基于頂空固相微萃取/氣質聯用的紅茶特征香型呈香活性成分研究

葛曉杰,蘇祝成,狄德榮,2,文冬華,林 杰，*

(1.浙江農林大學農業與食品科學學院,浙江省農產品品質改良技術研究重點實驗室,浙江杭州 311300;2.浙江旅游職業學院,浙江杭州 311231;3.龍泉市食藥用菌產業辦公室,浙江龍泉 323700)

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基于頂空固相微萃取/氣質聯用的紅茶特征香型呈香活性成分研究

葛曉杰1,蘇祝成1,狄德榮1,2,文冬華3,林 杰1，*

(1.浙江農林大學農業與食品科學學院,浙江省農產品品質改良技術研究重點實驗室,浙江杭州 311300;2.浙江旅游職業學院,浙江杭州 311231;3.龍泉市食藥用菌產業辦公室,浙江龍泉 323700)

香氣是茶葉(Camelliasinensis(L.)O. Kuntze)感官品質的一項關鍵因子,本研究擬對紅茶“花香”、“甜香”香型的關鍵活性成分進行分析與鑒定。采用高效液相色譜法等對兩種香型紅茶的理化成分進行分析比較,發現“花香型”紅茶的茶黃素含量(0.367%±0.021%)顯著高于“甜香型”紅茶(0.274%±0.019%)。采用頂空固相微萃取/氣相色譜-嗅香-質譜聯用(HS-SPME/GC-O-MS)技術,對兩種香型的呈香活性成分進行分析,共鑒定得到44種香氣組分,其中19種為呈香活性成分。芳樟醇(花香)、苯甲醛(草藥味)、順式-芳樟醇氧化物(熟土豆味)、(反,反)-2,4-庚二烯醛(辛臭味)等6種成分的呈香強度顯著,是兩種香型紅茶的主要呈香活性成分。同時,水楊酸甲酯(香草味)、橙花醇(花香)、苯甲醛等7種呈香成分是決定兩種香型差異的關鍵因子。本研究揭示了兩種特征香型紅茶的呈香因子和理化成分差異,為相關茶葉香氣化學研究提供借鑒。

紅茶,呈香活性成分,GC-O-MS,花香,甜香

香氣是茶葉感官品質的一項關鍵因子,是由呈香活性成分(odor-active component)引起的生物的、物理的和心理的刺激[1]。呈香活性成分在茶葉中的含量非常低,但其非常低的感官閾值和呈香值(OAV,odor active value)卻使茶葉呈現豐富而怡人的香型[2]。許多研究者在對茶葉香氣組分定性、定量分析的基礎上,結合感官審評、嗅香儀(GC-O)和香氣萃取稀釋分析(AEDA)等方法,對茶葉中呈香物質與香氣品質的聯系進行探索,如綠茶、紅茶、烏龍茶、普洱茶、茉莉花茶和綠茶鮮汁飲料等呈香活性成分鑒定[3-9]。這些研究多側重于各大茶類呈香活性成分分析,而對于茶類特征香型的呈香活性成分鑒定的研究甚少,只有綠茶花香型/甜草藥香和茯磚茶菌味/花香的呈香組分鑒定[10-11]等少數報道;且大多數研究多側重于從組分含量上作出呈香貢獻大小的判斷,未能進一步從感官呈香活性方面作深入鑒定。本研究在“紅茶”復雜揮發物組分鑒定的基礎上,通過感官嗅辨分析及呈香活性測定,進一步篩選其中的主要呈香活性成分;提取并比較“花香”和“甜香”兩種特征香型的關鍵呈香組分,闡釋兩種香型紅茶的形成機理及呈香差異,為相關茶葉香氣化學研究提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

ODP2嗅辨儀 德國Gerstel公司;SPME手持器 SAAB-57330U;65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取頭 美國Supelco公司;6890氣相色譜-5973質譜儀 Agilent公司;自制改良頂空瓶 容積150 mL玻璃實驗瓶;HH-2 型可控數顯恒溫水浴鍋 金壇市江南儀器廠。正構烷烴混標(n-alkane,C8～C20,Sigma-Aldrich,USA)。

