福州茉莉紅茶特征香氣成分分析

陳梅春 陳思聰 王艷娜 鄭梅霞 陳燕萍 王階平 朱育菁

摘 要：檢測(cè)福州茉莉紅茶香氣成分，研究香氣成分與茉莉紅茶品質(zhì)的相關(guān)性。以福州市茶王賽茉莉紅茶樣本為研究對(duì)象，采用固相微萃取富集茉莉紅茶香氣組分，通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)定香氣成分組成，利用MPP和SPSS軟件分析茉莉紅茶的特征香氣成分。結(jié)果表明：福州茉莉紅茶中共鑒定出36種香氣物質(zhì)，包括6種醇類、7種酯類、3種含N化合物、15種萜烯類化合物和5種其他類化合物，其中含量較高的香氣成分為芳樟醇（13.51%～22.94%）、苯甲醇（7.25%～19.22%）、順式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）、α-法呢烯（8.66%～15.61%）和氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）等。主成分分析結(jié)果顯示，與前3個(gè)主成分呈較大相關(guān)（載荷量>0.6或<-0.6）的香氣成分分別有27、7和3種，篩選出茉莉紅茶特征香氣成分主要為苯甲醇、芳樟醇、乙酸芐酯、水楊酸甲酯、δ-杜松烯、α-法呢烯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、吲哚和氨茴酸甲酯，其中前5種香氣成分與茉莉紅茶的品質(zhì)成正相關(guān)，后4種香氣與茉莉紅茶的品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞：茉莉紅茶;特征香氣成分;主成分分析

中圖分類號(hào)：TS 272.52? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：0253-2301（2021）08-0024-09

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.08.004

Analysis on the Characteristic Aroma Components of Jasmine Scented Black Tea in Fuzhou

CHEN Mei-chun1， CHEN Si-cong2*， WANG Yan-na3， ZHENG Mei-xia1，CHEN Yan-ping1， WANG Jie-ping1， ZHU Yu-jing*

（1. Institute of Agricultural Biological Resources， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China;

2. Fuzhou Seed Multiplication Farm of Fruit Trees， Fuzhou， Fujian 350002， China;

3. Fuzhou Institute of Vegetable Science， Fuzhou， Fujian 350013， China）

Abstract： The aroma components of jasmine scented black tea in Fuzhou were detected to study the correlation between the aroma components and quality of jasmine scented black tea. By taking the samples of jasmine scented black tea from Tea Fight in Fuzhou as the research object， the aroma components of jasmine scented black tea were enriched by solid phase microextraction （SPME） and determined by gas chromatography-mass spectrometry （GC/MS）， and then MPP and SPSS softwares were used to analyze the characteristic aroma components of jasmine scented black tea. The results showed that 36 aroma components were identified in the jasmine scented black tea of Fuzhou， including 6 alcohols， 7 esters， 3 N-containing compounds， 15 terpenes and 5 other types of compounds， among which the aroma components with high content were linalool （13.51%-22.94%）， phenylcarbinol （7.25%-19.22%）， cis-3-hexenol benzoate （12.34%-22.49%）， benzyl acetate （12.54%-19.64%）， α-farnesene （8.66%-15.61%） and methyl anthranilate （7.21%～9.89%）. The principal component analysis showed that 27， 7 and 3 aroma components were significantly correlated with the first three principal components （load capacity>0.6 or<-0.6）， respectively. The main characteristic aroma components of jasmine scented black tea were benzyl alcohol， linalool， benzyl acetate， methyl salicylate， δ-cadinene， α-farnesene， cis-3-hexenol benzoate， benzpyrole and methyl anthranilate， among which the first five aroma components were positively correlated with the quality of jasmine black tea， while the last four aroma components were negatively correlated with the quality of jasmine scented black tea.

