基于固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用對貴州紅茶香氣成分特征的研究

李 俊，祝 愿，方舒婷，蔡 滔，周雪麗，王藝蓉，賴 飛，王 志，向章敏,

（1.貴州省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心（貴陽），貴州貴陽 550004；2.廣東省科學院測試分析研究所（中國廣州分析測試中心），廣東廣州 510070）

香氣是決定茶葉品質(zhì)特征的重要因素之一，對茶葉風格特征的形成、評級與消費導向等都具有十分重要的作用[1?3]。紅茶則呈現(xiàn)出“甜香”、“果香”、“蜜香”等香氣。實際上，香氣是不同的芳香物質(zhì)通過不同的濃度組合，對嗅覺器官的刺激或者激活作用，產(chǎn)生了各種各樣的顯香風格，如廉明等[4]分析研究了我國4 種紅茶的揮發(fā)性成分，研究結(jié)果表明，4 種紅茶中的醇類物質(zhì)含量較高，其中滇紅以芳樟醇、香葉醇含量較高，祁紅、正山小種和金駿眉中的α-紫羅酮、β-紫羅等酮類化合物則高于滇紅，不同化合物比例形成了各自的香氣特質(zhì)，如“祁門香”、“滇香”等。盧艷等[5]則研究分析了不同價位正山小種紅茶揮發(fā)性成分，結(jié)果表明不同價位紅茶中各組分含量有較大差異。

目前茶葉顯香成分分析方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS），氣相色譜嗅聞（gas chromatography-olfactometry,GCO），如肖作兵等[6]采用頂空蒸餾萃取法結(jié)合GCMS/GC-O技術(shù)分析了龍井茶的特征香氣成分，楊停等[7]采用同時蒸餾萃取法結(jié)合主成分分析研究了祁門紅茶的香氣成分。顯香成分評價分析方法有香氣提取稀釋分析（aroma extract dilution analysis,AEDA）、香氣活力值（odor activity values,OAV）等，如張銘銘等[8]基于OAV對栗香特征綠茶香氣分析，林翔云[9?13]在調(diào)香術(shù)一書及相關文獻中講述了香料香氣與香氣三值（香比強值、留香值和香品值）之間的相關性分析，并在香料中得到了很好的運用，提出了香氣的三值理論，能客觀綜合地評價香氣。

本研究擬以貴州不同產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的紅茶為研究對象，采用固相微萃?。╯olid-phase microextraction,SPME）方法先對紅茶中的揮發(fā)性成分進行富集和提取，利用GC-MS分析技術(shù)對收集到的揮發(fā)性成分進行進一步的檢測和鑒定，結(jié)合關鍵香氣成分OAV、香氣成分相關性分析、香氣三值理論等方法對紅茶的香氣進行全面綜合的分析，以期明確貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶的關鍵香氣物質(zhì)與感官屬性的關系，探明貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶的香氣成分的特征，為進一步研究貴州的紅茶品質(zhì)及風格定位提供依據(jù)，為貴州紅茶品質(zhì)改善和提高提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本研究選取的茶樣 均產(chǎn)于貴州不同地區(qū)，是經(jīng)萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥等傳統(tǒng)生產(chǎn)工序制成的功夫紅茶。紅茶樣品均于2019 年9～10 月原產(chǎn)地購買，具體產(chǎn)區(qū)信息如下：安順市（4 個）、畢節(jié)市（6 個）、貴陽市（6 個）、六盤水市（3 個）、黔南州（6 個）、黔東南州（5 個）、黔西南州（6 個）、銅仁市（9 個）和遵義市（11 個），共計9 個產(chǎn)區(qū)，56 個樣品，經(jīng)貴州茶葉科學研究所,國家一級評茶師劉曉霞鑒定均為山茶科植物茶樹Camelia sinensis的葉原產(chǎn)地生產(chǎn)；茶葉樣品粉碎后過60 目篩，一式兩份，密封保存于4 ℃冰箱，待用；C7～C30正構(gòu)烷烴1000 mg/L美國O2si公司；乙酸苯乙酯 色譜純，德國Sigma-Aldrich公司；甲醇 色譜純，德國Merck公司。GC-MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀Trace GC Ultra-DSQ MS美國賽黙飛世爾公司；PC-420D手動固相微萃取儀、萃取頭50/30 μm，PDMS/DVB/CAR美國Supelco公司；帶蓋頂空瓶20 mL美國Agilent公司；AL-104 萬分之一電子天平 瑞士梅特勒公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 稱取茶葉樣品0.2000 g至20 mL頂空樣品瓶中，同時加入50 ng的內(nèi)標乙酸苯乙酯，用頂空瓶蓋將其密封。然后將頂空瓶放入到固相微萃取加熱裝置中，在60 ℃條件下平衡20 min，利用固相微萃取纖維頭吸附15 min，最后在250 ℃進樣口解析進行氣相色譜質(zhì)譜分析。