實驗用的兩種香型“紅茶”茶樣——“花香型”(標記為F)、“甜香型”(標記為S),均由同一批次原料(‘白葉1號’春茶,2013年4月采制,一芽一葉及以上)加工得到。“花香型”紅茶的加工工藝為:

室內自然萎凋20～23 h→輕重輕交替揉捻50～55 min→28～30 ℃,95%相對濕度發酵4～5 h→115 ℃滾筒炒10～12 min至茶坯含水量為20%～25%→95 ℃提香機中12～16 min烘干至茶坯含水量為4%～6%

甜香型“紅茶”的加工工藝則是:經“花香型”紅茶加工工藝后,再經110 ℃、60 min的提香處理。兩種香型“紅茶”都經過專家審評鑒定其香型。茶樣均以鋁箔袋密封,存于保鮮柜中待用。

1.2 香氣感官圖譜的定量描述分析

取3.0 g茶樣,置于評茶杯中,按m(茶)∶m(水)=1∶50,注滿沸水,5 min后迅速將茶湯濾入評茶碗,留葉底于評茶杯中。香型感官圖譜由8名經系統感官培訓的審評人員(5男,3女,28～45歲,至少5年審評經驗)組成審評組進行定量描述分析,審評香型分花香味、焦糖味(類似焦糖的甜香)、果香味、草木香(類似濕木的氣味)和化學味(類似石油、硫酸等的刺激味)5種;每位審評專家獨立審評,審評結果用標尺得分表示(0～10分,0分表示“無”,10分表示“非常強烈,沖鼻”)。

1.3 理化成分的定量分析

茶游離氨基酸總量采用茚三酮顯色法,參照 GB/T8314-2002測定;咖啡堿含量、3種兒茶素含量、4種茶黃素含量采用高效液相色譜法,參照 GB/T30483-2013測定。所有測定均3次重復,結果以平均值±標準差表示。

1.4 頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯用分析(HS-SPME/GC-MS)

準確稱取5 g茶樣放入萃取瓶中,加入15 mL沸水,60 ℃下靜置5 min,然后將裝有65 μm PDMS/DVB萃取頭(實驗前老化5 min)的SPME手持器通過瓶蓋的橡皮墊插入到萃取瓶中,推出纖維頭,吸附1 h后進行GC-MS分析。每個樣品重復檢測3次。

GC條件:升溫程序為50 ℃保持5 min,以5 ℃·min-1升溫至220 ℃(不保持),進樣口溫度220 ℃。色譜柱為HP-innowax色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm;Agilent Technologies,USA),以高純度氦氣(純度>99.999%)作為載氣(流速1.0 mL·min-1)。

MS條件:離子源溫度200 ℃,電離方式EI,電子能量70 eV,掃描質量范圍35～600 Da。

進樣方式:將SPME手持器插入氣相色譜儀進樣口,推出纖維頭,于220 ℃解吸附3.5 min。

1.5 物質鑒定

利用NIST98.L質譜庫對得到的質譜圖進行串連檢索和人工解析。查閱有關質譜資料,對基峰、質核比和相對峰度等方面進行分析,結合保留時間和質譜分別對各峰加以確認。采用峰面積歸一化法定量,得到各組分的相對含量(組分峰面積占總峰面積折百分比)。

MS峰鑒定:利用NIST98.L譜庫對得到的質譜圖進行串連檢索和人工解析,質譜匹配度>90%作為物質鑒定標準;再結合保留指數(Retention index,RI)法進行物質鑒定,保留指數法參照文獻[12]進行。

1.6 ODP嗅辨分析

由三名經過系統感官培訓的人員組成嗅辨分析組,在GC-O進樣分析過程作以下嗅辨記錄:(1)香型:描述各物質峰的香型;(2)強弱:呈香峰按嗅聞強度——強、中、弱3 檔標記(強:沖鼻,記為3;中:適度,記為2;弱:微弱,若有若無,記為1)。最終香型、呈香強度結果由嗅辨分析組集體評判明確。

