn)地的鑒別等[9]。

本實(shí)驗(yàn)采用SPME法對不同等級廬山云霧茶樣本中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行萃取，并采用GC-MS對樣本中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性分析。利用主成分分析法對不同等級廬山云霧茶進(jìn)行等級分類，建立模型，為今后廬山云霧茶等級區(qū)分提供一種方便快速的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試廬山云霧茶來源于通遠(yuǎn)鎮(zhèn)（5 個等級，每種6 個批次） 廬山茶科所茶場；賽陽鎮(zhèn)（4 個等級，每種6 個批次） 廬山露語茶業(yè)有限公司；星子縣（3 個等級，每種6 個批次） 星子縣廬山七尖云霧茶有限公司；正構(gòu)烷烴（C6～C10、C8～C20）的混合標(biāo)準(zhǔn)品（色譜級） 美國AccuStandard公司；正己烷（色譜純）德國Merck公司。

等級評定由茶葉采摘日期而定，通常越早采摘的茶葉，產(chǎn)量少等級高。供試品均采于2016年5月份，樣品放置于4 ℃冰箱中保存。

1.2 儀器與設(shè)備

7890-7000 GC-QQQ-MS氣相色譜-三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（配有MassHunter Workstation色譜工作站和NIST MS Search 2.0質(zhì)譜檢索數(shù)據(jù)庫） 美國Agilent公司；57330-U SPME手柄、50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取纖維頭美國Supelco公司；AL 104電子天平 瑞士Mettler-Toledo公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 前處理?xiàng)l件

清明前后采摘鮮葉，隨海拔高度的增加，開采期亦相應(yīng)延遲到谷雨前后。以一芽一葉初展為標(biāo)準(zhǔn)，長度在3 cm左右。采回后，薄攤于潔凈簸箕上，置于陰涼通風(fēng)處，保持鮮葉純凈。炒制分殺青、抖散、抖捻、炒二青（初干），理?xiàng)l、搓條、揀剔、提毫、除茶末、烘干等工序。結(jié)合宋萌萌[10]、陳熠敏[11]等的前處理方法，將通遠(yuǎn)鎮(zhèn)、賽陽鎮(zhèn)、星子縣3 個地區(qū)的廬山云霧茶，粉碎過篩，用電子天平稱取2.00 g茶樣于20 mL頂空萃取瓶中，立即用聚四氟乙烯隔墊蓋子密封；將頂空萃取瓶置于80 ℃水浴鍋中水浴平衡30 min，每隔10 min晃動瓶身；再將固相萃取頭插入頂空萃取瓶中，萃取吸附30 min。萃取結(jié)束后將萃取頭放入GC-MS進(jìn)樣口中，250 ℃解吸5 min，使得揮發(fā)性成分得到分離。

1.3.2 GC條件

色譜柱：HP-5MS石英毛細(xì)柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：起始柱溫50 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至80 ℃，然后以2 ℃/min升至140 ℃，最后以5 ℃/min升至210 ℃保持5 min；載氣為高純氦氣（純度≥99.999%）；載氣流速1 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；分流比10∶1。

1.3.3 MS條件

電子電離源；電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；溶劑延遲時間1 min；質(zhì)量掃描方式為全掃描；質(zhì)量掃描范圍m/z 40～400。

1.3.4 廬山云霧茶揮發(fā)性成分RI的測定

將正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品以液體進(jìn)樣的形式，按照1.3.2節(jié)升溫程序進(jìn)行分離。進(jìn)樣量為1 μL，分流比為20∶1。記錄每個正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品出峰的保留時間，各組分的RI按下式計算，采用Kovats保留指數(shù)計算[12]。

RI＝100n＋（tR（x）－tR（n））/（tR（n＋1）－tR（n））×100

式中：tR（x）為待測組分的保留時間/min；n和n＋1分別表示正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)；其中tR（n）＜tR（x）＜tR（n＋1）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)NIST MS Search 2.0質(zhì)譜圖庫檢索結(jié)果，并結(jié)合RI文獻(xiàn)值對廬山云霧茶揮發(fā)性成分進(jìn)行了初步篩查鑒定，并運(yùn)用峰面積歸一化法測得各揮發(fā)性成分的相對含量。以樣本揮發(fā)性物質(zhì)的相對峰面積為變量，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SIMCA-P 13.0版軟件，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行無監(jiān)督的主成分分析，并得到特征值，貢獻(xiàn)率及預(yù)測能力相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 廬山云霧茶揮發(fā)性成分的定性分析

圖1 3 個產(chǎn)地廬山云霧茶揮發(fā)性成分縱向疊加總離子流色譜圖Fig. 1 Overlapped total ion current chromatograms of volatile components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea

表1 廬山云霧茶揮發(fā)性成分定性分析結(jié)果Table 1 Qualitative analysis of volatile components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples

續(xù)表1

如圖1、表1所示，樣品經(jīng)過GC-MS檢測后，得到較為典型的廬山云霧茶總離子流色譜圖?？梢钥闯霰緦?shí)驗(yàn)所采用的GC-MS條件可以較好分離這3 個產(chǎn)地廬山云霧茶的揮發(fā)性成分。

2.2 廬山云霧茶揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析

通常來說累計方差貢獻(xiàn)率大于80%，認(rèn)為數(shù)據(jù)是可信的。如表2、3所示，通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶前4 個成分累計方差貢獻(xiàn)率為80.4%并擁有0.673的累計預(yù)測能力。賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶前3 個成分的累計方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到87.9%，累計預(yù)測能力達(dá)到0.807，可見前3 個主成分足以說明該數(shù)據(jù)的變化趨勢。星子縣廬山云霧茶前3 個成分的累計方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到89.8%，累計預(yù)測能力達(dá)到0.704。累計方差貢獻(xiàn)率代表著模型擬合后Y變量（因變量）的變化，累計預(yù)測能力代表著通過模型可以被預(yù)測的Y變量的變化。累計方差貢獻(xiàn)率和累計預(yù)測能力值接近1.0說明建立了一個很好的模型，以上可知3 個模型均建立良好。

續(xù)表2

表3 3 個產(chǎn)地廬山云霧茶主成分的特征值、貢獻(xiàn)率及預(yù)測能力Table 3 Eigenvalues, cumulative contribution and predication performance of principal components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea from three regions

2.2.1 通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析

由圖2可知，通遠(yuǎn)鎮(zhèn)5 個等級廬山云霧茶樣品總離子流色譜圖相似度很高，除了三等約在保留時間17.5、27.5 min時出現(xiàn)硅峰，疑似少許由萃取頭帶來的硅氧烷類雜峰[44]，進(jìn)行樣品峰面積計算時應(yīng)扣除雜峰。結(jié)合圖2和表2可知，通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶通過富集的揮發(fā)性成分主要有：C20芐醇、C30苯乙醇、C71雪松醇、C27十一烷、C44鳳梨醛、C42十二烷。揮發(fā)性成分包括醇類（14 種）、醛類（8 種）、酮類（7 種）、酯類（5 種）。醇類：三等（47.87%）＞二等（47.74%）＞一等（43.86%）＞普通（40.68%）＞特等（37.99%）；醛類：普通（13.05%）＞特等（12.49%）＞一等（11.57%）＞三等（10.76%）＞二等（8.67%）；酮類：普通（5.41%）＞三等（4.82%）＞二等（4.41%）＞一等（4.37%）＞特等（3.84%）；酯類：特等（1.47%）＝三等（1.47%）＞二等（1.44%）＞普通（1.24%）＞一等（1.17%）。

圖2 通遠(yuǎn)鎮(zhèn)5 個等級廬山云霧茶揮發(fā)性成分縱向疊加總離子流色譜圖Fig. 2 Overlapped total ion current chromatograms of volatile components in five grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Tongyuan

圖3 通遠(yuǎn)鎮(zhèn)5 個等級廬山云霧茶樣本的主成分得分圖（a）和載荷圖（b）Fig. 3 PCA score plots (a) and loading plots (b) of five grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Tongyuan

由于主成分分析是在沒有進(jìn)行預(yù)先分類的情況下，通過每個樣本點(diǎn)在得分圖上的位置來顯示樣本的分類信息，因此分類結(jié)果更加客觀[45]。以各個等級通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶在第1、2主成分上的得分作圖，獲得所有茶樣的二維散點(diǎn)分布圖，如圖3所示。5 個不同等級的廬山云霧茶在主成分空間上的分布較為分散，各等級的樣本均處于相對獨(dú)立的空間。特等位于圖3a右側(cè)，一等位于圖3a的中部，二等位于圖3a上部，三等位于圖3a左側(cè)，普通位于圖3a左下側(cè)。由此可見，主成分分析方法對通遠(yuǎn)鎮(zhèn)不同等級云霧茶有較好的區(qū)分效果，說明不同等級茶樣揮發(fā)性成分的相對含量有著一定程度的區(qū)別。

表4 通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶揮發(fā)性成分中潛在標(biāo)志物（VIP＞1）Table 4 Potential markers of volatile components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea from Tongyuan (VIP ＞ 1)