1.2.2 儀器條件 頂空固相萃取條件：參照文獻方法[14]，纖維頭PDMS/DVB/CAR；平衡溫度：60 ℃；萃取吸附時間：20 min；解析溫度：250 ℃；解析時間：3 min。

氣相條件：色譜柱:HP-FFAP（50 m×0.2 mm，0.30 μm）；程序升溫：40 ℃（保持2 min），以2 ℃/min升溫到220 ℃（保持4 min）；樣品運行時間：92 min；進樣口溫度：250 ℃；進樣模式：不分流；柱流量：1 mL/min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源；電子能量（70 eV）；氣相色譜-質(zhì)譜傳輸線溫度（260 ℃）；離子源溫度（240 ℃）；質(zhì)量范圍m/z（45～450）；掃描速率1 scan/s。

1.2.3 物質(zhì)鑒定 實驗質(zhì)譜數(shù)據(jù)采用NIST14 標準譜庫自動檢索與人工解析，查閱有關質(zhì)譜資料，對質(zhì)核比和相對峰度等進行分析，同時計算保留指數(shù)（retention index,RI），并與文獻中的RI對比進行定性[15]（部分RI可查閱http://www.odour.org.uk/index.html;http://www.flavornet.org/flavornet.html）。

1.2.4 茶葉中揮發(fā)性成分的定性與定量以及OAV值的計算 按照以下方法對茶葉中的揮發(fā)性香氣成分進行測定：

1.2.4.1 定性分析 采用全掃描后和標準譜庫進行相匹配，所檢索的化合物的正向和反向匹配相似度均>800 以上，驗證了本方法對茶葉中揮發(fā)性成分定性結(jié)果的準確性較高。在所鑒定的72 種化合物中，日內(nèi)相對標準偏差均低于15.2%，日間相對標準偏差均低于18.5%。因此，采用的頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜分析方法，可滿足茶葉中揮發(fā)性香氣成分的定性定量檢測要求。

1.2.4.2 定量分析 以乙酸苯乙酯為內(nèi)標，采用內(nèi)標相對定量法（假定校正因F=1）[16]，按公式（1）計算：

式中：ρi為某個組分的質(zhì)量濃度（ng·kg?l）；ρis為內(nèi)標的質(zhì)量濃度（ng·kg?l）；A為某個組分的色譜峰面積；Ais為內(nèi)標的色譜峰面積。

1.2.4.3 OAV值的測定 OAV為某化合物質(zhì)量濃度與該物質(zhì)嗅覺閾值的比值，按公式（2）計算[17?18]:

式中：ρi為某個組分的質(zhì)量濃度（ng·kg?l）;T：為該組分的氣味閾值（ng·kg?l）。其中OAV不小于1 的化合物定為紅茶的香氣成分[6]。

1.2.5 感官評價 紅茶感官評審參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》[19]進行，感官屬性的確定參照GB/T14487-2017《茶葉感官審評術(shù)語》[20]，由3 名專業(yè)人員對茶葉進行感官評審。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2010 與SPSS 22.0 進行香氣成分進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶香氣的感官評價分析

對來自9 個產(chǎn)區(qū)共56 個紅茶樣品進行感官審評，從審評結(jié)果看，所有樣品均具有紅茶特有的香氣品質(zhì)特征，但不同區(qū)域間有所差別，其香氣感官特征及評分結(jié)果見表1。結(jié)果表明：安順市、遵義市、銅仁市、黔西南州4 個產(chǎn)區(qū)的紅茶主要呈現(xiàn)甜香風格，黔南州、貴陽市、六盤水市三個產(chǎn)區(qū)的紅茶主要呈現(xiàn)花香風格，而畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)的紅茶主要呈現(xiàn)高香風格，遵義市、銅仁市、黔東南州三個產(chǎn)區(qū)個別呈現(xiàn)高火香。

表1 貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶香氣的感官評價結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of different regions black tea aroma in Guizhou

