湘式柑普茶
——湘柑茶主要化學成分及揮發(fā)性成分分析

李 想 付復華 - 潘兆平 王 琛 何 雙

(1. 湖南大學隆平分院，湖南 長沙 410125；2. 湖南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南 長沙 410125；3. 果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410125；4. 湖南省果蔬加工與質(zhì)量安全國際科技創(chuàng)新合作基地，湖南 長沙 410125)

普洱熟茶是一種以云南大葉種曬青茶為原料的后發(fā)酵茶，主要活性成分為茶多酚、茶多糖以及茶色素等物質(zhì)[1]。柑皮系將新鮮柑橘內(nèi)果肉掏空制成，含有多種功能成分(類黃酮、檸檬苦素、生物堿和精油等)，具有殺菌抑菌以及抗氧化的作用[2-3]。將柑皮干燥后貯藏，即為陳皮(PericarpiumCitriReticulatae)，陳皮作為藥食兩用的中藥材，具有理氣健脾、燥濕化痰等功效[4]。柑普茶是將新會柑的果肉挖空，曬干，再將熟普洱茶填入其內(nèi)，并經(jīng)低溫烘焙(或生曬、半生曬)、包裝、陳化等工藝制成的復合型茶飲。由于柑普茶既有普洱的醇厚又有新會柑特有的果香味與陳香味，近年來深受消費者青睞。

安化黑茶與熟普茶同屬后發(fā)酵陳茶類，其中的呈味物質(zhì)生物堿、茶多酚、糖等在酶促反應與濕熱作用下[5]，其內(nèi)源成分發(fā)生氧化、縮合、降解等一系列反應，生成了更復雜的有利于黑茶品質(zhì)的物質(zhì)[6]，具有抗氧化、降血脂、抗菌消炎、預防腫瘤等藥理功效[7-8]。安化黑茶種類分為“三磚三尖一卷”，其中，天尖茶作為品質(zhì)最好的黑茶而最具代表性。同時，湖南是柑橘種植大省，柑橘品種資源豐富。為了進一步提升湖南大宗農(nóng)產(chǎn)品加工水平，提高黑茶與柑皮附加值，借鑒柑普茶的制作方法，選擇采用湖南安化天尖茶與湖南湘地特色柑橘——金盆柚(CitrusjunosSieb. ex Tanaka'yuzu')的柑皮制成一種“湘式”柑普茶[9]，稱之為“湘柑茶”。湘柑茶滋味獨特，茶性溫和甘醇，老少皆宜。目前對“湘柑茶”這一新型茶的研究較少，戚賀亭等[9]研究了不同成熟度的柑皮對湘柑茶品質(zhì)的影響，而湘柑茶的營養(yǎng)功能與揮發(fā)性成分的研究尚未見報道。

主要化學成分和揮發(fā)性成分等是研究產(chǎn)品功效的基礎，而揮發(fā)性成分作為風味評價的重要指標[10-11]，對湘柑茶的功效評價有著重要作用。研究擬分析天尖茶、金盆柚的柑皮以及湘柑茶的主要化學成分、營養(yǎng)物質(zhì)和揮發(fā)性成分，探討湘柑茶在制作過程中主要成分的變化及營養(yǎng)與功效，為湘柑茶的貯藏和開發(fā)利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金盆柚：選擇果皮未著色、生理未成熟、果實直徑4.5～5.0 cm的金盆柚，湖南省岳陽縣惠泰云有限公司；

天尖茶：黑茶，湖南省黑美人茶業(yè)股份有限公司；

沒食子酸、蘆丁標準品：成都曼思特生物科技有限公司；

福林酚：合肥博美生物科技有限公司；

乙醇、苯酚、碳酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、葡萄糖、硫酸、環(huán)己酮、氯化鈉、甲醇：分析純，國藥集團化學試劑公司。

