不同貯藏年份政和白茶的香氣特征與揮發(fā)性成分分析

黃維，張靈枝，張嘉琳，林馥茗，榮杰峰，肖春燕，岳鵬航，余華珠，孫威江*，黃艷*

不同貯藏年份政和白茶的香氣特征與揮發(fā)性成分分析

黃維1,2，張靈枝1,2，張嘉琳1,2，林馥茗2,3，榮杰峰4，肖春燕1,2，岳鵬航3，余華珠5，孫威江1,2*，黃艷2,3*

1. 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2. 海峽兩岸特色作物安全生產(chǎn)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 福州 350002； 3. 福建農(nóng)林大學(xué)安溪茶學(xué)院，福建 泉州 362400；4. 泉州海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心，福建 泉州 362000； 5. 政和縣茶業(yè)發(fā)展中心，福建 南平 353600

為探究不同貯藏年份政和白茶的香氣特征，采用定量描述分析結(jié)合頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對貯藏0、5、10、15年的政和白牡丹白茶（分別編號BMD0、BMD5、BMD10和BMD15）的香氣特征與揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明，不同貯藏年份政和白牡丹的香氣特征差異明顯，BMD0以毫香、清香、甜香、花香為主，隨貯藏時間延長，毫香、清香、甜香、花香減弱，陳香、木香增強。不同貯藏年份的政和白牡丹共檢測出66種揮發(fā)性成分，以醇類、酯類、酸類為主，BMD0和BMD5醇類含量較高，BMD10和BMD15酯類含量較高，隨貯藏年份增加，揮發(fā)性成分總量顯著降低，相對含量的組成與占比變化顯著。所建立的正交偏最小二乘判別分析模型，可將不同貯藏年份政和白牡丹進(jìn)行有效區(qū)分，分別以相對香氣活性值（Relative odor activity value，rOAV）＞1、變量投影重要性（Variable important for the projection，VIP）＞1為依據(jù)，篩選出14種和30種差異揮發(fā)性成分；以rOAV＞1且VIP＞1為依據(jù)，篩選出-紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮、反式-橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醛、-亞麻酸共6種關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分。本研究為白茶科學(xué)儲藏、陳年白茶風(fēng)味解析提供理論參考與依據(jù)。

政和白茶；白牡丹；貯藏年份；揮發(fā)性成分；相對香氣活性值

白茶是我國六大茶類之一，主產(chǎn)于福建省福鼎、政和等地，因其香氣鮮嫩清純、毫香明顯，滋味清鮮純爽、毫味顯而備受贊譽[1]。白茶共有白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉4個花色等級，其中白牡丹的產(chǎn)量及其香氣成分含量最高[2-3]。

白茶香氣特征主要為清香、花香、果香和甜香[4]，貯藏時間對白茶香氣具有重要影響[5]。研究表明，醇類、碳?xì)漕?、酯類和酮類物質(zhì)是白牡丹主要香氣類型[6]，未貯藏白茶主要揮發(fā)性化合物有苯甲醛、苯乙醛、香葉醇、芳樟醇及其氧化物、反式--紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮等[4,7]。研究表明，醛類和醇類是未貯藏白茶最豐富的揮發(fā)性化合物，高比例的醛類和醇類是未貯藏白茶香氣特征的基礎(chǔ)[4,8]。Wang等[5]研究表明，醇類、酯類和醛類是福鼎地區(qū)緊壓白茶最豐富的揮發(fā)性化合物。隨貯藏時間延長，白茶香氣發(fā)生顯著變化，香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、橙花醇、水楊酸甲酯等成分含量下降，2-甲基萘、柏樹烯等多種不飽和烯烴增加，香氣特征逐漸由清香、花香、果香和甜香轉(zhuǎn)化為陳香、木香、藥香、蜜香、棗香和梅子香[5,9-10]。丁玎[11]研究發(fā)現(xiàn)，福鼎白茶在短期儲藏（0～3年）過程中，茶葉中的醛類、酮類含量增加，醇類含量減少，而儲藏至20年時呈相反趨勢。