1.7 數據處理

t檢驗采用SPSS(Version 16.0 for Window,SPSS Inc. Chicage,IL,2007)進行處理。

2 結果與討論

2.1 香氣感官圖譜定量描述分析

如圖1所示,經審評組定量描述分析,兩種香型紅茶茶樣的香氣感官圖譜差別明顯,“甜香型”的甜香明顯高于“花香型”,而“花香型”的花香則較突出;“甜香型”的果香味、化學味和草木香各為4.4、1.6及2.4,較“花香型”果香味、化學味和草木香的5.0、0.8及3.0相比差別不大。感官圖譜的定量描述分析非常直觀地呈現了兩種“紅茶”的感官差異,較傳統的專家審評能得到更豐富更精確的審評信息,也有利于采用統計手段進行客觀分析。

圖1 “花香型”、“甜香型”紅茶茶樣香氣感官圖譜比較Fig. 1 Comparison of aromatic profiles of floral-odor and sweet-odor black tea samples

2.2 理化成分定量分析

茶葉中咖啡堿、氨基酸等是構成茶葉滋味的重要組成部分,其成分的組合及含量的多少直接影響茶葉的品質,此外茶黃素還是紅茶品質評價的重要因素。如表1所示,通過兩種茶樣理化成分定量分析比較,結果發現,除了花香型紅茶中的茶黃素含量明顯高于甜香型紅茶,其它各成分含量并沒有顯著差異,由此推測短時間提香可以使茶黃素含量增加,而隨著提香時間的延長,茶黃素可能與其兒茶素進一步氧化轉化為茶褐素。

表1 “甜香型”與“花香型”的紅茶理化成分含量
Table 1 The physical and chemical component content of floral-odor and sweet-odor black tea samples

成分茶樣花香型(%)甜香型(%)t檢驗咖啡堿3974±00333709±0320ns氨基酸2120±00362068±0046nsEGCG1167±00751021±0221nsEC2714±00712207±0740nsECG0046±00150036±0004nsTF0051±00010040±0001sigTF30102±00070075±0004sigTFDG0178±00190124±0020sigTF3′0037±00040034±0005ns茶黃素總量0367±00210274±0019/

注:花香型(%)、甜香型(%):各成分占干物質百分比。EGCG:表沒食子兒茶素沒食子酸酯;EC:表兒茶素;ECG:表兒茶素沒食子酸酯;TF:茶黃素;TF3:茶黃素-3;TFDG:茶黃素-3,3-雙沒食子酸酯;TF3′:茶黃素-3′。n.s.代表差異不顯著(p>0.05);sig.代表差異顯著(p<0.05)。

2.3 揮發物組分比較分析

如表2所示,經HS-SPME/GC-MS分析,兩種香型紅茶共鑒定得到44種揮發物(醛類8種,碳氫化合物5種,酮類5種,醇類15種,酯類5種,其他物質6種)。其中29種揮發物為“花香型”、“甜香型”兩種香型紅茶所共有,而“花香型”含有更多的揮發物組分(41種)。反式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、香葉醇、苯甲醇為“紅茶”的4種主要揮發物成分(相對含量>5%),其他的學者也從廣東紅茶[13]福建紅茶[14]四川紅茶[15]等紅茶中檢出了較高量的醇類化合物,猜測這些物質對紅茶的典型花香型起到了關鍵性的作用,其他在花香型或甜香型紅茶中呈香強度較高的還有己醛、順式-芳樟醇氧化物、苯甲醛、苯乙醛、氧化芳樟醇、水楊酸甲酯和苯乙醇等(呈香強度=3),對于芳樟醇及其氧化物和香葉醇等萜烯醇類物質,Wang和任洪濤[16]等學者在紅茶中檢出含量也較高,并且認為它們的含量和紅茶等級呈正相關,其中萜烯類芳樟醇與香葉醇是決定紅茶香氣香型的重要成分。