1.2 儀器與設備

高效離心機：Avanti J-26 XP型，美國貝克曼庫爾特有限公司；

紫外—可見分光光度計：T6新世紀型，北京普析通用儀器有限責任公司；

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：7700 X型，美國Agilent公司；

氣相色譜質(zhì)譜儀(NIST08譜庫)：6890N-5973型，美國安捷倫公司；

二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷萃取頭：DVB/PDMS，50/30 μm，65 μm，德國默克公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 湘柑茶制備

清洗金盆柚→頂部開口→取肉→洗皮→晾干→填茶→殺青→干燥→成品包裝[12]

操作要點：

(1) 晾干：日曬至柑皮表面無水珠。

(2) 填茶：將天尖茶填入柑皮4/5，天尖茶含水量<10%。

(3) 殺青：85 ℃殺青30 min。

(4) 干燥：白天日曬，夜晚45 ℃輕烘，持續(xù)7 d。

1.3.2 樣品制備 分別將安化天尖茶、金盆柚柑皮、湘柑茶經(jīng)液氮急速冷凍后再機械粉碎，過45目篩，真空包裝后于4 ℃貯藏待測。

1.3.3 指標測定

(1) 水分含量：按GB/T 8304—2013執(zhí)行。

(2) 總酚含量：按GB/T 8313—2018執(zhí)行。

(3) 總黃酮含量：參照SZDB/Z 349—2019。

(4) 粗多糖含量：參照SN/T 4260—2015。

(5) 礦質(zhì)元素：采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法[13]。

1.3.4 揮發(fā)性物質(zhì)分析

(1) HS-GC-MS檢測條件：參照文獻[9]稍作修改。取3.00 g樣品移入20 mL頂空進樣瓶中，加入6 mL飽和氯化鈉溶液和20 μL的內(nèi)標物環(huán)己酮(0.189 4 g/mL，乙醇稀釋)后，立即用聚四氟乙烯隔墊密封，60 ℃水浴5 min，頂空萃取30 min，插入老化好的萃取頭，于250 ℃的氣相色譜進樣器中無分裂解吸5.5 min。

(2) 質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度275 ℃；離子源溫度230 ℃；母離子m/z285；激活電壓1.5 V；質(zhì)量掃描范圍m/z35～550。

通過質(zhì)譜與標準NIST 08文庫的保留指數(shù)比較，采用內(nèi)標法計算揮發(fā)性化合物含量[14]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用IBM SPSS Statistics 23軟件對數(shù)據(jù)進行ANOVA方差分析(P<0.05表示有統(tǒng)計學差異)，采用Origin 2021軟件作圖；所有試驗平行3次，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 主要化學成分

2.1.1 水分含量 由圖1可知，天尖茶、柑皮和湘柑茶的水分含量均<20%，有利于貯藏。對于后發(fā)酵的天尖茶來說，水分含量過低會影響其微生物含量，從而降低后發(fā)酵的效果；對于柑皮來說，烘干過程中失水過多會導致其營養(yǎng)成分流失；湘柑茶水分過高則易長霉菌。湘柑茶含水量為(8.23±0.03)%，符合DBS 44/010-2018中的要求(<13%)。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.1.2 粗多糖、總黃酮和總酚 由圖2可知，粗多糖、總黃酮和總酚含量均為天尖茶>湘柑茶>柑皮。天尖茶、柑皮、湘柑茶的粗多糖含量依次為(2.12±0.01)，(1.56±0.10)，(2.00±0.09) g/100 g。3個樣品之間的總黃酮、總酚含量均有較大差別(P<0.05)。經(jīng)混合后，湘柑茶的粗多糖、總黃酮和總酚含量均因稀釋效應而降低，雖低于天尖茶，卻高于柑皮。湘柑茶不僅結合了天尖茶和柑皮的功效，還含有較高的植物多糖、黃酮和酚類化合物，具有抗氧化、降血糖血脂、調(diào)節(jié)免疫功能、抑制炎癥以及保護心臟等作用[15-17]。

