六堡茶中檳榔香氣主要成分的研究

黃林杰 羅達龍 鐘家良

摘 要：采用動態(tài)頂空（ITEX）結合氣相色譜-質譜聯用儀提取50批六堡茶樣品（分為檳榔香組和非檳榔香組）中的揮發(fā)性物質。用NIST2014譜庫對目標化合物進行判定，利用MPP軟件對2組六堡茶進行差異化分析，得到40種檳榔香成分。通過分析各成分特點，結合出現頻率、相對含量及是否為共有組分等，初步確定檳榔香的主要香氣成分為α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘。

關鍵詞：六堡茶；檳榔香；動態(tài)頂空ITEX

中圖分類號：TS272 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432006

六堡茶，中國歷史名茶，因產于廣西壯族自治區(qū)梧州市蒼梧縣六堡鎮(zhèn)而得名。國家標準[1]對其定義為：選用蒼梧縣群體種、大中葉種及其分離、選育的品種、品系茶樹[Camellia sinensis（L.）O.Kuntze]的鮮葉為原料，經殺青、初揉、堆悶、復揉、干燥等工藝制成毛茶，再經過篩選、拼配、汽蒸或不汽蒸、渥堆、汽蒸、壓制成型或不壓制成型、陳化、成品包裝等工藝過程加工制成的具有獨特品質特征的黑茶。目前，國內對于六堡茶的香味大多依靠感官進行判斷，缺乏儀器分析的研究，對于檳榔香氣主要成分的研究更少。劉澤森等人曾采用頂空-固相微萃取（HS-SPME）技術聯合氣質（GC-MS）方法[2]對檳榔香氣成分進行過分析。考慮到六堡茶的香味比較復雜，一般的分析技術難以收集和檢測，本文在參考相關文獻和技術的基礎上，優(yōu)化提取方法，用itex（肼內吸附）技術對六堡茶的香味進行吹掃濃縮，用氣質進行全掃描得到各成分的色譜圖，用NIST庫進行檢索確定目標化合物，用差異化軟件MPP，對檳榔香及無檳榔香六堡茶的各組分進行聚類分析，尋找差異，結合出現頻率、相對含量和共同組分等分析，最終得到檳榔香主要香氣成分的的組成，利用峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。該研究相比較靜態(tài)頂空技術、HS-SPME技術，具有靈敏度更高、適用性更廣等特點，可為提高六堡茶的質量品質提供一定的理論依據。

1 材料及方法

1.1 材料

六堡茶樣品共50批，分成2組：其中一組為標識有“檳榔香”的精裝、特級、一級和散裝品，共39批，另一組未標識有“檳榔香”的有11批，均來自于梧州轄區(qū)內5家大型六堡茶生產企業(yè)，確保樣品具有代表性。

氯化鈉（分析純）。

1.2 儀器設備

CTC-動態(tài)頂空ITEX；GC-7890B/QQQ-7000C氣質聯用儀（美國Agilent公司）；差異化軟件：Agilent-Mass Profiler Professional （MPP）；NIST2014數據庫（美國Agilent）

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

取6.0g六堡茶于燒杯中，加入25mL沸水，加蓋保溫15min，過濾，取6mL茶湯于已加入1.9g氯化鈉的頂空瓶中，壓蓋密封，即得。

1.3.2 儀器分析條件

Itex條件：平衡溫度：80℃，平衡時間：600s，振蕩速度：500r/min，進樣針溫度：85℃，抽提體積：1mL，抽提次數：5次，抽提速度：200μL/s，解析溫度：230℃，解析速度：20μL/s，洗針溫度：250℃，洗針時間：300s，進樣量：200μL。

色譜條件：Agilent HP-5MS毛細管色譜柱（30m×

250μm×0.25μm）；載氣：He（純度：99.999%），流速：1.5mL/min，分流比：50：1，進樣口溫度：100℃；柱溫：起始溫度40℃，保持3min，然后以3℃/min速率升溫至180℃，再以8℃/min升溫至250℃。