政和白茶是中國地理標(biāo)志產(chǎn)品，其品質(zhì)獨特，茶界泰斗張?zhí)旄Ｙ澴u“形、色、香、味獨珍”[12]。當(dāng)前對陳年白茶的研究主要集中在福鼎白茶，政和白茶的相關(guān)研究鮮見報道。因此，本研究選取32份貯藏0、5、10、15年的一級政和白牡丹樣品，通過感官審評、定量描述分析（Quantitative descriptive analysis，QDA）、頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）技術(shù)，結(jié)合相對香氣活性值（Relative odor activity value，rOAV）、正交偏最小二乘判別分析（Orthogonal partial least-squares discrimination analysis，OPLS-DA）模型等多元統(tǒng)計分析方法，探究不同貯藏年份政和白牡丹香氣特征，明確年份相關(guān)的揮發(fā)性成分，揭示與年份相關(guān)的差異性成分，旨在為陳年白茶科學(xué)貯藏、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定等提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試樣品來自福建省南平市政和縣，以福安大白茶為原料、采用相同工藝制作而成，等級均為一級，自然存放。于2021年10月在白茶生產(chǎn)企業(yè)收集庫存樣品，邀請7個國家一級評茶師根據(jù)GB/T 22109—2008《地理標(biāo)志產(chǎn)品政和白茶》、GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》、T/CSTEA 00021—2021《老白茶》進(jìn)行感官審評，核實貯藏年份，最終確定32份樣品，其中貯藏0年（BMD0）樣品10份，貯藏5年（BMD5）樣品10份，貯藏10年（BMD10）樣品8份，貯藏15年（BMD15）樣品4份，樣品采集后于–20?℃下保存。

癸酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%）和C7～C40正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品購自美國Sigma公司，純凈水購自杭州娃哈哈集團有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

高速粉碎機，上海鼎廣機械設(shè)備有限公司；CF-1茶葉篩分機，上海嘉定糧油儀器有限公司；BSA124S電子天平，德國Sartorius公司；手動SPME進(jìn)樣器、65?μm PDMS/DVB萃取頭，美國Supeclo公司；DB-5MS毛細(xì)管色譜柱（30?m×0.25?mm×0.25?μm），美國Agilent公司；TRACE1300-ISQ7000氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），美國Thermo公司；加熱磁力攪拌器、MS 3 basic圓周振蕩器，德國IKA公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 感官審評與定量描述分析

定量描述分析是一種有效的描述型感官分析方法，可應(yīng)用于評定茶葉的香氣、滋味等[13]。參照GB/T 16861—1997《感官分析通過多元分析方法鑒定和選擇用于建立感官剖面的描述詞》和Hao等[14]的方法并稍作修改，由8名專業(yè)茶葉審評人員（3男5女）根據(jù)GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》進(jìn)行感官審評，采用評語進(jìn)行香氣品質(zhì)評價，根據(jù)感官審評結(jié)果整理描述詞，依據(jù)公式（1）計算各描述詞的幾何平均值，根據(jù)值從高到低篩選出毫香、花香、清香、甜香、陳香、木香6個香氣描述詞。隨后，按感官審評方法重新沖泡茶葉，用0～5評價每個樣品的強度，其中0=沒感覺，1=弱，2=稍弱，3=平均，4=稍強，5=強。每個樣品重復(fù)3次，強度值取平均值。

式中，為各香氣描述詞的幾何平均值；為描述詞實際被述及的次數(shù)占該描述詞所有可能被述及總次數(shù)的百分率；為評價小組實際給出的1個描述詞的強度和占該描述詞最大可能所得強度的百分率。

1.3.2 樣品制備

根據(jù)GB/T 8303—2013《茶磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測定》方法將茶葉樣品磨碎，過40目篩。

1.3.3 揮發(fā)性成分測定

揮發(fā)性成分的萃?。壕_稱取1?g茶粉于20?mL進(jìn)樣瓶中，加入5?mL 100?℃水和30?μL癸酸乙酯，振蕩20?s，于70?℃平衡10?min，推出萃取頭于茶樣上方1?cm吸附40?min，解吸附5?min。萃取頭在萃取前后分別老化5?min。重復(fù)3次。

氣相色譜（GC）條件：載氣為99.999%氦氣，恒流流速1.0?mL·min-1，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度為250?℃。升溫程序：起始柱溫50?℃，保持5?min，以5?℃·min-1升至210?℃，保持3?min，以15?℃·min-1升至230?℃，保持5?min。