載荷圖表明揮發(fā)性成分的分布情況，其分布情況與得分圖中樣本點(diǎn)的分布和位置對應(yīng)。重要性因子（variable importance in the projection，VIP）值可以量化每個變量對分類的貢獻(xiàn)，VIP值越大，變量在廬山云霧茶不同級別間的差異越顯著[46]。通過分析計算出的VIP值，發(fā)現(xiàn)有37 個揮發(fā)性成分VIP值大于1，由表4所示?？梢詾橥ㄟh(yuǎn)鎮(zhèn)云霧茶的級別分類提供一定的理論支持。并在圖3b中，將表4中VIP值大于1標(biāo)注出來。圖3b中右邊三角形標(biāo)記的物質(zhì)，與圖3a中特等茶葉樣本位置對應(yīng)，C3己醛（1.67%）、C4順-3-己烯-1-醇（2.24%）、C5正己醇（0.77%）、C7庚醛（3.81%）、C8己酸甲酯（0.16%）、C9 α-蒎烯（0.36%）、C15正癸烷（1.09%）、C16辛醛（0.84%）、C28芳樟醇（3.99%），說明這些物質(zhì)是通遠(yuǎn)鎮(zhèn)特等茶葉的特征物質(zhì)，并且相對含量較其他等級高。具有香氣風(fēng)味的物質(zhì)[5,47]如：己醛呈生油脂和青草氣及蘋果味，濃度低時有水果樣的特有香氣；順-3-己烯-1-醇有青葉香氣；正己醇有淡青的嫩枝葉香氣，微帶酒香、果香和脂肪香氣；庚醛具有強(qiáng)烈和不愉快的粗糙刺鼻的油脂氣味、稀釋后具有類似甜杏、堅(jiān)果香氣；α-蒎烯有松節(jié)油香氣[41]；辛醛有醛香、蠟香、青果皮香及明顯的脂肪和水果氣味；芳樟醇有柑橘、萜香、鈴蘭香、玉蘭花香、玫瑰花香、甜的青香及木香，香氣柔和、持久。說明這些香氣成分是通遠(yuǎn)鎮(zhèn)特等廬山云霧茶的重要?dú)馕丁D3a中二等廬山云霧茶樣本和圖3b中C21苯乙醛（0.46%）、C40水楊酸甲酯（0.86%）、C47橙花醇甲醚（4.08%）、C69 δ-畢澄茄烯（1.29%）位置類似，相對含量相比于其他等級較高。其中有香氣成分如苯乙醛呈強(qiáng)烈風(fēng)信子香氣、玫瑰、巧克力香氣，低濃度時有杏仁、櫻桃香味；水楊酸甲酯呈冬青油草藥香氣、薄荷味。說明這些香氣成分是體現(xiàn)通遠(yuǎn)鎮(zhèn)二等廬山云霧茶特征香氣。圖3a中普通等級廬山云霧茶樣本和圖3b中C13 1-辛烯-3-醇（0.58%）、C24異佛爾酮（0.87%）、C37萘（0.57%）、C38 3-甲基十一烷（0.52%）、C41馬鞭草烯酮（0.54%）、C44鳳梨醛（5.09%）、C48 2-甲基十二烷（0.09%）、C61表圓線藻烯（0.21%）、C62長葉烯（0.20%）、C63姜黃烯（0.97%）等位置相似，說明這些揮發(fā)性成分相對含量較高。其中有香氣風(fēng)味物質(zhì)：1-辛烯-3-醇有泥土的清香、蔬菜、真菌香氣；異佛爾酮有涼香、木香、清甜香氣、果香、樟腦及霉香。這些香氣是通遠(yuǎn)鎮(zhèn)普通等級廬山云霧茶的特征氣味。綜合可以看出，通遠(yuǎn)鎮(zhèn)特等廬山云霧茶宜人香氣成分種類很多且相對含量很高，隨著等級的下降，提供香氣的揮發(fā)性物質(zhì)如己醛、順-3-己烯-1-醇、正己醇、庚醛、α-蒎烯、辛醛、芳樟醇、苯乙醛、水楊酸甲酯等相對含量有所降低。

2.2.2 賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析

圖4 賽陽鎮(zhèn)4 個等級廬山云霧茶揮發(fā)性成分縱向疊加總離子流色譜圖Fig. 4 Overlapped total ion current chromatograms of volatile components in four grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Saiyang

