基于氣相離子遷移譜技術(shù)分析杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性成分

曾 橋，呂生華，段 潔，邊文文，劉 靜，孫 敏，張靜嫻，劉 媛，楊文娟，馮小龍，余鄭綠

（1.陜西科技大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710021；2.陜西科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，陜西西安 710021；3.陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，陜西西安 710048；4.通化唐亦舒食品有限公司，吉林通化 134000；5.陜西樸道茶業(yè)股份有限公司，陜西西安 713700）

茯磚茶為黑茶類后發(fā)酵茶[1]，具有金花普茂，菌香濃郁，湯色紅濃，口感醇厚的特征[2]，常以黑毛茶為原料，經(jīng)篩選、渥堆、氣蒸、壓制成型、發(fā)花干燥和陳化等一系列復(fù)雜工藝加工而成[3]。近年來，以茯磚茶、普洱茶等為代表的發(fā)酵茶類不僅風(fēng)味和口感良好，而且還具有降脂減肥、降糖、抗腫瘤和抑菌等多種保健功能[4?5]，受到消費者的廣泛青睞。研究表明，茯磚茶的特殊加工工藝有效地降低了茯磚茶的澀味和苦味，促進(jìn)了醇和口感和紅濃湯色的形成，同時賦予了茯磚茶特有的藥草香、木香、花果香的“菌花香”香氣，極大地提高了產(chǎn)品的風(fēng)味和品質(zhì)[6]。

杜仲葉為杜仲科植物杜仲（Eucommia ulmoidesOliver）的干燥葉[7]，長期以來作為中藥材和保健食品的原料，杜仲葉含有豐富的多糖、黃酮、氨基酸、多酚、綠原酸、苯丙素、環(huán)烯醚萜類等[8?11]活性成分，具有降壓、降脂、補腎、抗腫瘤和增強免疫等作用[8,12?14]。近年來，結(jié)合傳統(tǒng)飲食習(xí)慣和地方需求，國家衛(wèi)計委開展了將杜仲葉按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理試點工作，這將極大的促進(jìn)杜仲葉資源的開發(fā)和利用。當(dāng)前，杜仲葉在食品中的開發(fā)主要包括杜仲葉茶、保健飲料[15]和杜仲葉醋[16]等，其中，杜仲葉茶在市場上最為常見。然而現(xiàn)有的杜仲葉茶普遍具有青辛味較重、茶湯發(fā)綠或發(fā)黑、滋味和口感欠佳等缺點，基于此，本文前期以杜仲葉茶為原料，采用涇陽茯磚茶加工工藝制備了杜仲葉茯磚茶，不僅改善了杜仲葉茶的風(fēng)味和口感，而且保健功能較傳統(tǒng)茯磚茶更為突出，具有較好的市場前景。

氣相色譜-離子遷移譜法（GC-IMS）是一種新興的氣相分離檢測技術(shù)，因具有樣品制備簡單、靈敏度高、分辨率高、操作簡便、分析高效和風(fēng)味物質(zhì)可視化等[17]特點而廣泛應(yīng)用于酒、中藥、海產(chǎn)品、茶葉、乳制品等[18?20]行業(yè)。GC-IMS 在茶葉方面主要用于品種鑒別、風(fēng)味研究、真?zhèn)舞b定以及質(zhì)量評價等，如金文剛等[21]基于GC-IMS 技術(shù)對不同綠茶產(chǎn)地制作的“漢中仙毫”綠茶氣味成分進(jìn)行了特征分析，為“漢中仙毫”綠茶品質(zhì)控制、產(chǎn)地質(zhì)量區(qū)分與品牌管理提供了依據(jù)，李俊杰等[6]采用GC-IMS 結(jié)合頂空固相微萃?。℉eadspace Solid-phase Microextraction, HSSPME） -氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（Gas Chromatography-mass Spectrometry, GC-MS），對手筑茯磚茶發(fā)花過程中的揮發(fā)性成分變化進(jìn)行了研究，實現(xiàn)了不同加工階段茯磚茶風(fēng)味物質(zhì)的區(qū)分。本研究采用GC-IMS 對杜仲葉茯磚茶加工過程中的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，對杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性成分的變化規(guī)律進(jìn)行分析，這不僅為杜仲葉茯磚茶品質(zhì)提升提供了證據(jù)，而且對于揭示杜仲葉茯磚茶獨特風(fēng)味和香氣的形成機制以及加工過程中香氣成分的調(diào)控提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杜仲葉茶 略陽縣嘉靈特種茶開發(fā)中心。

