賀州市8種紅茶香氣成分分析

陳趕林 鄭鳳錦 董文斌 吳彩謙 林波 徐紹山

摘要：【目的】分析賀州8種紅茶茶樣的揮發(fā)性物質(zhì)，確定其主要香氣成分，為開發(fā)優(yōu)質(zhì)、特色的紅茶產(chǎn)品，以及進一步提升賀州紅茶產(chǎn)品的品質(zhì)和市場競爭力提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā坎捎霉滔辔⑤腿∨c氣相色譜—質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)，測定賀州8種紅茶茶樣（福云六號、迎霜、春波綠、金牡丹、梅占、金觀音、開山白毛茶和桂綠）的香氣成分，比較分析各品種紅茶的香氣成分相對含量與呈香特征?！窘Y(jié)果】賀州8種紅茶樣品中揮發(fā)性芳香物質(zhì)達70多種，篩選鑒定出主要香氣成分31種，包括醛類（5種）、醇類（13種）、酯類（2種）、酮酸類（2種）、烴類（6種）和其他（3種）。其中，醛類物質(zhì)是8種紅茶的最主要成分，相對含量為19.343%～35.460%，以迎霜的相對含量最高，桂綠最低;其次為醇類和酯類，相對含量分別為15.598%～25.863%（梅占相對含量最高，福云六號最低）和13.322%～20.814%（桂綠相對含量最高，迎霜最低）。異戊醛、異丁醛、己醛、異戊醇、苯甲醇、苯乙醇、葉醇、芳樟醇、環(huán)氧芳樟醇、反式氧化芳樟醇、香葉醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯等13種成分的相對含量達50.000%～60.000%，是賀州紅茶的最主要香氣成分，呈現(xiàn)出賀州紅茶的青香、花香、果香特征性香氣。【結(jié)論】賀州8種紅茶茶樣均具有茶葉的青香香氣，兼有花香、果香等混合香氣，符合我國紅茶的香氣特征，研究結(jié)果為賀州市開發(fā)優(yōu)質(zhì)、特色的紅茶產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 固相微萃取;氣相色譜—質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用;紅茶;香氣成分;賀州

中圖分類號： S571.1;TS207.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼： A 文章編號：2095-1191（2018）12-2532-07

Aroma components of eight black teas from Hezhou

CHEN Gan-lin1， ZHENG Feng-jin2， DONG Wen-bin3， WU Cai-qian4，

LIN Bo2， XU Shao-shan5

（1Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China; 2Agro-food Science and Technology Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China;3Institute of Agricultural Resources and Environment， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China;4Agricultural Bureau of Zhaoping County， Hezhou， Guangxi? 546800， China;5Agricultural Bureau of Babu District， Hezhou， Guangxi? 542800， China）

Abstract：【Objective】The volatile components of the eight main black tea varieties samples from Hezhou in Guangxi were analyzed and the main aroma components were determined， which would provide the technical basis for developing high-quality and characteristic black tea products and further improving the quality and market competitiveness of Hezhou black tea products. 【Method】The aroma components of eight black tea samples from Hezhou（Fuyun 6， Yingshuang， Chunbolü，Jinmudan，Meizhan，Jinguanyin，Kaishan Baimao and Guilü） were determined by solid phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）. The aroma components and aroma characteristics of each black tea sample were also analyzed and discussed. 【Result】The results showed that there were more than 70 volatile aromatic compounds in eight black tea samples from Hezhou， in which 31 main aroma components were identified， including aldehydes（five kinds）， alcohols（thirteen kinds）， esters（two kinds）， ketoacids（two kinds）， hydrocarbons（six kinds） and others（three kinds）. Among them， aldehydes were the main component of eight black tea samples， whose relative content was 19.343%-35.460%. Yingshuang had the highest relative content and Guilü had the lowest， followed by alcohols and esters， which accounted for 15.598%-25.863% and 13.322%-20.814% respectively. Meizhan had the highest content of alchols and Fuyun 6 had the lowest content of alchols ， Guilü had the highest content and Yingshuang had the lowest content of esters respectively. Isovaleraldehyde， isobutyraldehyde， hexanal， isoamyl alcohol， benzyl alcohol， phenylethanol， leaf alcohol， linalool， epoxy linalool， trans-oxidized linalool， geraniol， ethyl acetate and ethyl lactate were the characteristic aroma substances of Hezhou black tea， which accounted for 50.000%-60.000% of the total aroma. They presented the characteristic aroma of green-like， flower-like，fruit-like fragrance in Hezhou black tea. 【Conclusion】Eight black tea varieties from Hezhou city all have the green-like fragrance and the mixed aroma of flower-like and fruit-like fragrance of black tea， which is consistent with the aroma characteristics of Chinese black tea. The research results provide the theoretical basis for the development of high-quality and characteristic black tea products in Hezhou.

