孟愛麗,龐曉莉,溫順位,韋球毅,司輝清,*
(1.重慶市西南大學食品科學學院,重慶400715;2.貴州省銅仁市農業產業化辦公室,貴州銅仁554300)
蒙頂黃芽香氣特征及香氣成分分析
孟愛麗1,2,龐曉莉1,溫順位2,韋球毅1,司輝清1,*
(1.重慶市西南大學食品科學學院,重慶400715;2.貴州省銅仁市農業產業化辦公室,貴州銅仁554300)
采用固相微萃取法萃取蒙頂黃芽香氣成分,經GC-MS聯用技術對其三個樣品的香氣成分進行分離鑒定,并結合感官審評法評價其香氣特征,以便了解蒙頂黃芽的香氣組成,分析香氣組成對感官香氣特征的影響。結果表明,從樣品1、樣品2、樣品3中分別鑒定出90、80、96種香氣成分,各占上述樣品香氣成分總峰面積的82.69%、90.03%、89.25%。蒙頂黃芽的各類型香氣成分中,醛、烴、酮、醇類化合物種類較多、相對含量高,酸類種類少、相對含量少,酯類相對含量較低,但種類數量卻僅次于酮類。從三個樣品中檢出主體成分有β-花柏烯、大根香葉烯D、石竹烯、芳樟醇、葉綠醇等。結合3個樣品感官審評結果,可知蒙頂黃芽具有香高、清香和甜香的特征。蒙頂黃芽與其他茶類相比,香氣成分與綠茶和烏龍茶較接近,香氣感官品質帶有綠茶清香和烏龍茶甜香。結論表明蒙頂黃芽香氣組分較豐富,感官香氣特征較好,香氣成分的組成對其香氣特征有一定影響。此研究對蒙頂黃芽的生產、加工實踐及品質評價提供參考依據。
蒙頂黃芽,香氣特征,香氣成分,固相微萃取,氣相色譜-質譜
我國是茶的原產地,亦是世界上飲茶文化的起源地。我們從很多方面去追求茶葉的品質,其中香氣對茶葉品質有重要的影響,歷來受到國內外學者的關注與研究,香氣的純正與否直接影響到茶葉的品質。不同的茶樹品種、加工工藝,其成品茶中香氣組分及其相對含量都有較大差異,不同茶類的香氣特征也大不相同。任何一種茶葉的香氣都是其所含的不同香氣物質以不同濃度組合的綜合表現。茶葉香氣的來源主要包括兩方面:一是茶鮮葉本身所特有的香氣成分,二是在制茶過程中通過復雜的化學變化產生的香氣。蒙頂黃芽產于四川省名山縣蒙頂山一帶,是黃茶類的典型代表之一。蒙頂山終年朦朦細雨,茫茫云霧,土壤肥沃,環境優越,為蒙頂黃芽的生長創造了極為適宜的條件。蒙頂黃芽鮮葉要求選圓肥單芽和一芽一葉初展的芽頭,經復雜制作工藝,使成品茶芽條勻整、扁平挺直、色澤黃潤、金毫顯露;湯色黃中透碧,甜香鮮嫩,甘醇鮮爽。蒙頂黃芽制作分殺青、初包、復炒、復包、三炒、堆積攤放、四炒、烘焙八道工序。黃茶其獨特的“悶黃”工序和“先低后高”的干燥方式造就了黃茶特殊的“鮮甜”或“鍋巴香”香型。目前,對綠茶、烏龍茶和紅茶香氣成分的研究報道相對較多[1-4],但對黃茶的香氣成分研究很少,尤其是蒙頂黃芽香氣分析未見有研究報道,因此需要進行研究。隨著分析儀器與分析技術的進步,近幾年來對茶葉香氣的特征性成分、香氣成分的提取方法和分析方法等的研究[5]有較大的發展,通過這些研究對提高茶葉香氣品質、探索影響香氣品質的因素起到至關重要的作用。本實驗以蒙頂黃芽為材料,采用固相微萃取法(SPME)萃取其香氣成分,并用GC-MS聯用儀對其進行香氣組分鑒定,同時結合感官審評,研究蒙頂黃芽的香氣特征。此研究使人們了解蒙頂黃芽的香氣特征及其香氣成分構成及香氣組成對香氣特征的影響,對蒙頂黃芽和其他黃茶類的品質評價及生產、加工實踐具有重要的意義。