由圖4可知，賽陽鎮(zhèn)4 個等級廬山云霧茶樣品總離子流色譜圖極為相似。結(jié)合圖4和表2可知，賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶通過本方式富集的主要揮發(fā)性成分相對含量由高到低為：C27十一烷、C30苯乙醇、C20芐醇、C48 2-甲基十二烷、C51 4,6-二甲基十二烷、C28芳樟醇等。揮發(fā)性成分包括醇類（14 種）、醛類（8 種）、酮類（7 種）、酯類（5 種）。醇類：二等（31.97%）＞三等（30.70%）＞特等（29.33%）＞一等（28.04%）；醛類：一等（12.01%）＞二等（11.89%）＞三等（10.50%）＞特等（10.06%）；酮類：三等（6.29%）＞一等（5.97%）＞特等（4.96%）＞二等（4.92%）；酯類：二等（1.45%）＞三等（1.14%）＝一等（1.14%）＞特等（1.05%）。

以各個茶樣在第1、2主成分上的得分作圖，獲得所有茶樣的二維散點(diǎn)分布圖，如圖5所示。由圖5a可以看出，特等位于得分圖左側(cè)，距離其他等級樣本較遠(yuǎn)，一等位于圖5a右下側(cè)，距離其他等級樣本較遠(yuǎn)。二等和三等茶葉樣本距離很近，二等在右側(cè)，三等在左側(cè)，由于等級是按采摘時間分類的，二等和三等采摘時間均在4月下旬，時間較近，以至二等和三等的廬山云霧茶在主成分空間上的分布較為靠攏，而與特等和一等區(qū)分明顯?？梢?，主成分分析方法對賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶不同等級有較好的區(qū)分效果，說明不同等級茶樣揮發(fā)性成分的相對含量有著一定程度的區(qū)別。

圖5 賽陽鎮(zhèn)4 個等級廬山云霧茶樣本的主成分得分圖（a）和載荷圖（b）Fig. 5 PCA score plots (a) and loading plots (b) of four grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Saiyang

表5 賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶揮發(fā)性成分中潛在標(biāo)志物（VIP＞1）Table 5 Potential markers of volatile components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea from Saiyang (VIP ＞ 1)

在圖5b中，已將表5中VIP值大于1標(biāo)注出來。圖5a中賽陽鎮(zhèn)特等廬山云霧茶與圖5b中C21苯乙醛（0.32%）、C48 2-甲基十二烷（6.03%）、C49 1-甲基萘（0.30%）、C51 4,6-二甲基十二烷（4.49%）、C54茉莉酮（1.27%）、C60異丁子香烯（1.75%）、C63姜黃烯（0.06%）、C65 α-廣藿香烯（0.49%）、C66 α-衣蘭油烯（3.05%）等揮發(fā)性物質(zhì)位置相似，說明其相對于其他等級廬山云霧茶相對含量較高。其中有香氣成分如苯乙醛呈強(qiáng)烈風(fēng)信子香氣、玫瑰、巧克力香氣，低濃度時有杏仁、櫻桃香味；茉莉酮具有花香；異丁子香烯呈紫丁香香氣，這些宜人的香氣是賽陽鎮(zhèn)特等廬山云霧茶代表性的氣味。圖5a中一等廬山云霧茶與圖5b中C2甲苯（1.60%）、C3己醛（3.13%）、C5正己醇（1.57%）、C11苯甲醛（1.87%）、C14 2-正戊基呋喃（3.72%）、C18鄰異丙基甲苯（0.79%）、C19檸檬烯（1.19%）、C24異佛爾酮（4.69%）等物質(zhì)位置相似，相對含量較高。其中有香氣風(fēng)味的物質(zhì)如己醛呈生油脂和青草氣及蘋果味，濃度低時有水果樣的特有香氣；正己醇有淡青的嫩枝葉香氣，微帶酒香、果香和脂肪香氣；苯甲醛具有特殊的苦杏仁氣味；2-正戊基呋喃有果香、青香、泥土味和霉臭味；檸檬烯有檸檬、柑橘的果皮香氣；異佛爾酮有涼香、木香、清甜香氣、果香、樟腦及霉香。圖5a中二等云霧茶與圖5b中C34橙花醚（0.23%）、C36 3-癸炔-1-醇（2.63%）、C47橙花醇甲醚（4.30%）、C53可巴烯（0.76%）、C69 δ-畢澄茄烯（1.83%）等揮發(fā)性物質(zhì)位置類似，說明這些物質(zhì)相對含量較高。三等廬山云霧茶在圖5a的中間位置，而在圖5b中類似位置VIP值大于1的物質(zhì)很少，說明三等廬山云霧茶特征物質(zhì)較少。綜上可以看出，賽陽鎮(zhèn)特等和一等廬山云霧茶具有香氣的揮發(fā)性物質(zhì)相對含量較高，隨著等級的下降，己醛、正己醇、苯甲醛、2-正戊基呋喃、檸檬烯、異佛爾酮等揮發(fā)性物質(zhì)相對含量降低。