2.2 貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶揮發(fā)性香氣成分的分析

根據(jù)1.2 的方法條件，對茶葉樣品中的揮發(fā)性香氣成分進行定性和定量分析，部分茶葉的GC-MS總離子流圖如圖1 所示，從56 個茶葉樣品中共鑒定出72 種揮發(fā)性香氣成分，其結(jié)果見表2。通過比較發(fā)現(xiàn)，貴州紅茶醇類物質(zhì)含量最高，其次為酯、醛、酮、烴、酸物質(zhì)，其中醇類23 種（占總檢出物55.28%）、酯類6 種（占總檢出物7.91%）、酮類10 種（占總檢出物6.07%）、烴類11 種（占總檢出物5.37%）、酸類9 種（占總檢出物5.01%）、醛類10 種（占總檢出物6.13%）及其他4 種（占總檢出物1.49%），顯香風格分別有花香、甜香、果香、草木香、堅果香和其他香氣。貴州紅茶香氣成分整體平均總含量達5404 μg/kg，含量較高（>100 μg/kg）的成分有順式-氧化芳樟醇（188.15 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（442.22 μg/kg）、芳樟醇（607.11 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（149.86 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（343.08 μg/kg）、香葉醇（788.84 μg/kg）、苯甲醇（231.92 μg/kg）、苯乙醇（295.21 μg/kg）、苯甲醛（159.03 μg/kg）、水楊酸甲酯（189.31 μg/kg）10 個成分。

圖1 茶葉揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of the aroma components in tea

表2 貴州紅茶揮發(fā)性香氣成分Table 2 Volatile aroma components of black tea in Guizhou

續(xù)表2

續(xù)表2

不同產(chǎn)區(qū)間的紅茶香氣成分平均含量差異較大。貴陽市、黔南州產(chǎn)區(qū)的紅茶樣品香氣成分含量遠高于遵義市、黔西南州等地，但高含量的香氣成分種類基本一致，主要包括順式-氧化芳樟醇、反式-氧化芳樟醇、芳樟醇、二氫芳樟醇、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、香葉醇苯甲醇、苯乙醇等。經(jīng)比較分析（圖2），不同產(chǎn)區(qū)紅茶中各類化合物的相對含量存在一定差異。

圖2 貴州不同地區(qū)紅茶化合物分類相對含量Fig.2 Histogram of relative content of various compound types in black tea from various regions in Guizhou

醇類化合物在貴陽市、黔西南州、安順市三產(chǎn)區(qū)的紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)含量最低；酮類化合物在畢節(jié)市、黔東南州、遵義市三產(chǎn)區(qū)的紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在貴陽市產(chǎn)區(qū)含量最低；烴類化合物在畢節(jié)市、黔東南州、黔南州三產(chǎn)區(qū)紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在黔西南州產(chǎn)區(qū)含量最低；醛類化合物在黔東南州、畢節(jié)市、黔南州三產(chǎn)區(qū)紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在貴陽市產(chǎn)區(qū)含量最低；酸類化合物在銅仁市、遵義市、黔東南州三產(chǎn)區(qū)紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在貴陽市產(chǎn)區(qū)含量最低；醛類化合物在畢節(jié)市、黔東南州、黔西南州三產(chǎn)區(qū)紅茶揮發(fā)性香氣成分中含量相對較高，在貴陽市產(chǎn)區(qū)含量最低。

安順市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（734.95 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（589.35 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（526.14 μg/kg）、芳樟醇（509.35 μg/kg）、苯乙醇（340.30 μg/kg）、苯甲醇（287.71 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（248.10 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（222.43 μg/kg）、水楊酸甲酯（185.99 μg/kg）、苯甲醛（166.83 μg/kg）。

畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（659.12 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（449.98 μg/kg）、芳樟醇（429.87 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（396.06 μg/kg）、反-2-己烯酸（392.63 μg/kg）、苯乙醇（298.02 μg/kg）、苯甲醇（267.90 μg/kg）、水楊酸甲酯（215.14 μg/kg）、苯甲醛（180.18 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（177.02 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（149.43 μg/kg）、乙酸（117.94 μg/kg）、β-紫羅蘭酮（102.36 μg/kg）。

黔南州產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（1226.24 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（509.02 μg/kg）、苯乙醇（365.38 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（364.94 μg/kg）、芳樟醇（360.21 μg/kg）、苯甲醇（244.83 μg/kg）、水楊酸甲酯（220.30 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（212.60 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（188.85 μg/kg）、苯甲醛（155.52 μg/kg）。

