基于氣味活度值法的凌云白毫發(fā)酵茶香氣特征分析

陽(yáng)景陽(yáng)，梁光志，李子平，梁賢智，陳遠(yuǎn)權(quán)

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 崇左 532415）

茶葉香氣是評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)的重要因子，對(duì)茶葉感官品質(zhì)的貢獻(xiàn)率達(dá)25%，加工工藝是茶葉香氣形成的主要影響因素之一，目前我國(guó)將茶葉依據(jù)加工方法和發(fā)酵程度分為綠茶、白茶、烏龍茶、黃茶、紅茶和黑茶六 大類[1]，除綠茶不需要發(fā)酵外，其余茶類都需進(jìn)行不同程度的發(fā)酵。大量研究[2-4]表明不同工藝處理的茶葉香氣成分存在顯著差異，從而形成不同的香氣類型，目前已知的香氣成分超過(guò)700 種[5]。茶香是不同的芳香物質(zhì)以不同的濃度組合，并對(duì)嗅覺(jué)神經(jīng)綜合作用的結(jié)果[6]，研究中常以某種香氣占總香氣成分的相對(duì)含量作為判斷風(fēng)味的標(biāo)準(zhǔn)，但每種香氣對(duì)于人體嗅覺(jué)的感官閾值不相同，簡(jiǎn)單的香氣成分占比并不能準(zhǔn)確表征其對(duì)茶葉風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度，所以依據(jù)氣味活度值（odor activity value，OAV）法作為判斷風(fēng)味的標(biāo)準(zhǔn)更為科學(xué)。該方法常見(jiàn)于食品研究領(lǐng)域[7-10]，在茶葉香氣評(píng)價(jià)中也有少量運(yùn)用，張錦程等[11]研究了加工工藝對(duì)藤茶特征香氣成分的影響，表明1-辛烯-3-醇和β-紫羅蘭酮為4 種加工工藝藤茶共有關(guān)鍵香氣組分，其中β-紫羅蘭酮的貢獻(xiàn)度最大；張銘銘等[12]研究了3 種典型栗香型綠茶的OAV，篩選出己醛等12 種關(guān)鍵香氣組分，并通過(guò)香氣重組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)果可靠；江津津等[13]通過(guò)相對(duì)OAV確定青柑茶的香氣活性成分是檸檬烯、γ-松油烯、蒎烯、2-甲胺基苯甲酸甲酯，橘皮普洱茶的香氣活性成分為碳?xì)浠衔?、松油醇和芳樟醇氧化物；劉盼盼等[14]研究認(rèn)為，β-紫羅蘭酮、芳樟醇、順-4-庚烯醛、反,順-2,6-壬二烯醛、癸醛等12 個(gè)OAV均值大于1的香氣化合物對(duì)青磚茶不同加工階段的風(fēng)味變化有著重大貢獻(xiàn)。

凌云白毫茶是國(guó)家級(jí)優(yōu)良茶樹(shù)品種[15-16]，目前對(duì)凌云白毫茶的香氣研究中，已有報(bào)道僅對(duì)其進(jìn)行感官描述[17-18]，鮮見(jiàn)對(duì)其香氣成分的深層次研究，僅有田甜 等[16]通過(guò)定性定量分析鑒定出壬醛、β-紫羅蘭酮、L-薄荷醇、3,5-辛二烯-2-酮、反-橙花叔醇、苯甲醇等12 種凌云白毫綠茶的關(guān)鍵化合物，并通過(guò)偏最小二乘-判別分析和聚類分析，探明了3 個(gè)季節(jié)凌云白毫綠茶的主要香氣成分差異。本研究通過(guò)OAV法結(jié)合主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA）、層次聚類分析和感官審評(píng)，對(duì)凌云白毫 4 種發(fā)酵茶（白茶、烏龍茶、黃茶、紅茶）進(jìn)行香氣差異分析，確定關(guān)鍵風(fēng)味組成成分，建立判別模型，找出凌云白毫發(fā)酵茶的香氣形成特征規(guī)律，旨在為凌云白毫茶的深入開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

