4個品種茶葉的香氣成分比較

降升平，張小紅，張玲玲，趙穎，鄭吉媛，包伯麗，趙景然，朱杰

（1.天津科技大學現代分析技術研究中心，天津 300457；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

4個品種茶葉的香氣成分比較

降升平1，張小紅2，張玲玲2，趙穎2，鄭吉媛2，包伯麗2，趙景然2，朱杰2

（1.天津科技大學現代分析技術研究中心，天津 300457；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

摘 要：采用固相微萃取-氣相色譜質譜法分析了龍井茶、漢中仙毫茶、鐵觀音茶、徑山茶的香氣成分，分別鑒定出53、44、45、46個香氣成分。結果表明：這4種茶葉的香氣成分主要是醇類化合物，含量分別為28.01%、49.23%、40.85%、27.12%，芳樟醇、1-辛烯-3-醇、橙花叔醇、苯乙醇分別是4種茶葉香氣中含量最高的醇類化合物；鐵觀音茶和徑山茶香氣中萜烯類化合物含量較高，分別為18.08%、16.02%，主要有萜品油烯、α-法呢烯、檸檬烯、β-欖香烯、巴倫西亞橘烯、石竹烯、雪松烯等；酮類化合物在龍井茶、仙毫茶、徑山茶香氣中的含量較高，分別為12.67%、8.71%、9.64%，主要有香葉基丙酮、β-紫羅酮、樟腦、順-茉莉酮、3，5-辛二烯-2-酮等；龍井茶香氣中異莰烷、甘菊藍、草嵩腦的總含量占到27.94%，仙毫茶香氣中異莰烷、甘菊藍、2，5-二叔丁基-1，4-苯醌的總含量占到10.63%，徑山茶香氣中異莰烷、甘菊藍、2，6-二叔丁基對苯醌、2，6-二叔丁基對甲酚的總含量占到9.76%。

關鍵詞：固相微萃取；氣相色譜質譜法；茶葉；香氣成分

茶葉是歷史悠久、營養豐富的天然健康飲料，已 成為僅次于碳酸飲料和飲用水的世界第三大飲料，專家預測21世紀飲料將是茶飲料時代。茶葉的香氣是評價茶葉品質的重要指標之一，也是茶葉價格高低的重要因素之一，因此對其香氣成分的研究意義重大[1]。茶葉的香氣由一些揮發性芳香物質組成，它們的質量百分比雖然很小（0.01%～0.05%），卻對茶葉的品質有著重要影響[2]。茶葉香氣成分也是茶葉功能性成分的重要組成，具有抗菌等功效[3-4]。由于受產地、環境、生長周期、生產工藝等因素的影響，不同品種的茶葉香氣組成也有較大差別[5-9]，對茶葉的功效影響也較大，因此能夠快速準確的發現不同品種茶葉之間香氣成分的差異對更好的研究茶葉的功效非常重要。本文利用具有高選擇性、高富集能力、分析快速等特點的固相微萃取技術分別提取龍井茶、仙毫茶、鐵觀音、徑山茶中的香氣成分，通過氣質聯用儀分析比較4種茶葉的香氣構成及含量變化，獲得較好結果，為茶葉功效研究提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 儀器和材料

Varian4000GC/MS氣相色譜-質譜儀：美國瓦里安公司（配置分流/不分流進樣口和離子阱質譜檢測器）；固相微萃取裝置：（包括手柄和 100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm Carboxen/PDMS、50/30 μm DVB/CAR/PDMS4種吸附纖維）美國Supelco公司；15mL頂空瓶：德國CNW公司。

