茶酒中茶特征成分含量測定和揮發(fā)物組分分析

徐雅琪 何薈如 潘 欣 林 杰 馮海強

(1.浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院，臨安 311300；2.浙江碧云天農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，松陽 323400；3.浙江省種植業(yè)管理局，杭州 310000)

茶酒是以茶葉為主要原料，經(jīng)直接浸提或生物發(fā)酵、過濾、陳釀、勾兌而成的一種具有保健功能的飲料酒[1]。采用茶葉釀制或配制的保健酒兼具酒與茶的獨特風味，同時富含茶多酚、茶氨酸等成分，具有營養(yǎng)與保健等功能。茶酒按照加工工藝可分為配制型、發(fā)酵型和汽酒型[2]，目前主要采用浸提法和釀制法生產(chǎn)茶酒[3]。將茶和酒有機結(jié)合起來的茶酒研制順應了我國酒類向“低度、營養(yǎng)、低糧耗、高質(zhì)量”的發(fā)展方向，增加了市場的花色品種。充分利用茶葉資源，滿足了多樣化的消費需求[4]。目前學者對茶酒的研究主要集中在探討各大茶類茶酒的生產(chǎn)方法，分析加工工藝的問題，如烏龍茶酒、發(fā)酵型鐵觀音茶酒、五指山綠茶酒、發(fā)酵型紅茶酒與發(fā)酵型普洱茶酒等的研制[2,5-8]，而在茶酒的茶特征成分和揮發(fā)物方面的研究較少[9]，本文通過高效液相色譜法檢測茶酒的兒茶素與氨基酸種類及含量，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)分析對比各茶酒揮發(fā)物組分，在復雜揮發(fā)物組分鑒定的基礎(chǔ)上，篩選出主要的呈香活性物質(zhì)，為茶酒的研制與分析檢測提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

LQA：松陽縣醴泉酒業(yè)有限公司，2014年份茶酒，度數(shù)為48%。

LQB：松陽縣醴泉酒業(yè)有限公司，2017年份茶酒，度數(shù)為48%。

LZ：瀘州老窖養(yǎng)生酒業(yè)有限公司，2018年份茶酒，度數(shù)為40.8%。

1.2 主要試劑

茚三酮、考馬斯亮藍G-250、85%磷酸、濃硫酸、蒽酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉、草酸、無水乙醇、甲醇(色譜純)、冰乙酸、乙腈(色譜純)、水(娃哈哈純凈水)、沒食子酸(國藥集團)、兒茶素組分標樣(Sigma公司)、20種氨基酸標準品(Sigma公司)。

1.3 設(shè)備

1100液相色譜儀(Agilent公司)；7890A氣相色譜儀(Agilent公司)；6890氣相色譜儀(6890氣相色譜儀)；DRC-e電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)(美國PE公司)；UV759S紫外可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)；LC-2010HT液相色譜儀(日本島津公司)；氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMS-QP2010PLUS(日本島津公司)。

1.4 方法

1.4.1常規(guī)理化指標檢測 依據(jù)GB/T10781.2-2006《清香型白酒》及明示質(zhì)量指標對酒樣LQB進行檢測，測定其感官、酒精度、總酸、總酯、固形物、乙酸乙酯、糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素、甲醇、氰化物。

1.4.2茶特征成分的定量分析 游離氨基酸含量檢測采用高效液相色譜法，參照GB/T8314-2013；兒茶素檢測采用高效液相色譜法，參照GB/T8313-2008。

1.4.3揮發(fā)物組分分析 用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)對酒樣LQB、LZ的香氣組分進行分析。

進樣方式：采用進樣針精準吸取2 μL茶酒樣品垂直且平穩(wěn)地插入氣相色譜儀的進樣口，解吸附3.5 min，隨后拔出進樣針。

氣相色譜條件：色譜柱為 SH-Rtx-Wax；色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm；Restek，USA)；升溫程序：初始溫度50 ℃保持5 min，以3 ℃/min速度升溫至220 ℃，保持5 min，載氣(He，純度>99.999%)流速1.0 mL/min；進樣量2 μL，進樣口溫度維持在220 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源為EI，離子源溫度為200 ℃，電力電壓為70 eV，掃描質(zhì)子質(zhì)量范圍為(m/z)35～500 amu。