2.2.3 星子縣廬山云霧茶揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析

圖6 星子縣3 個等級廬山云霧茶揮發(fā)性成分縱向疊加總離子流色譜圖Fig. 6 Overlapped total ion current chromatograms of volatile components in three grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Xingzi

由圖6可知，星子縣3 個等級廬山云霧茶樣品總離子流色譜圖極為相似。結(jié)合圖6和表2可知，星子縣廬山云霧茶通過本方法富集的主要揮發(fā)性成分相對含量由高到低有：C20芐醇、C30苯乙醇、C27十一烷、C31 3-亞甲基-1,1-二甲基-2-乙烯基環(huán)己烷、C42十二烷、C7庚醛等。揮發(fā)性成分包括醇類（13 種）、醛類（8 種）、酮類（7 種）、酯類（5 種）。醇類：一等（48.26%）＞特等（43.72%）＞二等（42.00%）；醛類：一等（9.70%）＞特等（9.30%）＞二等（8.21%）；酮類：一等（2.7%）＞特等（2.67%）＞二等（2.3%）；酯類：二等（2.65%）＞特等（2.59%）＞一等（2.11%）。

圖7 星子縣3 個等級廬山云霧茶樣本的主成分得分圖（a）和載荷圖（b）Fig. 7 PCA score plots (a) and loading plots (b) of three grades of Lu Mountain Clouds-Mist Tea samples from Xingzi

表6 星子縣廬山云霧茶揮發(fā)性成分中潛在標(biāo)志物（VIP＞1）Table 6 Potential markers of volatile components in Lu Mountain Clouds-Mist Tea from Xingzi (VIP ＞ 1)

以各個茶樣在第1、2主成分上的得分作圖，獲得所有茶樣的二維散點(diǎn)分布圖，如圖7所示。由圖7a可以看出，特等位于得分圖右側(cè)，一等位于得分圖左側(cè)，二等位于得分圖下部，距離另外2 個等級樣本較遠(yuǎn)。特等和一等廬山云霧茶樣本在主成分空間上的分布較為靠攏，而與二等區(qū)分明顯?？梢?，主成分分析方法對星子縣廬山云霧茶不同等級有較好的區(qū)分效果，說明星子縣不同等級茶樣揮發(fā)性成分的相對含量有著一定程度的差別。

通過分析計算出VIP值，發(fā)現(xiàn)有29 個揮發(fā)性成分VIP值大于1，由表6所示。結(jié)合圖7a中星子縣特等廬山云霧茶所處位置和圖7b中C47橙花醇甲醚（3.11%）、C52 α-蓽澄茄油烯（0.53%）、C53 可巴烯（0.22%）、C56 α-柏木烯（0.46%）、C61表圓線藻烯（0.17%）、C66 α-衣蘭油烯（0.30%）、C67 γ-雪松烯（0.15%）、C69 δ-畢澄茄烯（1.30%）、C73刺柏腦（0.13%）等揮發(fā)性物質(zhì)位置類似，相對含量較另2 個等級高或持平。其中γ-雪松烯具有木香、柏木、類似檀香木并帶花香、香水的韻調(diào)。圖7a中一等廬山云霧茶和圖7b中C10 3-乙烯基-環(huán)己酮（0.13%）、C11苯甲醛（1.28%）、C18鄰異丙基甲苯（0.45%）、C31 3-亞甲基-1,1-二甲基-2-乙烯基環(huán)己烷（4.96%）等揮發(fā)性物質(zhì)位置類似，說明這些物質(zhì)是一等廬山云霧茶的特征物質(zhì)，相對含量較高。圖7a中二等廬山云霧茶與圖7b中C21苯乙醛（0.20%）、C23 2,6-二甲基辛烷（0.35%）、C34橙花醚（0.53%）、C35四氫薰衣草醇（1.21%）、C38 3-甲基十一烷（0.22%）、C41馬鞭草烯酮（0.26%）、C42十二烷（4.07%）等揮發(fā)性物質(zhì)位置相似，這些物質(zhì)相對含量較高。C14 2-正戊基呋喃（1.26%）、C44鳳梨醛（0.75%）、C60異丁子香烯（0.06%）與二等茶葉樣品位置相反，其中2-正戊基呋喃具有果香、青香、泥土味和霉臭味；鳳梨醛具有水果香氣；異丁子香烯具有紫丁香香氣。說明較另外2 個等級茶葉而言，二等廬山云霧茶這些香氣成分含量較低。綜合可以看出，星子縣廬山云霧茶宜人香氣成分相對含量隨著等級的下降，提供香氣的揮發(fā)性物質(zhì)如γ-雪松烯、2-正戊基呋喃、鳳梨醛、異丁子香烯等相對含量降低。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)通過主成分分析結(jié)合GC-MS方法對3 個產(chǎn)地不同等級廬山云霧茶揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，在廬山云霧茶樣本中共鑒定出76 種揮發(fā)性成分，3 個產(chǎn)地不同等級茶葉樣本進(jìn)行主成分分析。其中通遠(yuǎn)鎮(zhèn)廬山云霧茶提取了4 個主成分累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到80.4%；賽陽鎮(zhèn)廬山云霧茶提取了3 個主成分累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.9%；星子縣廬山云霧茶提取了3 個主成分累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到89.8%。從主成分得分圖中可直觀看出不同等級廬山云霧茶間的差異。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)地廬山云霧茶的區(qū)分，所建立起來的模型和廬山云霧茶的揮發(fā)性物質(zhì)相對含量信息較吻合。主成分分析不僅能夠減少分析的變量，提取有效信息，還能利用建立的模型來區(qū)分不同等級的廬山云霧茶。分析結(jié)果表明，3 個產(chǎn)地不同等級廬山云霧茶都呈現(xiàn)這樣的規(guī)律：隨著等級的降低，具有香氣特征的揮發(fā)性成分如己醛、順-3-己烯-1-醇、正己醇、庚醛、苯甲醛、2-正戊基呋喃、檸檬烯、異佛爾酮、芳樟醇、茉莉酮、異丁子香烯等，相對含量也隨之減少。本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及分析可為今后廬山云霧茶的等級區(qū)分提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳劍, 劉頻健, 吳曉言. 廬山云霧茶多糖提取工藝研究[J].懷化學(xué)院學(xué)報, 2014, 33(11)： 10-12. DOI：10.3969/j.issn.1671-9743.2014.11.003