Key words： Jasmine scented black tea; Characteristic aroma components; Principal component analysis

茉莉花茶是將茶坯和茉莉鮮花拼合后，茶坯吸附鮮花香氣窨制加工而成的[1]?，F(xiàn)有茉莉花茶包括茉莉綠茶、茉莉?yàn)觚?、茉莉紅茶、茉莉白茶和茉莉普洱等。雖然目前茉莉綠茶的市場(chǎng)占有率最高[1-3]，但由于茉莉紅茶窨制過(guò)程中含水量上升較慢，堆溫低，有利于保持鮮花的生機(jī)[4]，從而使茉莉紅茶的窨制成為一種新的潮流，掀開(kāi)了茉莉花茶產(chǎn)業(yè)的新篇章。茉莉紅茶是以紅茶為茶坯窨制而成的，在紅茶茶坯與茉莉鮮花窨制過(guò)程中，茶坯含有的小分子低沸點(diǎn)醛類物質(zhì)和大分子高沸點(diǎn)的酯類物質(zhì)大量減少，小分子酯類和醇類物質(zhì)增加，形成特有的茉莉紅茶花香。

茶葉的感官特征“色、香、味”是其內(nèi)含化學(xué)成分的外在表現(xiàn)。在茉莉花茶品質(zhì)的感官審評(píng)中，香氣是評(píng)價(jià)花茶品質(zhì)的重要指標(biāo)，權(quán)重為40%[5]。茉莉花茶香氣成分主要由醇類、酯類、萜烯類和含N化合物等組成 [9]。已有研究表明，花茶特征香氣成分組成決定花茶的香氣品質(zhì)高低，如Yamanishi等[10]認(rèn)為茉莉花茶的品質(zhì)與芳樟醇/（苯甲醇+乙酸芐酯+苯甲酸-3-己烯酯+苯甲酸甲酯+氨茴酸甲酯）的濃度比值呈負(fù)相關(guān);陸寧等[11]認(rèn)為花茶香氣品質(zhì)與芳樟醇、乙酸芐酯、順-3-己烯醇和水楊酸甲酯含量呈正相關(guān);Lin等[12]研究表明茉莉綠茶香氣品質(zhì)與（α-法呢烯+苯甲酸-3-己烯酯+氨茴酸甲酯+吲哚）含量呈正比，與芳樟醇含量呈負(fù)比。前人關(guān)于茉莉花茶香氣品質(zhì)研究主要集中在茉莉綠茶上[10-15]，關(guān)于茉莉紅茶特征香氣成分組成及其與品質(zhì)相關(guān)性研究還未見(jiàn)報(bào)道。本研究以福州市茶王賽茉莉紅茶為研究對(duì)象，利用固相微萃取技術(shù)（SPME）富集茉莉紅茶香氣，通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)定香氣成分，明晰茉莉紅茶特征香氣成分及其與品質(zhì)的關(guān)系，對(duì)于茉莉紅茶品質(zhì)的提升和茉莉花紅茶消費(fèi)市場(chǎng)的開(kāi)拓具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

福州茉莉紅茶來(lái)自2018年福州市茉莉花茶茶王賽樣本，標(biāo)記為MH1、MH2、MH3、MH4、MH5和MH6，各樣本感官審評(píng)香氣得分分別為91、88、86、85、89和92分。（注：福州市茉莉花茶茶王賽由福州海峽茶業(yè)交流協(xié)會(huì)和福州市農(nóng)學(xué)會(huì)共同舉辦，從2009年開(kāi)始，每年舉辦1屆，參賽對(duì)象為福州市所有生產(chǎn)福州茉莉花茶的企業(yè)，參賽茶樣為福州茉莉花茶的典型代表。）

1.2 儀器設(shè)備

儀器：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀7890A/5975C（美國(guó)安捷倫科技公司）;水浴鍋（上海江星儀器有限公司）;萃取裝置：SPME手動(dòng)進(jìn)樣手柄、萃取頭（65 μm PDMS/DVB）;電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 香氣萃取 利用固相微萃取技術(shù)（SPME）富集茶葉香氣。萃取方法：65 μm PDMS/DVB萃取頭用丙酮浸泡30 min后，于250℃老化30 min;稱取1.0000 g茶葉置于密封的20 mL頂空瓶中，頂空瓶于65℃水浴5 min后插入已老化的SPME纖維頭，吸附20 min后取出，待測(cè)GC-MS。

