頂空固相微萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定雷山云霧綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)

◎ 孫海達(dá)，范秀章，昝宏強(qiáng)

（1.貴州省分析測(cè)試研究院，貴州 貴陽(yáng) 550016；2.貴州省檢測(cè)技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴州 貴陽(yáng) 550014）

茶葉是貴州省重要的特色經(jīng)濟(jì)作物之一，茶產(chǎn)業(yè)是最具潛力的綠色食品產(chǎn)業(yè)。貴州省黔東南苗族侗族自治州雷山縣，種植茶葉歷史悠久，自然生態(tài)系統(tǒng)完整，具有獨(dú)特的生態(tài)資源與地理?xiàng)l件優(yōu)勢(shì)，孕育出雷山銀球茶、云霧綠茶、腳堯茶等優(yōu)質(zhì)綠茶，先后獲得“中國(guó)茶文化之鄉(xiāng)”“國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)茶縣”“國(guó)家有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證示范區(qū)”“國(guó)家級(jí)出口茶葉質(zhì)量安全示范區(qū)”等榮譽(yù)稱號(hào)[1]。

香氣是評(píng)價(jià)綠茶品質(zhì)的重要因素之一，香氣的實(shí)質(zhì)為不同類別揮發(fā)性芳香物質(zhì)以不同濃度組合并綜合作用于嗅覺神經(jīng)被人所感知[2]。茶樹品種不同、栽培管護(hù)方式不同、加工貯藏工藝不同，茶葉中的揮發(fā)性芳香物質(zhì)種類與含量也會(huì)有一定的差別。茶葉中的揮發(fā)性芳香物質(zhì)一部分源于茶鮮葉本身具有的物質(zhì)，另一部分則是茶鮮葉在加工過程中經(jīng)過熱化學(xué)和酶促作用轉(zhuǎn)化生成的物質(zhì)[3]。要突出綠茶的品質(zhì)特色，需進(jìn)一步解析表征其風(fēng)味物質(zhì)差異，多層次、多維度地設(shè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)。茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)的提取與鑒定方法較多，提取方法有水蒸氣蒸餾法（Steam Distillation，SD）、旋轉(zhuǎn)錐體柱提取法（Spinning Cone Column，SCC）和固相微萃取法（Solid Phase Micro-Extraction，SPME）等；鑒定方法有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）、氣相色譜-離子遷移譜法（Gas Chromatography-Ionmobility Spectroscopy，GC-IMS）、氣相色譜-嗅覺測(cè)量分析法（Gas Chromatography-Olfactometry，GC-O）、全 二 維 氣相色譜法（GC×GC）和電子鼻測(cè)定法（Electronic Nose，E-nose）等[4]。頂空固相微萃取-氣相色譜串聯(lián) 質(zhì) 譜（Headspace Solid-Phase Microextraction Gas Chromatography-Mass Spectrometry，HS-SPME-GCMS）技術(shù)被廣泛用于茶葉中揮發(fā)性芳香物質(zhì)的分析與鑒定[5-8]。

本實(shí)驗(yàn)以貴州雷山云霧綠茶為試驗(yàn)材料，采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)分析鑒定雷山云霧綠茶揮發(fā)性芳香物質(zhì)組成，以期為評(píng)價(jià)雷山云霧綠茶香氣特征、推動(dòng)工藝改良與品牌推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

茶樣購(gòu)買于市場(chǎng)，為2022年特級(jí)云霧綠茶，產(chǎn)自貴州雷山云尖茶葉實(shí)業(yè)有限公司。茶葉樣品粉碎后過60目篩，密封保存于4 ℃冰箱，待用。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-MS 7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜儀，美國(guó)Agilent公司；GM200刀式研磨儀，德國(guó)Retsch公司；SAAB-57330U手動(dòng)固相微萃取裝置，美國(guó)Supelco公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭，美國(guó)Supelco公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；LT2002電子天平，常熟市天量?jī)x器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

稱取茶葉樣品1.00 g至20 mL頂空樣品瓶中，加入10 mL沸騰蒸餾水及磁轉(zhuǎn)子，放入60 ℃恒溫水浴鍋中，500 r·min-1攪拌平衡5 min。將老化后的固相微萃取頭（250 ℃，10 min）插入頂空樣品瓶中，頂空萃取60 min。萃取完成后，萃取頭于色譜儀進(jìn)樣口（250 ℃）解析5 min，進(jìn)行GC-MS分析。樣品測(cè)定3次取平均值。

