電子鼻和氣質(zhì)聯(lián)用法分析普洱茶香氣成分

李大雷，翁彥如，杜麗平*，王超，馬立娟，肖冬光

1(天津科技大學(xué) 生物工程學(xué)院，天津，300457) 2(工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(天津科技大學(xué))，天津，300457)

茶葉香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要影響因子之一，人們對(duì)茶葉的嗜好很大程度上歸結(jié)于茶葉的香氣。茶葉香氣是茶中各類(lèi)揮發(fā)性成分綜合作用的結(jié)果，對(duì)茶葉揮發(fā)性香氣成分的研究可直觀的反應(yīng)茶葉的香氣特征和不同茶葉香氣之間的差異性[1]。目前香氣成分的分析通常采用感官分析[2]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)[3-4]、氣相色譜-嗅聞(gas chromatography olfactometry, GC-O)[5-6]和電子鼻(electronic nose, E-nose)[7-8]等。E-nose通過(guò)氣體傳感器的相應(yīng)圖譜識(shí)別樣品的揮發(fā)性香氣成分，并應(yīng)用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)樣品整體揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，同時(shí)具有檢測(cè)范圍廣，速度快，前處理簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，在氣味識(shí)別方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[9]。GC-MS可得到樣品中各揮發(fā)性成分的定性、定量結(jié)果，GC-MS的分析結(jié)果有利于對(duì)E-nose分析結(jié)果進(jìn)行解釋[10-12]，兩者結(jié)合可同時(shí)從宏觀和微觀上對(duì)樣品香氣進(jìn)行闡述。香氣活性值(odour active values, OAV)由GC-MS檢測(cè)定量出的物質(zhì)濃度與閾值的比值計(jì)算， OAV可以評(píng)價(jià)單一香氣成分對(duì)整體香氣的貢獻(xiàn)，一般認(rèn)為OAV≥1的物質(zhì)對(duì)整體香氣具有貢獻(xiàn)作用[13]。目前，E-nose結(jié)合GC-MS已被廣泛應(yīng)用于茶葉等級(jí)、品種的區(qū)分研究中，WANG等[14]利用E-nose和電子舌結(jié)合GC-MS對(duì)綠茶香氣物質(zhì)組成進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)不同等級(jí)綠茶進(jìn)行了區(qū)分；YE等[11]利用E-nose結(jié)合GC-MS的普洱茶生茶和熟茶香氣特征進(jìn)行研究，得出甲氧基苯類(lèi)化合物含量差異可以將普洱生茶和熟茶進(jìn)行區(qū)分；王鵬杰等[15]通過(guò)GC-MS檢測(cè)分析了4個(gè)品種武夷巖茶香氣組成，并通過(guò)E-nose對(duì)4種茶進(jìn)行了有效地區(qū)分。舒暢等[16]利用SPME/GC-MS/GC-O/OAV分析新、陳龍井茶關(guān)鍵香氣成分，分別鑒定出23和26種香氣活性成分，有效地得到關(guān)鍵性香氣成分的差異。曾亮等[17]通過(guò)檢測(cè)和計(jì)算揮發(fā)性化合物的OAV，得出β-大馬酮和己醛可能是工夫紅茶香型區(qū)別于小種紅茶的有效呈香化合物。