[2]林杰. 茶葉香氣的圖譜分析及在茶葉品質(zhì)真實(shí)性鑒定中的應(yīng)用[D].杭州： 浙江大學(xué), 2013.

[3]程權(quán), 楊方, 李捷, 等. 全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜結(jié)合聚類分析與Fisher判別分析對鐵觀音品質(zhì)等級的評價研究[J]. 分析測試學(xué)報,2015, 34(5)： 525-531. DOI：10.3969/j.issn.1004-4957.2015.05.005.

[4]FENG Y, CAI Y, SUN-WATERHOUSE D, et al. Approaches of aroma extraction dilution analysis (AEDA) for headspace solid phase microextraction and gas chromatography-olfactometry (HS-SPMEGC-O)： altering sample amount, diluting the sample or adjusting split ratio?[J]. Food Chemistry, 2015, 187： 44-52. DOI：10.1016/j.foodchem.2015.03.138.

[5]呂世懂, 孟慶雄, 徐詠全, 等. 普洱茶香氣分析方法及香氣活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(11)： 292-298. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201411058.

[6]SANG Z Y, WANG Y T, TSOI Y K, et al. CODEX-compliant eleven organophosphorus pesticides screening in multiple commodities using headspace-solid phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry[J]. Food Chemistry, 2013, 136(2)： 710-717.DOI：10.1016/j.foodchem.2012.08.060.

[7]尹團(tuán)章, 熊國璽, 王娜, 等. GC-MS結(jié)合保留指數(shù)分析烘焙咖啡揮發(fā)性成分[J]. 香料香精化妝品, 2016, 6(2)： 9-12. DOI：10.3969/j.issn.1000-4475.2016.02.003.

[8]LILAND K H. Multivariate methods in metabolomics-from preprocessing to dimension reduction and statistical analysis[J]. Trends in Analytical Chemistry, 2011, 30(6)： 827-841.

[9]康受姈. GC-MS結(jié)合化學(xué)計量學(xué)對茶葉種類及品質(zhì)判斷研究[D].杭州： 浙江大學(xué), 2012.

[10]宋萌萌, 王遠(yuǎn)興. SPME-GC-QQQ-MS測定兩種婺源名優(yōu)綠茶香氣成分[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(理科版), 2016, 40(4)： 334-340. DOI：10.3969/j.issn.1006-0464.2016.04.007.

[11]陳熠敏, 何洪, 王遠(yuǎn)興. 靖安白茶與安吉白茶特征香氣成分的比較[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(理科版), 2015, 39(6)： 573-578. DOI：10.3969/j.issn.1006-0464.2015.06.012.

[12]WANG Y, YANG C, LI S, et al. Volatile characteristics of 50 peaches and nectarines evaluated by HP-SPME with GC-MS[J]. Food Chemistry,2009, 116(1)： 356-364. DOI：10.1016/j.foodchem.2009.02.004.