1.3.2 香氣測(cè)定 利用GC-MS技術(shù)測(cè)定茉莉紅茶香氣成分。色譜條件：起始溫度50℃，保持2 min，以5 ℃·min1升到120℃，保持15 min，以5℃·min1升到180℃，保持2 min，以30℃·min1升到280℃，保持2 min。質(zhì)譜條件：EI源;全掃描模式;溶劑延遲6 min;EMV模式為相對(duì)值;質(zhì)量掃描范圍：25.00～550.00 amu;MS離子源溫度為230℃，MS四級(jí)桿溫度150℃。正己烷稀釋的正構(gòu)烷烴混合為對(duì)照樣品，用以計(jì)算香氣保留指數(shù)。

1.3.3 定性與定量分析 利用NIST譜庫(kù)檢索所檢測(cè)的揮發(fā)性成分，利用線性升溫公式計(jì)算各成分的試驗(yàn)保留指數(shù)（KI），與文獻(xiàn)比對(duì)后鑒定茉莉紅茶香氣成分。各香氣組分相對(duì)含量采用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算，表示為各組分的峰面積占總峰面積之比值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用GraphPad Prism 8繪制香氣總離子流圖;采用Excel 2010 對(duì)香氣含量進(jìn)行均值和偏差分析（3次重復(fù)）;利用MPP和SPSS軟件對(duì)香氣數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 福州茉莉紅茶香氣成分組成分析

利用GC-MS技術(shù)測(cè)定福州茉莉紅茶香氣組成，總離子流圖見(jiàn)圖1，茉莉紅茶的香氣組成峰面積見(jiàn)表1。

從表1可知，6個(gè)福州茉莉紅茶樣本中MH5香氣總濃度最低，MH3香氣總濃度最高;同一類別的香氣化合物在各樣本中的濃度不同，如MH2茶樣的醇類化合物濃度最高，MH5最低;MH3茶樣酯類化合物中濃度最高，MH5最低;MH3茶樣的含N化合物濃度最高，MH5最低;MH3茶樣的萜烯類化合物濃度最高，MH1最低。

6個(gè)福州茉莉紅茶香氣成分組成見(jiàn)表2，共從茉莉紅茶中鑒定出36種香氣物質(zhì)，包括6種醇類、7種酯類、3種含N化合物、15種萜烯類化合物和5種其他類化合物，醇類化合物以芳樟醇（13.51%～22.94%）和苯甲醇（7.25%～19.22%）為主;酯類化合物以順式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）和水楊酸甲酯（2.02%～3.18%）為主;含N化合物以氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）和吲哚（0.58%～2.34%）為主;萜烯類化合物以α-法呢烯（8.66%～15.61%）為主。

利用Lin等[11]提出的茉莉綠茶香氣品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)JTF來(lái)計(jì)算茉莉紅茶的品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可知，各茉莉紅茶茶樣的JTF指數(shù)排序?yàn)椋篗H3、MH4、MH6、MH5、MH2、MH1;專家組評(píng)審香氣得分排序?yàn)椋篗H6、MH1、MH5、MH2、MH3、MH4。本研究的茉莉紅茶JTF指數(shù)計(jì)算值排名與專家評(píng)審得分排名差異較大，這說(shuō)明該茉莉綠茶香氣品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)可能不適合于茉莉紅茶品質(zhì)評(píng)價(jià)。

2.2 福州茉莉花茶香氣成分主成分和聚類分析

以茉莉紅茶所檢測(cè)得所有香氣成分為指標(biāo)，利用MPP軟件構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣，進(jìn)行主成分分析（圖2）和聚類分析（圖3）。主成分分析中前3個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為47.84%、28.83%和16.16%，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)

92.83%，結(jié)果顯示6個(gè)茉莉紅茶樣本可分為3組，3號(hào)茶樣一組、4號(hào)茶樣一組、1、2、5和6號(hào)茶樣一組。聚類分析顯示6個(gè)茶樣依次聚為兩大類，第一類為3號(hào)茶樣，第二類為1、2、4、5和6號(hào)茶樣，其中第二類茶樣又可分為2類，4號(hào)茶樣一類，1、2、5和6號(hào)茶樣一類，結(jié)果與主成分分析一致。

利用SPSS軟件對(duì)已鑒定的茉莉紅茶香氣成分進(jìn)行主成分分析，各主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率以及累積方差貢獻(xiàn)率見(jiàn)表4。

