顆粒形綠茶的香氣特征成分分析

郭 麗，趙 鋒，陳金擇，汪素琴，余方林，張 悅，朱 蔭，戴偉東，林 智*

1. 中國農業(yè)科學院 茶葉研究所，浙江 杭州 310008；2. 浙江省諸暨綠劍茶業(yè)有限公司，浙江 諸暨 311800；3. 浙江省紹興市經(jīng)濟作物技術推廣中心，浙江 紹興 312000

外形是名優(yōu)綠茶感官品質評價的重要組成部分，也是影響消費需求的直接因子[1]。不同外形的綠茶，加工工藝不同，因而形成的風味品質特征有所不同。顆粒形綠茶是名優(yōu)綠茶中的重要成員，容重比其他外形綠茶高，占用的儲運空間相對較小，且是機采鮮葉適制的綠茶外形[2]，有望成為未來機采機制綠茶中最具實力的代表。目前，生產顆粒形綠茶的省份有浙江、安徽、貴州、福建、四川等，產量較高的茶產品主要有平水日鑄、貴州綠寶石、臨海勾青、休寧松螺等[3]。如今，這類茶已實現(xiàn)機械化加工，工藝參數(shù)得到優(yōu)化[2,4]，產品質量相對穩(wěn)定。然而，相較于扁形綠茶，顆粒形綠茶的品質化學特征研究進展緩慢，不利于其產品升級改造尤其是風味質量的提升。顆粒形綠茶屬炒青綠茶，加工過程中香氣物質總量呈現(xiàn)高—低—高（V形）的變化趨勢[5-6]，其中在殺青、做形和定形階段的變化較為明顯。此外，茶葉香氣品質的形成除與工藝有關外[7]，還受制茶原料品質特別是原料產地的影響[8]。有研究表明，食品中揮發(fā)性成分的萃取方法不同，鑒定出的香氣成分種類及含量間的差異非常明顯。目前，有關綠茶香氣成分的研究報道多采用頂空-固相微萃取法萃取揮發(fā)性成分[9]。本試驗采集了我國不同產地的顆粒形綠茶代表樣，對茶樣的香氣感官品質及基礎化學物質進行研究分析，旨為顆粒形綠茶香氣品質的提升及新產品的研發(fā)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試茶樣產自我國綠茶主產區(qū)貴州貴陽、浙江臨海、浙江紹興、浙江余杭和安徽休寧，外形呈顆粒狀。茶樣由一芽二葉標準的鮮葉按照顆粒形綠茶工藝加工而成，基本工藝流程為鮮葉→攤放→殺青→揉捻→二青→做形→干燥。

1.2 方法

1.2.1 茶樣香氣感官審評與篩選

參考GBT 23776—2018法分別采用評語和評分相結合的方式進行評定，總分為100分。茶樣篩選：香氣評語中出現(xiàn)異氣如煙氣、陳氣、青氣等的樣品不進行香氣成分分析，評分相近且在85分以上的茶樣選作顆粒形綠茶的代表并進行香氣成分的測定分析。

1.2.2 茶樣揮發(fā)性成分測定

提取方法：采用頂空-固相微萃取法富集香精油，參考文獻[8]略作改動。將1 g樣品置于250 mL頂空萃取瓶，加入10.0 mL沸水沖泡，在60℃水浴下平衡5.0 min，然后插入裝有DVB/CAR/PDMS萃取頭（采樣前在GC-MS進樣口250℃老化30 min）的手動SPME手柄，在60℃水浴下萃取60 min后立即插入GC-MS進樣口進行解吸附。每個樣品重復3次。

氣相色譜-質譜聯(lián)用儀分析條件：儀器為7890A-5975C（Agilent公司，美國），色譜柱選用 DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）和萃取頭為50/30 μm聚二甲基硅烷-二乙烯基苯涂層纖維（Supelco公司，美國）。進樣口與傳輸線溫度：280℃和270℃；載氣為氦氣，不分流模式進樣。升溫程序：先由60℃保持3.0 min，以4.0℃/min升至280℃，保持2.5 min；分析時間為 60.5 min。質譜：EI 電離能量 70 eV；質量掃描范圍：33 ～ 600 u；離子源溫度：220℃。

定性定量分析：根據(jù)NIST數(shù)據(jù)庫提供的化合物鑒定信息和相關文獻報道，先對茶樣中的揮發(fā)性成分進行定性分析，再采用面積歸一法對各成分進行定量分析。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行整理，香氣成分相對含量以均值表示。

2 結果與分析

2.1 香氣感官品質

由于茶樣產地來源不同，香氣感官品質呈現(xiàn)差異（表1）。勾青茶香氣高，帶有栗香，得分與自制顆粒形綠茶相同。自制顆粒形綠茶的香氣尚高、清鮮，為清香型綠茶。綠寶石茶的香氣較高，有甜香，評分為89分。松蘿茶的香氣類型也為清香型，可是帶粗氣、陳氣（貯藏不當），因而評分比綠寶石低4分。日鑄茶的香氣品質是供試茶樣中表現(xiàn)較差的，粗氣較為明顯，使其香氣評分低于80分。