普洱熟茶是以云南特有的大葉種茶[Camelliasinensis(Linn) var.assamica(Masters)Kitamura]曬青毛茶為原料，經(jīng)過(guò)渥堆發(fā)酵工藝生產(chǎn)的后發(fā)酵茶類(lèi)[18]。因其獨(dú)特的風(fēng)味，近年來(lái)備受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞和研究者的關(guān)注。目前，普洱茶市場(chǎng)中存在很多不同品牌普洱茶，由于生產(chǎn)廠家所處地理環(huán)境與發(fā)酵工藝的差異，使得香氣成分也各不相同[19-20]。目前，對(duì)普洱茶香氣成分的報(bào)道較多，但對(duì)不同廠家普洱茶香氣特征和差異性研究報(bào)道較少。本研究采用E-nose和HS-SPME結(jié)合GC-MS對(duì)不同年份的大益7572、老同志7578和瀾滄古茶0081，3個(gè)嘜號(hào)普洱熟茶標(biāo)志性產(chǎn)品的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析和鑒定，并結(jié)合OAV分析香氣物質(zhì)的貢獻(xiàn)，為進(jìn)一步深入研究普洱茶香氣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大益普洱茶，云南勐海大益有限責(zé)任公司(嘜號(hào)7572，2013～2015年)；老同志普洱茶，安寧海灣茶業(yè)有限責(zé)任公司(嘜號(hào)7578，2013～2015年)；瀾滄古茶普洱茶，瀾滄古茶有限責(zé)任公司(嘜號(hào)0081，2013～2015年)，共9個(gè)樣品；標(biāo)準(zhǔn)品均為色譜純：己醛、苯甲醛、(E)-2-辛烯醛、壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、β-環(huán)檸檬醛、芳樟醇、α-松油醇、橙花醇、香葉醇、α-紫羅蘭酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、1,2-二甲氧基苯、3,4-二甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、檸檬烯、2,6-二甲氧基苯酚、正構(gòu)烷烴(C8-C40)標(biāo)準(zhǔn)溶液，美國(guó)Sigma-Aldrich公司；NaCl(分析純)，天津市化學(xué)試劑一廠。

1.2 儀器與設(shè)備

超快速氣相電子鼻(Heracles II)和自動(dòng)進(jìn)樣器(PAL-RSI型)，法國(guó) AlphaMos公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(7890A-5975C)，美國(guó)Agilent公司；75μm CAR/PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司；手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器，美國(guó)Supelco公司；磁力攪拌器(IT-09A5)，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；電子天平(FA2004)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；20 mL頂空萃取瓶，美國(guó)Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

1.3.1.1 E-nose

稱(chēng)取1.0 g粉碎的茶葉樣品至20 mL頂空瓶中，加入5 mL超純水和1.5 g NaCl，聚四氟乙烯封口，放置于頂空自動(dòng)進(jìn)樣器樣品盤(pán)中，每個(gè)樣品做3個(gè)平行，每個(gè)樣品采集結(jié)束后加1個(gè)空白，用于消除對(duì)下1個(gè)被測(cè)樣品的影響。

1.3.1.2 HS-SPME

稱(chēng)取2.0 g粉碎的茶葉樣品至20 mL頂空瓶中，加入6 mL煮沸超純水和2.4 g NaCl，放入轉(zhuǎn)子，聚四氟乙烯封口，于70 ℃、400 r/min磁力攪拌器水浴平衡10 min，插入75 μm CAR/PDMS萃取頭(使用前按說(shuō)明進(jìn)行老化)頂空吸附50 min，吸附結(jié)束拔出萃取頭，迅速插入GC-MS進(jìn)樣口中，于250 ℃條件下解析5 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.2 儀器分析條件

1.3.2.1 E-nose條件

載氣(H2)流量160 mL/min；頂空時(shí)間900 s，頂空溫度70 ℃；進(jìn)樣量5 000 μL，進(jìn)樣速度800 μL/s，進(jìn)樣口溫度250 ℃；捕集肼溫度40 ℃，解析溫度250 ℃；柱溫40 ℃,保持1 s，4 ℃/s升至280 ℃；氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)溫度280 ℃；采集120 s。

1.3.2.2 GC-MS條件

GC條件：色譜柱采用HP-5MS石英毛細(xì)管柱(60 m×320 μm×0.25 μm)；升溫程序：40 ℃保持3 min，以4 ℃/min升溫至150 ℃，保持1 min，再以 8 ℃/min升溫至 250 ℃；進(jìn)樣口溫度為 250 ℃；載氣(He)，純度99.999%，流速1 mL/min；進(jìn)行方式：手動(dòng)進(jìn)樣；進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣。