選取的茶葉樣本：龍井茶（產地：浙江杭州西湖區文三街）；漢中仙毫茶（陜西西鄉縣午子山東坡）；鐵觀音茶（福建安溪）；徑山茶（浙江杭州）。

1.2 提取方法

將茶葉樣品研碎過80目篩，稱取1.0 g放入頂空瓶，蓋好瓶蓋，放入水浴鍋，在不同的平衡時間、吸附時間和溫度下用萃取纖維吸附香氣成分。

1.3 儀器條件

色譜條件：色譜柱型號：VF-5 ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為 He，流速為 1 mL/min，進樣口溫度和柱箱升溫程序為：進樣口溫度250℃，初始溫度為40℃，保持3 min，然后以4℃/min升至150℃，保持1 min，然后以8℃/min升至250℃，保持6 min。

質譜條件：離子阱和傳輸線溫度分別為220℃和280℃，掃描方式為全掃描，掃描范圍43 m/z～500 m/z。每個峰的質譜圖通過NIST05譜庫進行自動檢索，相似度大于75%，認為是可識別物質。

2 結果與討論

2.1 萃取纖維的選擇

選取 100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm Carboxen/PDMS、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 4 種萃取纖維分別來采集茶葉香氣成分，進行GC/MS分析。通過比較總離子流圖中流出峰的個數及峰強度，65 μm PDMS/DVB萃取纖維對茶葉的香氣成分有較強的選擇吸附能力，并且富集倍數高，總離子流圖比較規整，峰的分離度較好，因此本實驗采用65 μm PDMS/DVB型萃取纖維富集茶葉的香氣成分。

2.2 萃取時間的選擇

將樣品裝入頂空瓶并且水浴溫度為65℃，將萃取纖維置入頂空瓶上部，分別選擇萃取時間1、5、10、15、20 min來考察其對結果的影響，從總離子流圖可以看出，隨著萃取時間的延長，流出峰的峰高明顯變大，峰的個數也在增多，可見，在不影響整個分析時間的情況下，萃取時間選擇20 min較合適。

2.3 萃取溫度的選擇

吸附纖維萃取茶葉的香氣成分這個過程受溫度影響較大，如果溫度過低，一些化合物將不能很好的被吸附，因此選擇萃取溫度 25、35、45、55、65、75 ℃來考察其對結果的影響。同樣從總離子流圖看出，萃取溫度在25、35℃時，流出的峰很少，并且峰面積都比較小，當溫度升至45℃時，流出峰的峰高不僅明顯增強，個數也明顯增多，當升至65℃時，在20 min以后，流出的峰也明顯增多，經質譜識別多是一些萜烯類化合物，當升至75℃時，流出峰的強度又明顯減少，因此選擇65℃作為最佳萃取溫度。

2.4 4種茶葉香氣成分

4種茶葉香氣的總離子流圖如圖1～圖4所示。

圖1 龍井茶香氣的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of Longjing tea

圖2 仙毫茶香氣的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of Xianhao tea

圖3 鐵觀音茶香氣的總離子流圖Fig.3 Total ion chromatogram of Tieguanyin tea

通過測定結果表明，龍井茶共鑒定出53個化合物，占總香氣物質的86.65%，仙毫茶共鑒定出44個化合物，占總香氣物質的78.79%，鐵觀音茶共鑒定出45個化合物，占總香氣物質的87.29%，徑山茶共鑒定出46個化合物，占總香氣物質的82.64%。

通過面積歸一化法求得每種化合物的相對含量，其中含量較高的一些化合物分析結果如表1所示。

表1 4種茶葉的主要香氣成分及相對含量Table 1 Main aromatic components and relative contents of 4 kinds of tea

續表1 4種茶葉的主要香氣成分及相對含量Continue table 1 Main aromatic components and relative contents of 4 kinds of tea