Key words： solid phase micro-extraction（SPME）; gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）; black tea; aroma components; Hezhou

0 引言

【研究意義】賀州市位于廣西東北部，與湖南、廣東接壤，是世界長壽市（朱東，2018）。賀州適宜發(fā)展的農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)很多，以昭平縣為中心的茶葉基地目前已有1.5萬ha，開山白毛茶、昭平茶等產(chǎn)品享譽廣西區(qū)內(nèi)外（梁昌林和李式忠，2008;周國全，2009），其中開山白毛茶和昭平茶已成為國家地理標(biāo)志保護農(nóng)產(chǎn)品（聶有兵，2014;胡雯等，2017）。近年來，賀州市先后引進了福云六號、金牡丹、金觀音、春波綠、金玫瑰、梅占、桂綠等品種（陳賢偉和羅揚志，2011），目前賀州市茶葉種類有紅茶、綠茶、黑茶等，以紅茶品質(zhì)更突出，昭平紅、億健、故鄉(xiāng)等品牌逐漸打響（聶有兵，2014）。香氣是茶葉的重要品質(zhì)之一，主要為茶葉中種類繁多的揮發(fā)性物質(zhì)，習(xí)慣上稱為芳香油。茶葉芳香物質(zhì)是由性質(zhì)不同、含量微少且差異大的眾多揮發(fā)性物質(zhì)組成的混合物，含量雖不多，一般只占干物質(zhì)質(zhì)量的0.01%～0.05%，卻是決定茶葉品質(zhì)的重要因子之一（宛曉春，2007）。在紅茶感官評審中，香氣對茶葉感官品質(zhì)的貢獻率達25%～30%（國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會，2018）。因此，研究賀州產(chǎn)地的不同紅茶，分析其香氣成分，對開發(fā)優(yōu)質(zhì)、特色的紅茶產(chǎn)品具有現(xiàn)實意義。【前人研究進展】根據(jù)加工工藝的不同，紅茶可分為工夫紅茶、紅碎茶和小種紅茶三大類（施夢南和龔淑英，2012）。紅茶屬于全發(fā)酵茶，其香氣主要來自發(fā)酵過程中多酚類的酶促氧化及偶聯(lián)反應(yīng)，形成以醛、酮、酸等化合物為主要特征成分的甜花香（袁海波等，2009b;徐元駿等，2015）。茶葉香氣的形成受多種因素的影響，不同茶類、不同產(chǎn)地的茶葉均具有各自獨特的香氣。任何一種茶類所特有的香氣是其所含芳香物質(zhì)的綜合表現(xiàn)，與茶類的特定品種、栽培技術(shù)、采摘質(zhì)量、加工工藝及貯藏等因素密不可分（袁海波等，2009b）。陳娟等（2014）以貴州6種栽培茶樹品種茶為研究對象，分析這些品種的紅茶適制性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅茶適制性不僅與品種關(guān)系密切，還與加工技術(shù)密切相關(guān)。李健權(quán)（2017）提取了國內(nèi)8個不同產(chǎn)地紅茶的香氣成分，對其差異進行了分析;易曉芹等（2017）分析了國內(nèi)外14 個不同地區(qū)的紅茶茶樣，二者均認(rèn)為茶樹品種資源及其生長環(huán)境條件等對茶葉化學(xué)成分及香氣的形成具有明顯影響，而茶葉品質(zhì)的轉(zhuǎn)化取決于茶葉的栽培技術(shù)、加工工藝及技術(shù)設(shè)備等?！颈狙芯壳腥朦c】茶樹品種對紅茶香氣品質(zhì)具有顯著影響，是決定香氣物質(zhì)差異性的根本原因（袁海波等，2009a），而同一茶樹品種、同一等級鮮葉制成的小種紅茶和工夫紅茶也存在明顯差異（曾亮等，2016）。目前針對賀州市主栽茶葉品種制成的紅茶香氣成分的對比研究鮮見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以賀州市8個紅茶品種為試驗材料，通過固相微萃取和氣相色譜—質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)測定其香氣成分，并分析判定不同特征香氣成分，為開發(fā)優(yōu)質(zhì)、特色的紅茶產(chǎn)品，以及進一步提升賀州紅茶產(chǎn)品品質(zhì)和市場競爭力提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試紅茶品種為賀州市八步區(qū)和昭平縣茶葉主產(chǎn)區(qū)重點推廣的品種（表1），以適中采的方式進行采摘，以一芽二葉為主，兼采一芽三葉和幼嫩的對夾葉。主要儀器設(shè)備：固相微萃取裝置（50/30 μm CAR/PDMS/DVB，美國Supelco公司）、SCION SQ 456-GC GC-MS聯(lián)用儀（美國BRUKER公司）、DB-WAX彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 ?m，美國JW公司）、頂空進樣瓶（15 mL，上海安譜公司）、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（101-2-II-BS，上海躍進醫(yī)療器械廠）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 樣品制備 紅茶茶樣均采用工夫紅茶制作工藝生產(chǎn)，主要流程為萎凋→揉捻→發(fā)酵→文火烘焙干燥→足火烘干提香。取各干茶樣250 g置于60 ℃鼓風(fēng)干燥箱6 h后，粉碎研磨，過60目篩備用。