質(zhì)譜（MS）條件：電離模式為電子轟擊離子源（EI），電離能量70?eV，離子原、四極桿、質(zhì)譜接口溫度分別為230、150、280?℃，掃描范圍40～500?aum。

1.3.4 保留指數(shù)（Retention index，RI）的計算

取C7～C40飽和正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品，按照1.3.3章節(jié)中氣相色譜和質(zhì)譜的條件進(jìn)行檢測，測得各飽和正構(gòu)烷烴的保留時間，參考Dool等[15]的方法計算各揮發(fā)性成分的保留指數(shù)。

1.3.5 揮發(fā)性成分的定性定量分析和rOAV計算

定性分析：與NIST 14.1 Wiley 7質(zhì)譜庫匹配，并將保留指數(shù)與NIST在線數(shù)據(jù)庫（https:// webbook.nist.gov/chemistry）中的參考值進(jìn)行匹配，依據(jù)匹配度≥85%、保留指數(shù)偏差≤20，結(jié)合CAS號及相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行定性[16]。

揮發(fā)性成分的相對定量（A）參照文獻(xiàn)[8]的方法計算，單位為μg·kg-1。

式中，M為揮發(fā)性成分峰面積；M為內(nèi)標(biāo)峰面積；為測定茶葉樣品的質(zhì)量，g；0.258?6為加入30?μL內(nèi)標(biāo)溶液后癸酸乙酯內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量，μg。

rOAV為香氣成分的含量與閾值之比[17-18]，計算方法如下：

式中，C為香氣成分的相對含量，μg·kg-1；T為香氣成分的氣味閾值，μg·kg-1。

1.4 數(shù)據(jù)分析

揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)據(jù)分析、百分比堆積圖、雷達(dá)圖繪制使用Excel 2019軟件，單因素方差分析、相關(guān)性分析使用SPSS 26.0軟件，韋恩圖采用在線網(wǎng)站（www.omicstudio.cn/tool/6）繪制，熱圖及相關(guān)性圖繪制使用TBtools軟件，OPLS-DA使用SIMCA 14.1軟件，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)圖繪制使用Cytoscape 3.9.1軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏年份政和白牡丹香氣特征分析

感官審評與QDA結(jié)果表明（圖1），不同貯藏年份政和白牡丹香氣特征差異明顯，BMD0以毫香、清香、甜香、花香為主，BMD5以陳香為主，BMD10和BMD15以陳香、木香為主。隨貯藏年份增加，政和白牡丹毫香、清香、花香減弱，陳香和木香增強。

2.2 不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分組成與含量分析

2.2.1 揮發(fā)性成分組成分析

采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對32份不同貯藏年份政和白牡丹樣品進(jìn)行揮發(fā)性成分及相對含量鑒定分析。如表1所示，32份樣品中共鑒定出66種揮發(fā)性成分，包括20種酯類，13種醇類，10種酸類，9種酮類，8種其他類，6種醛類。其中，BMD0、BMD5、BMD10、BMD15分別鑒定出45、41、41、49種揮發(fā)性成分，有26種揮發(fā)性成分為共有成分（圖2A）。

不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分組成及種類基本一致（圖2B），對揮發(fā)性成分進(jìn)行歸類分析，醇類（25.67%～57.31%）、酯類（27.88%～41.89%）、酸類（6.43%～19.99%）相對含量較高，占揮發(fā)性總量的85.14%～91.63%，是主要揮發(fā)性成分種類。BMD0和BMD5的醇類含量較高，BMD10和BMD15的酯類含量較高。隨貯藏年份增加，政和白牡丹不同種類揮發(fā)性成分相對含量的占比發(fā)生明顯變化（圖2B），醇類占比隨貯藏年份增加逐漸下降，BMD15較BMD0下降55.21%；酯類與酸類呈現(xiàn)相同趨勢，貯藏0～10年占比逐漸上升，增幅分別達(dá)50.22%和210.84%，貯藏15年后略有下降；酮類占比隨貯藏年份增加逐漸上升，BMD15較BMD0上升84.88%；醛類與其他類占比則呈現(xiàn)波動性變化。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn)，醇類和酯類是白茶主要揮發(fā)性成分，與本研究結(jié)果較為一致，但本研究與劉琳燕[20]和丁玎[11]的研究結(jié)果不一致，可能是由于茶葉產(chǎn)地、取樣方式不同造成的。