FlavourSpec?風(fēng)味分析儀 德國G.A.S.公司；MS105 電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；CTC-PAL 自動進(jìn)樣裝置 瑞士CTC Analytics AG公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 杜仲葉茶經(jīng)篩選、渥堆、氣蒸、壓制成型、發(fā)花干燥、陳化等工藝制成，分別于加工過程中的原料篩選、渥堆、氣蒸壓制成型（即發(fā)花第0 d），發(fā)花第8、25 d 及陳化1 年等6 個階段取樣，依次編號為EF0、EF1....EF5。所取得茶樣迅速破碎混勻，冷凍干燥后，均勻的分為兩份，一份密封儲藏于4 ℃，用于感官內(nèi)質(zhì)評審，另一份密封儲存于?80 ℃下待進(jìn)行GC-IMS 分析。

1.2.2 茶葉感官評審 根據(jù)GB/T16291.1-2012《感官分析 選拔、培訓(xùn)與管理評價員一般導(dǎo)則第1 部分：優(yōu)選評價員》的相關(guān)要求，從陜西科技大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)招募感官評審人員，經(jīng)綜合評價，篩選出20 人進(jìn)行茶葉感官培訓(xùn)及考核，最終確定10 人組成茶葉評審小組。按GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》中關(guān)于緊壓茶的規(guī)定進(jìn)行感官評審，同時計算各不同樣本審評得分，其中，各審評因子的評分系數(shù)分別為：外形占20%，湯色占10%，香氣占30%，滋味占35%，葉底占5%，茶樣審評總得分計算式如下：

式中：Y 為茶葉審評總得分；A～E 分別為外形、湯色、香氣、滋味和葉底等品質(zhì)因子的審評得分；a～e 為各品質(zhì)因子的評分系數(shù)。

1.2.3 頂空進(jìn)樣 精密稱取1 g 樣品，置于20 mL 頂空瓶中，密封后進(jìn)樣。頂空孵育溫度80 ℃，孵育時間15 min，孵化轉(zhuǎn)速500 r/min；進(jìn)樣針溫度85 ℃，進(jìn)樣體積500 μL，載氣為高純度 N2（純度≥99.999 %），不分流模式。

1.2.4 GC-IMS 條件 MXT-5 色譜柱（15 m×0.53 mm×1 μm），色譜柱溫60 ℃，分析時間30 min，載氣流速初始為2 mL/min，保持2 min；18 min 內(nèi)線性升至100 mL/min 后保持10 min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用儀器配套的分析軟件Vocal 查看分析譜圖和數(shù)據(jù)的定性，應(yīng)用軟件內(nèi)置的NIST 數(shù)據(jù)庫和IMS 數(shù)據(jù)庫可對揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性分析，運用Reporter 插件對比樣品之間的譜圖差異，Gallery Plot插件生成揮發(fā)性化合物指紋圖譜，運用Dynamic PCA 插件進(jìn)行聚類分析，生成揮發(fā)性化合物PCA譜圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 杜仲葉茯磚茶感官評審