貴陽市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（2196.79 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（893.14 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（649.44 μg/kg）、芳樟醇（450.91 μg/kg）、苯乙醇（383.80 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（372.07 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（311.47 μg/kg）、苯甲醇（247.83 μg/kg）、水楊酸甲酯（214.60 μg/kg）、苯甲醛（143.57 μg/kg）、月桂烯（140.10 μg/kg）、L-石竹烯（137.05 μg/kg）、二氫芳樟醇（124.24 μg/kg）、δ-杜松烯（117.94 μg/kg）。

遵義市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（930.14 μg/kg）、芳樟醇（670.54 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（439.43 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（318.72 μg/kg）、苯乙醇（255.46 μg/kg）、水楊酸甲酯（209.04 μg/kg）、苯甲醇（205.74 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（180.32 μg/kg）、苯甲醛（168.81 μg/kg）、己酸（146.80 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（139.48 μg/kg）、β-紫羅蘭酮（111.30 μg/kg）。

銅仁市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（547.19 μg/kg）、芳樟醇（526.72 μg/kg）、苯乙醇（368.27 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（353.06 μg/kg）、苯甲醇（288.17 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋 喃-3-醇（258.41 μg/kg）、水楊酸甲酯（174.68 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（162.83 μg/kg）、苯甲醛（154.15 μg/kg）、己酸（145.19 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（117.60 μg/kg）、β-紫羅蘭酮（106.76 μg/kg）。

六盤水市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有芳樟醇（726.29 μg/kg）、香葉醇（650.55 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（549.57 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（474.14 μg/kg）、苯乙醇（443.35 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（202.59 μg/kg）、苯甲醇（167.18 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋 喃-3-醇（160.71 μg/kg）、水楊酸甲酯（160.41 μg/kg）、苯甲醛（129.93 μg/kg）、3,5-辛二烯-2-酮（111.76 μg/kg）。

黔東南州產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有香葉醇（384.67 μg/kg）、芳樟醇（360.12 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（311.82 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（212.12 μg/kg）、苯甲醇（209.92 μg/kg）、苯乙醇（197.60 μg/kg）、苯甲醛（178.76 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（159.22 μg/kg）、水楊酸甲酯（145.39 μg/kg）、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（133.37 μg/kg）。

畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣成分中，含量較高（>100 μg/kg）的成分有芳樟醇（1279.87 μg/kg）、香葉醇（503.60 μg/kg）、反式-氧化芳樟醇（319.72 μg/kg）、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（278.07 μg/kg）、苯乙醇（179.47 μg/kg）、水楊酸甲酯（171.10 μg/kg）、苯甲醇（155.09 μg/kg）、順式-氧化芳樟醇（134.76 μg/kg）、苯甲醛（128.46 μg/kg）。

竹尾忠一[29]將我國紅茶的香氣大致分為3 個類型，第一類是芳樟醇及其氧化物的含量在香氣成分中占據(jù)優(yōu)勢，芳樟醇含量特別高；第二類是中間型，芳樟醇和香葉醇的含量均較高；第三類是香葉醇含量占據(jù)主導地位。利用不同產(chǎn)區(qū)紅茶中芳樟醇、氧化芳樟醇、香葉醇平均含量繪制雷達圖，見圖3。由圖3 可知，貴州紅茶呈現(xiàn)香型可分為，黔西南州屬于第一類，安順市、畢節(jié)市、銅仁市、黔東南州、六盤水市屬于第二類，貴陽市、黔南州、遵義市屬于第三類，結(jié)果和感官評審分類結(jié)果存在一定差別，可能和其他香氣成分協(xié)同呈香作用有關。

圖3 貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶中典型化合物相對含量雷達圖Fig.3 Radar of relative content of characteristic compounds in black tea from various regions in Guizhou