表1 顆粒形綠茶的香氣感官品質Table 1 Sensory quality of aroma of granular green tea

2.2 主要香氣成分

由于勾青茶和自制顆粒形綠茶的香氣質量處于優(yōu)質水平，試驗將勾青茶和自制顆粒形綠茶作為顆粒形綠茶代表性茶樣用以研究分析顆粒形綠茶香氣成分的種類和組成。顆粒形綠茶中存在多種揮發(fā)性成分[6]，本試驗采用HSSPME-GC-MS法共檢測到50種揮發(fā)性化合物（表2、表3），種類最多的是醇類化合物，其次是碳氫類、酮類、酯類、雜環(huán)類、醛類和其它化合物。勾青茶中醇類、碳氫類、酯類化合物的含量較高，而自制顆粒形綠茶中含量較高的是醇類、雜環(huán)類和酮類化合物。勾青茶中醇類、醛類、碳氫類和其它化合物含量均比自制顆粒形綠茶高，含量相差較大的是醇類化合物和雜環(huán)類化合物。

表2 顆粒形綠茶中揮發(fā)性組分的相對含量Table 2 Relative content of volatile components in granular green tea

茶葉中多數(shù)揮發(fā)性成分是在加工中形成的，與原料產地與制茶工藝等有關。為了更好地解析顆粒形綠茶產地對其香氣特征形成的作用，本試驗根據(jù)揮發(fā)性成分形成途徑的不同，將顆粒形綠茶的主要揮發(fā)性成分為四類：源于脂肪酸代謝、萜類化合物代謝、類苯丙烷代謝及類胡蘿卜素代謝等途徑的組分，其中含量較高的是萜類化合物，含量較低的是類胡蘿卜素衍生物（表3）。

2.2.1 源于萜類化合物代謝途徑的香氣組分

萜類化合物是顆粒形綠茶中種類較多的組分（表3），本次試驗茶樣中共檢出17種，其中包含11種單萜和6種倍半萜；這類組分在勾青茶中的含量較高，達到35.2%。單萜化合物多以醇羥基形式存在，倍半萜化合物則多以烯烴形式呈現(xiàn)。含量較高的單萜類化合物主要有香葉醇、β-芳樟醇和脫氫芳樟醇等，這幾種成分均具有悅人的花香；其中香葉醇與β-芳樟醇互為同分異構體，在勾青茶中含量較自制顆粒形綠茶高。兩個代表性顆粒形綠茶中存在3種芳樟醇氧化物：呋喃型氧化芳樟醇I、呋喃型氧化芳樟醇II和環(huán)氧芳樟醇II，其在勾青茶中含量均比自制顆粒形綠茶高。含量較高的倍單萜類化合物主要是α-雪松醇、橙花叔醇和δ-杜松烯等，其中α-雪松醇含量在勾青茶中較高；橙花叔醇與α-雪松醇為同分異構體，橙花叔醇在勾青茶中含量較高，α-雪松醇在自制顆粒形綠茶中含量較高；δ-杜松烯在顆粒形綠茶中還存在L-菖薄烯、α-法尼烯和雪松烯等多個同分異構體，其含量在勾青茶中較高?？梢?，勾青茶中形成了較多的萜類化合物。

表3 顆粒形綠茶的主要揮發(fā)性成分含量Table 3 Content of main volatile components in granular green tea

2.2.2 源于脂肪酸代謝途徑的香氣組分

兩個代表性顆粒形綠茶中共檢出10種源于脂肪酸代謝途徑的揮發(fā)性成分（包括3種醇類、3種酮類、3種酯類和1種醛類化合物），其中3-己烯-1-醇和3-己烯-2-酮是含碳原子數(shù)最少的成分，含奇數(shù)碳原子的成分僅有順-茉莉酮和壬醛。這類化合物在勾青茶中總量為17.17%，較自制顆粒形綠茶（24.06%）低；勾青茶與自制顆粒形綠茶中含量相差較大的香氣組分是順-茉莉酮、順-己酸-3-己烯酯和丁酸-3-己烯酯，是顆粒形產生香型差異的主要組分。順-己酸-3-己烯酯和丁酸-3-己烯酯分別是勾青茶中含量最高與最低的脂肪酸衍生物，均為脂肪酸酯。順-茉莉酮和順-己酸-3-己烯酯是自制顆粒形綠茶中含量較高的脂肪酸衍生物，占比均在6.0%以上；3-己烯-1-醇和3-己烯-2-酮在自制顆粒形綠茶中含量相近，占比均低于1.0%?？梢?，脂肪酸衍生物對自制顆粒形綠茶的香氣品質形成起著重要作用。