1. 2. 2 固相微萃取 取2 g樣品置于20 mL頂空瓶中，將老化后的50/30 μm CAR/PDMS/DVB萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于60 ℃吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

1. 2. 3 GC-MS條件 載氣：高純He，流速0.8 mL/min。進樣口溫度250 ℃;程序升溫：在40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫至90 ℃，再以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min。接口溫度250 ℃;離子源溫度300 ℃;電離方式EI+，電子能量70 eV，檢測器電壓1000 V。燈絲發(fā)射電流100 μA。

1. 2. 4 分析方法 化合物經(jīng)Xcalibur系統(tǒng)檢索，同時與NIST 2014和Wiley 8.0譜庫相匹配、正反匹配度均大于750（最大值為1000）的鑒定結(jié)果進行確認(rèn)。采用歸一化百分含量法確定各化合物相對含量。

1. 3 統(tǒng)計分析

采用Excel 2003對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

利用固相微萃取技術(shù)分別提取8種紅茶茶樣的香氣成分，通過GC-MS聯(lián)用儀分析，得到茶樣揮發(fā)性香氣成分的總離子流圖，以金牡丹茶樣的總離子流圖為例，如圖1所示。

根據(jù)8種紅茶茶樣的香氣總離子流圖，經(jīng)Xcalibur軟件對NIST 2014和Wiley 8.0譜庫進行匹配分析，各茶樣中的芳香物質(zhì)揮發(fā)性成分達到71～94種，以面積歸一化法計算每種化合物的相對含量，篩選并鑒定出高響應(yīng)度物質(zhì)31種，占總峰面積的80.254%～87.428%，為紅茶茶樣的主要呈香物質(zhì)，其呈香特征（孫寶國等，2000;任洪濤等，2012;陳玖琳等，2015）和相對含量如表2所示。