圖1 不同貯藏年份政和白牡丹香氣特征雷達(dá)圖

表1 不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分

注：“—”表示該成分未檢測出；表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同行不同字母表示不同處理間差異顯著（<0.05）

Note: "—" indicates that the component was not detected. Values in the table are means±standard deviation. Different letters in the same row indicate significant differences between treatments (<0.05)

續(xù)表1-1

揮發(fā)性成分Volatile componentsCAS號CAS No.保留指數(shù)RI分子式Molecular formula呈味特性O(shè)dor description相對含量Relative content/μg·kg-1 BMD0BMD5BMD10BMD15 酯類Esters香葉酸甲酯1189-09-91?315C11H18O2蠟香、花果香62.71±10.80a——— 十四酸乙酯124-06-11?792C16H32O2—34.66±13.08a——37.31±9.16a 9-十六碳烯酸乙酯54546-22-41?964C18H34O2—15.56±7.63a6.38±2.27b—— 甘油亞麻酸酯18465-99-12?208C21H36O4—0.65±0.35a0.45±0.20ab0.81±0.56a— 2,3-二羥基丙酯3820-67-5920C19H17ClN2O4——4.09±2.64a—— (-)-二氫乙酸香芹酯20777-39-31?286C12H20O2——7.56±2.40a—9.34±3.29a 總和2?857.61±916.36a1?246.10±253.88b2?170.14±564.80a2?273.05±472.20a 酸類Acids棕櫚酸57-10-31?958C16H32O2輕微脂肪香、蠟香411.39±210.04b522.33±129.97b783.19±267.92a834.47±161.03a 香葉酸4698-08-21?347C10H16O2辛味、青氣148.33±85.02a90.62±36.21a84.62±33.94a135.10±66.18a 亞油酸60-33-32?128C18H32O2—56.80±41.69a54.28±25.87a84.42±12.39a74.77±28.29a 油酸112-80-12?129C18H34O2輕微脂肪香、蠟香0.76±0.75a2.55±6.78a2.25±2.22a2.62±2.93a 胍乙酸352-97-61?255C3H7N3O2—4.02±2.59a——— 順-8,11,14-二十碳三烯酸1783-84-2946C20H34O2—0.82±0.32a——— 順-3-辛基-環(huán)氧乙烷辛酸24560-98-31?611C18H34O3———2.79±1.83a2.08±0.46a α-亞麻酸463-40-12?133C18H30O2—37.07±27.17a—49.56±6.69a43.46±19.32a 辛酸124-07-21?175C8H16O2———27.97±17.59a— (2E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸4613-38-11?347C10H16O2———1.08±0.25a— 總和659.20±354.58b669.79±170.02b1?035.89±302.82a1?092.51±226.33a 酮類Ketonesβ-紫羅蘭酮環(huán)氧化合物23267-57-41?476C13H20O2果香、甜香、木香130.25±41.98a60.56±11.94b53.5±19.02b55.9±6.74b 植酮502-69-21?839C18H36O脂肪香、藥香、木香107.03±33.12c162.03±57.18b228.67±37.06a266.74±28.54a 六氫假紫羅酮1604-34-81?398C13H26O—22.93±8.59a8.22±3.47b17.93±3.50a19.68±2.30a α-紫羅蘭酮127-41-31?416C13H20O紫羅蘭花香、果香、木香50.72±16.66a21.53±10.09b—30.85±11.35b 茉莉酮488-10-81?386C11H16O果香，甜香67.99±54.44a24.65±6.14b—— β-紫羅蘭酮14901-07-61?473C13H20O紫羅蘭花香、果香167.75±52.54a—60.54±6.22c93.81±13.44b 2-十五烷酮2345-28-01?608C15H30O青味24.04±6.27a——— 香葉基丙酮3796-70-11?444C13H22O玫瑰花香、果香、甜香—23.69±11.64c31.21±1.41b42.52±5.53a 二氫-β-紫羅蘭酮1203-08-31?421C13H18O———49.1±26.74b73.11±17.64a 總和570.70±172.21a300.67±91.97c440.96±67.39b582.61±64.92a 醛類Aldehydes香葉醛141-27-51?259C10H16O—109.61±40.18a——— 2-丁基-2-辛烯醛13019-16-41?365C12H22O甜香、脂肪香31.83±10.61a——— 椰子醛104-61-01?353C9H16O2—27.21±7.54b32.38±7.32b48.83±29.61a38.71±6.22ab 苯甲醛100-52-7955C7H6O杏仁香、甜香、果香—12.48±5.37a17.62±2.83a16.54±9.60a