經顯著性檢測,19種揮發物組分在兩種香型茶樣中的含量差異達顯著水平,另有15種揮發物組分只在一種香型茶樣中有檢出。苯乙醇在加熱氧化條件下易轉化生成苯乙醛,經進一步提香(“花香型”轉化為“甜香型”)后其相對含量顯著降低,而苯乙醛相對含量“甜香型”則顯著高于“花香型”;此外,有研究表明苯丙氨酸可氧化,引起脫氨、脫羧基生成苯乙醛[17]。己醛在“甜香型”中的相對含量極顯著高于“花香型”,其在進一步提香過程中可由茶葉中殘留的亞麻油酸和亞麻酸及中間產物加熱氧化轉化而來[18]。芳樟醇經進一步提香(“花香型”轉化為“甜香型”)后,相對含量顯著降低,可能是加熱氧化后轉化為其他物質。脫氫芳樟醇在“花香型”中痕量檢出,而在“甜香型”中則明顯增加,可能是由芳樟醇脫氫氧化而來。苯甲醇的相對含量經進一步提香(“花香型”轉化為“甜香型”)后顯著降低,推測可能是苯甲醇加熱氧化生成苯甲醛,而苯甲醛則易氧化為苯甲酸[19];本實驗條件下未能有效檢測到苯甲酸的含量,有待進一步驗證相關推測。水楊酸甲酯具特征香氣,“花香型”中的相對含量極顯著高于“甜香型”,有報道表明水楊酸甲酯是植株在遭受昆蟲或寄生蟲攻擊時從植株組織散發出來[19-20],且在茶葉鮮葉中含量較高。香葉醇具有溫和、甜的玫瑰花氣息,在“花香型”(20.55%)中含量顯著高于“甜香型”(6.01%),香葉醇可由茶葉中的脫氫酶催化轉化為相關醛類物質(如香葉醛、橙花醛、檸檬醛)[19]。吡咯類是茶葉美拉德反應產生的一類重要的香氣物質,對于增加茶香有重要的作用;經進一步提香(“花香型”轉化為“甜香型”)后,茶吡咯相對含量極顯著增加(0.36%增加至1.91%)。兩種香型紅茶的質譜總離子流圖見圖2。這些揮發物組分的含量差異構成了兩種香型差異的物質基礎。

表2 “花香型”、“甜香型”紅茶揮發物組分的鑒定及相對含量
Table 2 Identification and relative contents of the selected volatile compounds of floral-odor and sweet-odor black tea samples

No物質RIaRIb鑒定方法c相對含量(%)dFSt檢驗e1己醛，Hexanal10971093MS，RIL157425??2β-月桂烯，β-Myrcene11711166MS，RIL06205532-庚酮，2-Heptanone11891189MS，RIL015038??4庚醛，Heptanal11961194MS，RIL1051445十二烷，Dodecane12001200MS，RIL028084?6反式-2-己烯醛，(E)-2-Hexenal12161164MS，RIL034/72-正戊基呋喃，2-Pentylfuran12241244MS，RIL0521388順式-β-羅勒烯，(Z)-β-Ocimene12421246MS，RIL020/91-戊醇，1-Pentanol12591260MS，RIL/09810反式-β-羅勒烯，(E)-β-Ocimene12631266MS，RIL079/11辛醇，Octanal12911296MS，RIL034/126-甲基-5-庚烯-2-酮，6-Methyl-5-Hepten-2-one13371348MS，RIL09909813順式-3-己烯-1-醇，(Z)-3-Hexen-1-ol13891398MS，RIL12311314壬醛，Nonanal13961400MS，RIL188136?15十四烷，Tetradecane14001452MS，RIL033/163-辛烯-2-酮，3-Octen-2-one14161435MS，RIL033065?17反式-2-己烯-1-醇，(E)-2-Hexen-1-ol14121426MS，RIL038060?18順式-芳樟醇氧化物(furanoid)，(Z)-Linalooloxide14331479MS，RIL313311191-辛烯-3-醇，1-Octen-3-ol14521451MS，RIL047078?20順式-3-丁酸葉醇酯，(Z)-3-Hexenylbutanoate14631474MS，RIL03803921反式-芳樟醇氧化物(furanoid)，(E)-Linalooloxide14671450MS，RIL1073106222異戊酸葉醇酯，(Z)-3-Hexenylisovalerate14721497MS，RIL09208323未知物質，Unknowncompound//MS，RIL06005824(反，反)-2，4-庚二烯醛，(E，E)-2，4-Heptadienal14881497MS，RIL051128??25(反，反)-3，5-辛二烯-2-酮，(E，E)-3，5-Octadien-2-one14921520MS，RIL/50026苯甲醛，Benzaldehyde15171541MS，RIL234/27芳樟醇，Linalool15541553MS，RIL832578?281-辛醇，1-Octanol15621562MS，RIL042/29二甲亞砜，DimethylSulfoxide15651420MS，RIL017050??303，5-辛二烯-2-酮，3，5-Octadien-2-one15701520MS，RIL037071?31茶吡咯，Teapyrrole1603/MS，RIL036191??32脫氫芳樟醇，Dehydrolinalool1610/MS，RIL004042?33苯乙醛，Benzeneacetaldehyde16341663MS，RIL101483??343-己酸葉醇酯，Hexanoicacid，3-hexenylester16511646MS，RIL065/35香葉酸甲酯，Methylgeranate16801700MS，RIL053/36檸檬醛，Citral17321740MS，RIL043/37氧化芳樟醇Linalooloxide(pyranoid)17501753MS，RIL459226?38水楊酸甲酯，MethylSalicylate17981798MS，RIL495183?39橙花醇，Nerol18001794MS，RIL040/40香葉醇，Geraniol18711856MS，RIL2055601?41己酸，Hexanoicacid18331857MS，RIL/21342苯甲醇，BenzylAlcohol18911865MS，RIL894571??43苯乙醇，PhenylethylAlcohol19221933MS，RIL252144?44庚酸，Heptanoicacid19591950MS，RIL120/總量(Total)8553(41種)7066(32種)