1.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件

（1）色譜條件。色譜柱：VF-WAXms色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣：高純氦氣（純度≥99.999%）；載氣流速：1.2 mL·min-1；不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；隔墊吹掃：3 mL·min-1；程序升溫：起始柱溫50 ℃，保持3 min，以5 ℃·min-1升溫至180 ℃，保持5 min，以10 ℃·min-1升溫至240 ℃，保持5 min。

（2）質(zhì)譜條件。電子離子（EI）源；離子源溫度：230 ℃；傳輸線溫度：250 ℃；四極桿溫度：150 ℃；全掃描模式，掃描質(zhì)量范圍：40～450 Amu；EMW相對(duì)電壓：1 335 V。

1.3.3 定性與定量分析

由GC-MS分析得到總離子色譜圖，將采集的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與NIST20質(zhì)譜庫(kù)譜圖進(jìn)行圖庫(kù)檢索與人工比對(duì)，結(jié)合文獻(xiàn)資料，對(duì)揮發(fā)性組分進(jìn)行定性分析。采用峰面積歸一化計(jì)算各揮發(fā)性化合物相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)性化合物成分分析

采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對(duì)雷山云霧綠茶揮發(fā)性化合物進(jìn)行解析測(cè)定，其總離子流色譜圖如圖1所示。通過質(zhì)譜解析檢索與人工比對(duì)，以匹配度≥80%為鑒定的依據(jù)，共鑒定揮發(fā)性化合物56種，化合物中醇類17種、醛類4種、酮類9種、酯類8種和其他種類18種，見表1。由圖2可知，醇類物質(zhì)相對(duì)含量最高為57.94%，醛類、酮類、酯類和其他種類相對(duì)含量分別為3.63%、6.51%、5.81%和6.87%。

圖1 雷山云霧綠茶揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖

表1 雷山云霧綠茶揮發(fā)性物質(zhì)一覽表

續(xù)表1

圖2 雷山云霧綠茶揮發(fā)性成分類型及相對(duì)含量圖

2.2 主要香氣成分分析

茶葉中揮發(fā)性化合物中具有香氣貢獻(xiàn)的化合物為茶葉中的香氣化合物，茶葉香氣品質(zhì)的形成主要取決于茶葉中香氣化合物的含量與組成[9]。由表1可知，雷山云霧綠茶中主要揮發(fā)性香氣化合物為芳樟醇（24.47%）、香葉醇（16.78%）、苯乙醇（5.36%）、苯甲醇（2.84%）、苯甲醛（2.48%）、茉莉酮（2.34%）、1-乙基-2-甲?；量?.00%）、乙酸苯甲酯（1.95%）、水楊酸甲酯（1.75%）、葉醇（1.70%）、反式-β-紫羅蘭酮（1.47%）、反式芳樟醇氧化物（1.39%）、順-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇（1.38%）、葉綠醇（1.14%）和吲哚（1.03%）等15種化合物，占揮發(fā)性化合物總量的68.08%。15種香氣化合物均有各自呈香特征，分別呈現(xiàn)鈴蘭香、甜花香、清甜玫瑰香、蜜甜果香、玉簪花香、茉莉花香、清香、冬清油香、嫩葉清香、紫羅蘭香、薰衣草香、木香和青草香等香味[9-13]。其中花香化合物占比57.62%，清香化合物占比6.43%，果香化合物占比2.84%，花香、清香、果香是雷山云霧綠茶的主體香氣風(fēng)格。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對(duì)雷山云霧綠茶揮發(fā)性物質(zhì)組分進(jìn)行分析鑒定。從雷山云霧綠茶中分離鑒定出56種揮發(fā)性化合物，其中醇類17種、醛類4種、酮類9種、酯類8種和其他種類18種，主要揮發(fā)性物質(zhì)是醇類化合物，相對(duì)含量為57.94%。雷山云霧綠茶主要揮發(fā)性香氣化合物為芳樟醇、香葉醇、苯乙醇、苯甲醇、苯甲醛和茉莉酮等15種物質(zhì)，占揮發(fā)性物質(zhì)總量的68.08%。雷山云霧綠茶香氣化合物種類豐富，花香、清香、果香是其主體香氣風(fēng)格。