對8種紅茶茶樣中共有且含量較大的31個峰進行綜合分析，茶葉中主要芳香揮發(fā)性物質(zhì)的構(gòu)成包括醛類、醇類、酯類、酮酸類和烴類組分。其中，醛類5種，相對含量最高，為19.343%～35.460%;其次為醇類，有13種，相對含量為15.598%～25.863%;酯類主要為乙酸乙酯和乳酸乙酯兩種，相對含量為13.322%～20.814%。醛類、醇類和酯類是賀州主栽紅茶香氣的最主要組分物質(zhì)。此外，酮酸類2種、烴類6種、其他類3種，各類總相對含量約為4.000%～9.000%，各種呈香物質(zhì)比例及相對含量對比見圖2。

2. 1 醛類

醛類物質(zhì)是賀州8種紅茶茶樣的最主要芳香性物質(zhì)，主要有異丁醛、異戊醛、己醛、糠醛和苯甲醛5種成分。其中，迎霜和福云六號的醛類相對含量最高，分別為35.460%和34.458%，其次是開山白毛茶（30.501%），金觀音、春波綠、梅占和金牡丹的醛類相對含量均大于26.000%，而桂綠最低，為19.343%。紅茶中醛類主要體現(xiàn)為青香、青草花香，個別有似蘋果香氣（宛曉春，2007;陳宗懋，2008）。

醛類中相對含量最高為異戊醛（10.778%～21.560%），其體現(xiàn)出令人愉快的水果香氣，高度稀釋時似蘋果香氣（孫寶國等，2000），以迎霜（21.560%）和福云六號（21.180%）的相對含量最高，其次為開山白毛茶（18.014%）、金觀音（17.420%）、春波綠（16.644%）和梅占（16.585%）。異丁醛體現(xiàn)出青草花香，相對含量較高的亦為福云六號（9.870%）和迎霜（9.423%），其次為金牡丹（8.011%）和開山白毛茶（7.388%）。

2. 2 醇類

醇類也是賀州8種紅茶茶樣的最主要芳香性物質(zhì)，香氣成分種類最多，包括異丁醇、1-戊烯-3-醇、異戊醇、正戊醇、2-戊烯-1-醇、葉醇、反式氧化芳樟醇、芳樟醇、L-薄荷醇、環(huán)氧芳樟醇、香葉醇、苯甲醇和苯乙醇13種單組分。其中，梅占的醇類相對含量最高（25.863%），金牡丹、金觀音和開山白毛茶的醇類相對含量均超過20.000%。醇類在紅茶中的主要呈香特征為花果香。

醇類分為脂肪族醇、芳香族醇和萜烯醇三類。脂肪族醇類在茶鮮葉中含量較高，鑒定有異丁醇、1-戊烯-3-醇、異戊醇、正戊醇、2-戊烯-1-醇和葉醇。其中異戊醇天然以酯的形式存在于部分植物中，具有蘋果、白蘭地香氣和辛辣味（孫寶國等，2000）。8種茶樣的醇類化合物中，異戊醇相對含量均較高，其中春波綠、金牡丹、福云六號、梅占和桂綠的相對含量均超過2.500%，具有水果香氣。葉醇具有強烈的新鮮葉草香氣（陳宗懋，2008），各茶樣中均有一定含量，以梅占和金觀音含量較高（3.000%以上），茶葉青香香氣更明顯。

芳香族醇類的呈香特征是類同花香或果香，較重要的有苯甲醇、苯乙醇和苯丙醇。苯甲醇具有特有的令人愉快的蘋果香氣（孫寶國等，2000），8種紅茶茶樣中苯甲醇相對含量最高的為開山白毛茶（1.573%），這與開山白毛茶具有的蘋果特征香氣相一致。苯乙醇具有特殊的玫瑰香氣，8種紅茶茶樣中以梅占的苯乙醇含量最高（1.763%），說明梅占具有特殊的玫瑰香氣，可作為其特征香氣成分。