2.5 4種茶葉香氣成分比較

表1中給出的化合物可以分為醇類、醛類、酮類、酯類、萜烯類、含氮類和其它化合物共7類主要化合物，每類化合物的比較結果如圖5所示。

圖5 4種茶葉香氣成分比較Fig.5 Comparison of aromatic components of 4 kinds tea

2.5.1 醇類化合物分析

從圖5可以看出，4種茶葉香氣中的醇類化合物含量在27%～50%之間，其中苯甲醇（微弱香氣）、芳樟醇（鈴蘭香氣）、2-莰醇（樟腦氣味）、苯乙醇（玫瑰香氣）是4種茶葉中共有的醇類物質。苯甲醇在龍井茶、仙毫茶和徑山茶香氣中的含量分別是4.40%、10.78%、11.27%，而在鐵觀音茶香氣中的含量僅為0.46%；芳樟醇在龍井茶香氣中含量均高于其它3中茶葉，為4.41%；2-莰醇在4種茶葉香氣中的含量差別較大，鐵觀音中其含量高達13.85%，而徑山茶中其含量為1.27%；苯乙醇在4種茶葉中含量都比較高，分別為3.47%、11.26%、10.83%、12.59%。1-辛烯-3-醇（蘑菇、薰衣草、玫瑰和乾草香氣）在仙毫茶香氣中含17.33%，在龍井茶中含量較小，其余兩種茶中未檢出，因此該物質可能是仙毫茶比較特殊的香氣成分。橙花叔醇（玫瑰、鈴蘭和蘋果花的香氣）在鐵觀音茶香氣中含量為11.20%，而龍井茶香氣中其含量較少，其余兩種茶未檢出，因此橙花叔醇可能是鐵觀音茶的特殊香氣成分。除鐵觀音茶外，葉醇（青草香氣和新茶葉氣息）在其它3種茶葉香氣中含量差別不大，在1%～2%之間。桉葉油醇（有樟腦氣息和清涼的草藥味道）在龍井茶和鐵觀音茶香氣中的含量分別為2.08%、0.67%，其余兩種茶未檢出。α-萜品醇在龍井茶、鐵觀音茶和徑山茶香氣中含量分別為0.78%、0.34%、1.98%，而仙毫茶未檢出。橙花醇（玫瑰和橙花的香氣）在龍井茶和徑山茶香氣中含量分別為1.28%、1.01%，其余兩種茶未檢出。醇類化合物的組分和含量在每種茶葉中差別較大，這可能是每種茶葉嗅覺感官不同的原因之一。

2.5.2 醛類化合物分析

醛類化合物在每種茶葉香氣中的總含量均未超過5%，檢出的主要醛類物質有反-2-辛烯醛（脂肪香氣）、苯甲醛（苦杏仁氣味）、反式-2，4-庚二烯醛（青草、水果香氣）、藏花醛（木香味）、β-環檸檬醛、茴香醛（梔子或山楂的香氣）、4-異丙基苯甲醛（枯茗油和草香氣息），其含量在0.18%～1.68%之間。其中苯甲醛、β-環檸檬醛在4種茶葉中都被檢出，反-2-辛烯醛、反式-2，4-庚二烯醛、茴香醛僅在龍井茶中被檢出，4-異丙基苯甲醛只在徑山茶中被檢出，由此可見龍井茶香氣中醛類化合物個數和含量均高于其它3種茶葉。

2.5.3 酮類化合物分析

香葉基丙酮（青香、果香、蠟香、木香）、β-紫羅酮（柏木、覆盆子香氣）是四種茶葉共有的酮類化合物，并且這兩個物質在徑山茶香氣中的含量都較高，分別為1.68%、3.05%。含量較高的酮類還有樟腦，出現在龍井茶、仙毫茶、徑山茶香氣中，分別為8.43%、0.31%、3.75%，在鐵觀音茶中未檢出；順-茉莉酮（茉莉花香）在龍井茶、仙毫茶和鐵觀音茶中含量分別為0.39%、1.88%、2.52%，在徑山茶中未檢出；3，5-辛二烯-2-酮在龍井茶和仙毫茶香氣中的含量也較高，分別為2.19%、1.33%，在鐵觀音茶香氣中的含量僅為0.03%。由此可見，4種茶葉香氣中酮類化合物的組成和含量也有較大差別。