對杜仲葉茯磚茶加工過程中所取茶樣的外形、湯色、香氣、滋味以及葉底等5 個相關(guān)因子進(jìn)行感官審評結(jié)果如表1 所示。

由表1 可知，篩選的杜仲葉茶原料呈褐色，少梗，沖泡后有較濃青辛氣，湯色黃中帶綠，有一定的苦澀味，葉底黃褐并少梗。渥堆過程既包括微生物生長代謝作用，又包括茶葉自身的酶促作用[22]，對茯磚茶品質(zhì)形成和后續(xù)發(fā)花的順利進(jìn)行有較大影響，杜仲葉茶經(jīng)過渥堆變得濕潤柔軟，為后續(xù)發(fā)花提供了適宜的水分，同時經(jīng)過渥堆，茶葉色澤加深，茶湯的綠色淡化，苦澀味進(jìn)一步減弱。經(jīng)氣蒸和壓制后初成型的茯磚茶磚面平整，緊度適中，茶磚表面油亮，茶湯色澤、香氣和滋味變化大不。發(fā)花8 d 后，茶磚表面較干燥，稍顯油亮，打開茶磚發(fā)現(xiàn)有較茂盛的金花，茶湯呈橙黃色，有明顯的菌花香，苦澀味進(jìn)一步減弱，有一定的醇和口感，葉底顏色由黃色轉(zhuǎn)為棕褐。發(fā)花25 d 后，茶磚內(nèi)部金花普遍茂盛，茶湯呈橙紅色，略有青辛氣，具有純正的菌花香和較為圓潤、醇和的口感。陳化過程中，茶磚內(nèi)部金花顏色由金黃轉(zhuǎn)為黃褐色，茶湯顏色進(jìn)一步由橙紅轉(zhuǎn)為棕紅，菌花香純正，無青辛氣，無苦味，口感更加的圓潤醇和，品質(zhì)得到了進(jìn)一步的提升。

表1 杜仲葉茯磚茶感官審評結(jié)果Table 1 The result of the organoleptic testing for Eucommia ulmoides leaves Fu brick tea

2.2 杜仲葉茯磚茶加工過程中GC-IMS 二維譜圖分析

圖1 為杜仲葉茯磚茶加工過程中EF0（原料篩選）、EF1（渥堆）、EF2（氣蒸及壓制成型，即發(fā)花第0 d）、EF3（發(fā)花第8 d），EF4（發(fā)花第25 d）及EF5（陳化1 年）樣品的GC-IMS 二維譜圖，圖中縱坐標(biāo)表示氣相色譜的保留時間（Retention time, Rt），橫坐標(biāo)表示歸一化處理后的漂移時間（Drift time, Dt），而左側(cè)紅色垂直線表示反應(yīng)離子峰（Reaction ion peak, RIP），RIP 峰兩側(cè)的每一個點代表一種揮發(fā)性成分，白色表示濃度較低，紅色表示濃度較高，且點的顏色越深表示濃度越大，該譜圖較直觀的反映了茯磚茶加工過程中各不同階段揮發(fā)性物質(zhì)種類及濃度差異[23]。從圖1 中可以看出，杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性成分差異明顯，和原料相比，杜仲葉茶經(jīng)渥堆處理后揮發(fā)性組分更為豐富，且部分組分含量增大，發(fā)花8 d和0 d 相比，部分揮發(fā)性組分含量變化較大。和其他階段樣品相比，杜仲葉茯磚茶經(jīng)過陳化后在譜圖上的紅點明顯增多，說明其揮發(fā)性成分越來越豐富[6]。

以EF0 為參照，其他階段樣品所含揮發(fā)性成分扣減參照后的對比差異情況如圖2 所示，紅色代表該物質(zhì)在該樣品中濃度高于EF0，藍(lán)色則代表低于EF0，而濃度相同的物質(zhì)顏色抵消后呈白色?？傮w來看，EF1 和EF2 中紅色部分明顯大于藍(lán)色部分，EF3 中紅色部分和藍(lán)色部分相當(dāng)，EF4 中藍(lán)色部分略大于紅色部分，而EF5 中紅色部分明顯大于藍(lán)色部分。圖1 和圖2 可共同說明杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性成分有明顯的變化。

圖1 不同加工階段杜仲葉茯磚茶的GC-IMS 二維譜圖分析Fig.1 GC-IMS two-dimensional map of samples from different stage during processing of Eucommia ulmoides leaves Fu Brick Tea

圖2 不同加工階段杜仲葉茯磚茶的氣相色譜離子遷移譜差異圖Fig.2 GC-IMS different two-dimensional map of samples from different stage during processing of Eucommia ulmoides leaves Fu Brick Tea