取自廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所名優(yōu)茶園的凌云白毫及其近似種茶樹(shù)鮮葉，鮮葉內(nèi)含物：水浸出物48.4%、茶多酚24%、咖啡堿5.1%、游離氨基酸3.2%。試驗(yàn)茶園位于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，北回歸線以南，北緯22°左右，海拔100 m以上，全年平均溫度21.0～22.2 ℃，年無(wú)霜期約350 d，土壤pH 5.5～6.5。

1.2 儀器與設(shè)備

6CWD-6型茶葉萎凋槽 南寧市創(chuàng)宇茶葉機(jī)械有限公司；新芳春搖青機(jī) 安溪縣新芳春農(nóng)業(yè)科技有限公司；6CR-25型揉捻機(jī) 浙江武義增榮食品機(jī)械有限公司；6CST-901型殺青機(jī) 泉州長(zhǎng)盛茶葉機(jī)械有限 公司；YX-6CFJ-10B型全自動(dòng)紅茶發(fā)酵機(jī) 福建安溪永興茶葉機(jī)械廠；6CW-80型包球機(jī)、6CWS-75型解塊機(jī) 福建省安溪縣西坪永興農(nóng)業(yè)機(jī)械廠；6CTH型烘干機(jī) 浙江上洋機(jī)械有限公司；茶葉標(biāo)準(zhǔn)審評(píng)用具 上海清友堂實(shí)業(yè)有限公司；固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）手動(dòng)進(jìn)樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭 美國(guó)Supelco公司；7890A-5975C型氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 制茶

選擇凌云白毫及其近似種鮮葉一芽二葉標(biāo)準(zhǔn)鮮葉，參考不同茶類制作標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 32743—2016《白茶加工技術(shù)規(guī)范》、GB/T 39592—2020《黃茶加工技術(shù)規(guī)程》、GB/T 35863—2018《烏龍茶加工技術(shù)規(guī)范》、GB/T 35810—2018《紅茶加工技術(shù)規(guī)范》）和傳統(tǒng)制茶經(jīng)驗(yàn)，分別制作白茶（WT）、黃茶（YT）、烏龍茶（OLT）和紅茶（BT）樣品，每個(gè)樣品制作3 批次，制作流程見(jiàn)表1。

表1 制茶流程Table 1 Manufacturing process of white,oolong,yellow and black tea

1.3.2 香氣成分檢測(cè)

SPME：采用SPME方法提取茶葉香氣物質(zhì)，根據(jù)GB/T 8303—2013《茶磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測(cè)定》中茶試樣制備法，取出粉末茶樣，混勻、磨碎，然后稱取1 g茶樣放入萃取瓶中，萃取溫度120 ℃，保溫20 min，吸附時(shí)間3 min。

GC 條件：Agilent DB-5 ms 毛細(xì)管色譜柱（60 m×250 μm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度270 ℃；升溫程序：40 ℃保持5 min，以15 ℃/min升溫至280 ℃，保持5 min，以15 ℃/min升溫至305 ℃，保持5 min；分流比10∶1，流速2.0 mL/min。

MS條件：電噴霧電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z29～550。

數(shù)據(jù)獲取：由GC-MS分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)在NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)的檢索，篩選匹配度大于80的化合物成分，并依據(jù)相關(guān)資料對(duì)各峰加以確認(rèn)，排除柱流失等干擾化合物，鑒定樣品中的揮發(fā)性香氣成分，分析各組成分相對(duì)含量。

1.3.3 OAV評(píng)價(jià)

采用OAV[19]對(duì)各香氣成分的風(fēng)味貢獻(xiàn)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，按下式計(jì)算：

