花香與清香綠茶的香氣組分及品種相關性分析

黃海濤，敖 存，郭敏明，余繼忠，毛宇驍，張 偉

(杭州市農業(yè)科學研究院 茶葉研究所，浙江 杭州 310024)

香氣是茶葉產品感官審評的重要因子之一，在名優(yōu)綠茶審評中，香氣權重系數(shù)25%，香氣品質對茶葉品質起著非常重要的作用，香氣品質包括香氣的類型和濃郁度，而這些均是由茶葉香氣組分特征決定的[1-2]。隨著名優(yōu)茶的發(fā)展及人民生活水平的提高，茶葉行業(yè)越來越重視優(yōu)勢香型和高香型的茶樹品種的選育和茶葉產品的開發(fā)，然而由于茶葉香氣成分十分復雜，已有研究表明，茶葉中的香氣物質有650多種，且隨著檢測技術的進步，不斷還有新的香氣成分被分離和鑒定出來[3-5]。如此眾多的香氣成分的致香作用和形成機理不清，影響了高香茶樹品種選育和茶葉產品的開發(fā)，因此對茶葉不同香型的組分特征和香型形成影響因素進行研究，在高香茶樹新品種選育和茶葉新產品開發(fā)上均有重要意義。

茶葉香氣特征的形成主要受到兩個因素的影響。一是茶樹品種。不同的茶樹品種鮮葉基礎物質組成不同，對茶葉香氣類型起著決定性作用。二是加工工藝。茶鮮葉在經過攤放-殺青-揉捻-烘干工藝過程中存在酶解、水解和高溫裂解等許多化學反應，是香氣形成的必要條件，且工藝差異對香氣濃郁度和香氣類型均有較大的影響[6-7]。陳榮冰等[8-9]對福建茶樹品種采制的烏龍茶香氣組分特征進行了分析，認為香氣含量差異構成了各自品種的香型特征。陳正武等[10]對貴州黔湄101號茶樹品系的香氣類型進行了鑒定，認為香氣化合物總含量高，C5、C6醇和脂類化合物是構成黔湄101號高香特征的物質基礎。張正竹等[11-14]分別從不同的角度研究了茶葉加工中的攤放、殺青、揉捻和干燥工藝對茶葉香氣特征的形成影響。現(xiàn)有研究集中于品種的香氣物質組成和工藝香氣特征，忽略了品種和工藝的相互影響。本文選擇3個茶樹品種分別采制的花香和清香型的茶葉樣品進行分析，以期了解不同香型茶葉的香氣特征及其與品種的關系。

1 材料與方法

1.1 供試品種和茶樣

供試茶樹品種3個，分別是福云品系730408，鳩坑品系730206和香菇寮品系XGL16-12。按照烘青綠茶的標準工藝進行多次茶樣的生產制作。

對同一茶樹品種的不同批次茶樣進行感官審評，分別篩選出花香和清香2種不同類型的茶樣，且香氣審評中香型區(qū)別明顯，香氣得分差異明顯，茶樣整體品質相差不大，詳細見表1。

表1 不同品種綠茶出現(xiàn)花香與清香樣品的感官審評結果

1.2 香氣分析方法

準確稱取6.0 g干茶樣于100 mL容量瓶中，加入30 mL沸蒸餾水在60 ℃恒溫水浴5 min，萃取頭老化5 min，頂空吸附50 min，GC-MS在240 ℃解吸附5 min測定。

安捷倫INNOWAX毛細管柱(30 m×0.5 μm×0.32 mm)。升溫程序：50 ℃保持5 min，以3 ℃·min-1升至170 ℃，再以10 ℃·min-1升至230 ℃，保持5 min。

茶葉香氣組分經GC-MS獲得圖譜，通過計算機檢索，結合相對保留時間與NIST質譜庫提供的標準質譜圖進行對照，并參照已發(fā)表的質譜圖鑒定和定性。按峰面積歸一化法計算相對百分含量，進行各香氣成分的定量。

1.3 數(shù)據統(tǒng)計與分析

各處理數(shù)據應用Excel 2010進行數(shù)據處理，采用最小顯著差異法進行多重比較，應用DPS軟件進行相關性、聚類和方差分析。

2 結果與分析

2.1 清香和花香型綠茶茶樣的香氣成分分析

通過GC-MS在6個茶樣中共檢測到40種香氣物質，對3個不同茶樹品種采制的清香型和花香型茶樣的香氣物質組成進行分析。

由圖1可知，不同香氣類型茶樣的主要香氣物質種類基本相同，均由醇類、酯類、醛類、酮類、烯烴類和雜環(huán)芳香族化合物組成，只是香氣物質比例存在不同。6個烘青綠茶茶樣香氣物質中醇類和酯類物質占比均較高，兩者合計比例在80%左右，且含量較穩(wěn)定，但茶樣間醇類和酯類物質含量比差異較大。花香型綠茶茶樣較同一品種清香型綠茶茶樣的酯類物質含量高，而醇類物質和烯烴類物質含量低。