MS條件：電離方式為EI源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，傳輸線溫度280 ℃，電子倍增器電壓350 V，35～400m/z進(jìn)行質(zhì)量掃描，溶劑延遲8 min。

1.3.3 化合物鑒定

1.3.3.1 保留指數(shù)測(cè)定

取0.1 μL正構(gòu)烷烴混標(biāo)，按照1.3.2.2進(jìn)樣分析，記錄每個(gè)正構(gòu)烷烴對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間，3個(gè)品牌普洱茶樣品各個(gè)色譜峰的保留時(shí)間(RT)，各揮發(fā)性化合物保留指數(shù)的計(jì)算公式如下：

(1)

式中：RI為揮發(fā)性化合物的保留指數(shù);n為該化合物碳標(biāo)的原子數(shù);RTx為該化合物的保留時(shí)間；RTn為碳數(shù)n正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間;RTn+1為碳數(shù)n+1正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間。

1.3.3.2 定量分析

用標(biāo)準(zhǔn)品配制成一定濃度的混標(biāo)溶液，采用外標(biāo)法定量。

1.3.4 OAV

(2)

式中：ci為該化合物濃度;OTi為該化合物在水中的嗅覺(jué)閾值。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

E-nose測(cè)定結(jié)果采用AlphaSoft Version 2012軟件進(jìn)行主成分分析；GC-MS檢測(cè)結(jié)果采用質(zhì)譜自帶的NIST 11譜庫(kù)檢索定性分析，同時(shí)將計(jì)算出來(lái)的保留指數(shù)(RI)與文獻(xiàn)報(bào)道中使用相同或等效色譜柱測(cè)得的RI進(jìn)行對(duì)比，以MS相似度和RI接近度最高的化學(xué)結(jié)構(gòu)為最佳鑒定結(jié)果。同時(shí)采用峰面積歸一化法定量，以各組分峰面積與色譜圖總峰面積之比表示其相對(duì)含量。采用Duncan’s multiple range tests進(jìn)行樣本間差異顯著性分析(SPSS 17.0, 美國(guó)SPSS公司)，顯著水平設(shè)置為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品牌普洱茶的E-nose分析結(jié)果

主成分分析(PCA)是將電子鼻傳感器所獲取的多指標(biāo)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換和降維，得出貢獻(xiàn)率最大和最主要的因子，利用PCA空間分布圖作為載體，顯示樣品間的差異性[21-22]。一般距離原點(diǎn)越遠(yuǎn)則貢獻(xiàn)率越大。實(shí)驗(yàn)對(duì)3個(gè)品牌的普洱茶進(jìn)行PCA分析，由圖1可知，PC1貢獻(xiàn)率為94.14%，PC2貢獻(xiàn)率為5.359%，2個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.499%，能較好地反映原始高維矩陣數(shù)據(jù)的信息。對(duì)于兩維圖譜而言，樣品在橫坐標(biāo)上的距離越大，說(shuō)明它們的差異越大；而樣品在縱坐標(biāo)上距離即使很大，但由于PC2的貢獻(xiàn)率較小，那么樣品間的實(shí)際差異不會(huì)很明顯[23]。由圖1可以看出，大益普洱茶樣品、老同志普洱茶樣品和瀾滄古茶樣品分散在圖中不同位置，且彼此的橫坐標(biāo)軸距離都較大，說(shuō)明樣品間的香氣成分差異大。

圖1 電子鼻區(qū)分不同品牌普洱茶香氣成分PCA圖
Fig.1 PCA analysis of different Pu-erh tea by E-nose
注：圓點(diǎn)表示大益普洱茶樣品；正方形表示老同志
普洱茶樣品；三角形表示瀾滄古茶普洱茶樣品

