檳榔香六堡茶中香氣成分提取方法的比較

黃林杰++羅達(dá)龍++鐘家良++林冬杰

六堡茶，中國歷史上著名的黑茶之一，是廣西壯族自治區(qū)梧州市特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和知名農(nóng)業(yè)品牌，也是廣西重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一，因產(chǎn)于蒼梧縣六堡鎮(zhèn)而得名。“檳榔香”一直被認(rèn)為是六堡茶的特有香氣，也被看作是重要的品質(zhì)特征，其需要在適宜的環(huán)境條件下，經(jīng)過8～10年的陳化才能明顯顯現(xiàn)出來。近年來，隨著“飲六堡”的興起，人們對六堡茶“檳榔香”的關(guān)注度逐漸增多，“檳榔香”成為消費(fèi)者追求的特征之一，也與六堡茶的價(jià)格有一定關(guān)聯(lián)。目前，關(guān)于“檳榔香”的香氣成分及數(shù)量，不同文獻(xiàn)報(bào)道的差異較大，陳文品等人分別在農(nóng)家六堡茶和精制六堡茶中共檢出100種揮發(fā)性成分；李建勛等人初步鑒定出67種化合物；劉澤森等人鑒定出近66種揮發(fā)性成分。茶葉中的香氣成分多而復(fù)雜，且含量較低微，易揮發(fā)不穩(wěn)定，需要用到特殊的提取技術(shù)。本文以檳榔香六堡茶為對象，分別采用揮發(fā)油提取法、超聲波提取法、HS-頂空法和ITEX-動態(tài)頂空法進(jìn)行提取，用GC-MS進(jìn)行分析，用NIST譜庫進(jìn)行目標(biāo)化合物的判定，并用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對含量，從而探討不同方法間的差異度，確定一種快速、準(zhǔn)確、環(huán)保的提取檳榔香六堡茶中香氣成分的檢測手段。

材料及方法

材料。“檳榔香”六堡茶共10批，來自于梧州轄區(qū)內(nèi)5家大型六堡茶生產(chǎn)企業(yè)，確保樣品具有代表性。 氯化鈉（分析純，由廣東光華科技股份有限公司提供），乙酸乙酯（分析純，由成都市科龍化工試劑廠提供），水為超純水（實(shí)驗(yàn)室自制）。

儀器。 CTC-動態(tài)頂空ITEX；GC-7890B/QQQ-7000C氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；NIST2014數(shù)據(jù)庫（美國Agilent）；德國Elmasonic P超聲波（德國Elma公司）；揮發(fā)油提取裝置一套。

方法。

（1）揮發(fā)油提取法（方法1）

采用揮發(fā)油提取裝置，取茶樣30.0 g，分別進(jìn)行揮發(fā)油提取，直至香精油不再增加（約5小時(shí)），將香精油轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，并加乙酸乙酯至刻度，搖勻。再精密吸取1ml，置10ml容量瓶中，加乙酸乙酯至刻度，搖勻。

（2）超聲波提取法（方法2）

取茶樣30.0g，分別加入250ml乙酸乙酯，超聲條件參考相關(guān)文獻(xiàn)：頻率37kHz，功率100W，溫度70℃，提取時(shí)間1h，再精密吸取1ml，置10 ml容量瓶中，加乙酸乙酯至刻度，搖勻。

（3）HS-頂空法（方法3）

取茶樣6.0g于燒杯中，分別加入25ml沸水，加蓋保溫15min，過濾，取6ml茶湯于已加入1.9g氯化鈉的頂空瓶中，壓蓋密封即得。

（4）ITEX-動態(tài)頂空法（方法4）

同方法三。

儀器分析條件。

HS條件：平衡溫度：80℃，平衡時(shí)間：600s，振蕩速度：500r/min，進(jìn)樣針溫度：85℃， 抽提體積：1ml，抽提速度：200μl/s，洗針時(shí)間：300s，GC準(zhǔn)備時(shí)間：3420s。

Itex條件：平衡溫度：80℃，平衡時(shí)間：600s，振蕩速度：500r/min，進(jìn)樣針溫度：85℃， 抽提體積：1ml，抽提次數(shù)：5次，抽提速度：200μl/s，解析溫度：230℃，解析速度：20μl/s，洗針溫度：250℃，洗針時(shí)間：300s。

色譜條件：Agilent HP-5MS毛細(xì)管色譜柱（30m×250μm×0.25μm）；載氣：He（純度：99.999%），流速：1.5ml/min，分流比：50：1，進(jìn)樣口溫度：100℃；柱溫：起始溫度40℃，保持3min，然后以3℃/min速率升溫至180℃，再以8℃/min升溫至250℃。

