賀州6種主要綠茶的特征香氣成分比較與分析

陳趕林，鄭鳳錦，林 波，徐紹山，吳彩謙，董文斌

(1.廣西農業科學院，廣西南寧530007;2.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007;3.賀州市八步區農業局，廣西賀州542800;4.賀州市昭平縣農業局，廣西賀州546800;5.廣西農業科學院農業資源與環境研究所，廣西南寧530007)

賀州市位于廣西東北部，處于湘、桂、粵三省的交界處，歷史上有“三省通衢”之稱，是中國第一個長壽市，也是世界長壽市［1］。賀州市適宜發展的農產品品種眾多，近年來昭平縣、八步區等把茶產業列入重點產業之一，加強了茶葉新品種、新技術引進與精深加工建設等工作。其中以昭平縣為中心的茶葉基地已發展到20余萬畝，本地品種有八步區的開山白毛茶、昭平縣的“突肋茶”野生品種等。“開山白毛茶”、“昭平茶”已成為國家地理標志保護農產品，享譽區內外［2－5］。

茶葉香氣是茶葉的重要品質之一，茶葉中芳香物質亦稱“揮發性香氣組分”，在茶葉中的絕對含量很少，一般只占干物質質量的0.01%～0.05%，卻是決定茶葉品質的重要因子之一［6］。在感官評審中，香氣對茶葉感官品質的貢獻率達25%［7］，研究表明，茶葉中已有700多種香氣成分被分離鑒定出來，且新的成分不斷被發現和鑒定［8－9］，由于受產地、環境、采摘季節與采摘部位、生產工藝等因素的影響，不同品種茶葉的特性與香氣組成也有較大差別［10－13］，對茶葉的品質評定影響也較大，因此研究分析賀州產地的主要茶葉品種的香氣成分構成，將對地理標志產品的保護，名優綠茶的真偽鑒別具有重要意義。

國內研究紅茶的香氣成分報道較多［11－14］，但對綠茶的香氣成分報道相對較少，因此對綠茶香氣成分進行綜合比較與分析研究很有必要。本研究選取廣西賀州市兩個產地的湘波綠2號、名山131、白毫早、烏牛早、元宵綠、開山白毛茶等6個綠茶品種9個茶樣，通過氣相色譜－質譜(GC－MS)聯用儀分析比較了香氣成分，確定不同特征香氣成分，初步探討產地環境和采摘季節與采摘部位對綠茶品質的影響，為下一步打造更多賀州名優綠茶提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶樹品種 賀州市八步區、昭平縣茶葉主產區重點推廣的品種，如表1。其中，編號1－5#為賀州市昭平縣農業局選送的普通綠茶，主要以適中采方式，以一芽二葉為主，兼采一芽三葉和幼嫩的對夾葉。6－9#為賀州市八步區農業局選送，其中6#、7#以細嫩采方式，6#為一芽一葉;7#為采摘茶芽(單芽頭)，8－9#為適中采摘方式。樣品均為常規烘青綠茶加工工藝生產。

表1 參試的6個主栽品種9個綠茶樣品Table 1 9 green tea samples of 6 main tea varieties

固相微萃取裝置:50/30μm CAR/PDMS/DVB 美國Supelco公司;SCION SQ 456－GC氣相色譜質譜聯用儀 美國BRUKER公司;DB－WAX彈性石英毛細管柱:30 m×0.25 mm×0.25μm 美國JW公司，加濕空氣保持在40℃;頂空進樣瓶:15 mL 中國安譜公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 茶樣制備:取各干茶樣250 g置于60℃鼓風干燥箱6 h后，粉碎研磨，過60目篩，備用。

固相微萃取法:取2 g備用茶樣置于20 mL頂空瓶中，將老化后的50/30μm CAR/PDMS/DVB萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于60℃吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進樣口，于250℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數據。

1.2.2 色譜條件 載氣:高純He，流速0.8 mL/min。進樣口溫度:250℃;程序升溫:在40℃ 保持3 min;以5℃/min升溫至90℃;再以10℃/min升溫至230℃，并保持7 min。接口溫度250℃;

1.2.3 質譜條件 離子源溫度:300℃;電離方式:EI+，電子能量:70 eV，檢測器電壓:1000 V。燈絲發射電流:100μA。

1.2.4 分析方法 化合物經Xcalibur軟件系統檢索同時與NIST 2014和Wiley 8.0譜庫相匹配，正反匹配度均大于750(最大值為1000)的鑒定結果才進行確認。采用歸一化百分含量法確定各化合物的含量。

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel 2003進行統計分析。

2 結果與分析

固相微萃取分別提取9個綠茶樣品香氣成分，通過氣相色譜－質譜(GC－MS)聯用儀分析，得到茶樣揮發性香氣成分的總離子流圖，如圖1為湘波綠2號茶樣的總離子流圖。

圖1 綠茶樣品的香氣成分總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatograms of aroma compounds of green tea samples

