武夷大紅袍初制過程中香型與香氣成分的變化規(guī)律

王芳，張見明，李博，陳百文，劉寶順，占仕權，劉仕章

武夷大紅袍初制過程中香型與香氣成分的變化規(guī)律

王芳1,2，張見明1,2，李博2,3，陳百文2,4*，劉寶順5，占仕權5，劉仕章6

1. 武夷學院茶與食品學院，福建 武夷山 354300；2. 中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 武夷山 3543004；3. 浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術學院，浙江 杭州 310058；4. 福建省茶葉質量檢測與技術推廣中心，福建 福州 350002；5. 武夷山市幔亭巖茶研究所，福建 武夷山 354300；6. 武夷山市蘭湯巖茶研究所，福建 武夷山 354300

采用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對武夷大紅袍初制過程在制葉的香氣成分進行了分析，結果表明，與鮮葉相比，以壬醛、十四烷、十三烷、十二烷、丁酸-2-乙基-1,2,3-丙三酯、二-叔-十二烷基二硫化物和乙酸橙花叔酯為代表的烷烴類、醛類和酮類組分等香氣成分隨著初制工序的進展呈下降趨勢，且降幅較大，在毛茶中的含量分別下降了72.4%、91.8%、63.6%；而以橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-順3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯為代表的構成大紅袍的特征性香型的醇類、酯類和烯烴類香氣成分在初制過程中大量轉化生成，在毛茶中的含量分別增加了215.5%、70.8%、682.6%。

武夷大紅袍；初制工藝；香型變化；特征性香氣成分

武夷巖茶是中國傳統(tǒng)名茶，屬烏龍茶類，以“巖骨花香”之韻味聞名于世。大紅袍是武夷巖茶的一個重要品類，其“巖骨花香”以品種和山場為基礎，通過制作工藝激發(fā)而來，制作工藝與“花香”的關系尤為緊密。

烏龍茶以濃郁花果香為特征，香氣物質的種類和含量均十分豐富，這與烏龍茶的做青工藝（即搖青與晾青相結合，交替重復多次）密切相關。研究表明，搖青和晾青能在很大程度上提高茶葉的香氣強度[1-2]。通過搖青，苯乙醛、倍半萜烯、茉莉酮、茉莉內酯、苯乙腈和吲哚等香氣成分大量增加[3]。苗愛清等[4]研究嶺頭單叢茶加工過程中香氣變化發(fā)現(xiàn)，毛茶的香精油含量是鮮葉的5倍，香氣成分種類以做青葉最多。Hu等[5]用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對在制葉進行了香氣成分的分析，結果表明，萜烯醇類的含量（TVs）與鮮葉揮發(fā)物含量（GLVs）的高比值是烏龍茶香氣特性的關鍵化學基礎，在加工過程中，TVs的比例呈增加趨勢，而GLVs逐漸減少。陳林等[6]以茗科一號為原料研究了做青工藝對烏龍茶香氣組成的化學模式的影響，發(fā)現(xiàn)吲哚、反式橙花叔醇和苯乙醛可作為烏龍茶做青工藝品質控制的主要化學測評指標。

烏龍茶中含量比較豐富的成分有芳樟醇及其氧化物、香葉醇、橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醇、大馬酮、紫羅酮、茉莉酮酸和吲哚等[7-8]。戴素賢等[9]用主成分法研究發(fā)現(xiàn)，萜烯醇類是烏龍茶的主要賦香物質，不同茶種的突出賦香物質不同，從而表現(xiàn)出不同的香型。苗愛清等[10]用氣相色譜嗅覺測定（GC-O）技術鑒別分析了黃金桂、金萱、鐵觀音和白葉單叢4個品種烏龍茶的香氣特征成分及氣味表現(xiàn)，呈現(xiàn)花香的成分主要是芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、異戊酸-順-3-己烯酯、己酸-順-3-己烯酯、己酸-反-3-己烯酯、己酸-反-2-己烯酯、-法尼烯、-法尼烯等，呈現(xiàn)果香的成分主要是丁酸-順-3-己烯酯、2-乙基-1,2,3-丙三丁酸酯、香葉醇、2-甲基-丙酸-2-苯乙酯、香葉基丙酮、戊酸-2-苯乙酯、橙花叔醇等，呈甜香的成分主要是苯乙醛、-香葉烯、順-羅勒烯等。王鵬杰等[11]應用頂空固相微萃取結合氣質聯(lián)用技術與電子鼻技術分析了大紅袍、鐵羅漢、白雞冠、奇蘭4個品種的毛茶香氣成分，結果顯示，4個品種中均有高含量的橙花叔醇和-法尼烯，()-2,4-庚二烯醛、吲哚、()己酸己烯酯在大紅袍中的含量也較高。