式中：C為香氣成分含量/%；T為感覺(jué)閾值/（mg/kg）。

當(dāng)OAV＞1時(shí)，定義為關(guān)鍵風(fēng)味成分，該香氣成分對(duì)總體風(fēng)味有直接影響；當(dāng)0.1＜OAV＜1時(shí)，定義為修飾性風(fēng)味成分，該香氣成分對(duì)總體風(fēng)味有修飾作用；當(dāng)OAV＜0.1時(shí)，定義為潛在風(fēng)味成分，該香氣成分對(duì)總體風(fēng)味無(wú)顯著影響。在一定范圍內(nèi)，OAV越大說(shuō)明該香氣成分對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大[20]。

1.3.4 感官審評(píng)

參照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》中各茶類的審評(píng)方法，邀請(qǐng)5 名具備高級(jí)以上專業(yè)技術(shù)資格的評(píng)茶員對(duì)茶樣進(jìn)行審評(píng)，并對(duì)香氣指標(biāo)給出綜合評(píng)語(yǔ)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Microsoft Excel對(duì)GC-MS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，SPSS 19.0比較均值；對(duì)OAV法得出的數(shù)據(jù)于SIMCA 14.1中進(jìn)行PCA和OPLS-DA，采用Origin 2019b軟件進(jìn)行熱圖繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS分析

凌云白毫4 種發(fā)酵茶樣共鑒定出48 種香氣成分，如表2所示?？设b定峰面積占比分別為87.17%（OLT）、87.48%（BT）、89.25%（WT）、89.42%（YT）。依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)將香氣成分劃分為6 類；其中醇類18 種，占總峰面積50.56%（OLT）、36.22%（BT）、34.32%（WT）、32.75%（YT），其中峰占比大于1%的主要醇類物質(zhì)為甲醇、葉醇、苯甲醇、芳樟醇氧化物II、芳樟醇、脫氫芳樟醇、芳樟醇氧化物III、苯乙醇和芳樟醇氧化物IV、橙花醇、橙花叔醇、植物醇等；醛類物質(zhì)9 種，占總峰面積2.02%（OLT）、12.20%（BT）、4.86%（WT）、4.31%（YT），主要醛類物質(zhì)有異戊醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛、N-乙基吡咯-2-甲醛、壬醛等；酯類物質(zhì)2 種，占總峰面積2.61%（OLT）、3.65%（BT）、6.79%（WT）、3.14%（YT），主要物質(zhì)為水楊酸甲酯；酮類物質(zhì)4 種，占總峰面積0%（OLT）、0.41%（BT）、1.90%（WT）、0.70%（YT），無(wú)峰占比大于1%的酮類物質(zhì)；酸類物質(zhì)1 種，占總峰面積0.78%（OLT）、1.19%（BT）、1.84%（WT）、1.59%（YT），主要物質(zhì)為乙酸；碳?xì)浠衔? 種，占總峰面積4.65%（OLT）、1.81%（BT）、2.12%（WT）、0.62%（YT），主要物質(zhì)為羅勒烯異構(gòu)體混合物、α-法尼烯等；其他類物質(zhì)7 種，占總峰面積26.54%（OLT）、32.27%（BT）、37.43%（WT）、46.46%（YT），主要物質(zhì)為二甲基硫、2-正戊基呋喃、吲哚和咖啡因。

表2 4 種凌云白毫發(fā)酵茶香氣成分及相對(duì)含量（n=3）Table 2 Relative contents of aroma compounds in four kinds of fermented Lingyun Baihao tea (n=3)

2.2 香氣評(píng)價(jià)