注:aRI,HP-innowax色譜柱上的保留指數;bRI,HP-innowax色譜柱上的文獻保留指數;c物質鑒定方法:MS,譜庫檢索法鑒定;RIL,保留指數法鑒定;相對含量(%)d:F,花香型“紅茶”,S,甜香型“紅茶”;e*p<0.05,**p<0.01。

2.4 ODP嗅辨分析

如表3所示,44種揮發性成分經ODP嗅辨分析,其中19種被鑒定為呈香活性成分,并對這些呈香活性成分的香型和嗅聞強度進行描述;包括8種醇類(芳樟醇、順式-芳樟醇氧化物、脫氫芳樟醇、氧化芳樟醇、橙花醇、香葉醇、苯甲醇和苯乙醇),4種酯類(異戊酸葉醇酯、3-己酸葉醇酯、香葉酸甲酯和水楊酸甲酯),3種醛類(苯甲醛、苯乙醛和(反,反)-2,4-庚二烯醛),4種其他類物質。表明醇類、酯類和醛類化合物不僅在相對含量上是“紅茶”的主體成分(特別是“花香型”),而且也是“紅茶”的主體呈香活性成分。在兩種香型“紅茶”中都呈香強烈(強度≥3)的有順式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、苯乙醛、香葉醇、苯甲醇和苯乙醇,這6種呈香活性成分對“紅茶”的呈香起主要貢獻,且這6種香氣成分的相對含量都較高(>1%),對于“紅茶”的呈香形成具有關鍵作用。

圖2 兩種香型“紅茶”香氣物質的總離子流色譜(TIC)圖Fig.2 Typical TIC map of the volatile compounds in Black Tea of two different aroma samples注:峰號參照表1所示。

表3 兩種香型“紅茶”的呈香活性化合物
Table 3 Aroma-active compounds of the two odor-type black tea samples

RT(min)化合物氣味描述a強度b含量(%)FSFS醇類：2026順式-芳樟醇氧化物(furanoid)，(Z)-Linalooloxide熟土豆333133112491芳樟醇，Linalool花香338325782752脫氫芳樟醇，Dehydrolinalool油臭味130040423249氧化芳樟醇Linalooloxide(pyranoid)草藥味324592263430橙花醇，Nerol花香2/040/3603香葉醇，Geraniol檸檬(酸)3320556013695苯甲醇，Benzylalcohol果香、油桃338945713807苯乙醇，Phenylethylalcohol甜花香33252144酯類：2167異戊酸葉醇酯，(Z)-3-Hexenylisovalerate膠囊味1109208328953-己酸葉醇酯，Hexanoicacid，3-hexenylester，草藥味22065/3036香葉酸甲酯，Methylgeranate辛臭味22053/3313水楊酸甲酯，Methylsalicylate香草21495183醛類：2244(反，反)-2，4-庚二烯醛，(E，E)-2，4-Heptadienal辛臭味130511282362苯甲醛，Benzaldehyde草藥味3/234/2840苯乙醛，Benzeneacetaldehyde甜花香33101483其他化合物：880β-月桂烯，β-Myrcene香草110620552356(反，反)-3，5-辛二烯-2-酮，(E，E)-3，5-Octadien-2-one草藥味/3/50025503，5-辛二烯-2-酮，3，5-Octadien-2-one草藥味220370712700茶吡咯，Teapyrrole香草12037191