2.2 GC-MS分析結(jié)果

采用HS-SPME-GC-MS對(duì)3個(gè)品牌的普洱茶進(jìn)行分析，揮發(fā)性成分的總離子流圖如圖2所示。從色譜圖看出，3個(gè)品牌的普洱茶均存在一定的差異性，其中瀾滄古茶與大益、老同志普洱茶色譜圖(譜圖15～50 min之間)差異較大。GC-MS定性結(jié)果如表1，3個(gè)品牌普洱茶樣品共檢測(cè)出74種揮發(fā)性香氣成分，其中共有成分38種。大益普洱茶、老同志普洱茶和瀾滄古茶普洱茶中分別檢測(cè)出66、53和48種香氣物質(zhì)，包括醛類(lèi)17種，醇類(lèi)13種，酮類(lèi)8種，甲氧基苯類(lèi)11種，碳?xì)浠衔?5種，酯類(lèi)5種，含氮化合物2種，酚類(lèi)3種。

A-大益普洱茶；B-老同志普洱茶；C-瀾滄古茶普洱茶樣品圖2 不同品牌普洱茶香氣成分總離子流圖Fig.2 Total ion current chromatograms of GC-MSof different Pu-erh tea

2.3 各類(lèi)揮發(fā)性化合物的對(duì)比分析

2.3.1 醛類(lèi)化合物

如表1所示，3個(gè)品牌普洱茶共檢測(cè)出17種醛類(lèi)物質(zhì)，大益普洱茶中檢測(cè)到14種，總含量為6.23%;老同志普洱茶中檢測(cè)到9種，總含量為2.56%;瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到8種，總含量為3.56%。醛類(lèi)化合物通常比其同系醇類(lèi)具有較低的氣味閾值，含量雖低但對(duì)整體的香氣都具有較大的貢獻(xiàn)[24]。3個(gè)品牌普洱茶共有醛類(lèi)物質(zhì)5種，分別為己醛(0.12%～0.40%)、苯甲醛(0.15%～0.28%)、苯乙醛(0.13%～0.23%)、壬醛(0.30%～0.85%)和β-環(huán)檸檬醛(0.27%～0.47%)。剩余醛類(lèi)物質(zhì)中，(E)-2-壬醛(0.25%)、2-羥基-6-甲基苯甲醛(0.65%)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(0.27%)、3,4,5-三甲氧基-苯甲醛(1.09%)和肉豆蔻醛(0.12%)是大益普洱茶特有的醛類(lèi)，檢測(cè)結(jié)果與先前的研究一致[6]。其中，(E,E)-2,4-壬二烯醛呈強(qiáng)烈的花果和油脂香氣，肉豆蔻醛呈桃子香氣。藏紅花醛(1.17%)和(E)-2-癸烯醛(0.30%)是瀾滄古茶特有的醛類(lèi)，藏紅花醛呈現(xiàn)木香和藥香，(E)-2-癸烯醛具有果香香韻，也是在發(fā)酵茶中被檢測(cè)出的物質(zhì)[25]。

