環境因素對盛花期茉莉鮮花香氣的影響

楊文靖 陳梅春 朱育菁 王艷娜 嚴錦華 劉波 陳秀娟

摘 ?要 ?茉莉花香氣是在開放過程中形成的，香氣組成受開放環境和生長氣候因素影響。本研究探究了福州茉莉鮮花離體開放中香氣變化及氣候因素對其香氣組成的影響。結果表明，茉莉花吐香峰值出現在21：30左右，并持續至翌日02：00，香氣成分中乙酸芐酯、芳樟醇、苯甲醇、吲哚和氨茴酸甲酯等與總濃度呈現相似變化趨勢，而α-法昵烯和苯甲酸甲酯在21：30達到高峰后，呈現明顯下降趨勢;乙酸葉醇酯則在21：30時濃度達到最低值。雨水茉莉和晴天茉莉主要香氣種類相同，但雨水茉莉中乙酸葉醇酯含量約為晴天茉莉的10倍，具有較濃的青草味，且雨水茉莉的香氣品質評價指數（JTF=1.17）低于晴天茉莉（JTF=1.87）。在茉莉花盛花期（6—10月），長樂和福清兩地鮮花的JTF指數最高值均出現在7月，最低值出現在10月，表明伏花香氣品質最佳。聚類分析顯示，不同月份的長樂鮮花和福清鮮花的香氣相似度不同，6—9月的長樂鮮花香氣聚為一類，10月單獨一類;而6—8月的福清鮮花香氣成分聚為一類，9—10月為另一類。

關鍵詞 ?茉莉鮮花;香氣成分;香氣品質評價指數

中圖分類號 ?S685.16 ?????文獻標識碼 ?A

Abstract ?The aroma component of Jasminum sambac is formed during the flowering process， which is influenced by the flowering environment and growing climatic conditions. In this study， the changes of aroma components during flowering process and the effect of climatic factors on the aroma composition of jasmine flowers in Fuzhou were investigated. The aroma concentration of jasmine appeared maximum at around 21：30 and maintained until 02：00 the next day. The concentration change of benzyl acetate， linalool， benzyl alcohol， hydrazine and methyl anthranilate during flowering process was similar to the total aroma concentration， while the content of ɑ-farnesene and methyl benzoate significantly decreased after 21：30. The lowest concentration of 3-hexen-1-ol， acetate， （Z）- at 21：30 was observed. The main fragrance ingredients of the rainy jasmine were consistent with the one from the sunny jasmine. The content of 3-hexen-1-ol， acetate， （Z）- in the rainy jasmine was about 10 times that of the sunny jasmine， indicating the strong

aroma of grassy presents in the rainy jasmine. The aroma quality evaluation index of the rain jasmine （JTF=1.17） was lower than the date in sunny day （JTF=1.87）. Both the highest and lowest JTF index of the jasmine from Changle and Fuqing were observed at July and October， respectively， indicating that the flower picked at July exhibited the best aroma quality. The results of clustering analysis showed that the aroma components of the jasmine flower from Changle picked at June， July， August and September possessed the highest similarity， while those of the jasmine in October exhibited obviously difference. Meanwhile， the aroma component of the jasmine flower from Fuqing picked at June， July and August displayed the higher similarity， and those of the jasmine flower picked at September and October were grouped together.

Keywords ?jasmine flower; aroma component; aroma quality evaluation index

DOI ?10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.016

茉莉花[Jasminum sambac （L.） Aiton]是窨制花茶和提取香精油的主要原料，其花、葉可作為藥材，用于治療目赤腫痛，并有止咳化痰之功

效[1]。茉莉花廣泛植栽于亞熱帶地區，我國茉莉花主產區有廣西、福建、云南、貴州等地。茉莉花分為單瓣、雙瓣、多瓣，其中雙瓣茉莉抗逆性強、易栽培、產量高、花香濃郁，是栽培最多的品種。茉莉花茶是將茶坯和茉莉鮮花拼合窨制而成的，其風味因子“色與味”受茶坯影響，“香”主要來源于窨制加工過程中茶坯所吸附的鮮花香氣[2]。因此，鮮花的香氣成分對茉莉花茶品質的形成至關重要。