香氣物質(zhì)對(duì)整體香味的貢獻(xiàn)度主要取決于其含量和閾值，可由OAV進(jìn)行表征，凌云白毫發(fā)酵茶的OAV見(jiàn) 表3。烏龍茶組（OLT）關(guān)鍵風(fēng)味組分（OAV＞1）為芳樟醇，紅茶組（BT）為芳樟醇、2-甲基丁醛和壬醛，白茶組（WT）為芳樟醇、β-紫羅蘭酮、茉莉酮和異戊醛，黃茶組（YT）為芳樟醇。芳樟醇在各組凌云白毫發(fā)酵茶中都占據(jù)主導(dǎo)地位，以發(fā)酵度較高的紅茶最高，達(dá)到12.60，Tadakazu等[23]將我國(guó)紅茶按照芳樟醇和香葉醇的比例分為3 類，以芳樟醇占主導(dǎo)的為其中一類（如云南紅茶），凌云白毫茶是親源上與云南大葉種相近的大葉品種，可歸為此類，芳樟醇是構(gòu)成凌云白毫茶馥郁“品種香”的主要物質(zhì)之一。除芳樟醇外，凌云白毫紅茶的關(guān)鍵風(fēng)味組分還有2-甲基丁醛和壬醛，白茶有β-紫羅蘭酮（紫羅蘭香味）、茉莉酮和異戊醛，各茶類間的關(guān)鍵和修飾性風(fēng)味組分和OAV存在顯著差異，和搖青、發(fā)酵等加工工藝不同有密切聯(lián)系，構(gòu)成了各茶類的特色香氣，通過(guò)感官審評(píng)（表4）可以感受到不同凌云白毫發(fā)酵茶香氣的主觀差異。

表3 香氣成分的OAV分析Table 3 OAVs of aroma compounds in fermented Lingyun Baihao tea

表4 感官審評(píng)Table 4 Results of sensory aroma evaluation

凌云白毫4 種發(fā)酵茶樣品共同的關(guān)鍵及修飾性風(fēng)味組分（OAV＞0.1）為芳樟醇（甜嫩花清香）、異戊醛（青草氣和果子香味）、2-甲基丁醛（咖啡香和烘烤香）、苯乙醛（水果甜香）和二甲基硫（青果香），共同構(gòu)成了凌云白毫發(fā)酵茶的品種香氣。制作工藝及發(fā)酵程度的差異產(chǎn)生了不同的特征香氣，如烏龍茶樣中的脫氫芳樟醇（花果香）、吲哚（橙子和茉莉花香）呈現(xiàn)的特色花香；紅茶樣中的壬醛（玫瑰、柑橘等香氣）、異丁醛、己醛（青草及蘋果香味）、2-正戊基呋喃（蔬菜香味）、苯乙醇（玫瑰香）、茉莉酮（清甜香）呈現(xiàn)的濃甜香和烘焙香；白茶樣中的β-紫羅蘭酮、茉莉酮（清甜香）、壬醛（玫瑰、柑橘等香氣）、2-正戊基呋喃（蔬菜香味）、水楊酸甲酯（冬青葉香）呈現(xiàn)的清甜香和青草氣息；黃茶樣中的茉莉酮（清甜香）、異丁醛、2-正戊基呋喃、苯乙醇（玫瑰香）呈現(xiàn)的花果香等。在GC-MS檢測(cè)中一些含量較高的香氣物質(zhì)，如咖啡因、甲醇、苯甲醇、橙花醇、橙花叔醇等，因其閾值較高，普通情況下難以被嗅覺(jué)察覺(jué)和識(shí)別，所以歸為潛在風(fēng)味組分。

2.3 PCA結(jié)果

對(duì)OAV法篩選出的共15 個(gè)關(guān)鍵風(fēng)味組分及修飾性風(fēng)味組分進(jìn)行PCA，生成5 個(gè)PC，驗(yàn)證Significance都為R1，模型累計(jì)解釋率（cum）為0.984，整體預(yù)測(cè)能力Q2（cum）為0.846，表明模型的擬合度高，具備較好的預(yù)測(cè)能力。PC1～5解釋率分別為0.493、0.315、0.104、0.058，每個(gè)PC預(yù)測(cè)能力Q2分別為0.186、0.409、0.201、0.489、0.217；PC1、PC2累計(jì)解釋率（cum）為0.808，Q2（cum）為0.519，PC1～3累計(jì)解釋率（cum）為0.912，Q2（cum）為0.616，二維、三維得分圖見(jiàn)圖1，各實(shí)驗(yàn)組間都能實(shí)現(xiàn)較好地區(qū)分。

圖1 PCA二維散點(diǎn)圖（A）和三維散點(diǎn)圖（B）Fig.1 Two-dimensional (A) and three-dimensional (B) scatter plots of PCA

