內(nèi)山六安瓜片4個等級茶葉香氣的組成及其差異

范培珍，潘鋮，王夢馨，崔林，韓寶瑜*

內(nèi)山六安瓜片4個等級茶葉香氣的組成及其差異

范培珍1,2，潘鋮2，王夢馨2，崔林2，韓寶瑜2*

1. 六安職業(yè)技術(shù)學院，安徽 六安 237158；2. 中國計量大學浙江省生物計量與檢驗檢疫技術(shù)重點實驗室，浙江 杭州 310018

為深入探究歷史名茶六安瓜片不同等級間香氣組分和含量的差異，選用內(nèi)山六安瓜片特級、一級、二級和三級茶葉樣品，以SDE法提取香精油，使用GC-MS配合標樣做定性分析，加入癸酸乙酯為內(nèi)標進行相對定量分析。結(jié)果表明，從4個等級的茶葉香精油中共鑒定香氣成分96種，包括20種醇、18種酯、17種烯烴、16種醛、12種酮、7種雜環(huán)化合物和少量酸類；主要成分為芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯、苯甲醛、棕櫚酸、芳香醇氧化物Ⅰ型、-環(huán)檸檬醛、-紫羅酮、順-3-己烯-1-醇、庚醛和壬醛；從特級、一級、二級至三級，香氣成分個數(shù)分別為79、60、55個和47個，相對于內(nèi)標的含量分別為695.94、579.90、541.69和268.50，香氣成分個數(shù)和香氣總含量呈梯度遞減；4個等級茶葉的共有高含量香氣成分為芳樟醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯，其含量隨著等級降低而減少。六安瓜片的香氣化合物包含多種類型且存在一些較穩(wěn)定的高含量香氣化合物，顯露清香高爽的香型特征，但4個茶葉等級之間香氣組分和含量的差異十分明顯。

六安瓜片；茶葉香氣；特征香氣成分；茶葉等級

香氣是茶葉的重要品質(zhì)因子之一[1-4]，可在一定程度上決定著茶葉價格。我國許多傳統(tǒng)名茶富含的香氣化合物十分復雜，組成多種令人愉快的特殊香氣[2-5]。其中，六安瓜片由單片葉子制成，形似瓜子，散發(fā)清香高爽的香氣[5-6]。關于其香氣的感官審評，有諸多報道，其理化分析也有相關研究[7]。

六安瓜片茶葉原產(chǎn)地為安徽省六安市的大別山地區(qū)，大別山區(qū)內(nèi)采制的叫做內(nèi)山瓜片，并以齊山區(qū)域內(nèi)蝙蝠洞茶場生產(chǎn)的瓜片最為正宗；山外丘陵和平原地區(qū)采制的則叫做外山瓜片[8-9]。在采制時間上，谷雨節(jié)前采制的六安瓜片稱“提片”，品質(zhì)最優(yōu)；谷雨節(jié)后至“梅雨”時節(jié)前采制的稱“瓜片”；進入“梅雨”時節(jié)后，鮮葉原料變得粗老，制成茶葉的品質(zhì)一般，稱為“梅片”。內(nèi)山、外山六安瓜片皆分為4個等級。

近年來，原產(chǎn)地的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量引起管理部門和消費者的廣泛關注，農(nóng)產(chǎn)品特征性品質(zhì)的評價及特征性品質(zhì)指標的篩選逐漸占據(jù)突出地位[10]，名優(yōu)茶特征香氣成分的鑒定和評價也備受茶業(yè)界關注[1-4,6]。茶葉市場上產(chǎn)品繁雜，市售產(chǎn)品的香氣檢出結(jié)果[7]難以代表原產(chǎn)地產(chǎn)品的香氣組成，不能較好揭示六安瓜片特征香氣的化學組成。目前，各等級的六安瓜片香氣成分的鑒定及其含量仍缺乏深入研究。本研究參照六安瓜片采制時間及質(zhì)量標準[11]，從內(nèi)山瓜片原產(chǎn)地多家制茶廠收集樣品；以SDE法提取茶樣香精油，用GC-MS檢測，結(jié)合標準化合物做定性分析，以癸酸乙酯作內(nèi)標進行相對定量分析。鑒定原產(chǎn)地4個等級六安瓜片茶葉的香氣組成，評價其特征性香氣成分，并解析其在各等級間的差異。