注:a. 嗅聞口聞到的氣味描述;b. 嗅聞口聞到的氣味強度(1:強,沖鼻;2:中,適度;3:弱,微弱,若有若無)。

經ODP嗅辨分析,“花香型”和“甜香型”兩種香型“紅茶”的呈香活性成分差異主要體現在(反,反)-2,4-庚二烯醛、(反,反)-3,5-辛二烯-2-酮、苯甲醛、茶吡咯、脫氫芳樟醇、氧化芳樟醇和水楊酸甲酯這7種物質。其中,(反,反)-2,4-庚二烯醛由亞麻酸自動氧化形成,在植物油中有報道呈青香、醛香和雞肉香[21],而本研究ODP嗅辨鑒定為辛臭味。(反,反)-3,5-辛二烯-2-酮同樣也是植物脂酸的氧化產物[21],本研究ODP嗅辨鑒定為“草藥味”,在“花香型”中未鑒定到,而“甜香型”中相對含量較高(5.00%)且呈香強烈(強度=3),表明其對“甜香”的形成貢獻明顯。苯甲醛在本研究ODP嗅辨被鑒定為“草藥味”,在“甜香型”中未鑒定到,而“花香型”中相對含量較高(2.34%)且呈香強烈(強度=3),對于“花香型”紅茶的特征香氣形成貢獻顯著。茶吡咯是茶葉美拉德反應產生的香氣物質,在本研究ODP嗅辨被鑒定為“香草味”,在“甜香型”紅茶中的呈香更強烈(強度=2);茶吡咯在煙草中有報道為呈水果香微帶烤煙香氣,可諧調煙香、煙味增濃、減少刺激和雜氣,與本研究香型鑒定結果較為接近。脫氫芳樟醇有報道為呈花香成分[22],本研究ODP嗅辨則鑒定為油臭味,且在“甜香型”紅茶中呈香更為強烈。氧化芳樟醇在本研究ODP嗅辨被鑒定為“草藥味”,且在“花香型”紅茶中呈香更為強烈。水楊酸甲酯在本研究ODP嗅辨則鑒定為“香草味”,且在“花香型”紅茶中呈香更為強烈。

“花香型”的檸檬(酸)、果香、花香物質的總相對含量要明顯高于“甜香型”,這些呈香活性成分的物質含量差異也在一定程度上貢獻了兩種香型“紅茶”的特征香氣;特別是幾種呈香強烈(強度=3)的成分(如順式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、香葉醇和苯甲醇等),需進一步比較其在兩種香型紅茶中的呈香強度差異;后續可通過香氣萃取稀釋分析(AEDA)等方法對這些呈香活性成分的稀釋因子(FD)進行測定,從呈香閾值上進一步確定其中的關鍵成分。

3 結論

本研究對“花香型”、“甜香型”兩種香型“紅茶”的香型感官圖譜進行了比較分析,兩種香型紅茶的花香和甜香差別明顯,但果香、草木香及化學味在兩種香型紅茶中差別并不明顯;在對兩種香型紅茶理化成分的測定中,發現兩種香型紅茶中咖啡堿、兒茶素及氨基酸含量無顯著差異,但花香型紅茶中的茶黃素含量明顯高于甜香型紅茶;運用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯用技術(HS-SPME/GC-MS),對“花香型”、“甜香型”兩種香型“紅茶”的揮發物組分進行了分析,進一步采用ODP嗅辨分析技術對呈香活性成分進行比較鑒定,共得到44種香氣組分,其中19種被鑒定為呈香活性成分。29種揮發物為“花香型”、“甜香型”兩種香型紅茶所共有,其中反式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、香葉醇、苯甲醇為“紅茶”的4種主要揮發物成分(相對含量>5%)。兩種香型“紅茶”的揮發物組分整體差異較明顯,19種揮發物組分在兩種香型茶樣中的含量差異達顯著水平,另有15種揮發物組分只在一種香型茶樣中有檢出,這些揮發物組分的差異構成了“花香型”和“甜香型”呈香差異的物質基礎。李家賢、王秋霜等研究發現[23-25],醇類是紅茶香氣中最主要物質,與本研究的結果一致,由此推斷出紅茶香氣中的醇類可能是所有紅茶所共有的特性,是紅茶香味形成的基礎,為紅茶及其他茶類香氣的研究提供理論方向。