1.1 材料與設備
茶樣 來自四川省名山縣躍華茶葉公司,此公司提供3個不同等級的蒙頂黃芽成品茶,其中樣品1、樣品2和樣品3分別為一級、三級和二級(三個樣品采用同一工藝流程,其中每個樣品按工藝流程加工三次;成品茶加工工藝為:殺青—初包—復炒—復包—三炒—堆積攤放—四炒—烘焙,每個樣品經過三次加工后分別混合均勻,然后各自取混合樣);蒸餾水 實驗室自制;氯化鈉(分析純) 重慶北碚滴水實驗有限公司。
GC-MS2010型氣相色譜質譜聯用儀(配有電子轟擊式離子源EI和NIST質譜庫) 日本島津公司;手動固相微萃取(SPME)進樣器 美國Supelco公司;50/30μm DVB/CAR/PDMS 57328-U型萃取頭 美國Supelco公司,固相微萃取的新萃取頭使用前要在氣相色譜儀的進樣口270℃老化1h;15m L樣品瓶 重慶北碚滴水實驗有限公司;HH-6型數顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 蒙頂黃芽香氣特征感官分析 在西南大學茶葉審評室,參照《茶葉審評與檢驗》[6]教材并按照GB/T 23776-2009[7]規定方法操作。由5名從事茶葉加工和品質審評的專業人員對樣品的干茶香氣、開湯后的熱茶香氣和15m in后的冷茶香氣進行獨立審評打分,總分取3項的平均值之和。香氣特征的評語取兩人以上相同或相近的術語,得分取3人的平均值。
1.2.2 蒙頂黃芽香氣成分的提取 準確稱取1g蒙頂黃芽研缽磨碎茶樣品于15m L樣品瓶中,加入0.5g氯化鈉,與樣品充分混合,加入適量沸超純水使液面不超過樣品瓶體積的2/3,用聚四氟乙烯頂空瓶蓋密封,放入已設定70℃的恒溫水浴鍋中平衡10m in,然后將萃取頭推入樣品液面上方,固定好固相微萃取裝置的手柄,慢慢推入纖維頭使其不要接觸液面,吸附50min后取樣,在GC/MS進樣口230℃下解析5min,每個樣品重復3次。
1.2.3 GC-MS分析條件
1.2.3.1 色譜條件 色譜柱:DB-5MS石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.250μm);柱箱溫:50℃;升溫程序:50℃保持2m in,以3℃/m in升到70℃,再以2℃/m in升到115℃,再以3℃/m in升到185℃,最后以6℃/m in升到230℃,保持1m in;進樣口溫度230℃,載氣為He氣,柱流量1.0m L/min,不分流進樣。
1.2.3.2 質譜條件 電子轟擊(EI)離子源;電子能量70eV,離子源溫度230℃;質譜掃描范圍40~400amu;發射電流150μA;檢測器1.00kV。
1.2.3.3 圖譜分析 人工解析GC-MS總離子流圖,首先對其進行全部TIC峰積分,積分參數為斜率4000/m in,半峰寬2s,變參時間1000m in;然后經計算機與質譜庫匹配,質譜庫版本為NIST95,選擇匹配度≥80的峰號;最后根據分子量、分子式以及分子結構同時參閱相關文獻確定各個出峰物質的名稱。
1.2.4 香氣物質鑒定分析方法 樣品經GC-MS分析,利用計算機譜庫(NIST95)對各分離組分進行定性分析,采用色譜峰面積歸一化法進行相對定量。
2.1 香氣特征感官分析

