不同殺青溫度對綠茶香型形成的影響

汪蓓，舒娜，陸安霞，廖雪利，閆敬娜，謝關華，童華榮

(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)

香氣作為評價茶葉品質的標準之一，一直以來都是國內外的研究重點[1-10]。殺青是綠茶初制中的特有環節，對綠茶香氣形成有重要影響，殺青過程中，鮮葉中的青味物質向花香，甜香等物質轉變，構成綠茶多樣的香型[11]。目前，已有許多關于殺青工藝對綠茶香氣影響的研究[12-13]。趙飛等[14]研究表示，不同殺青方式茶樣的糖苷前體含量在總量和單個組分上均有顯著差異。HAN等[15]研究表示，殺青能促進茶葉中類胡蘿卜素香氣前體和脂肪酸類香氣前體的降解，促進綠茶香氣形成。孫慕芳等[16]對同一原料制得的信陽毛尖茶和蒸青綠茶香氣成分進行分析，發現信陽毛尖香氣成分相對含量大于蒸青綠茶。因殺青溫度對綠茶香氣形成具有重要意義，本研究設置不同殺青溫度進行綠茶加工，對制得茶樣進行定量描述分析(quantitative descriptive analysis, QDA)，運用主成分分析(principal components analysis, PCA)對香氣屬性得分與綠茶樣品的相關性進行研究，采用氣相色譜質譜聯用技術(gas chromatograph mass spectrometer, GC-MS)對樣品揮發性化合物進行檢測，并計算化合物氣味活性值(odor activity value, OAV)探究不同殺青溫度制得綠茶的香氣差異，以期為不同香型綠茶殺青溫度選擇提供一定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶鮮葉原料：巴渝特早 (CamelliaSinensis(L.) O. Kuntze cv.BayuTezao)，一芽一葉，2018年9月采于重慶市巴南區。

C8～C23正構烷烴混合物(99%),美國Supelco公司；癸酸乙酯(99%),美國Sigma公司；1-辛烯-3-醇(98%)、α-萜品醇(98%)、β-環檸檬醛(95%)、苯甲醇(98%)、苯甲醛(99%)、苯乙醇 (98%)、橙花醇(98%)、橙花醛(98%)、丁酸葉醇酯(98%)、芳樟醇(98%)、己醛(98%)己酸己酯(98%)、(Z)-己酸-3-己烯酯(99%)、順式茉莉酮(95%)、水楊酸甲酯 (99%)、香葉醇(98%)、氧化芳樟醇(呋喃型)(97%)、氧化芳樟醇(吡喃型)(98%)、(Z)-3-己烯-1-醇(98%)、乙酸丁酯(99%)、乙酸葉醇酯(98%)正戊醇(99.5%),日本TIC株式會社； NaCl(分析級),重慶科隆化學試劑公司。

1.2 儀器與設備

手動SPME進樣器和50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國 Supelco 公司；氣相質譜聯用儀QP2010 P1us，日本島津公司；超純水發生器，美國Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

采摘巴渝特早一芽一葉，按照“攤放→殺青→揉捻→干燥”的方法加工成綠茶。殺青溫度分別為 270、320、370 ℃，樣品分別編號為D、Z、G；3個不同殺青處理葉在相同條件下分別進行揉捻、干燥；干燥所得成品茶粉碎后密封。鮮葉采用液氮固樣，冷凍干燥后粉碎密封。樣品均置于-40 ℃冰箱保存備用，每個樣品重復取樣3次。

1.3.2 定量描述分析

參考GB/T 16291.1—2012《感官分析 選拔、培訓與管理評價員一般導則 第一部分：優選評價員》對11名西南大學茶學專業學生進行嗅覺敏感度篩選，建立7人評價小組；小組成員經討論得出描述詞及其參比物，建立參比體系；評價小組對表1中各描述詞進行強化記憶，尺度訓練。樣品制備和呈送參照LEE等[17]的方法；采用定量描述分析對各香氣性質強度進行評價，強度尺度為0～7，0代表感覺不到，7代表香氣極強，每個樣品重復3次，結果取平均值，參比體系如表1。

