六堡茶中檳榔香氣主要成分的研究

黃林杰 羅達(dá)龍 鐘家良

摘 要：采用動(dòng)態(tài)頂空（ITEX）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀提取50批六堡茶樣品（分為檳榔香組和非檳榔香組）中的揮發(fā)性物質(zhì)。用NIST2014譜庫對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行判定，利用MPP軟件對(duì)2組六堡茶進(jìn)行差異化分析，得到40種檳榔香成分。通過分析各成分特點(diǎn)，結(jié)合出現(xiàn)頻率、相對(duì)含量及是否為共有組分等，初步確定檳榔香的主要香氣成分為α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘。

關(guān)鍵詞：六堡茶；檳榔香；動(dòng)態(tài)頂空ITEX

中圖分類號(hào)：TS272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432006

六堡茶，中國歷史名茶，因產(chǎn)于廣西壯族自治區(qū)梧州市蒼梧縣六堡鎮(zhèn)而得名。國家標(biāo)準(zhǔn)[1]對(duì)其定義為：選用蒼梧縣群體種、大中葉種及其分離、選育的品種、品系茶樹[Camellia sinensis（L.）O.Kuntze]的鮮葉為原料，經(jīng)殺青、初揉、堆悶、復(fù)揉、干燥等工藝制成毛茶，再經(jīng)過篩選、拼配、汽蒸或不汽蒸、渥堆、汽蒸、壓制成型或不壓制成型、陳化、成品包裝等工藝過程加工制成的具有獨(dú)特品質(zhì)特征的黑茶。目前，國內(nèi)對(duì)于六堡茶的香味大多依靠感官進(jìn)行判斷，缺乏儀器分析的研究，對(duì)于檳榔香氣主要成分的研究更少。劉澤森等人曾采用頂空-固相微萃取（HS-SPME）技術(shù)聯(lián)合氣質(zhì)（GC-MS）方法[2]對(duì)檳榔香氣成分進(jìn)行過分析。考慮到六堡茶的香味比較復(fù)雜，一般的分析技術(shù)難以收集和檢測(cè)，本文在參考相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化提取方法，用itex（肼內(nèi)吸附）技術(shù)對(duì)六堡茶的香味進(jìn)行吹掃濃縮，用氣質(zhì)進(jìn)行全掃描得到各成分的色譜圖，用NIST庫進(jìn)行檢索確定目標(biāo)化合物，用差異化軟件MPP，對(duì)檳榔香及無檳榔香六堡茶的各組分進(jìn)行聚類分析，尋找差異，結(jié)合出現(xiàn)頻率、相對(duì)含量和共同組分等分析，最終得到檳榔香主要香氣成分的的組成，利用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。該研究相比較靜態(tài)頂空技術(shù)、HS-SPME技術(shù)，具有靈敏度更高、適用性更廣等特點(diǎn)，可為提高六堡茶的質(zhì)量品質(zhì)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 材料

六堡茶樣品共50批，分成2組：其中一組為標(biāo)識(shí)有“檳榔香”的精裝、特級(jí)、一級(jí)和散裝品，共39批，另一組未標(biāo)識(shí)有“檳榔香”的有11批，均來自于梧州轄區(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）。

1.2 儀器設(shè)備

CTC-動(dòng)態(tài)頂空ITEX；GC-7890B/QQQ-7000C氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；差異化軟件：Agilent-Mass Profiler Professional （MPP）；NIST2014數(shù)據(jù)庫（美國Agilent）

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

取6.0g六堡茶于燒杯中，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。

1.3.2 儀器分析條件

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，進(jìn)樣量：200μL。

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。

1.3.3 六堡茶香氣成分分析

對(duì)50批茶葉進(jìn)行頂空提取后，itex技術(shù)富集香氣進(jìn)樣，全掃描采集，得到TIC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(duì)豐度進(jìn)行目標(biāo)化合物的判定，用MPP軟件對(duì)2組茶葉組分進(jìn)行差異化分析，以60%的出現(xiàn)頻率及變異系數(shù)低于50%的樣品變異性為條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，得到39批檳榔香六堡茶的獨(dú)有組分，分析各組分的特性，在此基礎(chǔ)上尋找共有成分，最終得到檳榔香的主要香氣成分，并以峰面積歸一化法計(jì)算這些成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 檳榔香六堡茶主要香氣成分及總離子流圖