表1 蒙頂黃芽三個樣品的感官審評結果Table 1 Sensory evaluation results of three samples from mengding yellow tea
從表1中3個茶樣感官審評的香氣一欄可以看出,蒙頂黃芽的香氣相比于綠茶沒有那么持久和高揚,都比較趨于醇和。香氣中都帶有甜香味和清香味,相比于綠茶甜香味重一點,相比于紅茶香氣的濃度小一點。這些不同可能由于黃茶的“悶黃”工序,讓綠葉中富含的青草氣的芳香物質轉化為形成甜香的香氣成分。由表1可知,蒙頂黃芽的總體香氣特征:香氣醇和尚高,甜香濃郁并帶有少量清香,香氣持久性較長。
2.2 成分分析
利用劉小慧等[8]測出的最佳條件下萃取蒙頂黃芽揮發性香氣成分的條件,經GC-MS聯用儀檢測出總離子流圖,蒙頂黃芽三只樣品得出三個圖,經過比較分析,取其中物質成分含量和分布比較有代表性的一個圖進行分析,得總離子流圖1~圖3,總離子流圖通過計算機與質譜庫匹配,人工圖譜解析、篩選,最終得出蒙頂黃芽中揮發性香氣成分結果,蒙頂黃芽的香氣成分種類和相對含量如表2所示。
樣品1的香氣組分經GC-MS分析檢測共鑒定出90種并匯總于表2,占香氣總峰面積的82.69%。樣品1含有且相對含量較高的單體香氣成分為:順-香葉醇(3.99%)、芳樟醇(1.76%)、壬醛(1.47%)、順-茉莉酮(1.15%)、雪松醇(5.22%)、α-蓽澄茄烯(2.39%)等。這些都是組成茶葉香氣的重要成分。