表1 香氣描述詞及參比物Table 1 Definition and strength of aroma properties

注：香葉醇、(Z)-3-己烯-1-醇均先溶于少量甲醇，再用超純水稀釋至相應濃度；配制好的參比物均在置于100 mL帶塞錐形瓶中進行嗅聞

1.3.3 揮發性化合物萃取

準確稱取樣品1.000 g和2.000 g NaCl置于40 mL裝有磁力攪拌子的萃取瓶中，加5 mL煮沸的去離子水，迅速加蓋密封置于60 ℃水浴條件下，插入萃取頭，平衡5 min，萃取55 min，進樣口解吸5 min。每個樣品重復3次。

1.3.4 GC-MS分析條件

GC條件：色譜柱為DB-5MS(30 m×0.25 mm， 0.25 μm)石英毛細管柱；升溫程序：初始溫度40 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升到85 ℃，保持2 min，以2 ℃/min升到110 ℃，保持2 min，以3 ℃/ min升到230 ℃，保持2 min；載氣為氦氣(純度>99．999 %)；流速1.0 mL/min；壓力：50.5 kPa；進樣口溫度230 ℃；不分流進樣模式；進樣時間1 min。

MS條件：電子離子源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；接口溫度230 ℃；掃描范圍m/z40～400；真空系統為分子渦輪泵。

1.3.5 揮發性化合物定性定量分析

定性方法：保留匹配度大于80的化合物，運用NIST08.LIB和NIST08s.LIB標準譜庫對GC-MS質譜數據進行檢索，參考VANDENDOOL等[18]的方法，利用正構烷烴(C8～C23)測量計算保留指數(retention index，RI) 結合文獻報道保留指數對比定性。

定量方法：外標法定量，取一系列已知濃度梯度的香氣標準品，在相同的條件下檢測，取得標準曲線方程和回歸系數R2如表2所示，用以計算樣品中的香氣化合物含量。表2中未列出化合物采用癸酸乙酯的標準曲線進行計算。

表2 揮發性化合物標準曲線Table 2 Standard curves of volatile compounds detected in tea samples

OAV按公式(1)計算[19]:

(1)

式中：Ci為揮發性成分i的含量；OTi為揮發性成分i在水中的香氣閾值。

1.3.6 統計分析

運用IBM SPSS Statistics 25進行單因素方差分析 (ANOVA)，P<0.05 認為存在顯著性差異；采用SIMCA 14.1進行主成分分析，方差貢獻率累計大于85%時認為所選主成分能反映指標原始信息。

2 結果與分析

2.1 不同殺青處理定量描述分析結果

茶的香氣品質是茶葉揮發性物質的種類和含量的綜合效應[20]，茶葉香型的改變能在一定程度上反應揮發性化合物的變化。審評人員根據篩選的7個香氣屬性對不同殺青溫度處理的茶樣進行香氣感官評價，其結果如表3所示。不同殺青溫度制得茶樣在花香、青草氣、清香、甜香屬性上差異顯著，而在煮板栗香、嫩香屬性上得分不顯著(P<0.05)。D在青草氣屬性中得分顯著高于Z、G兩處理，而在花香、煮板栗香、豆香及甜香上得分較低；Z處理在甜香屬性上顯著高于D、G兩處理，G處理在花香分屬性上得分顯著高于D、Z兩處理，且在清香、板栗香、豆香上得分最高。此外，各處理在豆香、板栗香屬性上得分雖未表現出顯著差異，但D、Z、G三處理在這些香氣屬性上得分均呈上升趨勢。倪德江等[12]報道、隨著殺青程度增加，茶葉香氣形成顯著，與本研究結果一致。

表3 定量描述分析審評結果Table 3 The mean intensity values for the 3 samples of aroma profile based on QDA

注：不同上標字母表示不同樣品同種屬性之間具有顯著性差異(P<0.05)

2.2 感官審評結果PCA分析

本研究以成品茶樣品和鮮葉及感官審評得分作為分析對象，采用主成分分析法對感官屬性進行分析，以更加直觀地對香氣屬性和各茶樣之間的關系進行表征。主成分結果顯示，前2個主成分累計載荷量96 %，能很好解釋變量原始信息。由圖1可知，鮮葉、D處理與青草氣、嫩香屬性均處于X軸的左邊，青草氣與D均處于第3象限內，距離較近，說明D與青草氣相關性較大；而Z、G兩處理與甜香、花香、豆香、板栗香、清香屬性均在X軸的右邊，其中G與花香屬性相關性較高。PCA分析能較好的解釋感官審評結果，即D具有明顯青草氣，G處理具有明顯花香，Z處理各香氣表現較為均衡。并且甜香、板栗香、豆香在載荷圖上相距很近，說明這些香氣屬性存在較高相關性。