茉莉花香氣是在開放過程中形成，香氣組成受鮮花品種、開花釋香條件以及生長環境的影響，郭素枝等[3]研究表明，單瓣茉莉的香氣濃度高于雙瓣茉莉和多瓣茉莉;郭友嘉等[4-6]對不同季節茉莉花香氣組成進行研究發現，花期鮮花的主要賦香成分種類相同，含量不同;劉建軍等[7-8]研究發現雨水和晴天采摘的茉莉花的香氣成分種類和含量存在較大差異;卜欣等[9]研究發現福州和廣州的茉莉頭香都以芳樟醇和乙酸苯甲酯為主要成分，而廣州茉莉鮮花中未檢出順-3-已烯醇和苯甲醇兩類重要的香氣成分;陳梅春等[10]研究發現廣西橫縣和福州產的雙瓣茉莉花主要香氣成分一致，但含量有較大差異。

目前，已報道的香氣采集方法包括同時蒸餾萃取（SDE）、超臨界CO2流體萃取、亞臨界萃取技術、固相微萃取（SPME）、溶劑浸提等，香氣提取方法不同，所獲得的香氣成分組成往往存在顯著差異[11-13]。許多研究表明，利用SPME富集茉莉香氣后進行分析，發現采用SPME方法能夠完整、大量地萃取茉莉鮮花香氣，且不會破壞香氣成分[10， 12-14]。因此，本研究擬利用固相微萃取技術結合氣質聯用對茉莉花離體開放過程香氣變化進行分析，同時探究在茉莉花盛花期（6—10月），天氣、種植地和季節氣候對茉莉鮮花香氣組成的影響，為獲取優質茉莉花茶原料，加工質優價廉的茉莉花茶提供理論依據。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?植物材料 ?福建省福州市福清、長樂的雙瓣茉莉鮮花采集時間為茉莉花的盛花期：2016年6—10月每月中旬;采集地點：福建省福州市長樂營前鎮黃石村茉莉花基地、福建省福州福清市東張鎮華石村鑫康茉莉花基地。

1.1.2 ?儀器與試劑 ?氣相色譜-質譜聯用儀：Agilent 7890A/5975C。色譜柱：HP5-MS。萃取裝置：SPME手動進樣手柄、萃取頭（65 ?m PDMS/DVB）、頂空瓶（20 mL，安捷倫公司）、水浴鍋。正構烷烴混合標樣C8～C40（美國AccuStardard公司，編號DRH-008S-R2）。

1.2 ?方法

1.2.1 ?頂空固相微萃取條件 ?65 ?m PDMS/DVB萃取頭用丙酮浸泡30 min后，在250?℃老化30?min，待用;稱取3朵大小一致的茉莉鮮花置于密封的20 mL頂空瓶中，插入SPME萃取頭，置于室溫下吸附20 min;之后，置于氣質進樣口250?℃解吸3 min，進行GC-MS分析。

1.2.2 ?氣相色譜-質譜分析條件 ?色譜條件：進樣口溫度和柱溫分別為250?℃和柱溫50?℃。程序設定如下：初始溫度為50?℃，2 min后以5?℃/min上升至120?℃，維持15 min;以5?℃/min升到180?℃，維持2 min;以30?℃/min升至280?℃，維持2 min。質譜條件：采用全掃描方式，離子源為EI源;設定溶劑延遲時間為6 min;質量掃描范圍為25.00～550.00 amu;離子源溫度為230?℃，四級桿溫度150?℃。利用正己烷稀釋正構烷烴混合對照品，按上述色譜-質譜條件進行測定。

1.3 ?數據處理

檢測的化合物經NIST譜庫檢索，同時計算檢測的香氣成分的實驗保留指數（KI），結合文獻報道的數值進行鮮花香氣成分的鑒定。利用峰面積歸一化法計算香氣成分的相對含量，表示為各物質的峰面積占總峰面積的比值。茉莉鮮花香氣品質評價指數JTF=（α-法昵烯+順式-3-己烯醇苯甲酸酯+吲哚+氨茴酸甲酯）總含量/芳樟醇含量[15]。