不同樣品同指標字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.2 礦質(zhì)元素

由表1可知，常量元素K、Na含量為天尖茶>湘柑茶>柑皮；Ca、Mg含量為柑皮>湘柑茶>天尖茶。湘柑茶中K、Na含量受天尖茶影響，柑皮對湘柑茶Ca、Mg含量影響起重要作用。3種樣品中均含K最多，說明湘柑茶可能使心臟和血管健康茁壯，維持人體體液恒定的pH[18-19]。Ca是人體不可缺少的元素，含Ca較多的湘柑茶有預防血鈣水平下降、骨質(zhì)疏松和骨質(zhì)增生的作用[20-21]。

表1 天尖茶、柑皮、湘柑茶礦質(zhì)元素含量?

3種樣品中微量元素含量均為Mn>Fe>Zn>Cu；湘柑茶各微量元素含量均低于天尖茶，高于柑皮。Mn、Fe、Zn、Cu形成的酶有促進生長發(fā)育的作用，如果缺乏則會引起生長發(fā)育的停滯，說明湘柑茶可能增快發(fā)育、提高新陳代謝[22]。天尖茶、黑茶和湘柑茶中有害元素Hg和Cd均未在樣品中檢出，Pb含量均<3.5 mg/kg，符合DBS 44/010-2018標準。

綜上，湘柑茶結合了天尖茶和柑皮的礦質(zhì)元素，有利于補充人體所需的營養(yǎng)元素，對人體健康和保健起重要作用。

2.3 揮發(fā)性成分

2.3.1 揮發(fā)性成分的解析 由表2可知，天尖茶、柑皮、湘柑茶中分別檢出61，68，69種揮發(fā)性成分；而含量為天尖茶>柑皮>湘柑茶。3種樣品中均是烯類占比最多，其次是醇類(見圖3)。

表2 天尖茶、柑皮、湘柑茶揮發(fā)性成分含量?

續(xù)表2

續(xù)表2

圖3 基于HS-SPME-GC-MS數(shù)據(jù)的天尖茶、柑皮、湘柑

天尖茶、柑皮、湘柑茶中共檢出16種醇類物質(zhì)，其中天尖茶7種，柑皮9種，湘柑茶10種。3種樣品中均含芳樟醇、α-松油醇、桉油烯醇、α-畢橙茄醇。芳樟醇由不飽和脂肪酸氧化的醛還原得到，是香氣最濃郁的醇類，具有鈴蘭花香和木香香調(diào)[9]。天尖茶中的環(huán)丁醇、4-萜烯醇、2,3-丁二醇和柑皮中的金合歡醇、欖香醇、橙花叔醇在湘柑茶中均未檢出，可能是天尖茶與柑皮混合后的稀釋效應使其含量低于檢出限。天尖茶與柑皮中均未檢到順式，順式-4,6-辛二烯醇、S-(Z)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇、(-)-蘆丁烯醇、綠花白千層醇在湘柑茶中被檢出，可能是湘柑茶在制備過程中各種物質(zhì)的相互作用和反應形成了新的物質(zhì)。

3種樣品中共檢測出6種酮類和2種醛類，醛酮類總量為天尖茶>柑皮>湘柑茶。這與戚賀亭[9]的結果研究相似，可能是柑皮未成熟，湘柑茶醛酮類的種類與含量相對偏低。呈香菜味的右旋香芹酮作為由檸檬烯氧化生成的異味酮，在所有樣品中均有檢出。在制成的果茶樣品中，丙二醛乙縮醛、2-異丙基-5-甲基-3-環(huán)己烯-1-酮、7-叔丁基-A-四氫萘酮、4-氧-β-大馬士酮消失，新生成了1,5,6,7-四氫-4-吲哚酮。

有百里香油似的辛香和草香香氣的百里酚在3種樣品中均有檢出，且在柑皮中含量最多，為柑皮的特征酚類物質(zhì)。天尖茶中檢出5種酚類，柑皮僅檢出2種，湘柑茶檢出4種。天尖茶中的二氫丁香酚和3-叔丁基苯酚在湘柑茶中均未檢出。