綜上所述，在烏龍茶香氣成分的目前研究報道中，有關武夷巖茶初制過程中香氣成分變化的研究鮮見報道。本研究以武夷大紅袍為原料，按武夷巖茶加工工藝進行加工制作，用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分析加工過程在制葉的香氣成分，揭示武夷巖茶初制過程中主導香型形成的香氣成分變化規(guī)律，為指導武夷巖茶制作工藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 茶樣

茶鮮葉為武夷山大紅袍駐芽三四葉，產(chǎn)地為武夷山碧石巖一帶。

1.1.2 試劑

無水乙醚（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）、無水硫酸鈉（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

1.1.3 主要儀器設備

綜合做青機（110型，福建省安溪藝萌機械有限公司），茶葉烘焙機（XFE-6s，泉州新芳春制茶設備有限公司），GC7890B-MS7000C氣質聯(lián)用儀（安捷倫科技有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 武夷巖茶加工工藝

采摘→萎凋→做青（搖青與晾青結合，共八遍）→殺青→揉捻→干燥。

1.2.1 試驗樣制備

熱空氣固樣，取鮮葉（XY）、萎凋葉（WDY）、做青葉（ZQ-1至ZQ-8）、殺青葉（SQY）、揉捻葉（RNY）、毛茶（MT），每次從綜合做青機隨機取樣2?000?g，然后用對角線法取樣500?g，放入烘焙機中固樣，先以165℃快速固樣5?min，后用103℃烘至足干，烘干樣放鋁箔袋密封待測。

1.3 香氣檢測方法

準確稱取3?g茶樣加入到帶孔具塞萃取瓶中，放入60℃水浴中加熱，讓萃取瓶內香氣物質達到平衡，5?min后插入已老化的萃取頭，推出纖維頭，60℃水浴頂空吸附60?min，結束后插入GC-MS進樣器進行分析。

GC條件：氣相色譜柱為HP-lNNOWAX毛細管柱（30?m×0.25?mm，0.25?μm），進樣口溫度為250℃，進樣后在250℃下解吸附3?min，載氣為高純氦氣（純度>99.999%），柱流速1.0?mL·min-1，進樣方式為手動無分流進樣。升溫程序：50℃保持5?min，以3℃·min-1上升至210℃，保持5?min，再以15℃·min-1上升至230℃，保持5?min，總時間為69.67?min。

MS條件：EI離子源，離子源溫度為230℃，電子能量為70?eV，掃描范圍為20~500?amu，電子倍增管電壓為1?500?V，總離子流強度為100?mA。

檢索譜庫：NIST-11。

定性、定量分析：由GC-MS分析得到的質譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算機在NIST-11標準譜庫中檢索，查對有關質譜資料，對基峰、核質比和相對豐度等方面進行分析，分別對各峰加以確認定性，以各成分的峰面積占總峰面積之比表示其相對含量。

1.4 茶葉香氣的感官審評方法

采用《GB/T 23776—2018茶葉感官審評方法》中的烏龍茶審評方法對各茶樣進行香氣審評，稱取5?g茶葉放入110?mL審評杯中，用沸水沖泡3次，時間分別為2、3、5?min，在3次沖泡中揭蓋聞香，第1次側重香氣的純異和高低，第2次側重香型的表現(xiàn)，第3次側重香氣的持久性。

2 結果與分析

2.1 香型的變化規(guī)律

大紅袍的香氣類型在初制過程中變化明顯，從最初的以青氣為主，逐漸轉變?yōu)榍逑悖笥洲D變?yōu)榛ㄏ愫突ü?。從?可知：做青過程中，做青前期（一搖到三搖三晾），青氣逐漸減退，而清香漸濃；做青中期（四搖到六搖六晾），花香出現(xiàn)并漸濃，開始出現(xiàn)果香；做青后期（七搖到八搖八晾），花果香濃郁，大紅袍的品種特征也逐漸顯露出來。