載荷因子是PCA中重要變量貢獻(xiàn)的集合，反映了各香氣物質(zhì)對(duì)主成分負(fù)荷的相對(duì)大小和作用方向，可以顯示具體變量對(duì)主成分的貢獻(xiàn)情況，擬合形成p[1]、p[2]的相關(guān)性載荷圖（圖2），p[1]中脫氫芳樟醇（0.300）和吲哚（0.299）具有較大正系數(shù)，芳樟醇（-0.350）、苯乙醛（-0.324）、二甲基丁醛（-0.319）、異戊醛（-0.308）、異丁醛（-0.297）、壬醛（-0.287）、己醛（-0.284）、苯乙醇（-0.252）、2-正戊基呋喃（-0.206）等具有較大的負(fù)系數(shù)；p[2]中二甲基硫（0.395）、β-紫羅蘭酮（0.393）、2-正戊基呋喃（0.366）、水楊酸甲酯（0.328）、茉莉酮（0.326）等具有較大的正系數(shù)，己醛（-0.252）、苯乙醇（-0.227）、吲哚（-0.219）、脫氫芳樟醇（-0.218）等具有較大的負(fù)系數(shù)，香氣成分在p[1]、p[2]坐標(biāo)上正相關(guān)性強(qiáng)的變量聚合在一起，相關(guān)性相反的變量在縱軸兩側(cè)分布。

圖2 模型因子載荷圖Fig.2 Loading plot of PCA

2.4 OPLS-DA結(jié)果

對(duì)各組香氣成分?jǐn)?shù)據(jù)帕累托標(biāo)度化（Pareto scaling，Par）后進(jìn)行OPLS-DA[24-25]，選取變量投影重要度（variable importance for the projection，VIP）預(yù)測(cè)值大于1 的點(diǎn)為兩組間的差異成分，見(jiàn)圖3。所有組間在假設(shè)驗(yàn)證次數(shù)為200 次前提下，所有模型的累計(jì)方差R2與累計(jì)交叉有效性Q2值都低于最右側(cè)的值，且回歸線斜率大于1，說(shuō)明模型擬合良好。

圖3 組間VIP預(yù)測(cè)值分布散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter plot of VIP prediction between groups

OLT與BT組間R2（cum）=0.988，Q2（cum）=0.993，兩組間能很好地區(qū)分，VIP值大于1的變量有芳樟醇（2.67）、異戊醇（1.74）、2-甲基丁醛（1.05），為O LT 組與B T 組間的差異成分。O LT 與W T 組間R2（cum）=0.890，Q2（cum）=0.982，兩組間能很好區(qū)分，VIP值大于1的變量為芳樟醇（2.42）和β-紫羅蘭酮（2.11），為OLT與WT組間的差異成分。OLT與YT組間R2（cum）=0.898，Q2（cum）=0.959，兩組間能很好區(qū)分，VIP值大于1的變量為芳樟醇（2.91）和茉莉酮（1.04），為OLT與YT組間的差異成分。BT與WT組間R2（cum）=0.813，Q2（cum）=0.954，兩組間能很好區(qū)分，VIP值大于1的變量為β-紫羅蘭酮（2.24）、異戊醛（1.76）、芳樟醇（1.28）和2-甲基丁醛（1.02），為BT與WT組間的差異成分。BT與YT組間R2（cum）=0.945，Q2（cum）=0.992，兩組間能很好區(qū)分，VIP值大于1的變量為異戊醛（2.02）、芳樟醇（1.96）、壬醛（1.14）和2-甲基丁醛（1.12），為BT與YT組間的差異成分。WT與YT組間R2（cum）=0.740，Q2（cum）=0.941，兩組間能較好區(qū)分，VIP值大于1的變量為β-紫羅蘭酮（2.70）和芳樟醇（1.53），為BT與YT組間的差異成分。