萜烯醇類主要有香葉醇、芳樟醇、反式氧化芳樟醇、環(huán)氧芳樟醇、L-薄荷醇等，此類化合物具有花香或果香，對茶香的形成有重要作用。香葉醇具有溫和的玫瑰香氣，在茶樹體內(nèi)主要以糖苷的形式存在，其含量和茶樹品種的關(guān)系密切，相對含量最高為金牡丹（3.913%），其次為梅占（2.605%）、金觀音（2.150%）和開山白毛茶（2.054%），這4種紅茶茶樣的玫瑰混合香氣較明顯。芳樟醇具有強的木香、玫瑰及鈴蘭花香和果香香氣，在茶樹體內(nèi)主要以糖苷的形式存在;反式氧化芳樟醇和環(huán)氧芳樟醇是芳樟醇氧化物異構(gòu)體，具有強的木香和花果香，還帶有清涼氣息，是一種多香韻的香料（孫寶國等，2000;陳宗懋，2008）;8種紅茶茶樣中3種芳樟醇類物質(zhì)總量以梅占最高（7.715%）、其次為金觀音（6.350%），故梅占和金觀音具有強的鈴蘭花香及果香香氣;金牡丹（5.245%）、春波綠（5.220%）、開山白毛茶（5.087%）和迎霜（5.013%）也具有鈴蘭花香及果香混合香氣。L-薄荷醇具有清涼的薄荷香氣，是環(huán)類單萜的一種，各茶樣中均含有L-薄荷醇，使得香氣成分具有一定的清涼味，以開山白毛茶相對含量最高，這也為開山白毛茶紅茶增添了清涼香氣。

2. 3 酯類

酯類在芳香油中普遍存在，8種紅茶茶樣中酯類物質(zhì)主要是乙酸乙酯和乳酸乙酯，具有使人興奮的水果香氣（孫寶國等，2000），8種紅茶茶樣中相對含量最高為桂綠，其次為福云六號、開山白毛茶、梅占和金觀音，而迎霜的酯類相對含量最低。

2. 4 酮酸類

8種紅茶茶樣的酮酸類物質(zhì)成分較少，包括2-戊酮和乙酸，酮酸類相對含量為6.053%～8.878%，呈現(xiàn)出令人愉快的奶香氣。8種紅茶茶樣中相對含量較多的為乙酸（3.453%～6.368%）。

2. 5 烴類

8種紅茶茶樣中鑒定出一定量的烴類（碳氫化合物）物質(zhì)，主要有烷烴和烯烴，其中烷烴有5種，分別為4-甲基辛烷、2，6，7-三甲基癸烷、十一烷、十二烷和癸烷，總含量為5.180%～9.217%。烯烴有1-石竹烯，該化合物具有淡的丁香香氣（陳宗懋，2008），8種茶樣中均有1-石竹烯成分，其中開山白毛茶相對含量最高（1.477%），其賦予了丁香香氣。

2. 6 其他

還鑒定出少量的乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯等化合物，相對含量為2.732%～6.580%，以金牡丹的相對含量最高，梅占最低。

2. 7 呈香特征綜合分析結(jié)果

對8種紅茶茶樣中芳香性物質(zhì)的呈香特性作進一步統(tǒng)計分析，篩選相對含量較高的醛類、醇類和酯類單組分X（醛類以A、醇類以B、酯類以C表示）;各單組分含量相對比例（%，Xi/Xmax，下同）為85%～100%的計X+++，相對比例為70%～85%的計X++，相對比例為60%～70%的計X+，綜合比較各單組分的呈香特征與相互關(guān)聯(lián)，得出各紅茶茶樣呈香特征的綜合評價（表3）。根據(jù)各主要揮發(fā)性物質(zhì)的呈香特征及關(guān)聯(lián)效應(yīng)，賀州8種紅茶茶樣均具有茶葉的青香氣，兼有花香、果香等混合香氣。其中異戊醛、異丁醛、己醛、異戊醇、苯甲醇、苯乙醇、葉醇、芳樟醇、環(huán)氧芳樟醇、反式氧化芳樟醇、香葉醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯等13種成分的相對含量達50.000%～60.000%，是賀州紅茶的最主要呈香物質(zhì)，呈現(xiàn)出賀州紅茶的青香、花香和果香特征性香味。