2.2 香氣組分的變化規(guī)律

武夷大紅袍鮮葉、在制葉和毛茶中均含有烷烴類、烯烴類、醇類、醛類、酮類、酯類及其他香氣物質，其中烷烴類、烯烴類、醇類和酯類化合物是含量較高的香氣組分，這些組分在武夷大紅袍初制過程中均發(fā)生了明顯變化。

表2顯示，香氣物質的總峰面積在初制過程中盡管呈波動變化，但總體表現(xiàn)為上升趨勢，毛茶是鮮葉的1.87倍。在制葉香氣物質總量在做青過程中并非持續(xù)增加，而是呈現(xiàn)出降、升、降的變化，可能是做青前期具有青氣的物質大量揮發(fā)，而具有清香的物質轉化形成速度較慢，至做青中期具有花果香的香氣物質不斷生成，隨著香氣物質的揮發(fā)，香氣物質總量在做青后期有所降低。在制葉的香氣組分在初制過程中也發(fā)生了明顯變化，醇類組分、酯類組分和烯烴類組分均呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢，醛類組分和酮類組分基本呈下降趨勢，烷烴類組分呈現(xiàn)出波動變化趨勢。與鮮葉相比，醇類、酯類和烯烴類組分在做青葉（ZQ-8）中分別增加了169.0%、40.0%和573.9%，在殺青葉中分別增加了186.9%、97.7%、756.5%，在毛茶中分別增加了215.5%、70.8%、682.6%；而烷烴類、醛類和酮類組分在做青葉中分別下降了59.6%、85.7%、–1.8%，在殺青葉中分別下降了62.8%、81.6%、45.5%，在毛茶中分別下降了72.4%、91.8%、63.6%。

2.3 香氣成分的變化規(guī)律

從鮮葉（XY）至毛茶（MT），各樣品中檢測到的香氣成分分別有52種、53種、48種、38種、43種、41種、48種、51種、56種、57種、67種、64種、60種，試驗所測 13個茶樣中共檢測出260多種香氣成分，主要的香氣成分如表3所示。

從表3可知，鮮葉中含量較高的成分有壬醛、十四烷、十三烷、十二烷、丁酸-2-乙基-1,2,3-丙三酯、二-叔-十二烷基二硫化物和乙酸橙花叔酯，這些成分隨著初制工序的進行基本呈下降趨勢，且降幅較大。其中2,6,10-三甲基-十四烷、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、1-三十七烷醇、甲酸-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯酯、-十六烷硫醇、乙酸-7-甲基-順十四烯-1-酯等成分在所有在制品中均有檢出，其含量呈波動性變化，但毛茶中含量均比鮮葉低。

表1 武夷大紅袍初制過程中的香型表現(xiàn)

圖1 殺青葉香氣成分的質譜總離子流圖

表2 武夷大紅袍初制過程中香氣組分的變化

圖2結果表明，烏龍茶的特征香氣成分橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈和苯乙醇等在做青過程中大量增加，這與Tokitomo等[3]和Hu等[5]的研究結果一致。橙花叔醇和吲哚在第二次搖青和晾青后大量增加，且橙花叔醇在以后的工序中持續(xù)增加，做青中期吲哚含量較高，做青后期有所下降。-法尼烯在第三次搖青和晾青后大量增加，在做青中期維持較高含量，做青后期有所下降，但殺青后又大幅增加。自做青前期出現(xiàn)后到干燥結束，橙花叔醇和-法尼烯是在制葉中含量最高的香氣成分，毛茶中分別高達20.3%和16.9%，橙花叔醇與-法尼烯可由橙花叔醇合成酶催化法尼烯焦磷酸形成[12]。苯乙腈和苯乙醇從做青中后期開始出現(xiàn)，并在第七次搖青和晾青后達到最大值。橙花叔醇具有花香、木香和果香，法尼烯具有花香和清香，吲哚在低濃度時表現(xiàn)清香和淡雅花香[1]，結合表1中各階段的香型變化推測，橙花叔醇、-法尼烯和吲哚可能是賦予大紅袍清香和花香的主要香氣成分。