[13]BONAITI C, IRLINGER F, SPINNLER H E. An iterative sensory procedure to select odor-active associations in complex consortia of microorganisms: application to the construction of a cheese model[J].Journal of Dairy Science, 2005, 88(5)： 1671-1684. DOI:10.3168/jds.S0022-0302(05)72839-3.

[14]XIE J, SUN B, ZHENG F, et al. Volatile flavor constituents in roasted pork of Mini-pig[J]. Food Chemistry, 2008, 109(3)： 506-514.DOI：10.1016/j.foodchem.2007.12.074.

[15]ROUX M L, CRONJE J C, BURGER B V, et al. Characterization of volatiles and aroma-active compounds in honeybush (Cyclopia subternata) by GC-MS and GC-O analysis[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60(10)： 2657-2664. DOI：10.1021/jf2048383.

[16]IBRAHIM M A, EGIGU M C, KASURINEN A, et al. Diversity of volatile organic compound emissions from flowering and vegetative branches of Yeheb, Cordeauxia edulis (Caesalpiniaceae), a threatened evergreen desert shrub[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2010, 25(2)：83-92. DOI：10.1002/ffj.1971.

[17]VARARU F, MORENO-GARCIA J, ZAMFIR C I, et al. Selection of aroma compounds for the differentiation of wines obtained by fermenting musts with starter cultures of commercial yeast strains[J]. Food chemistry, 2016, 197： 373-381. DOI：10.1016/j.foodchem.2015.10.111.

[18]陳瑋玲, 鐘培培, 范琳琳, 等. 固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析青錢柳葉揮發(fā)性成分[J]. 食品工業(yè)科技, 2016, 37(22)： 52-58.DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2016.22.002.

[19]PINO J A, QUERIS O. Analysis of volatile compounds of mango wine[J]. Food Chemistry, 2011, 125(4)： 1141-1146. DOI：10.1016/j.foodchem.2010.09.056.

[20]MAIETTI S, ROSSI D, GUERRINI A, et al. A multivariate analysis approach to the study of chemical and functional properties of chemodiverse plant derivatives： lavender essential oils[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2013, 28(3)： 144-154.

[21]FORERO M D, QUIJANO C E, PINO J A. Volatile compounds of chile pepper (Capsicum annuum L. var. glabriusculum) at two ripening stages[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2009, 24(1)： 25-30.

[22]JAVIDNIA K, MIRI R, JAMALIAN A. Composition of the essential oil of Salvia macrosiphon Boiss. from Iran[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2005, 20(5)： 542-543. DOI：10.1002/ffj.1468.

[23]FERNANDO L N, GRUN I U. Headspace-SPME analysis of volatiles of the ridge gourd (Luffa acutangula) and bitter gourd (Momordica charantia) flowers[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2001, 16(4)：289-293. DOI：10.1002/ffj.999.

[24]WU Y, Lü S, LIAN M, et al. Study of characteristic aroma components of baked Wujiatai green tea by HS-SPME/GC-MS combined with principal component analysis[J]. CyTA-Journal of Food, 2016, 14(3)： 423-432. DOI：10.1080/19476337.2015.1123298.

[25]申明月, 劉玲玲, 聶少平, 等. 頂空-氣相色譜-四極桿質(zhì)譜結(jié)合保留指數(shù)法測定普洱茶香氣成分[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(6)： 103-106.DOI：10.7506/spkx1002-6630-201406021.

[26]ZENG Y X, ZHAO C X, LIANG Y Z, et al. Comparative analysis of volatile components from Clematis species growing in China[J].Analytica Chimica Acta, 2007, 595(1)： 328-339. DOI：10.1016/j.aca.2006.12.022.

[27]呂世懂, 吳遠(yuǎn)雙, 姜玉芳, 等. 不同產(chǎn)區(qū)烏龍茶香氣特征及差異分析[J].食品科學(xué), 2014, 35(2)： 146-153. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201402027.

[28]CAPRIOLI G, IANNARELLI R, CIANFAGLIONE K, et al. Volatile profile, nutritional value and secretory structures of the berry-like fruits of Hypericum androsaemum L.[J]. Food Research International,2016, 79： 1-10. DOI：10.1016/j.foodres.2015.11.021.

[29]CARDILE V, RUSSO A, FORMISANO C, et al. Essential oils of Salvia bracteata and Salvia rubifolia from Lebanon： chemical composition, antimicrobial activity and inhibitory effect on human melanoma cells[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2009, 126(2)： 265-272. DOI：10.1016/j.jep.2009.08.034.

[30]MUHAIDAT R, AL-QUDAH M A, SAMIR O, et al. Phytochemical investigation and in vitro antibacterial activity of essential oils from Cleome droserifolia (Forssk.) Delile and C. trinervia Fresen.(Cleomaceae)[J]. South African Journal of Botany, 2015, 99： 21-28.DOI：10.1016/j.sajb.2015.03.184.