續(xù)表1-2

揮發(fā)性成分Volatile componentsCAS號CAS No.保留指數(shù)RI分子式Molecular formula呈味特性O(shè)dor description相對含量Relative content/μg·kg-1 BMD0BMD5BMD10BMD15 醛類Aldehydes苯乙醛122-78-11?047C8H8O清香、甜香、玉簪花香—36.01±17.02a—38.79±4.65a 可卡醛21834-92-41?680C13H16O苦可可、堅果香、甜香———17.31±1.73a 總和168.65±54.96a80.86±25.49bc66.44±25.88c111.35±13.548b 其他類OthersΔ-杜松烯483-76-11?512C15H24藥香、木香54.98±16.22a35.00±16.85b23.54±17.17b19.6±0.90b 新植二烯504-96-11?877C20H38清香39.66±16.63a15.69±6.82b12.37±6.77b16.78±1.97b 卡丁二烯29837-12-51?518C15H24果香24.31±7.32a——— 2,2',5,5'-四甲基聯(lián)苯基3075-84-11?677C16H18——3.14±1.16a3.21±1.54a1.67±0.44b 2-N-辛基呋喃4179-38-81?736C12H20O——27.75±9.30a33.78±10.66a26.59±4.62a 卡達(dá)萘483-78-31?668C15H18———16.05±13.22a12.39±1.14a 十三烷629-50-51?294C13H28————65.66±23.14a 6-甲基十八烷10544-96-41?148C19H40————4.11±2.53a 總和118.95±29.64b81.58±22.59c88.95±25.89c146.80±21.95a 總計 Total10?248.40±3?341.98a4?158.95±954.85b5?180.97±984.17b5?658.90±701.55b

圖2 不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分組成分析

注：A為揮發(fā)性成分韋恩圖，B為揮發(fā)性成分種類占比

Note: A, Venn diagram of volatile components. B, percentage of volatile component types

2.2.2 揮發(fā)性成分含量分析

不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分的含量和組成有顯著差異。隨貯藏年份增加，揮發(fā)性成分總量減少，BMD0（10?248.40?μg·kg-1）顯著高于BMD5（4?158.95?μg·kg-1）、BMD10（5?180.97?μg·kg-1）、BMD15（5?658.90?μg·kg-1），BMD5的揮發(fā)性成分總量較BMD0下降59.42%，BMD5、BMD10、BMD15的揮發(fā)性成分總量無顯著差異。為直觀比較不同貯藏年份揮發(fā)性成分含量變化，對4個貯藏年份66種揮發(fā)性成分進(jìn)行熱圖分析（圖3），4個貯藏年份揮發(fā)性成分被劃分為3個類群，BMD0屬第Ⅰ類群，BMD5屬第Ⅱ類群，BMD10與BMD15同屬第Ⅲ類群。隨貯藏年份增加，部分酯類、酸類相對含量呈上升趨勢，醇類、部分酯類、酮類相對含量呈下降趨勢。部分酯類相對含量呈上升趨勢可能是微生物代謝的結(jié)果[5]，而部分酯類相對含量呈下降趨勢可能是因其在貯藏過程中被氧化，醇類和酮類相對含量呈下降趨勢可能是這些化合物的揮發(fā)性強，在貯藏過程中逐漸揮發(fā)[21]。