圖2 武夷大紅袍中主要萜烯醇類成分在初制過程中的變化

表3 武夷大紅袍初制過程中主要香氣成分的相對含量

續(xù)表3%

成分Components保留時間/minRetention timeXYWDYZQ-1ZQ-2ZQ-3ZQ-4ZQ-5ZQ-6ZQ-7ZQ-8SQYRNYMT 三甲基乙酸-6-檸檬烯酯Limonen-6-ol, pivalate37.74-----1.71.21.21.11.10.90.40.5 乙酸-7-甲基-順十四烯-1-酯7-Methyl-Z-tetradecen-1-ol acetate23.300.30.80.70.30.80.10.70.70.20.30.40.2- 己酸-反2-己烯酯Hexanoic acid, 2-hexenyl ester, (E)-29.34--------2.62.93.22.72.3 α-法尼烯 Alpha.-Farnesene34.33----6.98.614.515.610.211.619.118.116.9 順β-法尼烯Cis-β-Farnesene32.05--------2.31.8--- 苯乙腈Benzyl nitrile17.66-------1.53.02.42.32.02.2 二-叔-十二烷基二硫化物Disulfide, di-tert-dodecyl28.422.10.8-1.91.7-1.51.01.00.80.7-0.7 吲哚Indole24.94---3.96.26.45.57.06.95.34.13.74.1 4a-乙酸基-5,5,8a-三甲基-八羥基苯并吡喃Octahydrobenzo[b]pyran, 4a-acetoxy-5,5,8a-trimethyl-34.792.1--2.83.1-----0.2-- 富馬酸十六烷基-順-3-己烯酯Fumaric acid, hexadecyl trans-hex-3-enyl ester28.941.71.9-2.12.12.5------- 己酸十五烷酯Hexanoic acid, pentadecyl ester29.161.31.3----------- 乙酸-(順13,順14-環(huán)氧)-11-十四烯-1-酯Z-(13,14-Epoxy)tetradec-11-en-1-ol acetate37.540.910.80.21.40.20.20.30.2----- 5,5-二甲基-6-(3-甲基-丁-1,3-二烯基)-7-乙二酸基-二環(huán)[4.1.0]庚基]-甲醇[5,5-Dimethyl-6-(3-methyl-buta-1,3-dienyl)-7-oxa-bicyclo[4.1.0]hept-1-yl]-methanol33.16---1.91.11.41.2------

從圖3可知，己酸己酯、己酸-順3-己烯酯和己酸-反2-己烯酯從做青中后期開始出現(xiàn)，并持續(xù)增加，其含量在殺青后達到最大值，在揉捻和干燥過程中有所下降。苯甲酸己酯出現(xiàn)于第八次搖青和晾青后，苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯出現(xiàn)于殺青后，這3個成分均在揉捻后達到最大含量。圖3所顯示的這6個酯類成分在其他烏龍茶的香氣研究報道中[4-6,9-10]較少或相對含量很低，隨這些成分含量的增加，大紅袍的品種特征愈見明顯，由此可見，這6個酯類成分極有可能是大紅袍的特征性香氣成分。

從以上分析可知，橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-順3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯等成分在大紅袍初制過程中大量轉化生成，是賦予大紅袍濃郁花果香的主要香氣成分，也是與大紅袍品種特征密切關聯(lián)的特征性香氣成分。這些主要成分的總量在做青和殺青工藝中均有大幅增加，在揉捻和干燥過程中變化很小，毛茶中這些主要成分的總量為59%（圖4）。結合香氣的感官審評結果來看（表1），大紅袍在制葉的花香、果香濃度及品種特征隨著這些成分總量的增大而增強。

3 討論

武夷大紅袍具有芬芳馥郁的花果香，銳則濃長，幽則清遠，具有獨特的品種特征，這是武夷山優(yōu)越而獨特的自然生態(tài)環(huán)境、大紅袍優(yōu)良的品種特性和精細制作工藝共同成就的，濃郁的花果香與武夷巖茶的制作工藝緊密聯(lián)系。用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對武夷大紅袍初制過程的在制葉進行香氣成分的分析，結果表明：①大紅袍的香氣類型在初制過程中變化明顯，做青前期青氣逐漸減退，而清香漸濃，做青中期花香出現(xiàn)并漸濃，開始出現(xiàn)果香，做青后期至毛茶階段花果香濃郁，大紅袍的品種特征亦逐漸顯露出來。②橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-順3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯等成分在大紅袍初制中的做青和殺青工藝中大量轉化生成，是賦予大紅袍濃郁花果香的主要香氣成分，也是與大紅袍品種特征密切關聯(lián)的香氣成分，其中的己酸己酯、己酸-順3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯極有可能是大紅袍的特征性香氣成分。