1.4.4揮發(fā)物組分定量方法 對得到的質(zhì)譜圖用NIST98.L譜庫進行檢索和人工解析，對質(zhì)核比、基峰和相對峰度等進行分析，結(jié)合保留時間和質(zhì)譜對各組分進行確認。用峰面積歸一化法進行定量分析，得到各揮發(fā)物組分的相對含量(=組分峰面積/總揮發(fā)物峰面積×100%)。

2 結(jié)果與討論

2.1 常規(guī)理化指標測定

測定結(jié)果顯示，酒樣LQB的感官符合GB/T 10781.1要求。其中：酒精度：48.5%；總酸：0.61 g/L；總酯：0.96 g/L；固形物：0.09 g/L；乙酸乙酯：0.60 g/L；甲醇：0.40 g/L；氰化物：0.30 mg/L；未檢出糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素。依據(jù)GB/T 10781.2-2006《清香型白酒》及其明示指標，可得出酒樣LQB的各指標均符合該標準，在酒精、總酸、總酯、乙酸乙酯與固形物這些指標上達到了高度酒一級的標準。

2.2 兒茶素組分含量測定

酒樣LQB中兒茶素EGC含量為0.042 μg/mL，酒樣LQA中兒茶素EGC含量為0.017 μg/mL，說明兩種茶酒中ECG含量都較低[18]。趙小月等[10]對綠茶酒發(fā)酵過程中的主要成分變化進行了檢測分析，結(jié)果表明6種兒茶素的含量在發(fā)酵過程中都有所升高。李建芳等[11]研究表明發(fā)酵后茶酒中的多酚殘留物含量會隨發(fā)酵溫度與蔗糖添加量的提高而下降，隨發(fā)酵環(huán)境pH的升高而上升[2]。2017年份茶酒中EGC、ECG含量均比2014年份茶酒中的含量高，表明在茶酒貯藏過程中，茶多酚含量會有所降低[12]，推測是在光照和溫度的作用下，兒茶素類易發(fā)生異構(gòu)化或氧化、縮合、聚合反應，導致茶酒中兒茶素含量的下降[13]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)以兒茶素為主體的茶特征性成分與茶酒在清除自由基活性上具有較強的協(xié)同增效作用，且濃度與清除能力具有明顯的量效關(guān)系[17]。

表1 茶酒中的兒茶素含量(μg/mL)

2.3 氨基酸組分含量測定

醴泉茶酒中共檢測出20種游離氨基酸，總量為12.44 μg/mL，含量較高的是精氨酸、蛋氨酸和賴氨酸，分別為1.78 μg/mL、1.33 μg/mL和1.09 μg/mL。幾乎所有氨基酸都有滋味，而氨基酸的組成和含量會影響茶酒的滋味。其中，茶酒中苦味游離氨基酸(組氨酸、精氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸)為7.53 μg/mL，甜味游離氨基酸(絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸)為2.38 μg/mL，鮮味氨基酸(天門冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸)為1.77 μg/mL[19-20]。由表2可知，茶酒中除了含有人體所需要的18種氨基酸，還含有茶氨酸和γ-氨基丁酸。茶氨酸為茶葉中特有的氨基酸，是生津潤甜的主要成分。γ-氨基丁酸為中樞神經(jīng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，參與人體多種生理和代謝活動。李建芳等[2]的研究結(jié)果表明游離氨基酸與各種發(fā)酵過程因子無明顯相關(guān)性，而是主要與茶葉品質(zhì)與酵母種類、活性相關(guān)。

表2 茶酒中的游離氨基酸含量(μg/mL)

注：各氨基酸含量均為酒樣LQA和LQB的平均值，其中脯氨酸與半胱氨酸未檢出

本次檢測時并未在茶酒中檢測到脯氨酸與半胱氨酸，經(jīng)文獻查閱后，我們發(fā)現(xiàn)了其它酒中也會存在檢測不到某些氨基酸的情況[21-23]，因此分析其原因可能是該醴泉茶酒樣中不存在脯氨酸與半胱氨酸，或含量未達到檢測限。