表1 不同品牌普洱茶揮發(fā)性化合物GC-MS分析結(jié)果

續(xù)表1

序號(hào)化合物ID1RI2RI3相對(duì)百分含量/%±SD大益普洱茶(7572)老同志普洱茶(7578)瀾滄古茶(0081)471-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯MS, RI, S1 4161 4150.66±0.48b0.00±0.00a0.00±0.00a481,2,3,4-四甲氧基苯MS, RI, S1 4461 4371.17±0.34a1.89±0.27b1.91±0.10b495-烯丙基-1,2,3-三甲氧基苯MS, RI1 5370.44±0.15a0.52±0.28a1.26±0.92a碳?xì)浠衔?0鄰異丙基甲苯MS, RI, S1 0221 0180.00±0.00a0.08±0.06ab0.19±0.12b51α-松油烯MS, RI1 0241 0200.29±0.05a0.00±0.00b0.00±0.00b52檸檬烯MS, RI, S1 0271 0240.00±0.00a0.16±0.13a0.77±0.27b532-甲基萘MS, RI1 2951 2980.15±0.01a0.21±0.07ab0.27±0.02b54十三烷MS, RI, S1 2981 3000.40±0.33a0.07±0.02a0.43±0.11a55β-愈創(chuàng)木烯MS, RI1 3811 3880.15±0.01b0.00±0.00a0.00±0.00a56十四烷MS, RI, S1 3971 4000.34±0.07b0.00±0.00a0.00±0.00a57α-柏木烯MS, RI1 4101 4110.21±0.24a0.00±0.00a0.00±0.00a582,6-二甲基萘MS1 4210.28±0.17b0.00±0.00a0.00±0.00a592,6,10-三甲基十二烷MS, RI, S1 4720.55±0.22b0.00±0.00a0.00±0.00a60十六烷MS, RI, S1 5991 6001.32±0.58a0.78±0.12a0.81±0.58a61十七烷MS, RI, S1 6981 7001.50±0.62a0.96±0.20a1.27±0.69a622,6,10,14-四甲基十五烷MS, RI1 7031 7080.73±0.41a0.97±0.10a0.00±0.00b63十八烷MS, RI, S1 8991 8000.48±0.23a0.62±0.18a0.48±0.27a64植烷MS, RI1 8101 8120.51±0.33a0.50±0.12a1.35±0.82a酚類(lèi)652,6-二甲氧基苯酚MS1 2421.02±0.14b0.94±0.09b0.00±0.00a662,4-二叔丁基苯酚MS1 5070.66±0.46b0.43±0.04ab0.00±0.00a672,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚MS, RI1 5141 5030.26±0.10a0.16±0.05a0.72±0.12b酯類(lèi)68鄰苯二甲酸二甲酯MS, RI1 4581 4560.86±0.82a0.00±0.00a0.00±0.00a69二氫獼猴桃內(nèi)酯MS, RI, S1 5301 5333.18±0.26a4.63±0.52b3.40±0.37a70棕櫚酸甲酯MS, RI, S1 9251 9270.43±0.16a1.39±0.39a1.73±1.35a71鄰苯二甲酸二丁酯MS, RI, S1 9381 9361.28±1.23a0.96±0.17a2.25±0.77a72棕櫚酸異丙酯MS, RI2 0252 0270.48±0.41ab0.00±0.00a0.59±0.12b含氮化合物73N-乙基琥珀酰亞胺MS1 1260.15±0.03b0.19±0.01c0.00±0.00a74咖啡因MS, RI, S1 8461 8402.27±0.41a5.92±3.46ab7.87±1.66b

注：1定性方法；2在HP-5MS色譜柱的線性保留時(shí)間(LRI)；3文獻(xiàn)中參考線性保留時(shí)間；4質(zhì)譜中鑒定的揮發(fā)性成分；5保留時(shí)間鑒定的揮發(fā)性成分；6標(biāo)準(zhǔn)品鑒定的揮發(fā)性成分。

2.3.2 醇類(lèi)化合物

3個(gè)品牌普洱茶共檢測(cè)出13種醇類(lèi)物質(zhì)，大益普洱茶中檢測(cè)到12種，總含量為17.58%，老同志普洱茶中檢測(cè)到12種，總含量為13.34%，瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到10種，總含量為10.54%。其中芳樟醇氧化物I(1.38%～2.34%)、芳樟醇氧化物II(1.96%～3.34%)、芳樟醇(0.34%～1.03%)、α-松油醇(0.92%～2.56%)、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇(1.94%～5.08%)、香葉醇(0.31%～0.49%)、雪松醇(0.80%～1.43%)、異植醇(0.28%～0.49%)和植醇(0.36%～1.56%)是3個(gè)品牌普洱茶共有的醇類(lèi)揮發(fā)性成分。α-松油醇(2.56%)、雪松醇(1.43%)在大益普洱茶中相對(duì)含量較高，2種物質(zhì)均具有木香氣味，對(duì)普洱茶木香香韻貢獻(xiàn)較大[26]。芳樟醇氧化物I(2.34%)和芳樟醇氧化物II(3.34%)在老同志普洱茶中相對(duì)含量較高，他們呈現(xiàn)花香味和果香氣味[27]。在瀾滄古茶普洱茶中植醇(1.56%)的相對(duì)含量較高，植醇具有特殊的樟腦氣味[28]。4-萜烯醇、橙花醇、2-甲氧基苯甲醇、紫丁香醇是差異性醇類(lèi)物質(zhì)。橙花醇(0.70%)僅在大益普洱茶樣品中被檢測(cè)到，具有玫瑰和蘋(píng)果香氣；2-甲氧基苯甲醇(0.54%～0.58%)、紫丁香醇(0.19%～0.24%)存在于大益普洱茶和老同志普洱茶中，在瀾滄古茶普洱茶中未檢出。