2.3 貴州各產(chǎn)區(qū)紅茶中揮發(fā)性香氣成分的方差分析

為進一步找出貴州紅茶9 個產(chǎn)區(qū)之間的差異性物質(zhì)，使用SPSS 22.0 進行方差分析，結(jié)果表明有28 種化合物的含量在不同產(chǎn)地之間表現(xiàn)為顯著性差異（見表3），具體描述如下：作為茶葉檢出物的主要成分，醇類化合物共檢出9 種具有顯著性差異的物質(zhì)，分別是己醇、反-3-己烯醇、植物醇、芳樟醇、α-松油醇、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、1,2-丁氧基乙氧基乙醇和香葉醇，其中芳樟醇、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇和香葉醇是主要的醇類化合物，通過分析差異化合物在不同產(chǎn)地的含量可知，芳樟醇和α-松油醇的含量在黔西南產(chǎn)區(qū)中顯著高于其他8 個產(chǎn)地（P<0.05）；反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇和植物醇在安順產(chǎn)區(qū)中含量最高，其中反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四-2H-呋喃-3-醇含量與畢節(jié)、貴陽和六盤水產(chǎn)地無明顯差異，但卻顯著高于其他5 個產(chǎn)地（P<0.05）；香葉醇和順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇兩種物質(zhì)在貴陽產(chǎn)區(qū)中含量最高，其中香葉醇的含量與黔南無明顯差異，但顯著高于其他7 個產(chǎn)地（P<0.05）；己醇和反-3-己烯醇在銅仁產(chǎn)區(qū)中含量最高；1,2-丁氧基乙氧基乙醇的最大濃度產(chǎn)生于黔東南。酮類化合物中，甲基庚烯酮、3,5-辛二烯-2-酮、3,5-辛二烯-2-酮、α-紫羅蘭酮和香葉基丙酮這5 種物質(zhì)在不同產(chǎn)地間的含量表現(xiàn)為顯著性差異（P<0.05），且均在遵義產(chǎn)區(qū)中含量最高。其中3,5-辛二烯-2-酮是酮類物質(zhì)中的主要成分，其含量與六盤水和銅仁產(chǎn)地無明顯差異，但顯著高于其他5 個產(chǎn)地（P<0.05）。月桂烯、3-蒈烯和L-石竹烯是72 種檢出物中具有顯著性的3 種碳氫化合物，其中月桂烯平均含量最高，3 種物質(zhì)在貴陽產(chǎn)地的含量最高，其中月桂烯的含量與畢節(jié)、黔南、黔西南和遵義產(chǎn)地無明顯差異，但顯著高于其他4 個產(chǎn)地（P<0.05）。丙酸、4-甲基戊酸、己酸、庚酸、辛酸和壬酸等6 種物質(zhì)是具有顯著代表性的酸類物質(zhì)，其中己酸平均含量最高，丙酸和庚酸的最大含量分別產(chǎn)生于黔西南和六盤水產(chǎn)地，4-甲基戊酸、己酸、辛酸和壬酸4 種化合物在銅仁產(chǎn)地中含量最高，其中己酸的含量與遵義產(chǎn)地無明顯差異，但顯著高于其他7 個產(chǎn)地（P<0.05）。香葉基乙烯基醚、3,5-二羥基戊苯、N-乙基琥珀酰亞胺、藏紅花醛和己酸己酯等5 種物質(zhì)的含量在不同產(chǎn)地之間具有顯著性差異（P<0.05），最高含量分別產(chǎn)生于六盤水、黔東南、畢節(jié)產(chǎn)區(qū)。此外，以上28 種差異性化合物中含量最大的3 種物質(zhì)是：芳樟醇、香葉醇和反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇。

表3 不同產(chǎn)地檢出物的方差分析Table 3 Analysis of variance of detected objects from different origins

續(xù)表3

2.4 貴州各產(chǎn)區(qū)紅茶中揮發(fā)性成分香氣呈現(xiàn)風格分析

從圖4 可知，貴州紅茶揮發(fā)性香氣成分整體上呈香風格有花香（占總檢出物43.42%）、草香（占總檢出物16.48%）、甜香（占總檢出物7.85%）、果香（占總檢出物3.86%）、木香（占總檢出物3.62%）、堅果香（占總檢出物3.36%），其中主要以呈現(xiàn)花香、草香、甜香物質(zhì)為主。

圖4 貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶香型化合物含量比較Fig.4 Comparison with content of different odor types in black tea from various regions in Guizhou

不同區(qū)域紅茶香氣成分呈現(xiàn)香型物質(zhì)平均含量差異較大，其中貴陽市、黔南州、安順市產(chǎn)區(qū)紅茶中顯花香成分含量較高，銅仁市、黔西南州含量較低；遵義市、六盤水市、黔西南州草、木香成分含量較高，貴陽市、黔南州含量較低；畢節(jié)市、銅仁市、黔東南州產(chǎn)區(qū)紅茶中顯甜香成分含量最較高，貴陽市、六盤水市含量較低；銅仁市、遵義市、黔東南州產(chǎn)區(qū)紅茶中顯果香成分含量較高，黔南州、貴陽市含量較低；畢節(jié)市、銅仁市、黔東南州產(chǎn)區(qū)紅茶中顯堅果香成分含量較高，貴陽市、六盤水市含量較低；結(jié)果表明各區(qū)域紅茶呈現(xiàn)香型與紅茶香氣成分呈現(xiàn)香型基本一致，與感官評審結(jié)果基本一致。