根據9個茶樣的香氣總離子流圖，經Xcalibur軟件系統檢索，同時與NIST 2014和Wiley 8.0譜庫相匹配分析，各類茶葉中的芳香物質揮發性成分達到70～95種之多，通過面積歸一化法求得每種化合物的相對含量，篩選并鑒定出共有、且含量較大的峰37個，占總峰面積的78.214%～88.236%，為綠茶茶樣的主要香氣成分［15］，如表2所示。

表2 9種綠茶樣品中香氣成分匯總與分析(%)Table 2 Summary and analysis of aroma components in 9 kinds of green tea samples(%)

對9個綠茶茶樣中共有且含量較大的37個峰進行綜合分析，茶葉中主要香氣物質的構成包括醇類、酯類、醛類、雜氧醚硫類、烴類、酸類和其它類等。其中，醇類、酯類含量相對較多，約為15%～20%;其次為雜氧醚硫類、醛類，約為10%～15%(如圖2)。

圖2 9個綠茶樣品中不同種類香氣的含量比較Fig.2 Comparison of the contents of different aroma components in 9 green tea samples

2.1 醇類

9個茶樣中醇類物質共有11種，相對含量最多，達到12.601%～21.688%，是構成茶葉香氣的主要構成成分之一。醇類主要為脂肪族醇類、芳香族醇類和萜烯醇類等三大類。

2.1.1 脂肪族醇類 該類醇在茶鮮葉中含量較高，其沸點較低，易揮發。在干茶中，主要成分有異丁醇、異戊醇、正戊醇、1－戊烯－3－醇、順－2－戊烯－1－ 醇、葉醇(順－3－己烯醇)等6種。其中相對含量最高的是異戊醇，其次是順－3－己烯醇(葉醇)、1－戊烯－3 －醇。

異戊醇，雜醇油之一，天然以酯的形式存在于部分植物中，具有蘋果白蘭地香氣和辛辣味［15］。醇類化合物中，9個茶樣中異戊醇的相對含量都較高，為3.432%～5.252%，其中以白毫早為最高(5.252%)，故各茶樣中都兼具有蘋果香氣成分。

順－3－己烯醇亦稱青葉醇或葉醇，因濃度不同具甘甜清香及刺激臭，是茶鮮葉的重要香氣成分，高濃度的青葉醇有激烈的青草氣，稀釋后有渾香的氣味［16］。在綠茶加工過程當中，隨著溫度的降低，低沸點的青葉醇會有殘剩痕量，同時因為異構化構成具有幽香的反式青葉醇，使鮮葉的氣息由青臭轉為茶的清香［16］。9個茶樣中都含有一定量的葉醇(1.050% ～2.932%)，其中以白毫早和烏牛早含量最高(2.932%)，故各茶樣中都具有茶葉清香香氣。

2.1.2 芳香族醇類 9個茶樣中芳香族醇類主要有苯甲醇、苯乙醇，這類化合物的香氣特性是類同花香或果香香氣。

苯甲醇，亦稱芐醇，具薄弱的蘋果香氣，有定香作用。鮮葉及各類茶中均存在，多施肥及遮陽有利于其形成。萎凋時增加不明顯，而揉捻及發酵則增進其大量形成［16］。從表2中可見，開山白毛茶3個樣品中的苯甲醇含量比其它6個茶樣高出2倍之多，這說明開山白毛茶具有高于其它茶樣的一種特有的香氣成分，其具有的蘋果香氣可作為開山白毛茶這款茶葉的典型性特有香氣成分。從含量變化來看，開山白毛茶4月份采摘的6#茶樣為1.492%，遠遠高于5月份采摘的8#茶樣含量(0.437%)，這也說明隨著采摘季節時間的后延，開山白毛茶中苯甲醇含量逐漸降低，其典型性蘋果香氣不夠明顯。另外，茶葉采摘部位不同，香氣成分也存在一定的差異，采摘單芽頭部位的茶樣比采摘一葉一芽的茶樣與適中采摘的含量要高出很多。

苯乙醇，具有玫瑰香氣，存在于茶鮮葉和成品茶中，不同葉位的含量隨著嫩度的下降而遞加［16］。湘波綠2號、白毫早(3#、9#)、名山131、烏牛早、開山白毛茶這五個品種，在賀州特定區域種植生產的干綠茶中，苯乙醇含量較高(1.241%～2.428%)，具有玫瑰香氣，且7#單芽頭的開山白毛茶中的含量最高。