由熱圖可以清晰地分辨各貯藏年份相對含量較高的揮發(fā)性成分，香葉醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅱ是4個貯藏年份政和白牡丹的主要醇類物質(zhì)，醇類物質(zhì)花果香明顯[22]，香葉醇主要表現(xiàn)為玫瑰花香和柑橘香[23-24]，芳樟醇主要表現(xiàn)為鈴蘭花香[23,25]。Narbona等[26]研究發(fā)現(xiàn)，醇類化合物對白茶毫香顯露有較大貢獻(xiàn)；張應(yīng)根等[27]研究發(fā)現(xiàn)，芳樟醇及其氧化物是決定白茶香氣的特征成分；周巨根等[28]和劉琳燕等[29]研究發(fā)現(xiàn)，香葉醇、芳樟醇等醇類是白毫銀針中主體香氣成分，且芳樟醇及其氧化物、香葉醇、水楊酸甲酯對白茶“清鮮、毫香”的特征具有重要貢獻(xiàn)；Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)，芳樟醇、香葉醇、水楊酸甲酯等香氣成分含量的減少會導(dǎo)致白茶花香味減少甚至消失。隨貯藏年份增加，香葉醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅱ含量呈下降趨勢，這可能是在貯藏過程中自身揮發(fā)的結(jié)果，而水楊酸甲酯只在貯藏0年出現(xiàn)，可能是在貯藏過程中被氧化成其他物質(zhì)。推測以香葉醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅱ為主的醇類物質(zhì)相對含量顯著降低及水楊酸甲酯散失可能是貯藏過程中毫香、花香、清香減退的重要原因。

2.3 不同貯藏年份政和白牡丹差異揮發(fā)性成分的篩選與分析

2.3.1 揮發(fā)性成分的rOAV分析

茶葉中僅有少部分揮發(fā)性成分對茶葉的香氣特征有貢獻(xiàn)[30]，香氣活性值（OAV）和相對香氣活性值（rOAV）可衡量揮發(fā)性成分對樣品香氣的貢獻(xiàn)，rOAV可用于篩選特征揮發(fā)性成分，rOAV≥1的揮發(fā)性成分被認(rèn)為是主要的氣味化合物，rOAV越大，則該揮發(fā)性成分對香氣形成的貢獻(xiàn)越大[31-33]。查閱文獻(xiàn)[32,34-36]中揮發(fā)性成分的閾值和氣味特征，結(jié)合相對含量計算出各揮發(fā)性成分的rOAV。如表2所示，共有23種揮發(fā)性成分可計算rOAV，其中14種揮發(fā)性成分rOAV＞1，可作為不同貯藏年份政和白牡丹的的差異揮發(fā)性成分，分別為香葉醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、反式-橙花叔醇、柏木腦、苯甲醇、水楊酸甲酯、-亞麻酸、-紫羅蘭酮、茉莉酮、-紫羅蘭酮、椰子醛、苯甲醛、苯乙醛。

注：0.00～14.00表示揮發(fā)性成分相對含量從低到高

BMD0、BMD5、BMD10、BMD15分別有10、12、10、12個rOAV＞1的差異揮發(fā)性成分。其中rOAV＞10的揮發(fā)性成分，BMD0有6個，分別為香葉醇、芳樟醇、-紫羅蘭酮、芳樟醇氧化物Ⅱ、水楊酸甲酯、反式-橙花叔醇；BMD5有3個，分別為柏木腦、香葉醇、芳樟醇；BMD10有4個，分別為柏木腦、香葉醇、芳樟醇、-紫羅蘭酮；BMD15有5個，分別為柏木腦、香葉醇、芳樟醇、-紫羅蘭酮、芳樟醇氧化物Ⅱ。上述揮發(fā)性成分主要表現(xiàn)為花香、果香、清香、木香，共同構(gòu)成了不同貯藏年份政和白牡丹的香氣特征。具有玫瑰花香、柑橘香的香葉醇和具有鈴蘭花香的芳樟醇在4個不同貯藏年份中rOAV突出，且rOAV及相對含量隨貯藏年份增加均呈現(xiàn)下降趨勢，推測香葉醇和芳樟醇對貯藏0年政和白牡丹花香、清香形成及陳年白牡丹花香、清香減退具有重要作用；具有清香、花果香的-紫羅蘭酮、芳樟醇氧化物Ⅱ、水楊酸甲酯、反式-橙花叔醇共同賦予了政和白牡丹花香、清香；具有淡雪松木香的柏木腦在BMD5、BMD10和BMD15中rOAV突出，推測柏木腦可能是陳年政和白牡丹陳香和木香顯現(xiàn)的重要因素。