圖1 固相微萃取蒙頂黃芽樣品1香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 1 ofmengding yellow bud by SPME

圖2 固相微萃取蒙頂黃芽樣品2香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.2 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 2 ofmengding yellow tea by SPME

圖3 固相微萃取蒙頂黃芽樣品3香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.3 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 3 ofmengding yellow tea by SPME

表2 蒙頂黃芽香氣成分及其相對含量分析結果Table 2 Analysis results of aroma components and relative content from mengding yellow tea

續表

續表

續表
樣品2的香氣組分及其相對含量分析情況見表2,可知樣品2經GC-MS分析檢測共鑒定出80種香氣成分,占香氣總峰面積的90.03%。樣品2含有且相對含量較高的單體香氣成分為:3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(7.15%)、雪松醇(6.41%)、順香葉醇(6.69%)、β-紫羅酮(4.32%)、苯乙醛(3.34%)、芳樟醇(2.59%)、石竹烯(2.46%)等。
樣品3的香氣組分及其相對含量分析情況見表2,可知,樣品3經GC-MS分析檢測共鑒定出96種香氣成分,占香氣總峰面積的89.25%。樣品3中相對含量較高的單體香氣成分為:芳樟醇(1.2%)、雪松醇(5.25%)、壬醛(2.42%)、順-香葉醇(3.40%)、茉莉酮(2.13%)、六氫化法呢基丙酮(2.11%)、1-辛醇(1.19%)、α-紫穗槐烯(2.64%)、異喇叭烯(2.76%)等。
統計得到三個茶樣相對含量都比較高的香氣成分有:雪松醇(5.22%~6.41%)、香葉醇(3.40%~6.69%)、芳樟醇(1.20%~2.59%)、順-茉莉酮(1.15%~2.13%)、α-畢橙茄烯(2.39%~4.45%)、六氫化法呢基丙酮(2.11%~3.64%)、異喇叭烯(1.03%~2.76%)、3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(1.59~7.15%)等。
按茶葉香氣組分的結構特點可分為四類:a.萜烯類及其衍生物,代表物質有香葉醇、芳樟醇、石竹烯等;b.脂肪類及其衍生物,代表物質有順-3-己烯醇(青葉醇)、β-紫羅酮等;c.芳香族衍生物,代表物質有苯甲醇、苯甲醛、苯乙醛等;d.含氮、氧等雜環類及其他化合物,如吲哚、吡嗪類、吡喃類及其衍生物等。
2.3 蒙頂黃芽與其他茶類香氣成分對比分析
根據《茶葉香氣成分研究現狀與展望》[9]中已經統計出的綠茶、紅茶、烏龍茶的主要香氣成分,再比較表2中蒙頂黃芽的主要香氣成分,制得表3。
由表3可得出如下結論:a.蒙頂黃芽所含有的香氣成分物質與綠茶、紅茶和烏龍茶的主要香氣物質大部分是相同的,說明具有相同的香氣物質就是組成茶葉香氣所共有的和必要的條件,如香葉醇、芳樟醇等。只是這些物質由于加工制作、鮮葉品種、生長環境等因素的影響,導致相對含量各不相同。b.蒙頂黃芽所特有的香氣成分包括雪松醇、石竹烯、異喇叭烯、α-蓽澄茄烯等,這些成分在上述三種茶類中卻未檢出,這些可能就是影響蒙頂黃芽香氣特征不同與其他茶類的原因。c.通過與其他茶類對比可知,蒙頂黃芽含有的香氣成分與綠茶和烏龍茶的香氣成分比較接近,這可能由于黃茶所特有的“悶黃”工序,其發酵程度介于綠茶和烏龍茶之間所致。所以蒙頂黃芽的感官審評香氣結果為帶有綠茶比較突出的清香氣和烏龍茶普遍帶有的甜香味[10]。蒙頂黃芽的各個香氣成分有著不同的香氣特征,研究表明,如芳樟醇具有清淡爽快的鈴蘭花香[11],雪松醇具有杉木芳香,石竹烯具有辛香、木香香氣,其他成分亦有不同的香味特征,所以,這些具有特殊香氣特征的香氣成分組合起來構成了蒙頂黃芽的香高、帶甜香和清香的香氣特征。

表3 蒙頂黃芽與其他茶類香氣成分對比Table 3 Comparation of aroma components betweenmengding yellow tea and other tea
2.4 蒙頂黃芽三個樣品各香氣類型數量及相對含量分析
由表2分析統計整理得到表4。