2.1.3 萜烯醇類 9個茶樣中萜烯醇類主要有反式氧化芳樟醇、芳樟醇、香葉醇和L－薄荷醇，此類化合物具有花香或果真香，對茶香的形成有重要作用。

芳樟醇，具有百合花或玉蘭花香氣，是茶葉總含量較高的香氣物質之一。在茶樹體內主要以糖苷的形式存在，茶葉經采摘后，由葡糖苷水解酶水解而呈游離態的芳樟醇［16］。反式氧化芳樟醇，芳樟醇氧化物異構體，具強的木香、花香、萜香、青香氣，還帶有清涼氣息，是一種多香韻的香料［16］。湘波綠2號、白毫早(3#、9#)和烏牛早這三個品種，在賀州產地生產的綠茶中，芳樟醇及其氧化異構體含量較高(4.5%左右)，且白毫早1(3#)中含量最高，具有明顯的百合花或玉蘭花香氣。

香葉醇，具有溫和優雅的玫瑰香氣，在茶樹體內主要以糖苷的形式存在，茶葉經采摘后，由葡糖苷水解酶水解而呈游離態的芳樟醇［16］。波綠2號、白毫早1(3#)含量較高，進一步說明在湘波綠2號、白毫早具有典型的玫瑰香氣。白毫早2(9#)含量較白毫早1(3#)偏低很多，這也說明春茶含量較高，夏茶含量較低。

L－薄荷醇，具有清涼的薄荷香氣，是茶葉揮發性成分，存在于高檔包種茶中［16］。9個茶樣中都含有一定的L－薄荷醇，這使得香氣成分具有一定的清涼味。其中以由烏牛早與福建元宵綠這兩個品種的春茶含量較高，白毫早(3#、9#)也具有一定的清涼香氣，且白毫早2(9#)茶樣中的含量最高。

從醇類種類與含量來看，賀州兩個產地的六類綠茶品種9個茶樣都具有花香果香型混合香氣，同時具有濃郁的新茶清香香氣。湘波綠2號、白毫早(3#、9#)、烏牛早、名山131等四個品種兼具有特別玫瑰香氣、特定的百合花或玉蘭花香氣。

2.2 酯類

酯類在芳香油中普遍存在，茶葉中較為常見是醋酸與萜烯醇形成的萜烯醇族酯類和醋酸與芳香族醇形成的芳香族酯類，它們都是具有猛烈而使人興奮的花香果香味。在本批次9個茶樣中，相對含量較多的為芳香族酯類，分別是乙酸乙酯、乳酸乙酯，兩者含量為15.986%～21.690%。其中，乙酸乙酯，具有猛烈而使人興奮的水果香氣［15］。

在賀州昭平縣種植生產的湘波綠2號、名山131、白毫早1、烏牛早、元宵綠等5個茶樣的酯類含量都在20.0%左右，以元宵綠茶樣含量最高(21.69%)，元宵綠具有明顯的水果香味。在賀州八步區種植生產開山白毛茶三個茶樣和白毫早2(9#)等4個茶樣兩者含量在16.0%左右，比昭平縣種植生產的綠茶的酯類含量低約4.0%。同時，作為白毫早單一品種，在賀州昭平縣種植生產含量(19.7016%)也高于在八步區種植生產的含量(16.095%)。這也說明，同一品種因產地不同，香氣成分的差異也較大。

從酯類種類與含量來看，湘波綠2號、名山131、白毫早、烏牛早、元宵綠、開山白毛茶等6個品種9個茶樣進一步證實都具有花香果香型混合香氣，其中元宵綠具有的水果香味最為突出。初步分析認為，在賀州不同區域種植生產的茶樣，酯類含量有一定的差異，昭平縣特定產地生產綠茶中酯類含量略高于賀州八步區特定產地生產的干綠茶含量，具體分布規律及原因有待下一步深入研究。

2.3 醛類

茶葉中的醛類主要有脂肪族醛類、芳香族醛類和萜烯醛類。在茶鮮葉中，醛類約占茶鮮葉芳香油的3%，加工后制品茶含量高于鮮葉，紅茶高于綠茶［16］。本批次9個茶樣中，檢出的醛類主要以脂肪族醛類為主，為異戊醛、異丁醛、戊醛、正己醛等，是構成茶葉清香的成分之一。異戊醛、異丁醛等用作食品原料、香精、試劑等，高度稀釋時有似令人愉快的蘋果香氣，濃度低于10 ppm時呈桃子香味［15］。樣品中四類脂肪族醛類含量都有一定的量(7.031%～15.012%)，9個綠茶樣品都具有茶葉的獨特清香味，其中以湘波綠2號、名山131具有的清香味為最為明顯。

從醛類種類與含量來看，6類綠茶樣品都具有茶葉的獨特清香味，其中以湘波綠2號、名山131具有的清香味為最為明顯。茶葉中芳香族醛類主要是有少量具有苦杏仁香氣的苯甲醛存在，無肉桂醛等成分檢出。