2.3.2 揮發(fā)性成分的OPLS-DA分析

OPLS-DA可通過距離遠(yuǎn)近反映樣本間的相似度，相似度越高的樣本距離越近，反之則越遠(yuǎn)[37]。以不同貯藏年份為自變量，66種揮發(fā)性成分為因變量構(gòu)建OPLS-DA模型（圖4A），本研究分析的擬合參數(shù)2=0.784，2=0.948，2=0.926，2和2大于0.5，該模型擬合結(jié)果可接受[23]。經(jīng)排列檢驗200次的交叉驗證模型驗證（圖4B），2回歸線與y軸的相交點小于零，表示模型不存在過擬合，模型有效（2=0.207，2=–0.427），認(rèn)為該結(jié)果可用于不同貯藏年份政和白牡丹鑒別分析。

如圖4A所示，BMD0分布在第一、四象限，BMD5分布在第三象限，BMD10和BMD15分布在第二象限，表明BMD10和BMD15揮發(fā)性成分及含量差異小，其他年份的揮發(fā)性成分及含量差異較大，這與揮發(fā)性成分熱圖（圖3）分析結(jié)果一致。

表2 不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分rOAV

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；“—”表示無法計算rOAV或無氣味特征

Note: Values in the table are means±standard deviation. "—" indicates that rOAV could not be calculated or that there was no odor profile

變量投影重要性（VIP）可對OPLS-DA模型中每個變量對分類的貢獻(xiàn)度進(jìn)行量化，VIP值越大表明該變量對分類貢獻(xiàn)越大，一般認(rèn)為VIP值＞1的變量對分類具有重要貢獻(xiàn)[38]。不同貯藏年份政和白牡丹有可卡醛、異植物醇、橙花醇、十三烷等30種VIP＞1的揮發(fā)性成分（圖5），可作為區(qū)分4個不同貯藏年份政和白牡丹的差異揮發(fā)性成分。

2.3.3 關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分分析

依據(jù)rOAV＞1且VIP值＞1篩選出6種關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分，分別是-紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮、反式-橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醛、-亞麻酸。-紫羅蘭酮是特級祁門紅茶的重要揮發(fā)性成分[16]，具有紫羅蘭花香和果香；-紫羅蘭酮是白茶的主要香氣成分[4]，具有紫羅蘭花香、果香和木香，二者均為類胡蘿卜素氧化降解的產(chǎn)物[39-41]；反式-橙花叔醇是烏龍茶主要揮發(fā)性成分[42]，具有清香、果香和花香；苯甲醇、苯乙醛是白茶主要香氣成分[43-45]，苯甲醇具有微弱芳香和果香，苯乙醛具有清香、玉簪花香和甜香，苯乙醛可能來源于苯丙氨酸的氧化降解[45]，苯甲醇則來源于苯丙酮酸[46]；-亞麻酸是茯磚茶[47]等茶的揮發(fā)性成分，未見明顯香氣特征。

將6種關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分的相對含量與香氣特征強度值進(jìn)行相關(guān)性分析（圖6A），反式-橙花叔醇、-紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮與毫香、清香、甜香、花香呈正相關(guān)，與陳香、木香呈負(fù)相關(guān)，其中，反式-橙花叔醇與毫香、清香、甜香呈顯著正相關(guān)（<0.05），與陳香呈顯著負(fù)相關(guān)（<0.05）；苯甲醇、苯乙醛、-亞麻酸與陳香、木香呈正相關(guān)，與毫香、清香、甜香、花香呈負(fù)相關(guān)。將6種關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分的相對含量與貯藏年份進(jìn)行相關(guān)性分析（圖6B），-紫羅蘭酮與貯藏年份呈顯著負(fù)相關(guān)（<0.05），反式-橙花叔醇、-紫羅蘭酮與貯藏年份呈極顯著負(fù)相關(guān)（<0.01）。

圖4 不同貯藏年份政和白牡丹的OPLS-DA模型（A）及其驗證模型（B）

圖5 不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分OPLS-DA模型的VIP得分圖

注：A為與香氣特征的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)圖，紅線表示正相關(guān)，藍(lán)線表示負(fù)相關(guān)，顏色越深相關(guān)性越強；B為與貯藏年份相關(guān)性分析