2.4 揮發(fā)物組分含量測定

兩種市售茶酒香氣物質(zhì)的總離子流色譜圖見圖1。由表3可得，經(jīng)HS-SPME/GC-MS分析，兩種茶酒一共鑒定得到67種揮發(fā)物。其中，酒樣LQB共有48種，酒樣LZ共有41種。酒樣LQB中檢測出醇類物質(zhì)20種，酯類、酮類、酸類、醛類、烷烴類物質(zhì)各8、6、8、2、2種，醇類物質(zhì)(55.95%)與酸類物質(zhì)(21.02%)的相對含量較高；酒樣LZ中共檢測出醇類物質(zhì)10種，酯類、酮類、酸類、醛類、烷烴類物質(zhì)各14、3、8、3、1種，酯類物質(zhì)(54.83%)與酸類物質(zhì)(32.71%)的相對含量較高。

表3 兩種茶酒中的揮發(fā)物組分的鑒定及相對含量

編號物質(zhì)保留時間/min相對含量/%LQBLZ1異丁醇4.620.80-21-丁醇5.76-0.0232-丁醇6.01-0.0742-甲基丁醇7.502.830.225異戊醇7.6011.331.596正戊醇7.6717.33-71-己醇12.061.290.7783-庚烯-1-醇13.161.89-9反式-2-己烯-1-醇13.950.09-10芳樟醇氧化物15.180.32-11芳樟醇氧化物16.280.46-12異辛醇17.190.25-13芳樟醇19.490.26-142,3-丁二醇19.090.570.1915[S-(R*,R*)]-2,3-丁二醇20.530.140.12

續(xù)表3

表4 兩種茶酒中的呈香活性化合物

表4比較了相對含量較高的香氣物質(zhì)所呈現(xiàn)的香型差異。其中，酒樣LQB中相對含量較高的物質(zhì)：2-甲基丁醇(2.83%)具有樟腦氣味，異戊醇(11.33%)有著蘋果白蘭地香氣和辛辣味，正戊醇(17.33%)具有刺激性氣味，苯乙醇(3.62%)有花香，甘油(12.22%)有甜味，乙酸(14.97%)則有酸味。酒樣LZ中相對含量較高的物質(zhì)：正己酸乙酯(40.69%)有曲香和菠蘿香型，乳酸乙酯(11.91%)有著強烈酒香，乙酸(9.14%)有酸味，戊酸(4.13%)有著刺激性氣味，己酸(17.26%)則帶有羊脂氣。對比兩種茶酒的揮發(fā)物成分，兩者共同擁有且相對含量較高的成分為2-甲基丁醇、異戊醇、苯乙醇、正己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸和己酸。

酒樣LQB中檢測到的香葉醇、芳樟醇及其氧化物為茶葉中典型而普遍的香氣成分[24-26]，其相對含量分別為1.07%、0.26%和0.78%，相對含量較低，且在酒樣LZ中未檢測到，在其它茶酒中也只有部分檢測到[9,10]，說明茶酒的主要香氣成分是來自于釀酒過程，茶組織帶來的香氣成分對茶酒整體香氣的貢獻較小。

3 結(jié)論與展望

酒樣LQB的各項理化指標均符合GB/T10781.2-2006《清香型白酒》及其明示指標，達到了高度酒一級的標準。酒樣LQA和酒樣LQB中共檢測出2種兒茶素和20種游離氨基酸。兩種茶酒中共測得67種揮發(fā)物組分，其中酒樣LQB、LZ的揮發(fā)物質(zhì)分別有48、41種，茶酒香氣成分主要來源于釀酒過程。我們認為茶葉香氣成分能否進入茶酒中，可能受到釀造工藝的影響。而探索合適的釀造工藝，讓類似香葉醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物等特征茶葉香氣組分更多地進入茶酒中，使茶酒帶有一定的“茶香”，則是值得進行工藝優(yōu)化研究的。

本次研究僅針對不同生產(chǎn)商的茶酒進行了香氣組分的差異分析，而茶酒的香氣組分還會受到工藝、原料、年份等因素的影響，這些因素對茶酒香氣組分的具體影響也同樣值得后續(xù)探索和深入挖掘。