ODP嗅辨對呈香活性成分的進一步鑒定表明,水楊酸甲酯(香草味)、橙花醇(花香)、苯甲醛(草藥味)、氧化芳樟醇(草藥味)在“花香型”紅茶中呈香更顯著,而脫氫芳樟醇(油臭味)、(反,反)-2,4-庚二烯醛(辛臭味)、(反,反)-3,5-辛二烯-2-酮(草藥味)在“甜香型”紅茶中呈香更顯著,這7種呈香成分是決定兩種香型差異的關鍵因子。此外,“花香型”的檸檬(酸)、果香、花香物質的相對含量要明顯高于“甜香型”,這些呈香活性成分的物質含量差異也在一定程度上貢獻了“紅茶”兩種香型的特征差異。

[1]Augusto F,Zini C A. Sampling and sample preparation for field and laboratory:fundamentals and new directions in sample preparation. In:J. Pawliszyn(Ed.),Solid Phase Microextraction[M]. Elsevier,Amsterdam,2002:389-478.

[2]Rawat R,Gulati A,Kiran Babu G D,et al. Characterization of volatile components of Kangra orthodox black tea by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Chemistry,2007,105(1):229-235.

[3]Kumazawa K,Masuda H. Identification of potent odorants in different green tea varieties using flavor dilution technique[J]. J Agric Food Chem,2002,50(20):5660-5663.

[4]Schuh C,Schieberle P. Characterization of the key aroma compounds in the beverage prepared from Darjeeling black tea:quantitative differences between tea leaves and infusion[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(3):916-924.

[5]Lü H P,Zhong Q S,Lin Z,et al. Aroma characterization of Pu-erh tea using headspace-solid phase microextraction combined with GC/MS and GC-olfactometry[J]. Food Chem,2012,130(4):1074-1081.

[6]Kuo P C,Lai Y Y,Chen Y J,et al. Changes in volatile compounds upon aging and drying in oolong tea production[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2010,91(2):293-301.

[7]Ito Y,Sugimoto A,Kakuda T,et al. Identification of potent odorants in Chinese jasmine green tea scented with flowers of Jasminum sambac[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50(17):4878-4884.

[8]竇宏亮,李春美,顧海峰，等.采用HS-SPME/GC-MS/GC-Olfactometry/R對綠茶和綠茶鮮汁飲料香氣的比較分析[J].茶葉科學,2007,27(1):51-60.

[9]苗愛清,呂海鵬,孫世利，等.烏龍茶香氣的HS-SPME-GC-MS/GC-O研究[J].茶葉科學,2010,30:583-587.

[10]Xu X Q,Mo H Z,Yan M C,et al. Analysis of characteristic aroma of fungal fermented Fuzhuan brick-tea by gas chromatography/mass spectrophotometry[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2007,87(8):1502-1504.

[11]Yang Z Y,Kinoshita T,Tanida A,et al. Analysis of coumarin and its glycosidically bound precursor in Japanese green tea having sweet-herbaceous odour[J]. Food Chemistry,2009,114(1):289-294.

[12]林杰,陳瑩,施元旭,等.保留指數在茶葉揮發物鑒定中的應用及保留指數庫的建立[J].茶葉科學,2014,34(3):261-270.

[13]Tieman D,Taylor M,Schauer N,et al. Tomato aromatic amino acid decarboxylases participate in synthesis of the flavor volatiles 2-phenylethanol and 2-phenylacetaldehyde[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2006,103(21):8287-8292.

[14]王秋霜,吳華玲,陳棟，等.廣東英德紅茶代表產品的香氣成分鑒定研究[J].茶葉科學,2012,32(5):448-456.

[15]趙常銳,寧井銘,丁勇，等.祁紅毛茶初制過程中香氣成分變化的研究[J].安徽農業大學學報,2010,37(3):471-477.