對(duì)所有茶葉樣品提取后進(jìn)行檢測(cè)，得到2組茶葉的總離子流圖見圖1和圖2，共檢出揮發(fā)性化合物258種，其中兩組茶葉共有的化合物121種，而在檳榔香組獨(dú)有的81種化合物中，NIST 2014譜庫匹配度在85以上并能確證的有40種，見表1，主要包括醇類物質(zhì)7種、醛類物質(zhì)3種、酮類物質(zhì)4種、酯類物質(zhì)8種、碳?xì)漕愇镔|(zhì)6種、萘和萘化合物6種、雜氧化合物6種。

醇類物質(zhì)主要包括α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇、氧化芳樟醇和2-壬烯醇等，雪松醇屬于倍半萜醇，具有杉木芳香；芳樟醇又名沉香醇，屬于萜烯醇類，具有鈴蘭系清淡爽快的花香[3]；萜品醇屬于單萜醇類，具有紫丁香青香；氧化芳樟醇為芳樟醇的氧化物，具有甜香、木香和花香香氣。醛類物質(zhì)主要有苯甲醛、藏紅花醛和2-十一烯醛，前2個(gè)屬于芳香族醛類，前者具有苦杏仁香氣，后者具有木香、陳香，2-十一烯醛屬于脂肪族醛類，具有蠟香、柑橘香、青香；酮類物質(zhì)主要有4-羥基-3，5-二甲基苯乙酮、7，8-環(huán)氧-α-紫羅酮和β-紫羅酮等，其中紫羅酮屬于倍半萜類，具有明顯的紫羅蘭香氣；酯類物質(zhì)主要有乙酸苯甲酯、水楊酸甲酯和苯甲酸甲酯等，均為芳香族酯類，水楊酸甲酯具有冬青油香，苯甲酸甲酯具有丁香油香味；碳?xì)漕愇镔|(zhì)主要有α-法尼烯、α-雪松烯和δ-杜松烯等，三者均屬于倍半萜烯類，均帶有木香味；雜氧化合物主要有1，2-二甲氧基苯、1，2，3-三甲氧基苯等，這些物質(zhì)與茶葉的陳香均有較大關(guān)系。此外，萘具有溫和的芳香味，甲氧基萘具有花香味。

2.2 檳榔香六堡茶主要香氣成分的確定

茶葉香氣是決定茶葉品質(zhì)的重要因素之一，它是由性質(zhì)不同，含量差異懸殊的芳香組分組成的混合物，并不是單一的一種香味。根據(jù)結(jié)構(gòu)式的不同，可以將這些混合物分為脂肪族、芳香族和萜類化合物等，其中，萜類物質(zhì)香氣較好，是茶葉香氣的重要組成部分，這類化合物又以單萜和倍半萜為主，大都帶有濃郁的甜香、花香、木香[4]。由此可見，檳榔香作為六堡茶的特征香氣，其必定也是多種芳香化合物混合后所形成的香氣，本實(shí)驗(yàn)檢出的大部分香氣屬于萜類化合物，這與相關(guān)研究的推斷是一致的。

對(duì)于檳榔香六堡茶中的特征香氣是否與檳榔中的香氣一致，吳平[5]等人從感官嗅覺上進(jìn)行了辨析和確認(rèn)，認(rèn)為六堡茶之檳榔香氣只是似檳榔干燥成熟種子的香氣，并非檳榔香氣的復(fù)制或再現(xiàn)，六堡茶在某一時(shí)間只要有一種以上類似檳榔的香氣即可視為有檳榔香。可以認(rèn)為，六堡茶中的檳榔香只是嗅覺上聞到近似檳榔的香氣，而與檳榔香氣的化學(xué)成分無必然聯(lián)系。