為進一步找出不同顯香風格茶葉中的差異性物質(zhì)，使用SPSS 20.0 對各揮發(fā)性成分和茶葉顯香風格單因素方差分析和多重比較，分析結(jié)果見圖5，結(jié)果表明：月桂烯、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、反-,2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、香葉醇、SZ-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇、3-蒈烯和茉莉酮7 種物質(zhì)的含量在花香風格中顯著升高（P<0.05）；2,6-二甲基環(huán)己醇、苯甲醇、順-11-十六碳醛和反-2,4-庚二烯醛4 種物質(zhì)的含量在高香風格中顯著升高（P<0.05）；而甜香區(qū)別于另外兩種顯香風格在于芳樟醇的含量明顯著升高（P<0.05）。此外，反-2-辛烯醇、反-2-己烯醇、植物醇、4-氨基-3-甲基苯酚、β-環(huán)檸檬醛、3-呋喃甲醇、N-乙基琥珀酰亞胺、2-乙?；量?、糠醛、藏紅花醛、乙酸、4-甲基戊酸、1,4 二甲基-4-乙烯基環(huán)己烯、1,1,6-三甲基-1,2-二氫萘和苯甲醛15 種物質(zhì)的濃度在花香風格中顯著下降（P<0.05），而在高香和甜香中無明顯差異。

圖5 貴州紅茶三種顯香風格差異性變量分析圖Fig.5 Analysis of the difference variables for three flavoring styles of black tea in Guizhou

2.5 主要香氣組分的OAV分析

對于貴州紅茶香氣組分的氣味活度值OAV進行分析，共有37 種揮發(fā)性成分的OAV大于1。其中，醇類有17 種，平均相對含量占總香氣成分53.01%，平均OAV值為288.1，主要呈現(xiàn)花香、草木香；醛類有5 種，平均相對含量占總香氣成分2.39%，平均OAV值為288.6，主要呈現(xiàn)果香、草木香；酮類有6 種，平均相對含量占總香氣成分6.30%，平均OAV值為120.1，主要呈現(xiàn)花香、果香；酸類有5 種，平均相對含量占總香氣成分3.31%，平均OAV值為9.89，主要呈現(xiàn)甜香、果香。將各區(qū)域紅茶平均相對含量（相對含量>1.0%）和OAV值較大的主要香氣成分統(tǒng)計見表4，這些主要關鍵香氣成分的相互協(xié)調(diào)與融合，賦予了貴州紅茶的特征香型。

表4 貴州紅茶中主要香氣化合物的閾值和氣味活度值（OAV）分析Table 4 Threshold and odor activity (OAV) analysis of main aroma compounds in Guizhou black tea

香葉醇在貴州紅茶中的相對含量最高。黔南、貴陽、六盤水三產(chǎn)區(qū)的香葉醇平均OAV值較高，香葉醇顯玫瑰花香，其他呈花香主要成分，順（反）氧化芳樟醇、苯乙醇、順（反）2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、苯乙醇均為黔南、貴陽、六盤水三產(chǎn)區(qū)OAV值較高，賦予紅茶以花香香氣，與感官審評中該區(qū)域內(nèi)紅茶呈現(xiàn)花香一致。

黔西南和遵義產(chǎn)區(qū)OAV值較高的成分有芳樟醇、順（反）-氧化芳樟醇、順（反）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、苯乙醇、苯甲醇、3,5-辛二烯-2-酮、二氫芳樟醇、反-2,4-庚二烯醛、糠醛、反-3-己烯醇、α-松油醇、檸檬醛、橙花醇、3,5-辛二烯-2-酮。相比其他產(chǎn)區(qū)，黔西南OAV值較高的成分中，α-松油醇顯松木和丁香花香氣，檸檬醛顯濃郁檸檬香味，二氫芳樟醇顯鈴蘭香氣，橙花醇顯有玫瑰和橙花的香氣。相比其他產(chǎn)區(qū)，遵義產(chǎn)區(qū)OAV值較高的成分中，反-2,4-庚二烯醛呈青草、脂肪、水果和香辛料味，乙醛顯甜香味，α-松油醇顯松木和丁香花香氣，這與感官審評中該區(qū)域內(nèi)紅茶有甜香、花香基本一致。