[16]Wang K B,Liu F,Liu Z H,et al. Comparison of catechins and volatile compounds among different types of tea using high performance liquid chromatograph and gas chromatograph mass spectrometer[J]. International Journal of Food Science and Technology,2011,46(7):1406-1412.

[17]任洪濤,周斌,夏凱國，等.不同級別云南工夫紅茶香氣成分比較分析[J].南方農業學報,2012,43(4):489-492.

[18]Gonda I,Bar E,Portnoy V,et al. Branched-chain and aromatic amino acid catabolism into aroma volatiles inCucumismeloL. fruit[J]. Journal of Experimental Botany,2010,61(4):1111-1123.

[19]Dudareva N,Pichersky E,Gershenzon J. Biochemistry of plant volatiles[J]. Plant Physiology,2004,135(4):1893-1902.

[20]黃毅,韓寶瑜,唐茜,等.茶尺蠖絨繭蜂對茶梢揮發物的EAG和行為反應[J].昆蟲學報,2009,52(11):1191-1198.

[21]徐星.植物油氧化過程中脂肪酸和揮發性成分變化的研究[D].杭州:浙江工商大學,2012:40-41.

[22]Lapczynski A,Bhatia S P,Letizia C S,et al. Fragrance material review on dehydrolinalool[J]. Food and Chemical Toxicology,2008,46(11):S117-S120.

[23]Ravichandran R,Parthiban R. The impact of processing techniques on tea volatiles[J]. Food Chemistry,1998,62(3):347-353.

[24]Ravichandran R,Parthiban R. Carotenoid composition,distribution and degradation to flavor volatiles during black tea manufacture and the effect of carotenoid supplementation on tea quality and aroma[J]. Food Chemistry,2002,78(1):23-28.

[25]王秋霜,陳棟,許勇泉，等.廣東紅茶香氣成分的比較研究[J].茶葉科學,2012,32(1):9-8.

Comparison of odor-active components of two different odor type ‘Black Tea’ based on HS-SPME/GC-O-MS

GE Xiao-jie1,SU Zhu-cheng1,DI De-rong1,2,WEN Dong-hua3,LIN Jie1，*

(1.The Key Laboratory for Quality Improvement of Agricultural Products of Zhejiang Province,Zhejiang A&F University,Hangzhou 311300,China; 2.Tourism College of Zhejiang China,Hangzhou 311231,China; 3.Office of Edible and Medicinal Fungi Industry of Longquan City,Longquan 323700,China)

The aroma is a key factor for the sensory quality of tea(Camelliasinensis(L.)O. Kuntze),the key active components of “floral-odor” and “sweet-odor” Black Tea were analyzed and identificated by this study. High performance liquid chromatography and other ways were used to analyzing and comparing the physical and chemical components of two odor-type Black Tea,the content of theaflavins in the floral-odor black tea and the sweet-odor black tea were 0.367%±0.021%,0.274±0.019%,respectively. Headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry and olfactory detector port(HS-SPME/GC-O-MS)was used to analyzing the aroma-active compounds. A total of 44 volatile components were identified in the two odor-type black teas,and 19 of them were further determined as aroma-active components. 6 components got very strong sniffer such as linalool(floral),benzaldehyde(herbal),(Z)-linalool oxide(furanoid)(potato-like odor),(E,E)-2,4-heptadienal(bugs-like odor),and were the main aroma-active components of Black Tea . Furthermore,7 kinds of compounds were probably the key chemicals contributing to the different perceived aroma of the two odor-type Black Tea,such as methyl salicylate(herbal),nerol(floral),benzaldehyde. This study revealed the aromatic factor and physical and chemical composition difference of the two characteristic odor-type Black Tea,and could considerably offer references for relevant tea aroma studies.

Black tea;aroma-active component;GC-O-MS;floral odor;sweet odor

2016-06-30

葛曉杰(1994-)，男，本科在讀，研究方向：茶葉品質化學，E-mail：zafujasonge@163.com。

*通訊作者:林杰(1985-)，男，博士，講師，研究方向：茶葉品質化學，E-mail：linjie@zafu.edu.cn。

浙江省自然科學基金資助(LQ14C160003)。

TS272.7

A

1002-0306(2016)23-0304-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.048