質譜條件：接口溫度280℃，離子源溫度：230℃，離子源：EI，電子能量：70eV，掃描質量范圍：45～500amu，掃描模式：全掃描。

1.3.3 六堡茶香氣成分分析

對50批茶葉進行頂空提取后，itex技術富集香氣進樣，全掃描采集，得到TIC圖，采用NIST2014譜庫進行檢索，結合匹配度、提取離子和碎片離子相對豐度進行目標化合物的判定，用MPP軟件對2組茶葉組分進行差異化分析，以60%的出現頻率及變異系數低于50%的樣品變異性為條件對數據進行過濾，得到39批檳榔香六堡茶的獨有組分，分析各組分的特性，在此基礎上尋找共有成分，最終得到檳榔香的主要香氣成分，并以峰面積歸一化法計算這些成分的相對含量。

2 結果分析與討論

2.1 檳榔香六堡茶主要香氣成分及總離子流圖

對所有茶葉樣品提取后進行檢測，得到2組茶葉的總離子流圖見圖1和圖2，共檢出揮發(fā)性化合物258種，其中兩組茶葉共有的化合物121種，而在檳榔香組獨有的81種化合物中，NIST 2014譜庫匹配度在85以上并能確證的有40種，見表1，主要包括醇類物質7種、醛類物質3種、酮類物質4種、酯類物質8種、碳氫類物質6種、萘和萘化合物6種、雜氧化合物6種。

醇類物質主要包括α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇、氧化芳樟醇和2-壬烯醇等，雪松醇屬于倍半萜醇，具有杉木芳香；芳樟醇又名沉香醇，屬于萜烯醇類，具有鈴蘭系清淡爽快的花香[3]；萜品醇屬于單萜醇類，具有紫丁香青香；氧化芳樟醇為芳樟醇的氧化物，具有甜香、木香和花香香氣。醛類物質主要有苯甲醛、藏紅花醛和2-十一烯醛，前2個屬于芳香族醛類，前者具有苦杏仁香氣，后者具有木香、陳香，2-十一烯醛屬于脂肪族醛類，具有蠟香、柑橘香、青香；酮類物質主要有4-羥基-3，5-二甲基苯乙酮、7，8-環(huán)氧-α-紫羅酮和β-紫羅酮等，其中紫羅酮屬于倍半萜類，具有明顯的紫羅蘭香氣；酯類物質主要有乙酸苯甲酯、水楊酸甲酯和苯甲酸甲酯等，均為芳香族酯類，水楊酸甲酯具有冬青油香，苯甲酸甲酯具有丁香油香味；碳氫類物質主要有α-法尼烯、α-雪松烯和δ-杜松烯等，三者均屬于倍半萜烯類，均帶有木香味；雜氧化合物主要有1，2-二甲氧基苯、1，2，3-三甲氧基苯等，這些物質與茶葉的陳香均有較大關系。此外，萘具有溫和的芳香味，甲氧基萘具有花香味。

2.2 檳榔香六堡茶主要香氣成分的確定

茶葉香氣是決定茶葉品質的重要因素之一，它是由性質不同，含量差異懸殊的芳香組分組成的混合物，并不是單一的一種香味。根據結構式的不同，可以將這些混合物分為脂肪族、芳香族和萜類化合物等，其中，萜類物質香氣較好，是茶葉香氣的重要組成部分，這類化合物又以單萜和倍半萜為主，大都帶有濃郁的甜香、花香、木香[4]。由此可見，檳榔香作為六堡茶的特征香氣，其必定也是多種芳香化合物混合后所形成的香氣，本實驗檢出的大部分香氣屬于萜類化合物，這與相關研究的推斷是一致的。

對于檳榔香六堡茶中的特征香氣是否與檳榔中的香氣一致，吳平[5]等人從感官嗅覺上進行了辨析和確認，認為六堡茶之檳榔香氣只是似檳榔干燥成熟種子的香氣，并非檳榔香氣的復制或再現，六堡茶在某一時間只要有一種以上類似檳榔的香氣即可視為有檳榔香?？梢哉J為，六堡茶中的檳榔香只是嗅覺上聞到近似檳榔的香氣，而與檳榔香氣的化學成分無必然聯系。