2.3.3 酮類(lèi)化合物

3個(gè)品牌普洱茶共檢測(cè)出8種酮類(lèi)物質(zhì)，大益普洱茶中檢測(cè)到8種，總含量為5.29%，老同志普洱茶中檢測(cè)到6種，總含量為3.92%，瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到6種，總含量為6,81%。其中，異佛爾酮(0.12%～0.17%)、α-紫羅蘭酮(0.46%～0.88%)、香葉基丙酮(0.68%～1.85%)、β-紫羅蘭酮(1.72%～3.00%)和植酮(0.99%～2.62%)是3個(gè)品牌普洱茶共有酮類(lèi)揮發(fā)性成分。剩余酮類(lèi)中，甲基庚烯酮在大益普洱茶和老同志普洱茶中的含量分別為0.28%和0.15%，甲基庚烯酮存在于大多數(shù)發(fā)酵茶中，且含量較高[29]；(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮(0.25%)是大益普洱茶中特有的酮類(lèi)，優(yōu)葛縷酮存在大益普洱茶和瀾滄古茶普洱茶中，含量分別為0.28%和0.15%，在老同志普洱茶中未檢測(cè)出。

2.3.4 甲氧基苯類(lèi)化合物

甲氧基苯類(lèi)物質(zhì)是普洱茶陳香香韻的主要貢獻(xiàn)者[20]，該類(lèi)物質(zhì)在3個(gè)品牌的普洱茶中含量均較高，其中老同志普洱茶含量為37.94% (9種)，大益普洱茶含量為36.39% (9種)，瀾滄古茶普洱茶含量為32.30% (10種)。其中，1,2-二甲氧基苯(1.92%～2.39%)、3,4-二甲氧基苯(0.68%～1.34%)、1,2,3-三甲氧基苯(12.31%～18.23%)、4-乙基-1,2-二甲氧基苯(0.98%～1.73%)、1,2,4-三甲氧基苯(8.36%～10.05%)、1,2,3-三甲氧基-5-甲基-苯(2.27%～3.33%)、1,2,3,4-四甲氧基苯(1.17%～1.91%)和5-烯丙基-1,2,3-三甲氧基苯(0.44%～1.26%)是3個(gè)品牌普洱茶的共有成分，也是普洱茶中常見(jiàn)的甲氧基苯類(lèi)化合物[30]。1,4-二甲氧基苯(0.24%)僅在瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到；1-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯(0.66%)僅在大益普洱茶中檢測(cè)到；1,2-二甲氧基-4-N-丙烯基苯在老同志普洱茶和瀾滄古茶樣品中被檢測(cè)到，含量分別為0.52%和0.44%，在大益普洱茶樣品中未檢測(cè)出。