安順、銅仁、黔東南三產(chǎn)區(qū)OAV值較高的成分有芳樟醇、順反式-氧化芳樟醇、順反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、苯乙醇、苯甲醇、順式-氧化芳樟醇、3,5-辛二烯-2-酮、二氫芳樟醇，苯甲醇呈現(xiàn)甜的芳香味，苯乙醇顯果香、玫瑰香氣，芳樟醇顯甜的玫瑰香氣，氧化芳樟醇顯百合花玉蘭花香，這與感官評價中該區(qū)域內(nèi)紅茶有甜香、花香基本一致。

畢節(jié)產(chǎn)區(qū)OAV值較高的成分有芳樟醇、順（反）氧化芳樟醇、順（反）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、3,5-辛二烯-2-酮、反-2,4-庚二烯醛、檸檬醛、糠醛、苯乙醇；相比其他產(chǎn)區(qū)，畢節(jié)產(chǎn)區(qū)OAV值較高的成分中，糠醛顯苦杏仁味，反-2,4-庚二烯醛呈青草、脂肪、水果和香辛料氣味，檸檬醛顯濃郁檸檬香味。

2.6 紅茶中重要香氣組分分析

紅茶在萎調(diào)、揉捻、發(fā)酵、干燥過程中，茶葉中的香氣成分會發(fā)生氧化、還原、化合等化學反應，形成不同的香氣風格[28?29]。香葉醇在紅茶生產(chǎn)過程中發(fā)生氧化反應轉(zhuǎn)化為橙花醇、檸檬醇，和其他成分反應生成香葉基乙烯基醚、香葉基丙酮；芳樟醇可發(fā)生氧化反應轉(zhuǎn)化為氧化芳樟醇和2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇。比較分析得出香葉醇、芳樟醇與其氧化產(chǎn)物、下級產(chǎn)物（香葉醇:橙花醇:檸檬醛:（香葉基丙酮+香葉基乙烯基醚））,（芳樟醇:順（反）-氧化芳樟醇:順（反）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇）的比例見表5。

表5 香葉醇、芳樟醇與其氧化物、下級產(chǎn)物含量比例Table 5 Proportions of geraniol,linalool and their oxides and sub-products

分析結(jié)果可知，貴陽市、黔南州兩產(chǎn)區(qū)香葉醇的氧化和轉(zhuǎn)化程度較輕，芳樟醇的氧化和轉(zhuǎn)化程度較高，保留了香氣成分里原有的顯花香成分并生成新的顯花香成分；遵義市、銅仁市、黔西南州、安順市、黔東南州產(chǎn)區(qū)香葉醇的氧化和轉(zhuǎn)化程度較高，芳樟醇的氧化和轉(zhuǎn)化程度較低，保留了香氣成分里原有的顯果香成分并生成新的顯甜香成分；畢節(jié)市、六盤水市產(chǎn)區(qū)各物質(zhì)比例較為適中。按香葉醇、芳樟醇與其氧化物及下級產(chǎn)物含量比例分析，各區(qū)域的紅茶呈香與感官評價中各區(qū)域內(nèi)紅茶香型基本一致。

2.7 香料香精“三值理論”在紅茶香氣組分應用分析

香料香精的三個值（香比強值、香品值、留香值）概念是林翔云[9]應用于香料香精調(diào)香的思路，分別反映了香氣強度、品為、香氣持久性，能客觀綜合的評價香氣。香比強值能夠最為直觀地反映一個香料或香精的香氣強度，能直接反映出一種香料或香精對加香產(chǎn)品的香氣貢獻，彌補香氣強度和閾值二者的簡單數(shù)值關系。

通過查閱紅茶主要香氣成分化合物的香比強值、香品值、留香值，按公式3 分別計算出每個產(chǎn)區(qū)紅茶香氣三值的平均值，見表6。

表6 各區(qū)域紅茶香氣成分三值、綜合評分Table 6 Proportions of geraniol,linalool and their oxides and sub-products