圖1 主成分載荷圖Fig.1 Biplot of principal component analysis (PCA)

2.3 不同殺青處理揮發性化合物GC-MS分析結果

HS-SPME-GCMS分析結果如表所示，樣品總共檢測出化合物67種，包括醇類23種，醛類15種、碳氫類13種，酮類6種，酯類10種。

鮮葉中共檢測出51種化合物，含量最高的化合物的香葉醇((392.56±4.82) μg/kg),其次依次為苯乙醇((229.47±6.79) μg/kg)、水楊酸甲酯((209.95±12.87) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅰ((151.49±9.09) μg/kg)、芳樟醇((123.92±12.38) μg/kg)、(Z)-3-己烯-1-醇((115.5±3.15) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅱ((114.63±1.06) μg/kg)、苯甲醇((70.9±10.74) μg/kg)、香葉醛((45.61±7.80) μg/kg)、正己醛((33.02±2.96) μg/kg)、間二甲苯((28.55±7.98) μg/kg)。

D共檢測出55種化合物，含量較高的依次為香葉醇((348.21±24.79) μg/kg)、苯乙醇((141.51±7.70) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅰ((97.19±7.85) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅱ((75.05±7.32) μg/kg)、芳樟醇((47.31±16.36) μg/kg)、水楊酸甲酯((39.64±9.54) μg/kg)、乙酸丁酯((25.93±6.71) μg/kg)、 (Z)-3-己烯-1-醇((20.54±0.88) μg/kg)、正戊醇((17.69±2.31) μg/kg)。

Z共檢測出57種化合物，含量較高的依次為：香葉醇((242.36±21.15) μg/kg)、苯乙醇((114.1±26.94) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅰ((74.53±17.13) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅱ((61.79±14.94) μg/kg)、水楊酸甲酯((35.09±12.83) μg/kg)、芳樟醇((47.04±9.47) μg/kg)、苯甲醇((27.54±8.33) μg/kg)、乙酸丁酯((22.56±5.05) μg/kg)、(Z)-3-己烯-1-醇((20.09±2.21) μg/kg)、δ-杜松烯((12.41±2.82) μg/kg)

G共檢測出52種化合物，含量較高的依次為：香葉醇((101.2±4.22) μg/kg)、苯乙醇((80.45±7.03) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅰ((46.18±3.86) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅱ((37.97±3.77) μg/kg)、芳樟醇((24.81±3.52) μg/kg)、正戊醇((19.96±3.51) μg/kg)、水楊酸甲酯((19.33±3.33) μg/kg)、乙酸丁酯((11.82±1.37) μg/kg)、(Z)-3-己烯-1-醇((11.22±1.04) μg/kg)、苯甲醇((11.22±0.75) μg/kg)、氧化芳樟醇Ⅳ((10.05±0.63) μg/kg)。

醇、醛、酯類化合物在不同殺青溫度下均呈現明顯降低。C6醇是茶葉中的青味主要來源[21],這類化合物大多沸點較低，在熱加工時易揮發，隨殺青溫度升高，散失程度也隨之增大本研究中，鮮葉中C6以(Z)-3-己烯-1-醇含量最高，D、Z、G三處理(Z)-3-己烯-1-醇含量較鮮葉(209.95 μg/kg)分別降低了82.21%、83.60%、90.28%。研究證明[22]，鮮葉中(Z)-3-己烯-1-醇含量較高故呈現“青臭”，而經過熱加工后，(Z)-3-己烯-1-醇的散失使得茶葉清香等其他香氣屬性得以體現，這與本研究中定量描述分析結果中青臭氣、清香的屬性得分表現一致。

芳樟醇、氧化芳樟醇Ⅱ、氧化芳樟醇Ⅰ、苯乙醇、香葉醇在成品茶中含量較鮮葉均明顯也降低，并且在D中含量最高，在Z中含量次之，在G中含量最低。這些化合物均已被證明是綠茶呈香的重要組分，芳樟醇是茶葉中的典型化合物，主要來源于糖苷水解[10]，ZHU等[23-24]研究證明，芳樟醇不僅是西湖龍井茶中的主要化合物，也是板栗香綠茶的關鍵化合物。本研究中D、Z、G 三處理芳樟醇變化趨勢明顯，其含量分別為47.31、47.04、24.81 μg/kg，較鮮葉(123.92 μg/kg)分別降低了61.82%、62.04%、79.98%。