2.3.5 碳?xì)浠衔?/p>

3個(gè)品牌普洱茶共檢測(cè)出15種碳?xì)漕?lèi)物質(zhì)，在大益普洱茶、老同志普洱茶和瀾滄古茶普洱茶中相對(duì)含量分別為6.90%，4.34%，5.57%。其中，共有化合物大部分為飽和烴類(lèi)，如十三烷(0.07%～0.43%)、十六烷(0.78%～1.32%)、十八烷(0.48%～0.62%)和植烷(0.50%～1.35%)，研究報(bào)道大多數(shù)的飽和碳?xì)浠衔锿ǔ?duì)茶整體風(fēng)味貢獻(xiàn)度較小，對(duì)風(fēng)味有較大貢獻(xiàn)的往往是不飽和碳?xì)漕?lèi)化合物[4]。大益普洱茶特有的碳?xì)浠衔镏校绂?松油烯(0.29%)、β-愈創(chuàng)木烯(0.15%)、α-柏木烯(0.21%)和2,6-二甲基萘(0.28%)都是不飽和碳?xì)浠衔?，它們具有果香和木香氣味，豐富了普洱茶整體的風(fēng)味。鄰異丙基甲苯和檸檬烯在老同志和瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到，但相對(duì)含量差異較大(鄰異丙基甲苯含量分別為0.08%和0.19%；檸檬烯含量分別為0.16%和0.77%)。

2.3.6 其他

其他成分包括酚類(lèi)、酯類(lèi)和含氮類(lèi)。其中酚類(lèi)物質(zhì)其有助于提高普洱生茶的陳香、木香香韻[31]，3個(gè)品牌的普洱茶中共檢測(cè)出3種酚類(lèi)物質(zhì)，2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚(0.16%～0.72%)在3個(gè)品牌的普洱茶中均檢測(cè)到，2,6-二甲氧基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚僅在大益普洱茶(1.02%和0.66%)和老同志普洱茶(0.94%和0.43%)中被檢測(cè)到。酯類(lèi)物質(zhì)中，二氫獼猴桃內(nèi)酯(3.18%～4.63%)、棕櫚酸甲酯(0.43%～1.73%)、鄰苯二甲酸二丁酯(0.96%～2.25%)在3個(gè)品牌普洱茶中均檢測(cè)到。鄰苯二甲酸二甲酯只在大益普洱茶中檢測(cè)到，含量為0.86%；棕櫚酸異丙酯僅在大益和瀾滄古茶普洱茶中檢測(cè)到，相對(duì)含量分別為0.48%和0.59%。含氮化合物中，咖啡因是共有成分，在瀾滄古茶普洱茶中相對(duì)含量最高(7.87%)，其次是老同志普洱茶(5.92%)和大益普洱茶(2.27%)，剩余物質(zhì)中，N-乙基琥珀酰亞胺在大益普洱茶和老同志普洱茶中被檢測(cè)到，相對(duì)含量分別為0.15%和0.19%，在瀾滄古茶普洱茶中未檢測(cè)出。