烯類在3種樣品中所占的比例和含量最多，對樣品的風味起到重要影響作用。3種樣品中共檢出65種烯類物質(zhì)，其中天尖茶40種、柑皮50種、湘柑茶49種。在湘柑茶的制作過程中有16種烯消失，7種新烯生成。烯類含量最高的3種為D-檸檬烯、γ-松油烯和反式-β-金合歡烯，均在天尖茶、柑皮、湘柑茶中存在。天尖茶與柑皮所含的烯含量均高于湘柑茶；別羅勒烯、佛術烯均在湘柑茶樣品中有所增加。(S)-(-)-α-蒎烯、(-)-β-蒎烯和α-蒎烯互為同分異構體，湘柑茶中(-)-β-蒎烯的增加和新生成的α-蒎烯，可能是由于茶葉中的(S)-(-)-α-蒎烯因為熱處理導致了官能團異構。

綜上，天尖茶與柑皮復合而成的湘柑茶的醇類、烯類、醛酮類、酚類等均高于二者，形成了既有黑茶的醇厚又有柑橘果香的獨特湘柑茶香。

2.3.2 關鍵香氣化合物 由表3可知，天尖茶的揮發(fā)性成分中OAV值>1的有18種，其中醇類4種，醛酮類1種，酚類4種，烯類9種；柑皮中OAV值>1的有22種，其中醇類6種，醛酮類3種，酚類1種，烯類12種；湘柑茶中OAV值>1的有21種，其中醇類3種，醛酮類3種，酚類3種，烯類12種。其中醇類中具有花香、檸檬香和木香的芳樟醇由于OAV值較高，因此對3種樣品的香氣貢獻最大。α-松油醇的OAV值較芳樟醇低，但是也在天尖茶、柑皮和湘柑茶的海桐花香香氣中起重要作用。醛酮類和酚類中OAV值>1的僅有幾種，也對樣品的香氣有較大影響，如帶辛甜、柑橘味果香的正癸醛，使柑皮和湘柑茶有不同于天尖茶的果味。烯類化合物由于OAV值>1的種類最多，因此烯類對樣品的香氣具有突出貢獻。如，具有檸檬香味的D-檸檬烯、甜橘味和香脂氣的β-月桂烯和丁香香氣的β-石竹烯由于OAV值均>1 000，其具有最高的香氣貢獻率。通過天尖茶與柑皮的結合，湘柑茶中具有松木、針葉及樹脂似的氣息的α-蒎烯略有減少，表明天尖茶與柑皮制備而成的湘柑茶較之各自的單獨樣品而言揮發(fā)性物質(zhì)種類更多、香味更醇厚優(yōu)雅。

3 結論

對湘柑茶這一“湘式”柑普茶以及天尖茶和柑皮進行了主要化學成分、營養(yǎng)物質(zhì)和揮發(fā)性成分分析。結果表明，湘柑茶的水分含量符合新會柑皮含茶制品標準。天尖茶與柑皮的結合使湘柑茶中粗多糖、總黃酮和總酚含量較天尖茶低而高于柑皮。湘柑茶礦質(zhì)元素含量受天尖茶與柑皮影響顯著(P<0.05)。揮發(fā)性成分中，湘柑茶香氣成分種類高于天尖茶和柑皮，可能是加工過程中各種物質(zhì)相互作用和反應形成了新物質(zhì)；湘柑茶的關鍵香氣化合物有21種，對湘柑茶的香氣起重要作用。綜上，湘柑茶中含有豐富的活性成分和功能物質(zhì)，并且含有大量人體所需的礦質(zhì)元素，是一種有益于身體健康的保健茶。后續(xù)將對湘柑茶貯藏期間的成分變化與加速陳化方面進行進一步的研究與分析。