2.2.3 源于類苯丙烷代謝途徑的香氣組分

兩個代表性顆粒形綠茶中共檢出6種源于類苯丙烷代謝途徑的揮發(fā)性成分，分別是苯乙醇、苯甲醇、水楊酸甲酯、苯甲醛、苯乙烯和苯乙腈，這些化合物在勾青茶中含量較高，總量達到21.44%。苯乙醇、苯甲醇、水楊酸甲酯和苯甲醛是茶樣中含量較高的類苯丙烷衍生物，含量均高于1.0%，其中苯乙醇、水楊酸甲酯和苯甲醛在勾青茶中的含量較高，苯甲醇在勾青茶中含量較低。苯乙醇含量最高，在這類化合物中的占比達34.6%。苯乙腈是這類化合物中含量最小的成分，在自制顆粒形綠茶中的含量不及0.2%?？梢?，勾青茶中的類苯丙烷衍生物含量較自制顆粒形綠茶高。

2.2.4 源于類胡蘿卜素代謝途徑的香氣組分

茶葉中存在多種類胡蘿卜素衍生物，本試驗兩個代表性顆粒形綠茶樣中共檢出了β-紫羅酮、二氫獼猴桃內酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2,3-環(huán)氧-β-紫羅酮、α-紫羅酮等5種組分，這些組分在茶樣中的總量在6.0%以上，可僅β-紫羅酮的含量高于2.0%。β-紫羅酮和α-紫羅酮在勾青茶中含量較自制顆粒形綠茶高，而6-甲基-5-庚烯-2-酮和2,3-環(huán)氧-β-紫羅酮在自制顆粒形綠茶中含量高于勾青茶。可見，類胡蘿卜素衍生物對自制顆粒形綠茶的香氣品質呈現(xiàn)起著重要作用。

3 討論與結論

3.1 顆粒形綠茶的香氣品質呈現(xiàn)與其原料、制茶技術等密切相關

供試顆粒形綠茶來自不同產茶區(qū)，香氣品質特征明顯不同。根據(jù)供試茶樣和文獻[3]對香氣感官品質的描述，可將顆粒形綠茶的香氣類型分為清香型、花香型和栗香型，目前花香型的顆粒形綠茶產品較少見。供試的個別茶樣由于存在不良氣息如粗氣、陳氣、煙氣而影響樣品評分[10]。茶樣松蘿和日鑄中粗氣的產生主要與原料成熟度、工藝參數(shù)有關，陳氣的產生與其貯藏條件有關，而煙氣的產生多由殺青、做形、干燥等工序的溫度過高所致，也可能是吸附了燃料煤或木炭等揮發(fā)的氣息。

3.2 顆粒形綠茶中脂肪酸衍生物的呈香特性

不同產區(qū)顆粒形綠茶的加工工藝有所不同，主要是二青工藝不同。將二青工藝采用炒干方式的顆粒形綠茶歸為全炒類[2,11]，采用烘干方式的顆粒形綠茶列為半烘炒類[12-15]。二青工藝的實質是干燥失水，會對脂肪酸的轉化率產生影響[16]，進而影響成茶中脂肪酸衍生物的形成量。相對而言，全炒類名優(yōu)綠茶中扁形茶（如龍井）的香氣化學基礎研究較為完善，證實順-己酸-3-己烯酯和己酸己酯是其香氣特征成分[17]。其中己酸己酯具有宜人的果香，在勾青茶中含量比自制顆粒形綠茶稍多，有助于顆粒形綠茶栗香特征的形成。具有清香的3-己烯-1-醇，又名葉醇、青葉醇，在自制顆粒形綠茶中保留量較高，閾值也較低，對顆粒形綠茶清香特征的形成起促進作用。

3.3 顆粒形綠茶中類苯丙烷衍生物的呈香特性

兩個代表性顆粒形綠茶中共檢測出6種類苯丙烷衍生物，含量最為豐富的是苯乙醇。苯乙醇、苯甲醇、水楊酸甲酯和苯甲醛在勾青茶中含量相近，其中具有冬青油氣味的水楊酸甲酯和具有中草藥氣味的苯甲醛[18]在勾青茶中含量比自制顆粒形綠茶高，因此勾青茶高香并為栗香型。苯乙腈是茶樹鮮葉遭受機械脅迫時產生的[19]，具有芳香氣味，在勾青茶中的含量較高，可能與鮮葉攤放程度有關；是否對勾青茶的香氣特征有影響，尚待進一步研究。

綜上，本次試驗供試的顆粒形綠茶中，除日鑄茶外，其他茶樣的香氣品質均在優(yōu)良級。其中兩個代表性茶樣勾青茶和自制顆粒形綠茶中共檢測到50種揮發(fā)性成分，其中醇類化合物的種類較多，含量也較高。以順-茉莉酮為代表的脂肪酸衍生物和以β-紫羅酮為代表的類胡蘿卜素衍生物在自制顆粒形綠茶中的含量較高，而以香葉醇為代表的萜類化合物和以苯乙醇為代表的類苯丙烷衍生物在勾青茶中的含量較高，進而分別影響了茶的香型。