2.5.4 酯類化合物分析

二氫獼猴桃內酯（有香豆素香氣）在4種茶葉中都被檢出，龍井茶香氣中含量較高，為1.24%，鐵觀音茶中含量較少，為0.11%。丙酸葉醇酯（呈甜葡萄和玫瑰似氣味）在龍井茶和鐵觀音茶中含量分別為1.53%、1.06%，其余兩種茶未檢出。己酸甲酯（菠蘿香氣）、丁酸苯乙酯（玫瑰香氣）和異戊酸苯乙酯（濃的水果和玫瑰氣味）僅在鐵觀音茶中出現，含量分別為0.21%、1.48%、4.79%，由于含量較高，因此這3個化合物可能是鐵觀音茶特有的香氣組分。乙酸龍腦酯（清涼的松木香氣）、丙酸松油酯（甜的花香和草藥香）也僅在徑山茶中出現，含量分別為0.51%、0.93%，這兩個化合物也可能是徑山茶的特殊香氣組分。乙酸芐酯（茉莉似香甜氣味）僅出現在仙毫茶和徑山茶中，含量分別為0.28%、0.66%。除仙毫茶外，水楊酸甲酯（冬青油香氣）在其余3種茶中都被檢出，含量均在0.5%左右。由此分析，鐵觀音茶香氣中的酯類化合物和其它3種茶差別較大。

2.5.5 萜烯類化合物分析

鐵觀音茶和徑山茶香氣中萜烯類物質含量明顯高于其余兩種茶，并且鐵觀音茶的主要萜烯類物質是萜品油烯（檸檬氣味）和α-法呢烯，含量分別為8.36%、8.12%，可見這兩種萜烯類物質對鐵觀音茶的香氣影響較大。徑山茶的主要萜烯類物質是檸檬烯、β-欖香烯、巴倫西亞橘烯（呈柑橘似香氣）、石竹烯（呈溫和的丁香氣息）、雪松烯，含量分別為2.22%、2.02%、3.55%、6.95%、3.17%。在4種茶葉中檢出的萜烯類物質還有α-水芹烯、（+）-α-蒎烯、莰烯、（-）-α-蓽澄茄油烯、α-蛇床烯、花側柏烯等，這些化合物含量均小于1%。

2.5.6 含氮類化合物分析

4種茶葉的香氣中都檢出了含氮類化合物，但差異較大。均被檢出的是咖啡因，含量分別為4.13%、2.87%、0.12%、2.19%。在徑山茶中檢出了苯并噻唑（肉香、蔬菜、咖啡、堅果香），含量為1.71%。在鐵觀音茶中檢出了2，3-二甲基吡嗪（焙烤、奶油和肉類香氣）、吲哚（低濃度時呈橙子和茉莉花香氣），含量分別為4.61%、6.28%。由這些結果可知，鐵觀音茶中含氮類化合物的種類較多，但是咖啡因的含量最小，其它兩個化合物的含量較高，這3個化合物是鐵觀音茶香氣中比較重要的揮發物。

2.5.7 其它化合物分析

龍井茶的香氣還檢出了異莰烷、甘菊藍、草嵩腦（大茴香似香氣）這3種化合物，含量分別為7.56%、5.35%、15.03%，這3種物質含量都較高，因此也是龍井茶非常重要的香氣組分。仙毫茶中檢出了異莰烷、甘菊藍、2，5-二叔丁基-1，4-苯醌這3種物質，含量分別為3.12%、0.82%、6.69%。鐵觀音茶中檢出了異莰烷，含量為1.12%。徑山茶中檢出了異莰烷、甘菊藍、2，6-二叔丁基對苯醌、2，6-二叔丁基對甲酚，它們的含量分別為0.52%、1.60%、2.68%、4.95%。含量差別較大的這些物質對茶葉的風味有著重要影響。