2.4 雜氧醚硫類

茶葉中的雜氧化合物，主要有呋喃類、吡喃類及醚類等。它們也是茶葉芳香物的一部分，為茶葉香氣的構成。此次檢出的主要為反式氧化芳樟醇、1，2b－環氧依稀－1a－并環戊二烯等。

含硫化合物類主要是二甲硫類與醚硫等。二甲硫類具有海帶樣清香香氣，茶樹重修剪及根修剪后含量均上升，以重修剪效果顯著［16］。α－蒎烯具有特有的松木香氣，似松節油的氣味，氧化之后具松香樣香氣［16］。就單一含硫化合物類(二甲基硫)來看，福建元宵綠和開山白毛茶含量較高(8.106%～12.937%)，具有濃郁的綠茶新茶清香味。就雜氧化合物和含硫化合物總量來看，名山131、福建元宵綠和開山白毛茶含量都是較高，其中開山白毛茶3含量最高(19.316%)。這進一步說明作為9個茶樣的綠茶具有綠茶新茶的清香味，其中以開山白毛茶最為明顯。

2.5 烴類

本批次茶樣中含有一定量的烴類(碳氫化合物)物質，主要以烷烴為主，4－甲基辛烷、2，6，7－三甲基癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、十七烷和1－丙氧基己烷，含量為9.948%～15.969%。

2.6 其它類

酮類主要為3－羥基－2－丁酮，具有令人愉快的奶香氣［15］，含量為 1%左右。

羧酸類在鮮葉中含量不高，多以酯類化合物的狀況存在于有機體內，經加工的成品茶含量比鮮葉高，特別是紅茶比綠茶高，綠茶中一般為2%～3%，這類化合物含量比例上的差別，是形成紅、綠茶香型區分之一［6］，本批次茶葉中含量較多的為乙酸(1.638%～2.677%)。

β－石竹烯，茶葉揮發性成分，呈木香和辛香。綠茶、包種茶和部分后發酵茶中均存在，包種茶中含量較高，遮陰茶中較篇普通茶多［16］。9個茶樣品種都有一定的β－石竹烯(1.113%～2.224%)，屬白毫早2含量最高(2.224%)，其生產環境可能與遮陰有關。

綜上，根據各主要化合物的呈香特征及比較分析可以得出，賀州兩個產地的湘波綠2號、名山131、白毫早、烏牛早、元宵綠、開山白毛茶等6個綠茶品種9個茶樣都具有綠茶的清香香氣，兼具有花香、果香等混合香氣，具有中國綠茶的所體現的花香、果香、清香香氣特征［16］。同時，開山白毛茶作為賀州市本地品種與國家地理標志保護的農產品，兼具有蘋果香、玫瑰花等香氣成分，其中苯甲醇含量在各個茶樣中為最高，可認為蘋果香氣為其典型性的香氣成分，為開山白毛茶的鑒定特征香氣。開山白毛茶特征香氣成分主要有苯甲醇、異戊醇等，其含量及其變化規律有待進一步深入研究分析。

3 結論

本研究選擇50/30μm CAR/PDMS/DVB固相微萃取提取綠茶樣品香氣成分，通過氣相色譜－質譜(GC－MS)聯用儀分析，得到各類茶葉中的芳香物質揮發性成分達到70～95種之多，篩選鑒定出的主要香氣成分37個，包括醇類、酯類、醛類、雜氧醚硫類、烴類、酸類和其它類等。其中特征香氣物質主要構成為醇類和酯類，含量各占15%～20%左右;其次為雜氧醚硫類、醛類，各占為10%～15%。本批次6個綠茶品種均為賀州目前的主要栽培茶樹品種，本研究僅僅從香氣成分分析比較入手，但綠茶的香氣成分因品種、產地、采摘時節、采摘部位及加工工藝等影響，各組分含量差異不一，特別是特征香氣成分含量差異較大，表現出不同的香氣特征。下一步將結合各個茶樣的其它生化理化指標，借助電子鼻等技術及感官評價等，綜合判斷各個綠茶的呈香特征及變化規律。

研究初步認為，本地品種開山白毛茶兼具有蘋果香、玫瑰花等香氣成分，其中苯甲醇含量在各個茶樣中為最高，可認為蘋果香氣為其典型性的香氣成分，為開山白毛茶的鑒定特征香氣。從醇類種類與含量來看，開山白毛茶的采摘時節與采摘部位對香氣成分構成尤為重要，香氣成分的主要聚集部位為單芽或一葉一芽，比適中采的普通茶葉要高出許多，其香氣成分特別是特有的典型性香氣的聚集影響因素及變化規律，也有待進一步深入探討。