質(zhì)譜條件：接口溫度280℃，離子源溫度：230℃，離子源：EI，電子能量：70eV，掃描質(zhì)量范圍：45～500amu，掃描模式：全掃描。

進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量：方法1、2為液體進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1μl；方法3、4為頂空氣體進(jìn)樣，進(jìn)樣量分別為1000μl和200μl。

GC-MS分析。茶樣經(jīng)過不同方法提取后，經(jīng)GC-MS分析，全掃描采集，得到總離子流圖，采用NIST2014譜庫進(jìn)行檢索，結(jié)合匹配度、提取離子和碎片離子相對豐度進(jìn)行目標(biāo)化合物的判定，初步得到各方法提取的主要香氣成分，并以峰面積歸一化法計(jì)算這些成分的相對含量。

結(jié)果分析與討論

4種提取方法的結(jié)果分析。 對所有茶樣提取后進(jìn)行檢測分析，NIST 2014譜庫匹配度在85以上并能確證的香氣成分，以方法1檢出的最多，共有44種，其次為方法4（40種）、方法2（34種）和方法3（26種），各成分的平均相對含量見表1，包括醇類、醛類、酮類、酯類、碳?xì)漕悺⑤良盎衔锖碗s氧化合物。各類含量不同方法間存在一定的差異，見表2。以含量超過10%的大類來看，醇類物質(zhì)占總香氣含量的比例在4種方法中均是最高的，其中又以方法4的醇類含量最高，方法1略低；方法1得到的醇類最多，共有10種。有研究認(rèn)為，醇類物質(zhì)是檳榔香的主要成分，香氣種類及含量均居各類物質(zhì)之首，其氣味似淡雅果香，一般多出現(xiàn)在陳年六堡茶中，如檢出的α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇等，具有木香或花果香，就類似檳榔香的香氣。碳?xì)漕惖暮績H次于醇類，主要包括α-雪松烯、δ-杜松烯等倍半萜烯類，這些物質(zhì)普遍帶有木香，與六堡茶的陳香有關(guān)。酯類和萘及化合物類的含量均接近或超過10%，這兩類分別具有香油味和花香味，均為不可忽視的香氣成分。

4種提取方法的比較。從提取時(shí)間上來看，方法3、4均為15min，方法2需要60min，方法1時(shí)間最長，不低于5h（即300min）；從操作簡易度來說，很明顯后3種方法更簡便，方法1受儀器裝置的限制，不適宜進(jìn)行大批量的提取；從環(huán)保和節(jié)約的角度出發(fā)，方法1、2需要大量的乙酸乙酯，而方法3、4只需要沸水浸泡即可上機(jī)，實(shí)現(xiàn)了無溶劑化，減輕了污染，降低了成本；從保持茶葉原味上說，方法1、2因?yàn)榧尤肓擞袡C(jī)溶劑，對香氣的氣味會有一定影響，而方法3、4采用直接沖泡，更能保持茶葉的原香；從提取效率上看，不同提取方法對香氣的影響主要表現(xiàn)在數(shù)量、相對含量以及香氣類型是否與“檳榔香”相符等幾個因素。從2.1結(jié)果看，在香氣數(shù)量上，方法1>方法4>方法2>方法3，相對含量（醇類）：方法4>方法1>方法2>方法3，相對含量（碳?xì)漕悾悍椒?>方法1>方法4>方法3，相對含量（酯類）：方法4>方法2>方法1>方法3，相對含量（萘及化合物）：方法4>方法3>方法2>方法1。

綜上所述，4種方法對檳榔香六堡茶香氣成分的影響存在較大差異，評價(jià)方法是否適用，除了考慮獲得的香氣總量、組分?jǐn)?shù)及含量外，還得分析各組分是否符合“檳榔香”似花果香、陳香的特性。從本文可知，揮發(fā)油提取法雖然提取成分最多，但耗時(shí)最長，需要用到有機(jī)溶劑，對揮發(fā)性組分有一定影響，且不適用于大批量提取。超聲提取和HS-頂空法提取成分較少，且主成分含量不高。ITEX-動態(tài)頂空法作為一種較新型的提取技術(shù)，具有快速、環(huán)保、主成分提取效率高等特點(diǎn)，且能最大程度的保持六堡茶的茶香味，目前逐漸成為茶葉中香氣提取的主要方法。