通過I-Sanger云平臺，通過冗余分析（redundancy analysis，RDA）茉莉鮮花香氣品質與土壤微生物[16]的相關性;利用SPSS 19.0軟件進行茉莉鮮花香氣品質與土壤理化性質[16]相關性分析。

2 ?結果與分析

2.1 ?茉莉花離體釋香過程香氣變化分析

以長樂茉莉鮮花為研究對象，于恒溫30?℃條件下，間隔時間取樣探究茉莉鮮花釋香過程中香氣變化情況。結果表明，鮮花香氣釋放過程中，香氣總濃度不斷增加，至夜間21：30達到高峰，而后5 h內香氣總濃度呈略微下降趨勢（圖1A），但沒有顯著性差異（P<0.05）。香氣評價指數結果表明，茉莉鮮花香氣品質評價指數于21：30達到最高，而后5 h內指數呈下降趨勢（圖1B），但沒有顯著性差異（P<0.05）。對茉莉鮮花中10種主要香氣成分的變化研究發現，α-法昵烯和苯甲酸甲酯的含量在夜間21：30達到高峰，而后5 h內香氣濃度下降明顯（圖1C，圖1D）;乙酸芐酯、芳樟醇、吲哚和水楊酸甲酯的含量在夜間21：30達到高峰，而后5?h內輕微下降（圖1C，圖1D）;氨茴酸甲酯和順式-3-己烯醇苯甲酸酯整體上呈上升趨勢，在23：00之前上升速度較快，而后較慢（圖1D）;苯甲醇的含量在凌晨00：30時達到高峰，而后下降（圖1D）。與其他香氣化合物形成明顯對比的是，乙酸葉醇酯的含量隨著鮮花開放度的增加，于夜間21：30時達到最低，而后5 h后輕微上升（圖1D）。

2.2 ?晴天茉莉和雨水茉莉香氣組成差異分析

以長樂茉莉鮮花為研究對象，分析晴天茉莉和雨天茉莉的香氣成分差異，結果如表1所示。分別從晴天茉莉和雨水茉莉中檢測到39和44個香氣化合物。晴天茉莉和雨天茉莉香氣均主要由醇類（23.4%～27.4%）、酯類（34.8%～37.2%）、烯烴類晴天茉莉和雨水茉莉香氣成分差異主要表現在，雨水茉莉香氣中芳樟醇、乙酸葉醇酯和水楊酸甲酯的含量高于晴天茉莉;苯甲醇、苯甲酸甲酯、乙酸芐酯和-法昵烯含量低于晴天茉莉。

香氣成分中乙酸葉醇酯呈現出青草香的氣味特征，該物質在雨水茉莉花香氣中含量特別高，達到了14.05%，遠遠高于晴天茉莉花香氣中該物質的比例，因而雨水茉莉香氣中青草味較晴天茉莉濃。實際生產中，該物質的香氣特征對茉莉花茶的香氣品質有負面影響。進一步對晴天茉莉和雨水茉莉的香氣品質評價指數（JTF）進行分析，結果表明，晴天茉莉鮮花的JTF指數（1.87）高于雨水茉莉（1.17）。

2.3 ?不同月份茉莉花香氣組成變化

本研究以福州長樂和福清茉莉鮮花為研究對象，探究茉莉花盛花期鮮花香氣組成差異，如表2所示。

不同月份的茉莉鮮花主要香氣成分組成較為相似，但各成分含量存在差異;長樂和福清鮮花香氣成分存在較大差異。不同月份的長樂茉莉鮮花香氣成分如下：10月鮮花香氣中醇類化合物含量最高，酯類、碳氫和含氮化合物含量都低于其他月份;8月酯類化合物含量最高;6月碳氫化合物含量最高;7月含氮化合物含量最高。對10種重要香氣成分進行分析，發現9月和10月的乙酸葉醇酯含量高于其他月份;8月的苯甲醇含量低于其他月份;8月和10月的苯甲酸甲酯含量低于其他月份;10月的芳樟醇含量是其他月份的1.8～2.6倍;8月的乙酸芐酯含量是其他月份的1.7～2.7倍;10月的水楊酸甲酯含量最高，8月的最低;7—9月的吲哚含量高于其他月份;10月的氨茴酸甲酯含量最低，7月的最高;6—7月的-法昵烯含量高于其他月份，其中10月的最低。7—8月的順式-3-己烯醇苯甲酸酯含量低于其他月份。