對于檳榔香的香氣組成，在目前僅有的文獻報道中，并沒有一個統一的說法。陳文品[6]等人在具有類似檳榔香的傳統農家六堡茶中檢出帶有茶花果香的芳樟醇和D-檸檬油精等，在精制六堡茶中檢出醇類化合物3-甲氧基-1，2-丙二醇等，組分的差異構成了他們不同的香型；李建勛[7]等人在六堡茶中檢出富含陳香的甲氧基苯類物質（即雜氧化合物）；劉澤森[2]等人則認為檳榔香六堡茶中的香氣物質包括α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇、β-雪松烯等，并指出雜氧化合物雖然表現為陳香，但同樣是檳榔香的重要組成?？梢?，對于檳榔香的具體香氣成分雖然沒有一個統一的說法，但這些物質主要來源于醇類、碳氫類、雜氧化合物等，基本是可以確認的，并且“檳榔香”是各芳香成分揮發(fā)之后共同形成的，人的嗅覺畢竟有限，對其描述僅僅是類似某種香味而不能確定，所以必須通過儀器進行檢測，并結合各組分的香味特性進行最終確認。

本研究在綜合了上述觀點的基礎上，對確證的40種揮發(fā)性物質進行分析，從中篩選出共有組分，包括α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘8個，以峰面積歸一化法計算這些組分的相對含量，并比較不同級別的檳榔香六堡茶中這些組分的平均相對含量，結果見表2。由表2可以看出，8種共有香氣組分的相對含量總和占所有香氣組分的50%以上，精裝、特級、一級品均超過70%，精裝品甚至接近90%，而這些組分中，α-雪松醇、β-芳樟醇、α-雪松烯的含量均接近或超過10%，這些物質帶有木香、花香和陳香，與檳榔香表現為花果香、陳香的描述是一致的，而在相關文獻中檢出率也較高，可認為是檳榔香的主要構成。此外，水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯和萘、甲氧基萘雖然在相關文獻中較少提到，但在本次39批樣品中卻都有存在，酯類具有冬青油香、丁香油香，含量為8%～16%，萘類具有木香、花香，含量為9%～20%，兩類物質均為不可忽視的香氣成分，故認為也是檳榔香的來源香氣。

3 結論

采用動態(tài)頂空itex技術結合氣質聯用儀對50批六堡茶（分有檳榔香和無檳榔香兩組）的香氣成分進行分析研究。利用NIST 2014譜庫對目標化合物進行判定，利用MPP軟件對兩組六堡茶進行差異化分析，得到經過確證的40種檳榔香揮發(fā)性成分，分析各成分特點，結合出現頻率、相對含量及是否為共有組分等，初步確定檳榔香的香氣成分為α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘。

由于檳榔香六堡茶的揮發(fā)性成分多而復雜，一般的提取技術存在提取不完全的缺陷，本研究采用動態(tài)頂空技術，樣品提取效率更高、更徹底，得到的揮發(fā)性成分更多，數據更全面?？紤]到檳榔香氣受茶樹品種、環(huán)境、栽培技術、工藝和年份等因素影響，會導致成分含量不同或存在較大的差異，本文經確證得到的8個香氣組分僅代表39批檳榔香六堡茶樣品，與相關文獻報道較為一致，具有較高的參考價值，但并不等同于檳榔香氣成分就是這些，所以有必要結合各影響因素開展進一步的研究，完善此項工作，唯有大量的數據支持，才能更全面地確定六堡茶中檳榔香的主要香氣組成。

參考文獻

[1] GB/T32719.4-2016，黑茶第4部分：六堡茶[S].

[2]劉澤森，鄧慶森，何志強，等.檳榔香六堡茶的特征香氣成分研究[J].農業(yè)研究與應用，2016（3）：36-42.

[3]汪厚銀，李志，張劍，等.基于氣質聯用/氣相色譜-嗅覺測定技術的西湖龍井茶特征香氣成分分析[J].食品科學，2012（8）：248-251.

[4]張正竹，施兆鵬，宛曉春.萜類物質及茶葉香氣（綜述）[J].安徽農業(yè)大學學報，2000（7）：51-54.

[5]吳平，溫志杰，郭維深，等.六堡茶之檳榔香味溯源和辨析[J].茶葉，2010，36（2）：71-76.

[6]陳文品，陳平韜，楊洪元，等.六堡茶感官理化品質及揮發(fā)性香氣分析研究[A].茶葉科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展學術研討會論文集[C].2009：312-318.

[7]李建勛，杜麗平，王超，等.頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用法分析黑茶香氣成分[J].食品科學，2014（2）：191-195.