檢出的15種醛類化合物中，隨著殺青溫度升高，香葉醛、壬醛、苯甲醛含量降低幅度越大。而2-甲基丁醛、異戊醛、正辛醛均未在鮮葉中檢出，其含量在D、Z、G三處理中呈降低趨勢，據報道，這些化合物是來自脂肪酸的降解[2]。呈現焙烤香的美拉德反應產物乙基吡咯2-甲醛，以及具有木香、辛香的類胡蘿卜素降解產物藏紅花醛均僅在G中檢出，這對于高香綠茶加工至關重要。檢出的10中酯類化合物中水楊酸甲酯降低趨勢最為明顯。相較鮮葉(209.95 μg/kg)D、Z、G分別降低了81.12%、83.29%、90.79%。

RAVICHANDRAN等[25]報道脂肪酸降解產物含量的減少利于茶葉香氣的形成。本研究中，低級脂肪醇、醛降解趨勢隨殺青溫度升高，降低幅度越大。此外，對香氣形成有利的美拉德反應產物、類胡蘿卜素降解產物則呈現積累趨勢。為進一步探究化合物組分含量差異對香氣形成的影響，對其進行OAV值的計算。

2.4 不同殺青處理揮發性化合物OAV

OVA值是化合物含量與其閾值之比，通常認為OAV>1的化合物對香氣有較大貢獻。如表4，查閱文獻計算出樣品中OAV>1的化合物共23種[26-32]。其中芳樟醇為所有成品茶中OAV最高的化合物。而在鮮葉中含量較高的(Z)-3-己烯-1-醇，因其閾值較大所以其OAV值在D、Z、G中均小于1；相反，癸醛在各樣品中含量相對較低，但其閾值較低，三處理中其OAV>1。在D處理中、帶有青味屬性的正己醛、庚醛均有較高的OAV值，說明青氣屬性在D處理中有較大優勢。帶有明顯甜香的β-環檸檬醛僅在Z處理中其OAV>1。G處理整體香氣強度小于Z、D兩處理，不同殺青溫度處理間揮發性化合物在組成比例和主要化合物相對含量變化上也有一定差異[22]。不同化合物在各處理中變化積累的不同則會導致各干茶樣品香型差異。

表4 樣品中檢出揮發性化合物的含量及OAV值Table 4 The content of volatile compounds detected in the samples and their OAV value