不同月份的福清茉莉鮮花香氣成分如下：10月份鮮花香氣中醇類化合物含量最高，碳氫化合物含量最低，9月酯類化合物和含氮化合物含量最高;8月碳氫化合物含量最高。對10種重要香氣成分進行分析，發現9月的乙酸葉醇酯含量最高，6月最低;10月的苯甲醇含量最高，7月的最低;6月和8月的苯甲酸甲酯含量高于其他月份;7月和9月的芳樟醇含量低于其他月份;8月的乙酸芐酯含量低于其他月份;10月的水楊酸甲酯含量最高，7月的最低;9—10月的吲哚含量高于其他月份;10月的氨茴酸甲酯含量最低;9—10月的-法昵烯含量低于其他月份;不同月份的順式-3-己烯醇苯甲酸酯含量差異不大。

分別以茉莉鮮花中10種主要香氣成分和5類香氣化合物含量為變量，對不同月份的鮮花香氣相似性進行聚類分析，結果如圖2所示。5個月份的長樂茉莉鮮花香氣聚為2類，10月為1類，6—9月為1類;其中6月和9月的鮮花香氣相似度最高（圖2A1，圖2A2）。5個月份的福清茉莉鮮花香氣聚為2類，9—10月為1類，6—8月為2B1，圖2B2）。上述結果表明，長樂和福清的不同月份的茉莉鮮花香氣相似度明顯不同，說明地域氣候環境對鮮花香氣具有很大的影響。

不同月份的茉莉鮮花香氣評價指數計算如圖3所示。從圖中可以看出，不同月份的鮮花香氣評價指數順序為如下。長樂：7月（2.97）>6月（1.87）>8月（1.76）>9月（1.48）>10月（0.46）;福清：7月（1.93）>6月（1.43）>8月（1.35）>9月（1.36）>10月（0.95），其中7月的香氣評價指數最高，10月的最低;6—9月的長樂鮮花香氣評價指數高于福清的鮮花;10月的長樂鮮花香氣評價指數低于福清。

2.4 ?土壤理化性質和微生物與鮮花香氣品質的相關性

以福州福清茉莉鮮花為研究對象，探究土壤理化性質和微生物與鮮花香氣品質的相關性，如圖4和表3所示。從圖4可以看出，茉莉花香氣品質指數與茉莉花根際土壤中的Latescibacteria和Parcubacteria門類細菌含量呈負相關，A1：長樂茉莉鮮花10種主要香氣成分為變量;A2：長樂茉莉鮮花5類香氣化合物為變量;B1：福清茉莉鮮花10種主要香氣成分為變量;B2：福清茉莉鮮花5類香氣化合物為變量。

3 ?討論

香氣是茉莉花茶最重要的品質因子，茉莉花茶香氣組分主要來源于茉莉花[17]。大量的研究表明，茉莉花的香氣組分以酯類、醇類和萜烯類化合物為主，其中乙酸芐酯、芳樟醇、-法昵烯、苯甲醇、吲哚、苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯是茉莉花的主要香氣成分[2-6]。茉莉花是一類氣質花，其香氣是在鮮花開放過程中逐步釋放出來的。郭友嘉等[4-6]對茉莉花采后7～46 h釋香進行研究，將茉莉花香釋放過程分成未成熟期、成熟期和釋放期，未成熟期的香氣成分極少，成熟期酯類香氣含量高于醇類香氣，進入枯萎期后，酯類含量明顯下降，醇類增加;張麗霞等[11]研究表明在茉莉花釋香前期和末期，醇類香氣組分含量高，在旺盛釋香過程中則酯類香氣組分所占比例較大;高麗萍等[18]研究表明，茉莉花離體6?h時，茉莉花中主要賦香成分如芳樟醇、乙酸芐酯、苯甲醇、苯甲酸順-3-已烯酯含量達到最高。