2.5 層次聚類分析

選取凌云白毫發(fā)酵茶OAV大于0.1的15 種香氣成分，繪制聚類熱圖（圖4），格子顏色代表OAV大小，由紅到藍(lán)代表由高到低。由聚類分析可將香氣成分分為3 類：I類包含吲哚、脫氫芳樟醇；II類包含芳樟醇、壬醛、苯乙醛、己醛、2-甲基丁醛、異戊醛、苯乙醇和異丁醛；III類包含茉莉酮、β-紫羅蘭酮、水楊酸甲酯、2-正戊基呋喃和二甲基硫。I類香氣物質(zhì)在OLT組中表現(xiàn)突出，吲哚和脫氫芳樟醇主要表現(xiàn)為橙香、茉莉花香，構(gòu)成了凌云白毫烏龍茶的主要呈香特色；II類香氣物質(zhì)在BT組中表現(xiàn)突出，香氣表現(xiàn)主要為甜香、咖啡香、玫瑰花香、蘋果香，構(gòu)成了凌云白毫紅茶的香氣特點(diǎn)，是深度酵度和適度烘焙的結(jié)果；III類香氣物質(zhì)在WT組中表現(xiàn)突出，香氣表現(xiàn)主要為清香、青果香、木香、冬青葉香，是凌云白毫白茶的香氣特點(diǎn)，與感官評(píng)價(jià)中白茶帶有的青草氣息相吻合；YT組的主要呈香物質(zhì)不均勻分布在II、III類，主要香氣物質(zhì)表現(xiàn)為青果香、玫瑰花香和清甜香，是凌云白毫黃茶的呈香特點(diǎn)。

圖4 15 種關(guān)鍵香氣成分分布熱圖Fig.4 Heatmap of the distribution of 15 key aroma components

3 討論

3.1 凌云白毫茶香氣成分分析與特征評(píng)價(jià)

目前對(duì)凌云白毫茶的香氣研究中，多是對(duì)其進(jìn)行感官描述[17-18]，僅田甜等[16]對(duì)3 個(gè)季節(jié)的凌云白毫綠茶進(jìn)行測(cè)定，鑒定出37 種香氣成分，9 種主要香氣成分，主要香氣成分中芳樟醇、異丁醛、異戊醛、壬醛、二甲基硫、吲哚在本研究中也有檢出，香葉醇、L-薄荷醇、乙酸乙酯在本研究中未檢出，研究認(rèn)為上述9 種主要香氣成分構(gòu)成了廣西凌云白毫綠茶清新、濃醇鮮爽、回味清甘的獨(dú)特香氣風(fēng)味，β-紫羅蘭酮、己醛、芳樟醇對(duì)形成凌云白毫綠茶的板栗香有一定貢獻(xiàn)作用。

而本研究認(rèn)為，芳樟醇、異戊醛、2-甲基丁醛、苯乙醛和二甲基硫共同構(gòu)成了凌云白毫發(fā)酵茶的香氣基調(diào)，部分特殊香氣物質(zhì)是形成各茶類香氣特征的主要因素之一。凌云白毫烏龍茶中脫氫芳樟醇、吲哚對(duì)其茉莉花香有一定貢獻(xiàn)，與烏龍茶獨(dú)特的做青工藝有關(guān)，這與鐘秋生等[26]對(duì)“春閨”烏龍茶香氣特征的研究結(jié)果類似；凌云白毫紅茶中壬醛、異丁醛、己醛、2-正戊基呋喃、苯乙醇、茉莉酮對(duì)其甜香、咖啡香、玫瑰花香和蘋果香有一定貢獻(xiàn)，這與陽(yáng)景陽(yáng)等[27-28]研究‘桂熱2號(hào)’紅茶呈現(xiàn)花果甜香的香氣物質(zhì)部分吻合，‘桂熱2號(hào)’是凌云群體種通過(guò)系統(tǒng)選育的優(yōu)良品種，與凌云白毫茶樹(shù)有緊密的親緣關(guān)系，并且紅茶進(jìn)行了充分的發(fā)酵，容易產(chǎn)生相似的花果甜香特征；凌云白毫白茶中的β-紫羅蘭酮、茉莉酮、壬醛、2-正戊基呋喃、水楊酸甲酯對(duì)其清香、青果香、木香、冬青葉香有一定貢獻(xiàn)，白茶重萎凋且發(fā)酵程度較輕，青草氣息重于經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵的茶類；凌云白毫黃茶中的茉莉酮、異丁醛、2-正戊基呋喃、苯乙醇對(duì)其青果香、玫瑰花香、清甜香有一定貢獻(xiàn)，與其特殊的悶黃工藝有關(guān)。凌云白毫各茶類間香氣組成結(jié)構(gòu)與相對(duì)含量有顯著差異，可見(jiàn)制茶工藝及發(fā)酵程度對(duì)凌云白毫茶的香氣特征有重要影響。