圖3 武夷大紅袍中主要酯類成分在初制過程中的變化

圖4 大紅袍初制過程中特征性香氣成分含量的變化

已有研究表明[5-6,14]，青葉醇是茶樹鮮葉中具有青氣的典型香氣成分，但本試驗未從鮮葉和萎凋葉中檢測出該成分，這是否與茶樹生長環(huán)境及大紅袍品種特性有關，還是由于本試驗采用了高溫固樣方法導致樣品的香氣成分發(fā)生變化所致，需要進一步探究。從本研究結果來看，烏龍茶的特征性香氣成分橙花叔醇在萎凋工序（含曬青）中并未形成，這與嶺頭單叢、白葉單叢、黃金桂、金萱等品種曬青后橙花叔醇增加的變化趨勢有較大差異[4,13]，有待進一步探究。諸多研究表明做青是烏龍茶香氣形成的關鍵工序[1-5]，而殺青工藝對烏龍茶香氣影響的報道少見，本研究結果表明殺青工藝也是大紅袍特征香氣形成的重要工序，有必要進一步開展殺青工藝對烏龍茶香氣形成的研究。氣相色譜嗅覺測定（GC-O）技術是一種鑒別香氣成分的氣味表達及強度的理想方法[15]，有必要采用此技術進一步確定武夷大紅袍特征性香氣成分以及它們對香氣品質的貢獻。

致謝：武夷大紅袍初制由武夷山市幔亭巖茶研究所的劉欣、周建完成，本文撰寫過程得到浙江工商大學夏會龍教授的指導，謹此表達真摯謝意！

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Dynamics of Scent Type and Aroma Components of Wuyi Dahongpao during the Preliminary Processing

WANG Fang1,2, ZHANG Jianming1,2, LI Bo2,3, CHEN Baiwen2,4*, LIU Baoshun5, ZHAN Shiquan5, LIU Shizhang6

1. College of Tea and Food Science, Wuyi University, Wuyishan 354300, China; 2. Chinese Oolong Tea Industry Innovation Center (Cultivation), Wuyishan 354300, China; 3.College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 4. Fujian Provincial ea Quality Testing Center, Fuzhou 350002, China; 5. Wuyishan Manting Rock-essence Tea Research Institute, Wuyishan 354300, China; 6.Wuyishan Lantang Rock-essence Tea Research Institute, Wuyishan 354300, China

The aroma components of tea leaves of Wuyi Dahongpao during the preliminary processing were investigated by headspace solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results show that compared to the fresh leaves, the aroma component contents of alkanes, aldehydes and ketones such as nonaldehyde, tetradecane, tridecane, dodecane, butyl-2-ethyl-1,2,3-propyltriester, di-tert-dodecyl disulfide and orange blossom tert acetate were decreased drastically during the preliminary processing, which were decreased by 72.4%, 91.8% and 63.6% in the raw made tea, respectively. The alcohol, ester and olefin aroma components such as nerolidol, alpha olefin, indole, phenylacetonitrile, phenylethyl alcohol, caproic acid ester, hexanoic acid-shun 3-hexene ester, hexanoic acid-2-hexene ester and benzoic acid ester, acid-3-hexene-1-ester, and benzoic acid 2-hexene ester were largely increased during the preliminary process.The alcohol, ester and olefin aroma components involved in the characteristic flavor of Dahongpao were increased by 215.5%, 70.8% and 682.6% in the raw made tea respectively.

Wuyi Dahongpao, preliminary processing, scent changing, characteristic aroma components

TS272.5+9

A

1000-369X(2019)04-455-09

2018-12-05

2019-02-14

福建省科技廳引導性項目（2018N0030）、南平市指導性項目（2017DN03）、福建省“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心專項（閩教科〔2015〕75號）

王芳，女，碩士，副教授，主要從事茶葉審評與品質調控和茶資源利用方面的研究。*通信作者：81687134@qq.com