其中，福云六號具有強的青草花香、水果香氣等香氣特征;迎霜具有強的水果香氣、青草花香特別是玫瑰花香等香氣特征;春波綠具有蘋果味果香、青草花香及鈴蘭花香等香氣特征;金牡丹具有強的青草花香、水果果香及溫和玫瑰香氣等香氣特征;梅占具有強的特殊玫瑰香氣、青香及水果香氣或鈴蘭花香等香氣特征;金觀音具有強的花果香、青草香氣或鈴蘭花香等香氣特征;開山白毛茶具有特有的蘋果香氣、水果香氣及青草花香等香氣特征;桂綠具有強的水果香氣、玫瑰香氣等香氣特征。

3 討論

本研究選用固相微萃取技術(shù)提取8種賀州紅茶茶樣的揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)合GC-MS聯(lián)用儀分析，得到各類茶葉中的芳香物質(zhì)揮發(fā)性成分達70余種，篩選鑒定出主要香氣成分31種，包括醛類、醇類、酯類、酮酸類、烴類等，其中醛類、醇類和酯類為主要的特征香氣物質(zhì)。王秋霜等（2013）研究表明，醇類是國內(nèi)名優(yōu)紅茶香氣中最主要的物質(zhì)，其次是酯類和醛類;趙瑤等（2016）對宜昌市主要紅茶產(chǎn)區(qū)4種紅茶茶樣的香氣化合物組成及香氣特征進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)宜昌紅茶香氣化合物以醇類、酯類、碳氫類、醛類和酮類為主，其中醇類含量最高;本研究結(jié)果與上述前人的研究結(jié)果基本一致。此外，酮酸類在茶葉鮮葉中含量不高，多以酯類化合物的形式存在于有機體內(nèi)，經(jīng)加工的成品茶含量高于鮮葉，特別是紅茶比綠茶高，綠茶中一般為2%～3%，酸類化合物含量比例的差別是同品種茶葉的紅、綠茶香型有所區(qū)分的原因之一（宛曉春，2007;陳宗懋，2008）。

本研究對賀州8種紅茶茶樣揮發(fā)性物質(zhì)的呈香特征進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)8種紅茶茶樣均具有茶葉的青香氣，兼有花香、果香等混合香氣，符合我國紅茶所體現(xiàn)的花香、甜香、果香香氣特征（王秋霜等，2013）。但各紅茶茶樣的揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量有所不同，使得其呈香特征有所差異，如福云六號和迎霜的異戊醛和異丁醛含量高，表現(xiàn)出強的青草花香;梅占的苯乙醇含量最高，具有特殊的玫瑰香氣;金觀音的葉醇和芳樟醇類含量較高，有強烈的新鮮葉草香氣或鈴蘭花香;開山白毛茶的苯甲醇含量高，因此特有蘋果香氣。判斷一種紅茶的優(yōu)劣，除了品種特性和具有的香氣特征，還需根據(jù)其生長環(huán)境、采摘方式與時節(jié)、加工工藝、儲藏條件等外部因素，結(jié)合分析其茶多酚、生物堿、茶色素、氨基酸、香氣成分等指標(biāo)和感官審評指標(biāo)做出綜合評判。

4 結(jié)論

賀州8種紅茶茶樣的香氣雖有所差異，但均具有茶葉的青香香氣，兼有花香、果香等混合香氣，符合我國紅茶的香氣特征，研究結(jié)果為賀州市開發(fā)優(yōu)質(zhì)、特色的紅茶產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

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