[31]JAVIDNIA K, MIRI R, KAMALINEJAD M, et al. Chemical composition of the essential oils of Anthemis altissima L. grown in Iran[J]. Flavour & Fragrance Journal, 2004, 19(3)： 213-216.DOI：10.1002/ffj.1277.

[32]ALISSANDRAKIS E, TARANTILIS P A, HARIZANIS P C, et al.Comparison of the volatile composition in thyme honeys from several origins in Greece[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2007,55(20)： 8152-8157. DOI：10.1021/jf071442y.

[33]SAROGLOU V, MARIN P D, RANCIC A, et al. Composition and antimicrobial activity of the essential oil of six Hypericum species from Serbia[J]. Biochemical Systematics & Ecology, 2007, 35(3)：146-152. DOI：10.1016/j.bse.2006.09.009.

[34]LIU Z, CHEN Z, HAN F, et al. Microwave-assisted method for simultaneous hydrolysis and extraction in obtaining ellagic acid, gallic acid and essential oil from Eucalyptus globulus leaves using Br?nsted acidic ionic liquid [HO3S(CH2)4mim]HSO4[J]. Industrial Crops and Products, 2016, 81： 152-161.

[35]張曉珊, 陳圖鋒, 陳耀文, 等. 固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析沙茶醬香氣物質(zhì)的研究[J]. 食品與藥品, 2014, 16(6)： 410-413. DOI：10.3969/j.issn.1672-979X.2014.06.010

[36]ROUT P K, NAIK S N, RAO Y R. Composition of the concrete,absolute, headspace and essential oil of the flowers of Michelia champaca Linn[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2006, 21(6)： 906-911. DOI：10.1002/ffj.1742.

[37]BENKACI-ALI F, BAALIOUAMER A, MEKLATI B Y, et al.Chemical composition of seed essential oils from Algerian Nigella sativa extracted by microwave and hydrodistillation[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2007, 22(2)： 148-153. DOI：10.1002/ffj.1773

[38]CUI L, WANG Z Y, ZHOU X H. Volatile constituents in the roots and rhizomes oils of Valeriana amurensis[J]. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 2010, 13(1)： 130-134. DOI：10.1080/0972060X.2010.10643801.

[39]XIE Y, WANG J, YANG F, et al. Comparative analysis of essential oil components of two Cryptomeria species from China[J]. Industrial Crops and Products, 2011, 34(1)： 1226-1230. DOI：10.1016/j.indcrop.2011.04.016.

[40]DU L, LI J, LI W, et al. Characterization of volatile compounds of Puerh tea using solid-phase microextraction and simultaneous distillationextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry[J].Food Research International, 2014, 57： 61-70.

[41]TEIXEIRA B, MARQUES A, RAMOS C, et al. Chemical composition and antibacterial and antioxidant properties of commercial essential oils[J]. Industrial Crops and Products, 2013, 43： 587-595.DOI：10.1016/j.indcrop.2012.07.069.

[42]PAPA F, MAGGI F, CIANFAGLIONE K, et al. Volatile profiles of flavedo, pulp and seeds in Poncirus trifoliata fruits[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2014, 94(14)： 2874-2887.

[43]DE SOUZA A, LOPES E M C, DA SILVA M C, et al. Chemical composition and acetylcholinesterase inhibitory activity of essential oils of Myrceugenia myrciolides (Cambess.) O. Berg and Eugenia riedelliana O.Berg, Myrtaceae, Brazs[J]. Pharmacognosy, 2010, 20(2)： 175-179.

[44]申東, 沈強(qiáng), 潘科, 等. 基于HS-SPME/GC-MS定性半定量分析藤茶特征香氣[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010(11)： 67-70. DOI：10.3969/j.issn.1001-3601.2010.11.020.

[45]劉彬球, 陳孝權(quán), 吳曉剛, 等. PCA和PLS-DA用于曬青毛茶級別分類研究[J]. 茶葉科學(xué), 2015, 35(2)： 179-184. DOI：10.3969/j.issn.1000-369X.2015.02.014.

[46]朱蔭, 楊停, 施江, 等. 西湖龍井茶香氣成分的全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48(20)： 4120-4146.DOI：10.3864/j.issn.0578-1752.2015.20.013.

[47]GOLDENBERG L, YANIV Y, DORON-FAIGENBOIM A, et al.Diversity among mandarin varieties and natural sub-groups inaroma volatiles compositions[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2015, 96(1)： 57-65. DOI：10.1002/jsfa.7191.