1 材料與方法

1.1 供試茶樣

2019年春茶期間在內(nèi)山六安瓜片原產(chǎn)地齊頭山、鮮花嶺、青山鎮(zhèn)、張沖和油坊店一帶茶葉加工廠收集茶樣，其中，4月13—14日收集12個“提片”茶樣，4月23—24日收集12個一級“瓜片”茶樣，4月28—29日收集12個二級“瓜片”茶樣，5月12—13日收集12個“梅片”茶樣，依次記為特級、一級、二級、三級六安瓜片，每個茶樣250?g。將每一批茶樣均勻混合，按“四分法”取其中一份用于檢測，重復3次。

1.2 茶葉香精油的提取

采用SDE法提取茶葉香精油[1,12-13]。稱取茶葉樣品40?g，裝入SDE裝置的3?000?mL圓底燒瓶中，加入1.0?mL 100?μg·mL-1癸酸乙酯（乙醚為溶劑）作為內(nèi)標，加入1?000?mL煮沸的蒸餾水，使用電熱套加熱至沸騰，同時用50?mL乙醚（色譜純）萃取。微沸狀態(tài)保持20?min以萃取香精油。取乙醚萃取液，加入少量無水硫酸鈉，放入–20℃冰箱中靜置24?h，以除去少量游離水分。過濾萃取液，用高純氮氣流緩緩吹掃濃縮至20?μL左右，吸取1?μL注入GC-MS進行檢測。

1.3 茶葉香氣成分的定性定量分析

GC-MS型號為Agilent GC 6890聯(lián)MSD5975，美國安捷倫公司制造。色譜柱：30.0?m×250?μm×0.25?μm HP-5MS石英毛細管柱；不分流進樣；恒定流量，流量為1.0?mL·min-1；溶劑延遲3?min；進樣口溫度250℃；GC-MS接口溫度280℃；程序升溫：柱溫50~190℃，起始50℃，保持5?min，再以3℃·min-1速度升至190℃，保持5?min。EI離子源，電離能70?eV，使用全掃描，掃描頻率為每秒2次。載氣為99.999?9%的氦氣。

定性分析的參考標準：（1）注入GC-MS的香氣成分標準化合物在GC-MS上的保留時間；（2）檢出的茶葉香精油揮發(fā)物組分的質(zhì)譜峰與GC-MS譜庫中標準化合物的質(zhì)譜峰的匹配度；（3）相關茶葉香氣文獻。定量分析：根據(jù)總離子流色譜圖中檢出的香精油各組分的離子流峰面積與內(nèi)標峰面積的比值進行相對定量，即待測成分的含量用該成分的峰面積與內(nèi)標峰面積的比值表示。

2 結(jié)果和分析

2.1 六安瓜片茶葉香氣指紋圖譜及其基本化學組成

從4個等級六安瓜片茶的3次檢測樣中各選1個，用其香氣成分總離子流色譜圖組成六安瓜片香氣指紋圖譜（圖1）。由圖1可見，4個等級茶葉的香氣指紋圖譜相似程度較高；57號內(nèi)標、27號芳樟醇、61號-紫羅酮、70號順橙花叔醇和96號棕櫚酸等在4個茶樣中的含量明顯較高；4個等級茶葉的主要香氣成分相同，并且主要成分之間含量的比值類似。

在供試的4個等級茶葉樣品中，除內(nèi)標外，共鑒定出96種香氣成分和1種未知成分，檢出的每個香氣成分的含量范圍如表1所示。鑒定出醇類成分20個，主要為順-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇；酯類成分18個，主要為己酸-順-3-己烯酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯；烯烴類成分17個，主要為(+)--杜松烯、1,2,3,4,4a,7-六氫-1,6-二甲基-4-(1-甲基乙基)-萘、蒽；醛類成分16個，主要為庚醛、苯甲醛、壬醛、-環(huán)檸檬醛；酮類成分12個，主要為-紫羅酮和-紫羅酮；以及7種雜環(huán)化合物、3種烷烴和3種酸類（表1）。

2.2 4個等級六安瓜片茶葉香氣成分及其含量間的差異

表1顯示，特級、一級、二級和三級六安瓜片茶葉香氣成分個數(shù)和總含量隨著等級的下降呈遞減趨勢，香氣成分個數(shù)分別為79、60、55個和47個，總含量（減去內(nèi)標的含量）相對于內(nèi)標的量依次為695.94、579.90、541.69和268.50。主要香氣成分芳樟醇、香葉醇和-紫羅酮等含量也隨著茶葉等級的下降而呈減少的趨勢。

從4個等級供試茶樣中檢出的8類香氣成分個數(shù)及其百分比如圖2-A所示，醇類和碳氫化合物類占比最大，皆為20.62%，表明二者是六安瓜片茶葉香氣的主要成分；而有機酸類、雜環(huán)化合物類的個數(shù)較少。每個等級茶樣中檢出的8類香氣成分個數(shù)及其百分比如圖2-B所示，其中主要香氣成分醇類個數(shù)的占比從特級、一級、二級至三級呈現(xiàn)降低趨勢。每個等級茶樣中檢出的8類香氣成分的含量如圖3所示，茶樣中醇類、酮類、醛類和酯類的含量較大，是六安瓜片茶葉香氣的主要成分。