式中：C為某區(qū)域紅茶香氣的三值；ai為紅茶香氣第i種香氣成分的相對含量；bi為紅茶香氣第i種香氣成分的三值。

香氣的三值分別反映了香氣的一個方面，三個值放在一塊能反映香氣整體的輪廓，利用三值“綜合評價分數(shù)”[10]評價香氣。

式中：Z為某區(qū)域綜合評價分數(shù)；B為某區(qū)域香比強值；L為某區(qū)域香留值；P為某區(qū)域香品值。

按香氣三值綜合評價分數(shù)排序，黔西南州、遵義市、畢節(jié)市、黔南州分值較高（大于40），其后依次為銅仁市、貴陽市、六盤水市，黔東南州、安順市排名最末，結(jié)果與感官評審中遵義市、黔西南州、黔南州、貴陽市平均得分較高（>90 分），其后為銅仁市、黔東南州、六盤水市，最低為安順市、畢節(jié)市的排序基本一致，紅茶感官評價茶葉香氣得分與茶葉香氣三值綜合評分顯正相關，香氣三值綜合評價分可用于茶葉香氣得分評價。

3 結(jié)論

采用感官評審法和SPME結(jié)合GC-MS技術(shù)對56 個貴州不同產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的紅茶樣品香氣感官特征和主要香氣成分。感官評審結(jié)果表明所測樣品均具有紅茶特有的香氣品質(zhì)特征，但不同區(qū)域間有所差別，安順市、遵義市、銅仁市、黔西南州產(chǎn)區(qū)紅茶主要呈現(xiàn)甜香風格，黔南州、貴陽市、六盤水市產(chǎn)區(qū)紅茶主要呈現(xiàn)花香風格，畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)紅茶主要呈現(xiàn)高香風格。所測樣品共檢出72 種揮發(fā)性香氣成分，貴州紅茶香氣成分平均總含量為達5404 μg/kg，醇類物質(zhì)含量最高共檢出23 種，占總檢出物55.28%，其次為酯、酮、烴、酸、醛類。不同區(qū)域紅茶中各類化合物檢出的含量存在一定差別，以醇類化合物為例，其在貴陽市、黔西南州、安順市三產(chǎn)區(qū)紅茶香氣中含量最高，在畢節(jié)市產(chǎn)區(qū)紅茶香氣中含量最低。

使用SPSS 22.0 進一步分析發(fā)現(xiàn)，方差分析結(jié)果表明29 種化合物的含量在不同產(chǎn)地之間表現(xiàn)出顯著性差異。不同區(qū)域紅茶香氣成分呈現(xiàn)香型物質(zhì)平均含量差異較大，各揮發(fā)性成分和茶葉顯香風格單因素差分析和多重比較分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)27 種化合物的含量在不同顯香風格中具有顯著性差異。交叉比較兩組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)月桂烯、植物醇、芳樟醇、β-環(huán)檸檬醛、香葉醇、苯甲醇、3-呋喃甲醇、N-乙基琥珀酰亞胺、糠醛、藏紅花醛、乙酸、苯甲醛等12 個物質(zhì)可能是區(qū)分不同產(chǎn)地紅茶的關鍵性成分。

通過對香氣成分進行OAV、方差分析、香氣三值理論等分析，系統(tǒng)了解了貴州省各個產(chǎn)區(qū)紅茶的主要呈香物質(zhì)和關鍵差異香氣成分。結(jié)果表明共獲得14 個OAV相對較高的香氣成分，分別是香葉醇、芳樟醇、反式-氧化芳樟醇、反-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、苯乙醇、苯甲醇、水楊酸甲酯、順式-氧化芳樟醇、苯甲醛、順-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、己酸、β-紫羅蘭酮、3,5-辛二烯-2-酮、乙酸。通過香料香精“三值理論”進一步驗證這14 種香氣成分，分析發(fā)現(xiàn)按香氣三值綜合評價分數(shù)對不同產(chǎn)區(qū)的紅茶進行排序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與感官評審的結(jié)果基本一致，說明感官評審茶葉香氣得分與茶葉香氣三值綜合評分顯正相關，香氣三值綜合評價分可用于茶葉香氣得分評價。

以上研究表明，香葉醇、芳樟醇、苯甲醇、苯甲醛、乙酸這5 種物質(zhì)在不同產(chǎn)區(qū)紅茶中具有明顯差異、在貴州紅茶呈香風格具有明顯差異、OAV值相對較高等特點，表明這些物質(zhì)對貴州紅茶的香氣品質(zhì)具有極其重要貢獻，是構(gòu)成貴州紅茶呈香風格的關鍵香氣化合物，也是區(qū)分貴州紅茶不同產(chǎn)地的關鍵香氣成分。研究結(jié)果可為貴州紅茶呈香風格香氣品質(zhì)的科學評價提供重要科學依據(jù)，為今后貴州不同產(chǎn)區(qū)紅茶產(chǎn)品的開發(fā)和研究提供參考。