結(jié)果表明，前5個(gè)主成分的特征根λ>1，這5個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到100%，代表了全部已鑒定的香氣成分，計(jì)算獲得各茉莉紅茶樣本的主成分綜合得分見(jiàn)表5。結(jié)果顯示，6個(gè)茉莉紅茶樣本的綜合得分排序?yàn)椋篗H3、MH6、MH2、MH4、MH5、MH1，該得分排序與感官審評(píng)香氣得分順序不一致。

可鑒定香氣成分在各主成分上的載荷量分布見(jiàn)表6，對(duì)PC1貢獻(xiàn)較大（載荷量>0.6或<-0.6）的香氣成分有27個(gè)，包括：2-乙基己醇、苯甲醇、芳樟醇、τ-畢橙茄醇、α-畢橙茄醇、乙酸卞酯、水楊酸甲酯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、苯甲酸己酯、苯甲酸芐酯、二十六烷酸甲酯、Benzoic acid， 2-（methylamino）-， methyl ester、大牛兒烯D、丁香烯、蛇麻烯、cis-Muurola-4（15），5-diene、γ-依蘭油烯、（+）-epi-雙環(huán)倍半水芹烯、α-蓽澄茄油烯、反-α-香檸檬烯、α-法呢烯、δ-杜松烯、長(zhǎng)葉蒎烯、α-杜松烯、正十四烷、正十六烷、姥鮫烷。其中苯甲醇、芳樟醇、乙酸卞酯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯和水楊酸甲酯相對(duì)含量較高（>1%），這些化合物呈花果香，結(jié)合PC1的方差貢獻(xiàn)率（59.211%），表明PC1代表了茉莉紅茶的基本呈味香氣成分。

對(duì)PC2貢獻(xiàn)較大（載荷量>0.6或<-0.6）的香氣成分有7個(gè)，包括苯甲醇、乙酸芐酯、吲哚、氨茴酸甲酯、β-蒎烯、α-依蘭油烯和苯甲醛。其中苯甲醇、乙酸芐酯、吲哚、氨茴酸甲酯的相對(duì)含量較高，這4種化合物呈花果香;苯甲醛呈清香，表明PC2香氣成分對(duì)茉莉紅茶香型起重要貢獻(xiàn)。

對(duì)PC3貢獻(xiàn)較大（載荷量>0.6或<-0.6）的香氣成分有3個(gè)，包括α-蓽澄茄油烯、cis-Muurola-4（15），5-diene和正十七烷，這些化合物呈味不明顯，且PC3的方差貢獻(xiàn)率較小（13.762%），表明PC3對(duì)茉莉紅茶的香型貢獻(xiàn)小。

PC4和PC5的貢獻(xiàn)率較小，二者貢獻(xiàn)率總和11.055%，貢獻(xiàn)較大的香氣成分包括丙酸香葉酯等，其呈現(xiàn)花果香。前5個(gè)主成分反映了茉莉紅茶全部香氣成分，根據(jù)主成分分析結(jié)果，篩選出苯甲醇、芳樟醇、乙酸芐酯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯、水楊酸甲酯、吲哚和氨茴酸甲酯等9個(gè)特征香氣成分。

2.3 福州茉莉紅茶香氣成分與感官審評(píng)相關(guān)性分析

根據(jù)主成分分析結(jié)果，選擇與主成分有較大正和負(fù)相關(guān)且相對(duì)含量較高的9個(gè)香氣成分（順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯、苯甲醇、芳樟醇、乙酸芐酯、水楊酸甲酯、吲哚和氨茴酸甲酯），分析這9個(gè)香氣成分與茶樣香氣感官審評(píng)得分相關(guān)性。結(jié)果顯示，香氣成分中與品質(zhì)呈正相關(guān)的香氣物質(zhì)為δ-杜松烯、苯甲醇、芳樟醇、乙酸芐酯和水楊酸甲酯;與品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)的香氣物質(zhì)為順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯。然而這些香氣成分的相對(duì)含量水平與茉莉紅茶香氣品質(zhì)感官審評(píng)得分的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平（P>0.05），可能原因在于樣本數(shù)過(guò)少及所分析的茉莉紅茶樣本的品質(zhì)差異不顯著，下一步擬增加相關(guān)茶樣樣本數(shù)，從而提高茉莉紅茶品質(zhì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度。