2.4 OAV計(jì)算分析活性香氣成分

根據(jù)GC-MS分析結(jié)果，選取普洱茶中部分重要香氣成分進(jìn)行外標(biāo)法定量，并計(jì)算OAV值，結(jié)果如表2。

由表2可知，3種品牌普洱茶中OAV值大于1的香氣化合物共有17種，表明它們對(duì)普洱茶香氣有貢獻(xiàn)。OAV值大于10的化合物有9種，表明它們是普洱茶中的關(guān)鍵風(fēng)味化合物，包括己醛(青香和水果香)、(E)-2-辛烯醛(水果香和花香)、壬醛(花香和脂香)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(堅(jiān)果香和脂香)、β-環(huán)檸檬醛(薄荷香)、芳樟醇(花香和木香)、香葉醇(甜味和玫瑰香)、α-紫羅蘭酮(木香和紫羅蘭香)、β-紫羅蘭酮(紫羅蘭香)。其中，(E,E)-2,4-壬二烯醛在大益普洱茶中OAV值最大(5154.21)，相對(duì)百分含量?jī)H為0.27%，在另外2種樣品中未檢測(cè)到；瀾滄古茶中OAV值大于1000的有壬醛(1624.33)和α-紫羅蘭酮(1560.62)，它們的相對(duì)百分含量分別為0.85%和0.88%，這2種物質(zhì)在大益普洱茶和老同志普洱茶中OAV值均小于1 000； (E)-2-辛烯醛也只有在大益普洱茶中被檢測(cè)到，且OAV值大于100，相對(duì)百分含量?jī)H為0.09%；香葉基丙酮(花香)在瀾滄古茶中OAV值大于10，但在大益普洱茶和老同志普洱茶中OAV值小于10，相對(duì)百分含量分別為1.85%、0.68%和0.72%；2,6-二甲氧基苯酚(甜香和木香)在大益普洱茶和老同志普洱茶中的OAV值較小(分別為1.04和1.39)，相對(duì)百分含量為1.02%和0.94%，而瀾滄古茶中沒(méi)有檢測(cè)到；1,2,4-三甲氧基苯OAV值小于10，但相對(duì)含量在大益普洱茶中高達(dá)10.5%?？梢?jiàn)OAV值大的物質(zhì)其相對(duì)百分含量不一定高，相對(duì)百分含量高的物質(zhì)OAV值可能很小，因此，不能僅用相對(duì)百分含量或者OAV值來(lái)判別關(guān)鍵香氣物質(zhì)，因?yàn)橐环矫?，相?duì)百分含量和物質(zhì)的真實(shí)濃度存在不同，另一方面，分析OAV值時(shí)沒(méi)考慮到各香氣物質(zhì)之間的相互作用，而且基質(zhì)對(duì)閾值有影響，導(dǎo)致利用水中的嗅覺(jué)閾值不能真正反映各個(gè)化合物閾值，因此可以結(jié)合標(biāo)品定量更多的香氣物質(zhì)，并進(jìn)行香氣的重組和消除實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證差異性香氣物質(zhì)。

表2 OAV值確定不同品牌普洱茶香氣物質(zhì)Table 2 Potent odorants in Pu-erh tea from three different brands identified by OAV calculation

3 結(jié)論

采用E-nose和HS-SPME-GC-MS，分別對(duì)不同品牌普洱茶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果可知：(1)電子鼻主成分分析結(jié)果顯示3個(gè)品牌普洱茶整體香氣成分差異顯著；(2)E-nose能夠準(zhǔn)確地區(qū)分3種不同品牌的普洱茶，較HS-SPME-GC-MS相比可以快速檢測(cè)出普洱茶中的揮發(fā)性氣體成分，在此基礎(chǔ)之上，HS-SPME-GC-MS可以檢測(cè)出揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)及含量，有助于進(jìn)行詳細(xì)鑒別；(3)采用HS-SPME-GC-MS進(jìn)一步驗(yàn)證，3個(gè)不同品牌的普洱茶共有74種揮發(fā)性物質(zhì)，其中共有揮發(fā)性物質(zhì)38種；大益普洱茶的醛類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)和碳?xì)浠衔锏南鄬?duì)含量高于其他2個(gè)品牌的普洱茶，老同志普洱茶的甲氧基苯類(lèi)化合物相對(duì)含量最高，而瀾滄古茶的酮類(lèi)、酯類(lèi)和含氮化合物的相對(duì)含量最高；(4)計(jì)算得出的OAV值表明不同香氣成分的貢獻(xiàn)，同時(shí)反映出不同品牌普洱茶之間的香氣存在差異性。綜上所述，E-nose可以快速有效地識(shí)別3種不同品牌的普洱茶，通過(guò)HS-SPME-GC-MS可以得到不同種類(lèi)普洱茶的具體揮發(fā)性物質(zhì)組成及不同品牌普洱茶揮發(fā)性物質(zhì)含量的差異性。由于不同的揮發(fā)性物質(zhì)組合及含量對(duì)于普洱茶的風(fēng)味起到?jīng)Q定作用，因此，通過(guò)E-nose和GC-MS可以對(duì)選擇特定風(fēng)味的普洱茶提供一定的指導(dǎo)，并在產(chǎn)品品控方面發(fā)揮作用。