3.2 OAV法結(jié)合PCA、OPLS-DA對(duì)茶葉香氣特征的客觀判斷

毛世紅[29]分析了川紅工夫（紅茶）的香氣成分，得出OAV較高物質(zhì)為β-紫羅蘭酮、2-甲基丁醛、芳樟醇、苯乙醛、香茅醇和香葉醇，并認(rèn)為香氣感官品質(zhì)控制的領(lǐng)域存在著“二八定律”，即20%的香氣成分決定了整體香氣品質(zhì)的80%，這與本次凌云白毫發(fā)酵茶的香氣OAV結(jié)果部分相似。茶葉風(fēng)味作為一種“感覺(jué)-心理”現(xiàn)象，與儀器檢測(cè)不同，人類在嗅聞過(guò)程中前后的香氣分子之間可能存在協(xié)同、掩蔽、對(duì)比等多種效應(yīng)的影響，OAV法更能反映人體真實(shí)感受，在茶葉領(lǐng)域具有很高的參考價(jià)值，也被應(yīng)用于其他食品香氣研究[7,30-33]。

田甜等[16]的研究使用香氣數(shù)據(jù)建立PLS-DA模型將3 個(gè)季節(jié)的茶樣有效區(qū)分，分析得到12 種關(guān)鍵差異化合物；馬林龍等[24]通過(guò)對(duì)6 個(gè)茶樹(shù)品系所制綠茶香氣成分進(jìn)行OAV、PCA和OPLS-DA，得到OAV大于1的9 種香氣成分（芳樟醇、癸醛、二甲基硫、β-紫羅蘭酮、香葉醇、壬醛、庚醛、(E)-2-壬烯醛、(Z)-己酸-3-己烯酯），將GC-MS數(shù)據(jù)通過(guò)OPLS-DA出19 個(gè)區(qū)分所測(cè)樣品的關(guān)鍵差異香氣成分。但本研究與上述兩項(xiàng)研究的不同之處在于：在進(jìn)行PCA和OPLS-DA前先對(duì)GC-MS數(shù)據(jù)進(jìn)行OAV比較，剔除OAV小于0.1的成分，包括含量較高（如甲醇、橙花叔醇、葉醇、咖啡因）但OAV較低的成分也被剔除，可減少該成分因素對(duì)后續(xù)分析的干擾，從而更準(zhǔn)確地分析出茶葉風(fēng)味的主要組成。篩選出關(guān)鍵風(fēng)味組分后，采用PCA和OPLS-DA建立和驗(yàn)證判別模型，最終達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行判別分類的目的，此方法已在飲料領(lǐng)域有所運(yùn)用[34]，可行性較高。本研究樣品能被明顯區(qū)分，OPLS-DA模型擬合度高，通過(guò)VIP值大于1可找到關(guān)鍵差異成分，烏龍茶和紅茶間關(guān)鍵差異成分為芳樟醇、異戊醇、2-甲基丁醛，烏龍茶和白茶為芳樟醇和β-紫羅蘭酮，烏龍茶和黃茶為芳樟醇和茉莉酮，紅茶與白茶為β-紫羅蘭酮、異戊醛、芳樟醇和2-甲基丁醛，紅茶和黃茶為異戊醛、芳樟醇、壬醛和2-甲基丁醛，白茶與黃茶為β-紫羅蘭酮和芳樟醇。所得關(guān)鍵風(fēng)味組分及差異成分的呈香情況與感官審評(píng)結(jié)果基本相符，具備參考價(jià)值。