圖1 不同香型茶樣香氣成分的相對含量

對清香型和花香型綠茶茶樣中檢測到的40種香氣物質進行比較(表2)，結果表明，清香型茶樣的主要物質成分為香葉醇(16.48%)、順-己酸-3-己烯酯(14.47%)、β-芳樟醇(12.15%)、反-丁酸-3-己烯酯(6.57%)、橄欖醇(6.07%)、水楊酸甲酯(4.54%)、苯甲醇(2.66)、苯甲醛(2.17)、順-3-己烯基異戊酸酯(2.07)和苯乙醇(2.02%)，而花香型綠茶茶樣的主要物質成分為順-己酸-3-己烯酯(31.18%)、反-丁酸-3-己烯酯(8.25%)、β-芳樟醇(8.17%)、橙花叔醇(4.81%)、香葉醇(3.97%)、橄欖醇(3.58%)、順，順-3-己烯酸-3-己烯酯(3.27%)、順-茉莉酮(2.88)、水楊酸甲酯(2.95)、吲哚(2.28)和苯甲醇(2.19)。

清香型和花香型茶樣的香氣物質中，順-己酸-3-己烯酯、β-紫羅酮、苯甲醛、萘、3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯、吲哚和茉莉內酯共8種成分達到顯著差異。其中，3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯和吲哚3種成分差異極顯著。

2.2 茶樣香氣組分聚類

對以上茶樣香氣組分進行聚類分析。如圖2所示，在歐式距離15時，可以將6個茶樣分為3個類群，其中第一類群包括S2、S4、S6花香型茶樣，第二類群包括S1和S3清香型茶樣，第三類群S5茶樣單獨聚為一類，表明S5與其他茶樣香氣組分間距離較遠。香氣組分聚類分析結果表明，不同香型的茶樣基本能夠聚在一起，其中3只花香型綠茶聚在一起，2只清香型綠茶聚在一起。

表2 不同香型茶樣香氣成分的差異

注：*表示差異顯著，**表示差異極顯著。

圖2 茶樣香氣組分歐式距離

由表3可見，茶樣香氣組分間相似關系最近的是S2和S6號茶樣，相似系數(shù)為0.967，其香氣感官品質評價也完全相同，均為清高，有花香；相似關系最遠的是S5和S4號茶樣，相似系數(shù)為0.363，S5號茶樣香氣感官品質為清香，S4茶樣則為甜花香顯，香型區(qū)別明顯。

表3 茶樣香氣組分間的相似關系

3 討論

3.1 清香型和花香型綠茶的香氣組分特征

王雪萍等[15]采用GC-MS對不同香型綠茶茶樣香氣組分進行分析表明，栗香和清香型茶樣均含有順-3-己烯醇、芳樟醇及其氧化物、順-橙花叔醇、順-茉莉酮、β-紫羅酮、苯甲醛、水楊酸甲酯等特征香氣成分，但在成分含量上差異較大，栗香型茶樣所含高沸點香氣組分含量高，而清香型茶樣所含高沸點香氣組分含量低。周春明等[16]采用GC-MS分析了4個品種花香綠茶的香氣成分認為，構成花香綠茶的主要香氣成分為芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、香葉醇、己酸-順-3-己烯酯、丁香烯、α-法呢烯、橙花叔醇、茉莉酮酸甲酯、6，10，14-三甲基十五烷酮及鄰苯二甲酸二丁酯等。花香綠茶的香型由各香氣成分的組成、含量及其各自閾值決定。

本研究對花香和清香型綠茶的香氣組分進行分析表明，花香和清香型綠茶的主要香氣物質種類基本相同，主要包括香葉醇、順-己酸-3-己烯酯、β-芳樟醇、反-丁酸-3-己烯酯、橄欖醇、水楊酸甲酯，苯甲醇等，只是香氣物質比例存在不同。花香型綠茶茶樣的酯類物質含量高，而醇類物質和烯烴類物質含量低，清香型綠茶茶樣的醇類物質和烯烴類物質含量高，酯類物質含量相對較低。清香型和花香型茶樣中存在顯著差異的香氣物質有順-己酸-3-己烯酯、β-紫羅酮、苯甲醛、萘、3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯、吲哚和茉莉內酯共8種成分。

3.2 茶樹品種與茶樣香氣的相關性

茶樹品種鮮葉理化基礎是決定茶葉香氣香型的物質基礎，不同的茶樹品種的鮮葉中其香氣前體物質存在較大的差異。林鄭和等[17]采用GC-MS對黃觀音等5個茶樹品種鮮葉的揮發(fā)性物質組成和含量進行測定表明，品種間差異顯著，花香型茶樹品種黃觀音和0318E的鮮葉中，萜烯類與衍生物種類及含量都高于普通香型茶樹鮮葉(福云6號等)。

本研究表明，同一品種采制的不同香型茶樣香氣組分和相對含量相差較遠，不同品種采制的相同香型的茶樣其香氣組分及相對含量比較相近，聚類分析沒有按照茶樹品種聚類，而是按照感官審評的香氣香型聚類，這可能是因為香氣物質在茶樹鮮葉中的含量是極其微量的，且受加工過程中的溫熱影響較大。不同批次的茶樣雖然品種和工藝相同，但環(huán)境溫濕度卻在不斷變化，最終影響了茶葉產品的香氣形成，茶葉產品只保留了少部分鮮葉中固有的游離態(tài)香氣，大部分香氣物質是在加工過程中由其他物質轉化而來。因此，經過高溫加工以后的茶葉產品香氣組分與茶樹品種相關性較弱。聚類分析結果還表明，香氣組成與茶葉感官審評結果密切相關，這從一個側面反映了采用化學分析替代感官審評是可行的。

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