3 結論

1）利用SPME-GC/MS法分析了4種茶葉的香氣成分及其相對含量。龍井茶、仙毫茶、鐵觀音茶、徑山茶香氣中醇類化合物是主要的成分，含量分別為28.01%、49.23%、40.85%、27.12%，主要化合物有苯甲醇、芳樟醇、2-莰醇、苯乙醇、1-辛烯-3-醇、橙花叔醇、葉醇、桉葉油醇、橙花醇等。其中芳樟醇、1-辛烯-3-醇、橙花叔醇、苯乙醇分別是龍井茶、仙毫茶、鐵觀音茶、徑山茶香氣中含量最高的醇類物質。醛類化合物在4種茶葉香氣中的含量均未超過5%。酮類化合物在龍井茶、仙毫茶、徑山茶香氣中的含量較高，分別占12.67%、8.71%、9.64%，主要有香葉基丙酮、β-紫羅酮、樟腦、順-茉莉酮、3，5-辛二烯-2-酮等。酯類化合物在鐵觀音茶香氣中含量較高，占9.42%，主要有丙酸葉醇酯、丁酸苯乙酯和異戊酸苯乙酯。萜烯類化合物在鐵觀音茶和徑山茶中含量較高，分別為18.08%、16.02%，主要有萜品油烯、α-法呢烯、檸檬烯、β-欖香烯、巴倫西亞橘烯、石竹烯、雪松烯等。鐵觀音茶香氣中含氮類化合物含量較高，占到11.01%主要有2，3-二甲基吡嗪和吲哚。

2）除上述檢測到的物質種類外，還有一些化合物所占含量也較高。龍井茶香氣中異莰烷、甘菊藍、草嵩腦的總含量占到27.94%；仙毫茶香氣中異莰烷、甘菊藍、2，5-二叔丁基-1，4-苯醌的總含量占到10.63%；徑山茶香氣中異莰烷、甘菊藍、2，6-二叔丁基對苯醌、2，6-二叔丁基對甲酚的總含量占到9.76%。

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Comparisons for Aromatic Components of Four Cultivars of Tea

JIANG Sheng-ping1，ZHANG Xiao-hong2，ZHANG Ling-ling2，ZHAO Ying2，ZHENG Ji-yuan2，BAO Bo-li2，ZHAO Jing-ran2，ZHU Jie2
（1.Research Center for Modern Analysis Techniques，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300457，China；2.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300457，China）

Abstract：The aroma components in four cultivars of tea，Longjing， Xianhao，Tieguanyin and Jingshan，were analyzed using solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry method.We detected 53 kinds of aromatic substances in Longjing， 44 kinds in Xianhao， 45 kinds in Tieguanyin and 46 kinds in Jingshan.The results showed that the main compounds in cultivars were alcohols，the contents were 28.01%，49.23%，40.85%，27.12%，the highest content of alcohols in four cultivars of tea were linalool，1-octen-3-ol， nerolidol， phenylethyl alcohol.The high contents of terpene in Tieguanyin and jingshan were 18.08% ，16.02%， the major compounds were terpinolene， α-farnesene， limonene， β-elemene， valencene，caryophyllene，cedrene，etc.The high contents of ketones in Longjing，Xianhao and jingshan were 12.67%，8.71%and 9.64%， the major compounds were geranyl acetone， β-ionone， camphor， cis-jasmone， 3，5-octadien-2-one，etc.The total contents of isocamphane，azulene and 4-allylanisole in Longjing were 27.94%；the total contents of isocamphane， azulene and 2，5-di-tert-butyl-1，4-benzoquinone in Xianhao were 10.63%；the total contents of isocamphane， azulene， 2，6-di-tert-butyl-p-benzoquinone and 2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol in Jingshan were 9.76%.

Key words：SPME;GC/MS;tea;aroma components

天津科技大學實驗室開放基金資助(1188A311)

降升平（1977—），男（漢），工程師，碩士，研究方向：色譜-質譜分析。

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.15.018

2013-02-21