2.3 杜仲葉茯磚茶加工過程中GC-IMS 揮發(fā)性成分定性分析

圖3 中所示的每一個數(shù)字代表定性分析出一種揮發(fā)性氣味物質(zhì)，整個杜仲葉茯磚茶加工過程中，共檢測出70 種揮發(fā)性物質(zhì)，應(yīng)用軟件內(nèi)置的NIST 數(shù)據(jù)庫和IMS 數(shù)據(jù)庫可對物質(zhì)進(jìn)行定性分析發(fā)現(xiàn)，可以明確定性的揮發(fā)性物質(zhì)有51 種，包括部分揮發(fā)性物質(zhì)的單體及二聚體，具體見表2。

表2 揮發(fā)性組分定性分析Table 2 Qualitative analysis of volatile compounds

續(xù)表2

圖3 杜仲葉茯磚茶的揮發(fā)性成分氣相離子遷移譜定性分析Fig.3 GC-IMS qualitative analysis of volatile compounds of Eucommia ulmoides leaves Fu Brick Tea

由表1 可知，明確定性的51 種揮發(fā)性物質(zhì)C 鏈介于C2～C10，主要包括醛類、酮類、醇類、酯類、吡嗪類、酸類、萜烯類、呋喃類、醚類及含硫化合物等，其中醛類、醇類、酮類、酯類、吡嗪類數(shù)量較多。和傳統(tǒng)以黑毛茶為原料加工的茯磚茶相比，二者存在一些共有的揮發(fā)性成分，包括壬醛、5-甲基糠醛、辛醛、正己醛、芳樟醇、1-辛烯-3-醇、丙酮、乙酸乙酯等[6]，這些揮發(fā)性成分都具有特殊的香味，如壬醛在低濃度時具有橙子及玫瑰香氣，5-甲基糠醛具有甜香、辛香氣[6]，辛醛具有醛、蠟香、青果皮香，脂肪和水果香氣，正己醛呈青草氣味[24]，芳樟醇具有柑橘、鈴蘭香、花香、青香及木香，1-辛烯-3-醇呈真菌清香、泥土芳香、蔬菜香，乙酸乙酯則具有似醚的氣味和微果酒香[6]。同時，杜仲葉茯磚茶和傳統(tǒng)以黑毛茶為原料加工的茯磚茶相比[6]，大多數(shù)揮發(fā)性成分種類不同，說明杜仲葉茯磚茶有其獨特的氣味特征。

醛類是杜仲葉茯磚茶中鑒定出的數(shù)量最多的揮發(fā)性成分，共計16 種，從表1 可以看出，醛類物質(zhì)中的2-已烯醛的單體和二聚體、正己醛的單體和二聚體、壬醛單體和二聚體、葵醛、辛醛和異戊醛等主要賦予了杜仲葉茯磚茶青草香，柑橘香、橙子香等果香及花香[6,24?27]，此外，2-甲基丁醛給予了其焦香和烘焙香[28]，3-甲硫基丙醛賦予了其醇厚的醬香、肉香等，由于醛類的香氣閾值較低，因而是影響杜仲葉茯磚茶風(fēng)味的重要因素。和傳統(tǒng)以黑毛茶為原料加工的茯磚茶相比，杜仲葉茯磚茶中具有青草香氣和果香花香的醛類物質(zhì)較多[6]，這可能賦予其更好的風(fēng)味。杜仲葉茯磚茶中鑒定出的醇類揮發(fā)性成分有10 種，主要以蘑菇香、花香、清香、草藥香和木香為主，此外，還給予了芝麻、洋蔥、大蒜、肉、咖啡香的香氣特征以及奶酪香等。杜仲葉茯磚茶中鑒定出的酮類和酯類揮發(fā)性成分分別有9 種和5 種，其中酮類以果香、甜香和奶香等為主，而酯類主要是果香和微果酒香，鑒定出的吡嗪類揮發(fā)性成分有4 種，主要具有青草味，堅果味以及焦香、烤香，上述揮發(fā)性成分構(gòu)成了杜仲葉茯磚茶特有的氣味。