李鶴等[14]對福州雙瓣茉莉離體開放過程中香氣變化進行研究，主要香氣成分為芳樟醇、乙酸葑酯、乙酸芐酯、-古巴烯、吲哚、苯甲醇、氨茴酸甲酯、苯甲酸芐酯，與其不同的是，本研究中福州雙瓣茉莉離體開放后，其主要香氣為乙酸芐酯、芳樟醇、苯甲醇、乙酸葉醇酯、苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯、吲哚、氨茴酸甲酯、-法昵烯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯，未檢出乙酸葑酯和苯甲酸芐酯。李鶴等[14]研究表明，雙瓣茉莉花離體初期香氣濃度較低，而后大幅提高，23：00左右達到吐香高峰值，并持續到翌日03：00，其主要香氣成分的峰值亦呈現相似變化趨勢，其中乙酸芐酯的最大峰值出現早于芳樟醇。本研究中，茉莉花吐香峰值出現在21：30左右，并持續至翌日02：00，這可能與開花環境溫度有關，其主要的幾種香氣成分，如乙酸芐酯、芳樟醇、苯甲醇、吲哚和氨茴酸甲酯等與香氣總濃度呈現相似變化趨勢，而-法昵烯和苯甲酸甲酯在21：30達到高峰后，呈現明顯下降趨勢;乙酸葉醇酯則在21：30時濃度達到最低值。上述研究結果表明，采用雙瓣茉莉花窨制花茶時間以21：30左右較為合適，與傳統窨花開始時間較為一致。

茉莉鮮花香氣組成受鮮花品種、產地、氣候環境等影響，劉建軍等[7-8]、司輝清等[19]研究發現雨水茉莉和晴天茉莉主要香氣成分均由順式-3-己烯醇苯甲酸酯、芳樟醇、乙酸芐酯和α-法昵烯組成，但雨水茉莉中含有的5-羥基-l-氮茚和中氮茚在晴天茉莉中未被檢出。本研究對福州晴天茉莉和雨水茉莉進行分析，發現雨水茉莉中香氣種類檢出數目高于晴天茉莉，但二者的主要香氣成分種類一致，含量存在顯著差異，如雨水茉莉中含有的乙酸葉醇酯含量約為晴天茉莉的10倍，該物質具有青草氣味，說明雨水茉莉香氣中青草味濃于晴天茉莉;對二者的香氣品質評價指數（JTF）進行分析，發現晴天茉莉的JTF指數高于雨水茉莉，上述研究表明，雨水茉莉香氣品質低于晴天茉莉，還帶有濃重的青草味，不適合用于高檔茉莉花茶的窨制。本研究對福州長樂和福清種植的茉莉花香氣在盛花期（6—10月）的變化進行探究，發現茉莉鮮花香氣品質評價指數高峰值均出現在7月份，低峰值出現在10月，表明7月鮮花香氣品質最佳，這與經驗認為的伏花香氣品質最佳相吻合。對兩地的鮮花花期的香氣進行聚類分析，發現不同月份的長樂鮮花和福清鮮花香氣的相似度不同，6—9月的長樂鮮花香氣相似度高，與10月鮮花分別聚為二類;而福清鮮花的香氣成分中，6—8月為一類，9—10月為另一類，說明不同地域的氣候環境對鮮花香氣的影響不同。研究還發現鮮花香氣品質指數與土壤中Latescib acteria和Parcubacteria門類細菌含量呈負相關，與土壤的總磷和堿解氮的含量呈正相關，為提高茉莉鮮花香氣品奠定基礎。本文系統分析了不同氣候和產地的茉莉鮮花香氣差異，為有效、綜合利用茉莉鮮花進行花茶窨制提供科學數據支撐。

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