3 結(jié)論

本研究采用感官審評和定量描述分析對4個不同貯藏年份的32份政和白牡丹樣品進(jìn)行綜合評價，結(jié)果表明，不同貯藏年份政和白牡丹香氣特征差異明顯，隨貯藏年份增加，香氣由毫香、清香、花香向陳香、木香轉(zhuǎn)化。不同貯藏年份政和白牡丹揮發(fā)性成分組成及種類基本一致，醇類、酯類、酸類是主要揮發(fā)性成分，BMD0和BMD5的醇類含量較高，BMD10和BMD15的酯類含量較高；隨貯藏年份增加，政和白牡丹揮發(fā)性成分總量降低，不同種類揮發(fā)性成分相對含量的占比發(fā)生明顯變化。本研究篩選出-紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮、反式-橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醛和-亞麻酸6種關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分，其中，反式-橙花叔醇與毫香、清香、甜香呈顯著正相關(guān)（<0.05），與陳香呈顯著負(fù)相關(guān)（<0.05）；-紫羅蘭酮與貯藏年份呈顯著負(fù)相關(guān)（<0.05），反式-橙花叔醇、-紫羅蘭酮與貯藏年份呈極顯著負(fù)相關(guān)（<0.01）。本研究揭示了不同貯藏年份政和白牡丹的香氣特征及關(guān)鍵差異揮發(fā)性成分，為進(jìn)一步探究政和白茶香氣提供依據(jù)，未來可進(jìn)一步結(jié)合氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry，GC-O-MS）等方法，對不同貯藏年份政和白茶揮發(fā)性成分的協(xié)同作用和陳年白茶關(guān)鍵揮發(fā)性成分的轉(zhuǎn)化機理進(jìn)行深入研究。

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Analysis of Aroma Characteristics and Volatile Components of Zhenghe White Tea with Different Storage Years

HUANG Wei1,2, ZHANG Lingzhi1,2, ZHANG Jialin1,2, LIN Fuming2,3, RONG Jiefeng4, XIAO Chunyan1,2, YUE Penghang3, YU Huazhu5, SUN Weijiang1,2*, HUANG Yan2,3*

1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2. Ministerial and Provincial Joint Innovation Centre for Safety Production of Cross-Strait Crops Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 3. Anxi College of Tea Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Quanzhou 362400, China; 4. Quanzhou Customs Comprehensive Technology Service Center, Quanzhou 362000, China; 5. Zhenghe County Tea Industry Development Centre, Nanping 353600, China

In order to investigate the aroma characteristics of Zhenghe white tea with different storage years, quantitative descriptive analysis (QDA) combined with headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) was used to analyze the aroma characteristics and volatile components of Zhenghe white peony tea stored for 0, 5, 10 and 15 years. The results show that the aroma characteristics of Zhenghe white peony tea varied significantly among different storage years. The aroma characteristics of BMD0 were mainly pekoe, fresh, sweet and floral. With the extension of storage time, the pekoe, fresh, sweet and floral weakened, while the stale flavour and woody increased. A total of 66 volatile components were detected in Zhenghe white peony tea with different storage years, mainly alcohols, esters and acids, with the highest alcohol content in BMD0 and BMD5, and the highest ester content in BMD10 and BMD15. With the extension of storage time, the total volatile components decreased significantly, and the composition and proportion of relative contents changed significantly. The Orthogonal partial least-squares discrimination analysis (OPLS-DA) model could effectively discriminate Zhenghe white peony tea with different storage years. A total of 14 volatile components were screened based on relative odor activity value (rOAV)＞1, while 30 volatile components were screened based on variable importance for the projection (VIP)＞1. Based on rOAV value＞1 and VIP value＞1, 6 major volatile components were screened, including-ionone,-ionone, nerolidol, benzyl alcohol, benzeneacetaldehyde, linolenic acid. This study provided a theoretical reference and basis for the scientific storage of white tea and the flavour analysis of aged white tea.

Zhenghe white tea, white peony tea, storage year, volatile components, relative odor activity value

S571.1

A

1000-369X(2023)05-667-14

2023-07-11

2023-08-03

國家自然科學(xué)基金（32372769）、政和白茶功能性成分分析及保健功能研究（[350725]JYZH(TP)202109）、福建張?zhí)旄２枞~發(fā)展基金會科技創(chuàng)新基金（FJZTF01）、國家茶葉標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)域服務(wù)與推廣平臺（NBFW-11-2021）

黃維，女，碩士研究生，主要從事茶葉品質(zhì)化學(xué)方面的研究。*通信作者：swj8103@126.com；yanhuang@fafu.edu.cn