2.4 杜仲葉茯磚茶加工過程中GC-IMS 揮發(fā)性氣味成分指紋圖譜分析

為了進(jìn)一步更具體直觀的表現(xiàn)杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律，使用Gallery Plot 插件繪制了EF0、EF1、EF2、EF3、EF4 和EF5 的揮發(fā)性物質(zhì)離子遷移指紋譜圖，如圖4 所示，每個樣本3 個平行，圖中右側(cè)為樣本名稱，底部為揮發(fā)性物質(zhì)定性結(jié)果，各點顏色深淺代表物質(zhì)濃度高低，紅色代表濃度較高，白色代表濃度較低。

圖4 杜仲葉茯磚茶的揮發(fā)性成分指紋圖譜分析Fig.4 Volatile components fingerprint of samples from different stage during processing of Eucommia ulmoides leaves Fu Brick Tea

從圖4 可以直觀看出茯磚茶不同階段揮發(fā)性物質(zhì)組成具有明顯差異，且隨著加工過程的進(jìn)行，杜仲葉茯磚茶中一部分揮發(fā)性成分不斷減少，另有一部分揮發(fā)性成分先增加后減少，還有一部分揮發(fā)性成分不斷增加。將不同加工階段的杜仲葉茯磚茶樣本指紋圖譜分為A、B、C、D、E、F、G 等7 個區(qū)域，A 區(qū)域的揮發(fā)性成分包括康硫醇、2-甲基-3-甲硫基呋喃、環(huán)己酮和2-己酮，上述成分主要具有泥土氣息，熟菜香和洋蔥、大蒜、肉、咖啡香等，在樣本中的相對含量總體上隨加工過程的進(jìn)行而逐步減少，其中2-己酮自渥堆階段起開始逐漸下降，2-甲基-3-甲硫基呋喃、環(huán)己酮和康硫醛在發(fā)花過程中下降明顯。B 區(qū)域的揮發(fā)性成分是壬醛二聚體、二乙二醇丁醚、2-甲基-3-庚酮、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪單體、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪二聚體、2-乙基-5-甲基吡嗪單體、2-乙基-5-甲基吡嗪二聚體、甲基庚烯酮、芳樟醇和γ-松油烯，上述揮發(fā)性成分以焦香、烤香、青草香、橘香和果香為主，且在原料中相對含量較低，而經(jīng)過渥堆處理后上升明顯，這可能是由于渥堆提供的高溫高濕環(huán)境促進(jìn)了糖類物質(zhì)發(fā)生脫水、縮合、聚合等焦糖化反應(yīng)，從而產(chǎn)生焦香[22]，而甜香、果香和花香則可能是由于渥堆過程中微生物的作用。此外，呈青草香、焦香和烤香的吡嗪類物質(zhì)在進(jìn)入發(fā)花階段后下降明顯，這有助于改善茶葉的風(fēng)味。C 區(qū)域的揮發(fā)性成分為辛醛、乙酸、苯甲醛二聚體、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇和丙酸，從圖4 中可以看出，這些成分在原料、渥堆和氣蒸及壓制成型階段變化較小，而進(jìn)入發(fā)花階段后，上述揮發(fā)性成分明顯下降直至發(fā)花結(jié)束（25 d），該區(qū)域的揮發(fā)性成分主要以苦杏仁味、烘烤味和醋味為主，其相對含量的下降有助于產(chǎn)品風(fēng)味的改善。同時，在陳化階段具有真菌香氣的3-甲基-1-戊醇相對含量明顯上升，從而增強產(chǎn)品菌香味。D 區(qū)域包含的鑒定出的揮發(fā)性成分包括2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、葉醇、異丙醇、2-庚酮、異戊醛和乙酸異戊酯，這些成分主要以青香、藥香和果香為主，在原料、渥堆和氣蒸壓制成型樣本中含量均較低，但發(fā)花促進(jìn)了上述揮發(fā)性成分含量的增加，隨著發(fā)花時間的延長，2-庚酮、異戊醛和乙酸異戊酯相對含量繼續(xù)增加，至陳化階段則開始下降，而其他揮發(fā)性成分則在發(fā)花8 d后和后續(xù)干燥陳化階段，相對含量開始下降。區(qū)域E 中包含的揮發(fā)性成分主要有2-庚酮、異戊醛、乙酸異戊酯、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁醛和3-呋喃甲醇等，上述揮發(fā)性成分以藥香、果香和醇厚的醬香為主，在發(fā)花的8～25 d 中增加較為明顯，這對于形成杜仲葉茯磚茶良好的風(fēng)味具有重要作用。F 區(qū)域中包含的揮發(fā)性成分包括3-呋喃甲醇、5-甲基糠醛、二氫-2（3H）-呋喃酮單體、二氫-2（3H）-呋喃酮二聚體、丙烯酸正丁酯單體、丙烯酸正丁酯二聚體、2-已烯醛單體、2-已烯醛二聚體、糠醛單體、糠醛二聚體、2,3-丁二醇等，上述揮發(fā)性成分主要具有甜香、辛香、青草香和乳酪香，其中，除具有青草味的2-已烯醛單體相對含量明顯下降外，其余成分在杜仲葉茯磚茶陳化階段的含量均高于其他階段。區(qū)域G 中包括的揮發(fā)性成分主要為二甲基二硫單體、二甲基二硫二聚體、正己醛單體、正己醛二聚體、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇和己酸甲酯，上述揮發(fā)性成分以果酒香、果香和青草香為主，值得注意的是，此區(qū)域中大多數(shù)揮發(fā)性成分在加工不同階段相對含量較穩(wěn)定，包括具有青草香的正己醛單體和二聚體，由于杜仲葉茯磚茶樣本中呈青草香氣揮發(fā)性成分較多，除正己醛和其他階段相比變化不大外，其他如2-乙基-5-甲基吡嗪單體、2-已烯醛單體隨加工過程的進(jìn)行均明顯下降，因此最終杜仲葉茯磚茶中青辛氣不明顯，這和感官評審結(jié)果基本一致。此外，不在上述區(qū)域中的呈甜香、花香、橙香和橘香的葵醛、壬醛單聚體在隨著加工的進(jìn)行相對含量逐步上升，促進(jìn)了杜仲葉茯磚茶良好風(fēng)味的形成。