表4 蒙頂黃芽三個樣品各香氣類型種類數量及相對含量Table 4 Aroma group number and relative contentof three samples from mengding yellow tea
從表4可以看出,蒙頂黃芽三個樣品的香氣成分相對含量屬烴類最高,約占28.45%~34.99%,醇類相對含量也很高約占23.31%~28.35%,酮類相對含量約占12.36%~13.95%,醛類約占9.55%~11.49%,酯類相對含量約占2.65%~4.31%,酸類相對含量相對很少,僅在樣品1出現,且個數僅有1種。通過對蒙頂黃芽香氣組分歸類分析,可知蒙頂黃芽香氣組成具有以下特點:醛、烴、醇、酮類化合物種類多、相對含量高,酯類物質雖然相對含量少,但種類卻有10種,僅次于酮類,酸類物質數量、相對含量均最低,其他類物質種類僅4種,相對含量較低。從香氣形成途徑分析,香氣組分以熱裂解反應途徑生成的化合物(烴、醛)較多,而以酶促水解、氧化途徑生成的化合物(萜烯醇、有機酸)較少。此外,與其他茶類相比,蒙頂黃芽的香氣成分中醇類相對含量偏高,醇類有很多物質具有特殊的香氣,比如芳樟醇、雪松醇等萜醇類具有清香、木香等香味,苯乙醇等具有玫瑰香,烴類及其他5類香氣成分也具有特殊的香型,這些物質組合在一起就形成了蒙頂黃芽特有的甜香和清香。酯類物質相對含量偏低,酸類相對含量也在香氣成分中都很低。
3.1 蒙頂黃芽的感官審評結果
通過感官審評蒙頂黃芽三個樣品的香氣品質,綜合分析其香氣感官質量,結果表明蒙頂黃芽具有香氣較清高濃郁,帶有甜香和清香氣,醇和濃郁的香氣特征。
3.2 蒙頂黃芽的香氣成分分析
通過GC-MS技術,測出了蒙頂黃芽樣品1的香氣成分共有90種,占香氣總量的82.69%,其中烴37種、醛14種、酮11種、醇13種、酯10種、酸1種、其他類物質4種。樣品2有80種成分,占香氣總量的90.03%,其中烴33種、醛11種、酮10種、醇17種、酯7種、其他類2種。樣品3有96種香氣成分,占香氣總量的89.25%,其中烴39種、醛15種、酮10種、醇18種、酯8種、其他類6種。蒙頂黃芽特有的香氣成分有雪松醇、石竹烯、α-蓽澄茄烯等。樣品中大多數香氣成分有著獨特的香型,這些特有香氣成分和不同香型特征的香氣組分共同組成了蒙頂黃芽甜香、清香,醇和濃郁香氣特征。
3.3 蒙頂黃芽與其他茶類香氣成分對比分析
將蒙頂黃芽與紅茶、綠茶和烏龍茶的香氣成分對比發現,蒙頂黃芽的主要香氣成分與其他3種茶類基本相同,因此與其他茶類的香氣化學組成較接近,故蒙頂黃芽的感官審評香氣帶有綠茶的清香和烏龍茶的甜香,但由于不同茶類的加工工藝、栽培環境等條件有差異,導致相對含量有差異,因此蒙頂黃芽具有了香高、帶香和清香的香氣特征。其潛在的市場開發性有待進一步研究。
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Analysis of aroma characteristics and aroma com ponents from mengding yellow tea
M ENG Ai-li1,2,PANG Xiao-li1,WEN Shun-wei2,WEIQiu-yi1,SIHui-qing1,*
(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;2.Agricultural Industrialization Office,Tongren 554300,China)
The aroma components were extracted from mengding yellow bud by solid phase m icroextrac tion,and aroma com position of three sam p les were analyzed by gas chromatog raphy-mass spectrum(GC-MS),at the same time,sensory evaluationmethod was used to evaluate aroma characteristics ofmending yellow tea,in order to understand aroma com position of mending yellow tea and analysis the ifluence between aroma com position and sensual aroma charac teristics.The results showed that 90,80,96 com ponents were identified from sam p le1,sam p le 2,sam p le 3,which respectively accounted for 82.69%,90.03%,89.25%of the total peak area of the aroma components,various kinds of aroma components of mengd ing yellow tea,such as a ldehydes,hyd rocarbons,ketones,alcohols had more types of compounds and had high relative contents,the numer of acids was few and the relative contents of acids was low,the relative contents of esters was lower,but there was little difference between the number of esters and ketones.The main components of three samp les wereβ-fllower cyp ressene,germacrene-D,caryophyllene,linalool,p tytol,et al.Combined w ith the results of sensory evaluation from three sam p les,charac teristics of mend ing yellow tea was high sweet,faint scent and sweet smell.Mend ing yellow tea compared with other tea,aroma components was c lose to green tea and oolong tea,and aroma quality w ith g reen tea scent and oolong tea flavor.It was conc luded that mend ing yellow tea had rich aroma com ponents and sensual aroma characteristic was better,com position of aroma components had a certain influence on aroma characteristics.The study p rovided some theoretical reference basis for the p roduction and p rocession ofmengding yellow tea.
mengd ing yellow tea;aroma characteristics;aroma com ponents;solid phase m icroextraction;gas chromatography-mass spectrum
TS201.1
A
1002-0306(2014)18-0106-08
10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.014
2013-12-04 *通訊聯系人
孟愛麗(1988-),女,碩士研究生,主要從事茶葉加工與貿易研究與推廣方面的研究。