本研究對(duì)凌云白毫4 種發(fā)酵茶的香氣組成進(jìn)行了主成分和差異分析，后續(xù)將豐富樣本容量，繼續(xù)通過(guò)OAV法結(jié)合PCA、OPLS-DA、聚類等分析方法綜合探討凌云白毫茶與其他代表性品種發(fā)酵茶的香氣差異，進(jìn)一步研究茶葉發(fā)酵和關(guān)鍵加工工藝過(guò)程中特征香氣的產(chǎn)生機(jī)理和途徑。

4 結(jié)論

4 種凌云白毫發(fā)酵茶樣共鑒定出48 種香氣成分，GC-MS結(jié)果占比較高的物質(zhì)有甲醇、二甲基硫、苯甲醛、苯甲醛、芳樟醇氧化物II、芳樟醇、壬醛、脫氫芳樟醇、芳樟醇氧化物III、苯乙醇、芳樟醇氧化物IV、水楊酸甲酯、橙花醇、橙花叔醇、吲哚、α-法尼烯、咖啡因等。通過(guò)OAV法篩選出對(duì)香氣貢獻(xiàn)度高的15 種香氣成分，關(guān)鍵風(fēng)味組分（OAV＞1）有芳樟醇、2-甲基丁醛、異戊醛、壬醛、茉莉酮和β-紫羅蘭酮，修飾性風(fēng)味組分（OAV＞0.1）有二甲基硫、異丁醛、己醛、脫氫芳樟醇、苯乙醛、2-正戊基呋喃、苯乙醇、水楊酸甲酯和吲哚。將15 個(gè)貢獻(xiàn)度高的香氣成分進(jìn)行PCA，生成模型的擬合度高（（cum）=0.984；Q2（cum）=0.846），能通過(guò)OAV數(shù)據(jù)有效區(qū)分凌云白毫茶制茶類別。OPLS-DA表明，各組樣品間能實(shí)現(xiàn)很好區(qū)分（（cum）＞0.7，Q2（cum）＞0.9），以VIP值大于1為標(biāo)準(zhǔn)，OLT組與BT組差異成分為芳樟醇、異戊醇和2-甲基丁醛；OLT組與WT組差異成分為芳樟醇和β-紫羅蘭酮；OLT組與YT組差異成分為芳樟醇和茉莉酮；BT組與WT組差異成分為β-紫羅蘭酮、異戊醛、芳樟醇和2-甲基丁醛；BT組與YT組差異成分為異戊醛、芳樟醇、壬醛和2-甲基丁醛；WT組與YT組差異成分為β-紫羅蘭酮和芳樟醇。層次聚類分析表明，可將15 種香氣成分分為3 類，烏龍茶組香氣表現(xiàn)為橙香和茉莉花香（I類）；紅茶組香氣表現(xiàn)為甜香、咖啡香、玫瑰花香和蘋果香（II類）；白茶組中香氣表現(xiàn)為清香、青果香、木香、冬青葉香（III類）；黃茶組香氣表現(xiàn)為青果香、玫瑰花香和清甜香（II、III類）。

本研究運(yùn)用OAV法處理GC-MS數(shù)據(jù)，去除GC-MS相對(duì)含量高但OAV低的成分，可更加精準(zhǔn)地找到對(duì)人體嗅覺(jué)貢獻(xiàn)度大的香氣組分，再結(jié)合PCA、OPLS-DA和聚類分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同制茶工藝茶葉的區(qū)分和聚類，分析所得各茶類的香氣特點(diǎn)與感官審評(píng)的香氣評(píng)價(jià)相吻合。研究結(jié)果可為凌云白毫多茶類的深入開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)，并且研究方法可以運(yùn)用于各種與香氣相關(guān)的領(lǐng)域。