從圖4 還可以發(fā)現(xiàn)，陳化和渥堆階段紅點最多，說明揮發(fā)性成分最為豐富，其次為原料和氣蒸及壓制成型階段，最后為發(fā)花階段樣本，這可能是由于在發(fā)花階段以冠突散囊菌為主的曲霉屬為絕對優(yōu)勢菌群，茯磚茶發(fā)酵過程中微生物多樣性較低[29?30]導(dǎo)致的，尚需進(jìn)一步證實。此外，和其他加工階段相比，發(fā)花階段促進(jìn)了杜仲葉茯磚茶藥香、果香和菌香的形成，因此，發(fā)花和陳化是促進(jìn)杜仲葉茯磚茶香氣和風(fēng)味形成的重要步驟?？傮w來看，所有的70 種揮發(fā)性成分在EF5 中的含量較EF0 上升的有37 種，主要為醛類，醇類，酮類和酯類，這些成分具有良好的香氣，而下降的成分有33 種，其中下降較為明顯的有呈醋酸味的乙酸以及具有青草味，堅果味的2-乙基-5-甲基吡嗪二聚體等，上述成分的含量變化有助于改善杜仲葉茯磚茶成品的香氣。不同香氣成分之間具有一定的協(xié)同作用，如甲苯、乙醇、苯甲醛、2-庚酮、乙酸乙酯、乙酸等風(fēng)味物質(zhì)可發(fā)生加成或協(xié)同作用，從使酒香、果香和花香更強烈[31]，酯類香氣物質(zhì)之間也有較強的協(xié)同作用[32]。本實驗表明，和EF0 相比，EF5 中苯甲醛二聚體、2-庚酮、乙酸乙酯含量均增加，而且所鑒定出的5 種酯類揮發(fā)性成分中有4 種含量增加，這有助于增強各成分之間的協(xié)同作用，從而提升杜仲葉茯磚茶的香氣品質(zhì)。此外，渥堆樣本中2-乙基-3,5-二甲基吡嗪二聚體，發(fā)花8 d 樣本中的2,4-庚二烯醛和發(fā)花25 d 樣本中的3-甲硫基丙醛，以及陳化階段5-甲基糠醛、丙烯酸正丁酯單體、丙烯酸正丁酯二聚體、糠醛二聚體、2,3-丁二醇等在圖4 中各點的顏色明顯較其他階段深，說明其相對含量明顯高于上述各成分在其他階段樣本中的含量，這些成分可以分別作為杜仲葉茯磚茶渥堆、發(fā)花和陳化階段的候選標(biāo)記物進(jìn)行深入研究。