續表4

序號RI中文名英文名含量/(μg·kg-1)OAVXDZGXDZG閾值/(μg·kg-1)香氣屬性361189丁酸葉醇酯3-hexenylbutyrate19.79±3.192.89±0.383.21±0.831.13±0.22----NF青香371192水楊酸甲酯 methyl salicylate 209.95±12.8739.64±9.5435.09±12.8319.33±3.335.25 0.99 0.88 0.48 40 冬青味381196α-萜品醇α-trepineol12.18±0.935.65±0.425.65±1.273.46±0.410.44 0.20 0.20 0.12 28甜香391198藏紅花醛safranal---0.77±0.12----NFNF401198反-2-己酸丁酯(E)-2-hexenyl butyrate2.01±0.131.37±0.140.73±0.11-----NFNF411210癸醛decanal 2.10±0.771.26±0.181.40±0.271.65±0.1520.98 12.64 13.98 16.54 0.1香氣青辛微甜421222β-環檸檬醛β-cyclocitral4.87±1.05-5.43±0.081.91±0.440.97 -1.09 0.38 5甜香431230橙花醇neraniol15.76±2.2259.56±0.515.87±0.81-0.20 0.12 0.07 -80檸檬香441236異環檸檬醛isocyclocitral2.98±0.473.58±0.180.95±0.18-----NFNF451239正戊酸-(Z)-3-己烯酯3-hexenyl pentanoate6.75±2.241.76±0.173.11±0.721.04±0.42----NFNF461245橙花醛cis-citral7.12±2.14-2.35±0.480.85±0.081.42 -0.47 0.17 5檸檬香471263香葉醇geraniol392.56±4.82348.21±24.79242.36±21.15101.2±4.229.81 8.71 6.06 2.53 40甜玫瑰花香481280香葉醛α-citral 45.61±7.8017.82±0.9211.92±1.166.33±0.481.14 0.45 0.30 0.16 40檸檬香491340香葉酸甲酯methyl-E-geranate1.95±0.57-0.80±0.06-----NFNF501361α-蓽澄茄油烯α-cubebene-2.89±0.293.81±0.712.28±0.59----NFNF511388(Z)-己酸-3-己烯酯cis-3-hexenyl hexanoate-7.60±0.289.45±2.443.53±1.32----NF水果青香521392己酸己酯hexyl hexanoate-1.55±0.01------NF嫩莢青刀豆香531394順式茉莉酮(Z)-jasmone17.46±3.396.72±0.326.2±1.513.74±0.62----NF茉莉花香541397十一醇undecanol1.48±0.390.61±0.13--0.02 0.01 --70甜脂蠟香551420β-石竹烯caryophyllene 1.88±0.71-1.61±0.08-0.19 -0.16 -10丁香似香561444大根香葉烯germacrene D---1.37±0.41----NFNF571452香葉基丙酮geranylacetone2.06±0.681.96±0.162.45±0.660.22±0.010.21 0.20 0.24 0.02 10花香581457丁香烯humulene1.21±0.580.74±0.080.86±0.120.70±0.14----NFNF591474β杜松烯β-cadinene0.60±0.151.03±0.141.22±0.201.08±0.44----NFNF601481環氧-β紫羅酮β.-Ionone epoxide---0.36±0.01----NF木香611511δ-杜松烯δ.-cadinene5.53±1.559.95±0.6112.41±2.827.91±2.32----NFNF621512菖蒲烯calamenene2.53±0.402.75±0.193.59±0.732.82±0.77----NFNF631535橙花叔醇nerolidol2.82±0.370.80±0.120.95±0.160.53±0.120.28 0.08 0.10 0.05 10玫瑰及蘋果香641559柏木腦cedrol1.05±0.080.82±0.110.86±0.010.85±0.112.10 1.64 1.72 1.70 0.5膏香、木香651576畢橙茄醇cadinol2.77±0.352.11±0.222.74±0.341.83±0.19----NFNF661763植酮fitone-0.45±0.010.51±0.150.47±0.01----NFNF671786葉綠醇plantalcohol-0.45±0.040.54±0.03-----NFNF

注：“-”表示未檢出；NF表示未查閱到相關信息

3 結論

由QDA分析和PCA分析可知，不同殺青溫度制得樣品香氣屬性上差異明顯。具體體現在270 ℃殺青處理與青草氣屬性相關性較高；320 ℃殺青處理與甜香、板栗香、豆香等屬性具有一定相關性，各香氣表現較為均衡；370 ℃殺青處理與花香屬性相關性最高，與豆香、板栗香等也存在一定相關性。

通過對270、320、370 ℃3個殺青處理樣品種香氣物質含量的檢測可知，殺青使得鮮葉中含量較高的(Z)-3-己烯-1-醇、水楊酸甲酯等具有“青臭”屬性的化合物含量下降，且隨殺青溫度的增加，其含量降低幅度越大；同時，豆香、花香、板栗香、等香型的關鍵化合物含量上升。

通過計算各化合物OAV值可知，(Z)-3-己烯-1-醇以及水楊酸甲酯的含量降低，加上其比較高的閾值，經殺青后這些化合物在茶葉香氣呈現不再具有優勢，轉而代之的是香葉醇、芳樟醇等對茶葉香氣形成有利的化合物。這與QDA及GC-MS結果一致，OAV值結果表明：270 ℃殺青處理中帶有“青味”屬性的化合物大多OAV>1，致使270 ℃殺青處理呈現明顯青草氣；具有甜香的β-環檸檬醛僅在320 ℃殺青處理中OAV>1，可能是320 ℃殺青處理呈現較270、370 ℃殺青呈現更明顯甜香的原因；370 ℃殺青處理整體香氣強度遠低于270、320 ℃殺青，但370 ℃殺青處理中水楊酸甲酯等對茶葉香氣形成不利的化合物含量最低，而其具有的嫩香、豆香、花香等香氣屬性具有貢獻的化合物OAV占比相對較高，使其呈現更加豐富的香型。OAV分析結果能較大程度上與感官審評結果取得一致性，均說明較高的殺青溫度對于有利于青草氣的散失，以及豆香、花香、板栗香等香氣的形成，有利于高香綠茶加工。