2.3 高含量香氣成分及其在4個等級間的差異

2.3.1 高含量香氣成分的個數(shù)及其在等級間的變化

本研究將平均相對含量大于10的成分稱為高含量香氣化合物。由表1所示，特級六安瓜片中含有13種高含量香氣化合物，分別為苯甲醛、-環(huán)檸檬醛、順-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、異植物醇、己酸-順-3-己烯酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯和棕櫚酸。一級六安瓜片中含有-環(huán)檸檬醛、順-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、異植物醇、己酸-順-3-己烯酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸以及壬醛等13種高含量香氣化合物。在二級六安瓜片中，含有順-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸和壬醛等11種高含量香氣化合物。三級六安瓜片中僅測出5種高含量香氣化合物，分別為芳樟醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯。

圖1 4個等級內(nèi)山六安瓜片香氣指紋圖譜

表1 4個等級內(nèi)山六安瓜片茶葉香氣成分

續(xù)表1

注：A為4個等級供試六安瓜片茶葉中每類香氣成分個數(shù)占總香氣成分個數(shù)百分比餅圖；B為每個等級六安瓜片茶葉中每類香氣成分個數(shù)占該等級茶葉總香氣成分個數(shù)百分比餅圖

注：SG為特級，1G為一級，2G為二級，3G為三級；下同。上述含量中不包含內(nèi)標的含量

隨著檢測的內(nèi)山六安瓜片等級的降低，其高含量香氣成分個數(shù)呈遞減趨勢。由圖4所示，4個等級六安瓜片茶葉共有的高含量香氣成分有5個，特級與一級、二級、三級共有高含量香氣成分分別為12、10個和5個；一級與二級、三級共有的高含量香氣成分為11個和5個；二級與三級共有的高含量香氣成分為5個。

2.3.2 共有的高含量香氣成分的含量及其在等級間的波動

由圖4所示，4個等級六安瓜片共有的5個高含量香氣成分分別為芳樟醇、順-橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮和己酸-順-3-己烯酯。由表2可知，每個香氣成分的含量（相對于內(nèi)標的含量）在4個等級間的分布存在明顯差異，這5個成分含量的總和隨著等級的降低也呈遞減趨勢。

2.4 不同等級間共有香氣成分含量的變化趨勢

從4個等級六安瓜片茶樣共測出96個香氣成分，其中共有成分（指3個或4個等級供試茶葉中檢出的共有成分）47種。從特級、一級、二級至三級，含量基本不變的有24個；含量降低的有19個；含量升高的為4個（表3）。在含量降低的19個成分中，以高含量成分居多，如苯甲醛、順-3-己烯-1-醇、香葉醇、-紫羅酮、異植物醇等。

圖4 高含量香氣成分在4個等級六安瓜片茶葉中的分布韋恩圖

表2 不同等級間共有的5個高含量香氣成分的含量

注：表中的香氣含量是其相對于內(nèi)標的含量

Notes: Contents of aroma constituents in the table are their relative contents to internal standard

表3 共有香氣成分的含量在4個等級六安瓜片茶葉間的變化趨勢

注：共有成分指3個或4個等級六安瓜片香氣中皆檢出的成分

Notes: Mutual constituents are those which were detected from three or four grades of tea samples

3 討論

本研究從六安瓜片4個等級茶葉樣品中共鑒定出96種香氣成分，涵蓋醇類、酯類、醛類、酮類、碳氫化合物類、雜環(huán)類、酸類等，明確了內(nèi)山六安瓜片香氣由多種類型的化合物組成，包含了芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯、苯甲醛、香葉醇、順-3-己烯-1-醇、芳香醇氧化物Ⅰ型、芳香醇氧化物Ⅱ型、苯甲醛、苯甲醇、水楊酸甲酯和壬醛等綠茶香氣的主要成分[2-5,13-14]。Wang等[15]使用GC-O儀器從西湖龍井茶葉香氣成分中鑒定出苯甲醛、1-辛烯-3-醇、苯乙醛、芳樟醇氧化物Ⅰ型、-紫羅酮、水楊酸甲酯、香葉醇、芳樟醇、壬醛、庚醛、反,反3,5-辛二烯-2-酮、反,反-庚二烯醛、2-甲基丁醛和二甲基亞砜等14種關鍵成分，其中前12種成分在本研究中也具有較高含量；Flaig等[16]使用HS-GC-O/MS手段分析徑山茶的香氣，認為芳樟醇、香葉醇、己醛和反,反-庚二烯醛含量高，是其重要香氣成分，同樣，這4種香氣成分也是本研究中內(nèi)山六安瓜片的主要成分。本研究的香氣指紋圖譜顯示，每個等級茶葉的多個高含量香氣成分的含量之比相對穩(wěn)定，表明內(nèi)山六安瓜片不僅含有豐富的香氣化合物類型，還含有芳樟醇、香葉醇和橙花叔醇等一系列高含量的香氣成分，而且這些高含量成分之間有著比較穩(wěn)定的含量之比，構(gòu)成了六安瓜片特殊香氣的物質(zhì)基礎，決定了六安瓜片茶葉香氣清香高爽、濃厚持久。