3 討論與結(jié)論

紅茶窨制形成花茶后，其原有的甜香、果香、松煙香等被茉莉清香覆蓋后，形成獨(dú)特的茉莉紅茶香型，每類香氣成分對(duì)其感官屬性的貢獻(xiàn)不同，如芳樟醇和氨茴酸甲酯呈現(xiàn)茉莉清香，苯乙醛呈甜花香、烤香和發(fā)酵香等[16-17]。本研究中福州茉莉紅茶香氣主要由芳樟醇（13.51%～22.94%）、苯甲醇（7.25%～19.22%）、順式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）、α

-法呢烯（8.66%～15.61%）和氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）等組成，這些香氣成分來(lái)自茉莉鮮花，使得茉莉紅茶呈獨(dú)特的茉莉清香。茶葉通過(guò)物理和化學(xué)吸附方式吸附鮮花香氣，吸附過(guò)程中水分起到重要作用[19-20]。由于紅茶和綠茶表面結(jié)構(gòu)差異，紅茶坯的吸濕能力弱于綠茶坯，使得紅茶坯吸附的香氣含量與綠茶有明顯差異。前期，本課題組對(duì)福州茉莉綠茶進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)茉莉綠茶中芳樟醇（21.11%～31.09%）和乙酸卞酯（21.51%～28.57%）相對(duì)含量總體上高于茉莉紅茶，而氨茴酸甲酯（3.44%～8.27%）、苯甲醇（3.95%～7.55%）和順式-3-己烯醇苯甲酸酯（2.20%～11.40%）相對(duì)含量總體上低于茉莉紅茶[18];且福州茉莉綠茶香氣中含有乙酸葉醇酯（呈青草香），但在福州茉莉紅茶中未檢出。

茉莉花茶特征香氣成分組成與其品質(zhì)密切相關(guān)，安會(huì)敏等[21]研究表明茉莉花茶中3-己烯-1-醇、苯甲醇、芳樟醇、苯乙醇、乙酸葉醇酯、苯甲酸甲酯、乙酸芐酯、水楊酸甲酯、順式-3-己烯基異戊酸酯、2-氨基苯甲酸甲酯、順式-3-己烯基苯甲酸酯、吲哚和α-法呢烯等12種特征香氣成分與花茶品質(zhì)相關(guān)性強(qiáng)（r≥0.84），而苯乙醇與茉莉花茶品質(zhì)相關(guān)性較低。目前，已報(bào)道的茉莉花茶特征香氣成分與品質(zhì)相關(guān)性研究幾乎集中于以綠茶為茶坯窨制形成的花茶上，而紅茶和綠茶表面結(jié)構(gòu)不同，吸水能力不同，使得二者在窨制過(guò)程中吸附鮮花香氣能力不同

[4]。本研究對(duì)福州茉莉紅茶香氣組分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)茉莉紅茶中決定香氣品質(zhì)的特征成分為苯甲醇、芳樟醇、乙酸芐酯、水楊酸甲酯、δ-杜松烯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯等9種香氣成分，其中前5種香氣成分與茉莉紅茶的品質(zhì)呈正相關(guān)，后4種香氣與茉莉紅茶的品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。前人研究表明，茉莉綠茶的品質(zhì)與順式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯等特征成分呈正比，與芳樟醇、苯甲醇、乙酸卞酯等香氣含量成負(fù)比[18]，這說(shuō)明茉莉紅茶與茉莉綠茶香氣品質(zhì)評(píng)價(jià)方式不同。研究結(jié)果為茉莉紅茶品質(zhì)等級(jí)鑒定提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-07-20

作者簡(jiǎn)介：陳梅春，女，1985年生，博士研究生，助理研究員，主要從事生物活性物質(zhì)研究。

通信作者：陳思聰，男，1967年生，推廣研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工方向研究（E-mail：chenxuco@sina.com）;

朱育菁，女，1972年生，博士研究生，研究員，主要從事植物保護(hù)方向研究（E-mail：zyjingfz@163.com）。

基金項(xiàng)目：福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)（2019R1034-5、2019R1034-6）;福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2018-N-9）;福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)外合作項(xiàng)目（DWHZ2021-12）。