對(duì)于檳榔香的香氣組成，在目前僅有的文獻(xiàn)報(bào)道中，并沒有一個(gè)統(tǒng)一的說法。陳文品[6]等人在具有類似檳榔香的傳統(tǒng)農(nóng)家六堡茶中檢出帶有茶花果香的芳樟醇和D-檸檬油精等，在精制六堡茶中檢出醇類化合物3-甲氧基-1，2-丙二醇等，組分的差異構(gòu)成了他們不同的香型；李建勛[7]等人在六堡茶中檢出富含陳香的甲氧基苯類物質(zhì)（即雜氧化合物）；劉澤森[2]等人則認(rèn)為檳榔香六堡茶中的香氣物質(zhì)包括α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇、β-雪松烯等，并指出雜氧化合物雖然表現(xiàn)為陳香，但同樣是檳榔香的重要組成。可見，對(duì)于檳榔香的具體香氣成分雖然沒有一個(gè)統(tǒng)一的說法，但這些物質(zhì)主要來源于醇類、碳?xì)漕悺㈦s氧化合物等，基本是可以確認(rèn)的，并且“檳榔香”是各芳香成分揮發(fā)之后共同形成的，人的嗅覺畢竟有限，對(duì)其描述僅僅是類似某種香味而不能確定，所以必須通過儀器進(jìn)行檢測(cè)，并結(jié)合各組分的香味特性進(jìn)行最終確認(rèn)。

本研究在綜合了上述觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)確證的40種揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析，從中篩選出共有組分，包括α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘8個(gè)，以峰面積歸一化法計(jì)算這些組分的相對(duì)含量，并比較不同級(jí)別的檳榔香六堡茶中這些組分的平均相對(duì)含量，結(jié)果見表2。由表2可以看出，8種共有香氣組分的相對(duì)含量總和占所有香氣組分的50%以上，精裝、特級(jí)、一級(jí)品均超過70%，精裝品甚至接近90%，而這些組分中，α-雪松醇、β-芳樟醇、α-雪松烯的含量均接近或超過10%，這些物質(zhì)帶有木香、花香和陳香，與檳榔香表現(xiàn)為花果香、陳香的描述是一致的，而在相關(guān)文獻(xiàn)中檢出率也較高，可認(rèn)為是檳榔香的主要構(gòu)成。此外，水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯和萘、甲氧基萘雖然在相關(guān)文獻(xiàn)中較少提到，但在本次39批樣品中卻都有存在，酯類具有冬青油香、丁香油香，含量為8%～16%，萘類具有木香、花香，含量為9%～20%，兩類物質(zhì)均為不可忽視的香氣成分，故認(rèn)為也是檳榔香的來源香氣。

3 結(jié)論

采用動(dòng)態(tài)頂空itex技術(shù)結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)50批六堡茶（分有檳榔香和無檳榔香兩組）的香氣成分進(jìn)行分析研究。利用NIST 2014譜庫對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行判定，利用MPP軟件對(duì)兩組六堡茶進(jìn)行差異化分析，得到經(jīng)過確證的40種檳榔香揮發(fā)性成分，分析各成分特點(diǎn)，結(jié)合出現(xiàn)頻率、相對(duì)含量及是否為共有組分等，初步確定檳榔香的香氣成分為α-雪松醇、β-芳樟醇、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-雪松烯、萘和甲氧基萘。

由于檳榔香六堡茶的揮發(fā)性成分多而復(fù)雜，一般的提取技術(shù)存在提取不完全的缺陷，本研究采用動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)，樣品提取效率更高、更徹底，得到的揮發(fā)性成分更多，數(shù)據(jù)更全面。考慮到檳榔香氣受茶樹品種、環(huán)境、栽培技術(shù)、工藝和年份等因素影響，會(huì)導(dǎo)致成分含量不同或存在較大的差異，本文經(jīng)確證得到的8個(gè)香氣組分僅代表39批檳榔香六堡茶樣品，與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較為一致，具有較高的參考價(jià)值，但并不等同于檳榔香氣成分就是這些，所以有必要結(jié)合各影響因素開展進(jìn)一步的研究，完善此項(xiàng)工作，唯有大量的數(shù)據(jù)支持，才能更全面地確定六堡茶中檳榔香的主要香氣組成。

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