供試的4個等級茶葉香氣組成之間的差異顯著，從特級、一級、二級至三級，香氣成分個數(shù)和香氣總含量顯著遞減、高含量香氣成分個數(shù)及高含量共有香氣成分（芳樟醇、順-橙花叔醇、-紫羅酮、-紫羅酮、己酸-順-3-己烯酯）的含量遞減，香氣質(zhì)量下降。盡管決定茶葉香氣組成的因素比較復雜，諸如茶樹品種、茶鮮葉質(zhì)量、茶園環(huán)境和加工工藝等，但本研究4個等級茶葉來源于響洪甸水庫地區(qū)，茶樹品種、栽培環(huán)境和加工工藝相同，主要因為鮮葉質(zhì)量和采制時間不同，導致了加工后的4個等級茶葉香氣之間差異顯著。

4個等級茶葉香氣中有47個共有成分，從特級、一級、二級至三級，含量降低的19個成分中多是-紫羅酮、香葉醇、苯甲醛、順-3-己烯-1-醇、香葉醇、異植物醇等高含量成分，它們含量的減少在一定程度上導致了茶葉香氣質(zhì)量的下降。

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Differences in Volatile Aroma Compositions among Four Quality Grades of Mountain Lu'an Guapian Tea

FAN Peizhen1,2, PAN Cheng2, WANG Mengxin2, CUI Lin2, HAN Baoyu2*

1. Lu'an Vocational and Technical College, Lu'an 237158, China; 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Biometrology and Inspection and Quarantine, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China

In order to thoroughly investigate aroma volatile compositions of the historically famous Lu'an Guapian tea, and evaluate their differences among the four quality grades:thesuper grade, the first grade, the second grade and the third grade, the tea samples processed in the internal mountains of Lu'an, Anhui Province, China were collected and analyzed. Essential oils from each of the four grades of tea samples were extracted by simultaneous distillation extraction (SDE), and then analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). The volatile aroma constituents were identified by comparison of mass spectra and retention times with those of authentic standards, and quantified by their relative abundances to the internal standard, ethyl decanoate. A total of 96 aromatic compounds were identified from the four grade teas, including 20 alcohols, 18 esters, 17 alkenes, 16 aldehydes, 12 ketones, 7 heterocyclic compounds and a few organic acids. The major aromatic constituents were linalool, geraniol, cisnerolidol,-ionone, cis-3-hexenyl hexanoate, benzaldehyde,-hexadecanoic acid, linalool oxide I,-cyclocitral,ionone,-3-hexen-1-ol, heptanal and nonanal. The numbers and totalabundancesrelative tothe internal standard of these identified aromatic constituents from the super grade, the 1st grade, the 2nd grade and the 3rd grade were 79/695.94, 60/579.90, 55/541.69, and 47/268.50, respectively. Both the numbers and total abundances were positively related to the tea quality. The tea quality was positively correlated with the number and abundance of aromatic compounds. Conversely,the major aroma components, linalool, cisnerolidol,ionone,-ionone and cis-3-hexenyl hexanoate, were significantly reduced withthe tea quality gradesdecreased. It was concluded that the high contentsof diversified aromatic constituents, especially their major identified constituents in the Lu'an Guapian teas are probably responsiblefor its overall pleasant and refreshing scent and flavor. However, there were still significant differences in both aromatic constituents and their total abundances, thus also the fragrances,among the four quality grades.

Lu'anGuapian tea, tea aroma, characteristic aromatic constituents, tea quality grade

S571.1

A

1000-369X(2020)05-665-11

2020-02-15

2020-04-24

國家重點研發(fā)計劃（2018YFC1604402）、荷蘭Solidaridad（禾眾）基金會項目（SOL 2010/714）

范培珍，女，副教授，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究，fanpeizhen@126.com。*通信作者：hanbaoyu@cjlu.edu.cn