2.5 基于GC-IMS 的主成分分析

主成分分析可以簡化數(shù)據(jù)并揭示變量間的相互關(guān)系，其作為一種多元統(tǒng)計分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品加工過程中品質(zhì)差異分析。從圖5 可以看出，不同加工階段杜仲葉茯磚茶揮發(fā)性成分PCA 圖中PC1 的貢獻(xiàn)率為47%，PC2 的貢獻(xiàn)率為27%，累計貢獻(xiàn)率為74%，表明PC1、PC2 的總貢獻(xiàn)率包含了杜仲葉茯磚茶樣本的大部分信息，較好的反映了不同茶樣之間揮發(fā)性成分差異的影響因素。從主成分分析圖中可以看出，EF1 和EF2 樣本間距離最近，說明渥堆和氣蒸壓制成型樣本之間差異性相對較小，而EF0 和EF1 樣本間距離較大，說明渥堆對杜仲葉茯磚茶揮發(fā)性成分變化影響較大。發(fā)花和陳化階段樣本在PCA 圖上和其他樣本呈現(xiàn)明顯的分離，說明茶樣揮發(fā)性成分在此過程中發(fā)生了很大的變化，發(fā)花和陳化對于杜仲葉茯磚茶香氣和風(fēng)味的形成具有重要作用，這與感官審評結(jié)果基本一致。

圖5 不同加工階段杜仲葉茯磚茶揮發(fā)性成分主成分分析圖Fig.5 Principal component analysis plot of samples from different stage during processing of Eucommia ulmoides leaves Fu Brick Tea

3 結(jié)論

采用 GC-IMS 技術(shù)分析了杜仲葉茯磚茶加工過程中揮發(fā)性成分，共檢測出70 種揮發(fā)性成分，其中明確定性的有51 種，包括醛類、酮類、醇類、酯類、吡嗪類、酸類、萜烯類、呋喃類、醚類及含硫化合物等。通過構(gòu)建杜仲葉茯磚茶GC-IMS 揮發(fā)性成分指紋圖譜和PCA 分析，可明確各不同階段杜仲葉茯磚茶特征風(fēng)味物質(zhì)，發(fā)花和陳化對于形成杜仲葉茯磚茶香氣和風(fēng)味特征具有重要作用，最終形成了杜仲葉茯磚茶較好的藥香、果香和菌香?？紤]到各不同揮發(fā)性成分在賦予茯磚茶良好風(fēng)味和香氣時的互補和協(xié)調(diào)作用，因此，除GC-IMS 外，還可以采用GC-MS、電子鼻、氣相色譜-嗅覺-質(zhì)譜測定法（GC－O－MS）等多種儀器分析和感官評審結(jié)合起來進(jìn)行研究將有助于更準(zhǔn)確的評價其風(fēng)味和品質(zhì)[33?35]。2-乙基-3,5-二甲基吡嗪二聚體、2,4-庚二烯醛、3-甲硫基丙醛、5-甲基糠醛、丙烯酸正丁酯單體、丙烯酸正丁酯二聚體、糠醛二聚體、2,3-丁二醇等揮發(fā)性成分分別在杜仲葉茯磚茶加工特定階段的相對含量遠(yuǎn)高于其他階段，可以作為杜仲葉茯磚茶渥堆、發(fā)花和陳化階段的候選標(biāo)記物，后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步對此進(jìn)行深入研究，從而為杜仲葉茯磚茶的加工水平的提升、風(fēng)味鑒別和品質(zhì)評價等提供依據(jù)和參考。