名優綠茶在貯藏過程中的香氣變化初析*

曾姝莉 蔣立茂 徐涵秋 胡巍 王思敏

1.四川省農業機械鑒定站，四川成都

2.農業農村部農產品包裝材料質量安全風險評估實驗室（成都），四川成都

茶葉香氣是衡量茶葉品質的重要指標之一，目前針對川茶特征揮發性香氣的研究較少，僅有對蒙頂甘露、蒙山毛峰、功夫紅茶、竹葉青等揮發性成分的研究[1-3]。在貯藏過程中，茶葉香氣受包裝材料、溫濕度、貯藏時間等多因素影響，不合理的貯藏方式會讓茶葉喪失香氣甚至變質。因此，選用合適的檢測方法分析茶葉香氣在貯藏過程中的變化，對于保持茶葉品質至關重要。本文選擇具有靈敏度高、簡單、快速的捕集阱頂空-氣質聯用法對干茶香氣成分進行富集和檢測，結合電子鼻主成分分析技術，對貯藏期間茶葉香氣變化影響因素進行初探，以期為川茶的質量控制和鑒別提供參考。

1 材料及方法

1.1 儀器與試劑

Clarus680/SQ8T 氣相色譜/質譜儀，配TurboMatrix HST-40頂 空 進 樣 器（PerkinElmer， 美 國）； 20 mL 頂 空 瓶（PerkinElmer，美國）；PEN3 型電子鼻（Airsense，德國）；ESJ110-4B 電子天平(龍騰電子有限公司，沈陽)；BD/BC-301KM轉換型冷藏冷凍箱（美的電冰箱有限公司，合肥）。

純度為99.999%的高純氦氣（天一氣體，成都）。

茶葉樣品為川產名優綠茶，通過某茶葉專賣店購買。

1.2 儀器條件

1.2.1 捕集阱頂空條件

爐溫：100 ℃；取樣針：110 ℃；傳輸線溫度：120 ℃；捕集阱高溫：280 ℃；捕集阱低溫：40 ℃；保溫：30 min；干吹：3 min；解吸：2 min；捕集阱保持：5 min；瓶壓：40 psi；色譜柱：20 psi；解吸壓力：20 psi。

1.2.2 色譜條件

參考黃惠貞[4]方法略有改動。Elite-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為高純氦氣，進樣口溫度200 ℃；初始溫度40 ℃，保持7 min，以3 ℃/min 速率升溫至150 ℃，再以10 ℃/min速率升溫至250 ℃，保持2 min。

1.2.3 質譜條件

電子轟擊離子源（EI）；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度280 ℃；電子轟擊能量70 eV；采用全掃描模式。

1.2.4 電子鼻條件

傳感器清洗時間60 s，測試時間80 s；流量400 mL/min；使用Win Muster 軟件對數據進行采集、測試和分析；所有樣品選取測定過程中第75～77 s的數據用于后續主成分分析（PCA）。

1.3 試驗方法

將購買的茶葉樣品分裝到鋁箔、紙/鋁箔復合包裝、紙/塑料復合包裝材質的茶葉包裝袋中。選擇不同的貯藏溫度進行茶葉貯藏，分別為室溫（20 ℃）、冷藏（4 ℃）、凍藏（-20 ℃），貯藏周期3 個月，貯藏環境濕度40%±5%。將不同條件貯藏的干茶樣品分別稱取2 g 放入20 mL 頂空瓶中，密封后采用捕集阱頂空-氣質聯用儀和電子鼻進行檢測，以未經貯藏處理的茶葉作為對照組，每組茶葉樣品平行測定3次。

2 試驗結果與分析

2.1 茶葉的主要香氣成分

采用捕集阱頂空-氣質聯用法，分析檢測四川天府龍芽綠茶干茶樣品中揮發性香氣成分，通過峰面積歸一，得到茶葉在不同包裝貯藏條件下各香氣成分的相對含量變化。茶葉的香氣是多種呈香物質以不同濃度組合的綜合體現，貯藏前對照組的茶葉樣品檢出主要香味成分共25種，經包裝貯藏后茶葉樣品香氣成分種類和含量有明顯變化，最多檢出36種揮發性成分，新增甲苯、對二甲苯、間二甲苯、苯乙烯、正己酸乙酯、辛醛、檸檬烯、2-乙基己醇、對氨基苯甲醇、β-蒎烯、（E）-β-金合歡烯等11種揮發性成分。

由表1可見，貯藏前對照組的干茶樣品檢出6類主要香味成分，相對含量醇類＞醛類＞酮類＞雜環類＞烯烴類＞酯類。其中以醛類和醇類物質為主，相對含量分別占其所有香氣成分的35.41%、49.67%。貯藏3 個月后，醛類物質含量明顯降低，酮類、酯類物質含量變化不大，雜環和烯烴類物質含量增加。醇類和新檢出的苯系物受貯藏溫度和包裝材料影響較大，其中，醇類物質在室溫貯藏下含量增加，相比鋁箔、紙/鋁箔復合包裝，紙/塑料復合材料包裝茶葉會抑制香氣中醇類物質的產生。新檢出苯系物，包括甲苯、對二甲苯、間二甲苯和苯乙烯等揮發性有機物，室溫條件下未檢出，凍藏條件檢出量最大，紙/塑料復合包裝茶葉檢出的苯系物相對含量高于其他包裝材料。

2.2 主成分分析

提取電子鼻10個傳感器測定的通過不同條件貯藏后的茶葉香氣響應值，采用主成分分析測試數據，比較貯藏周期、包裝材料、貯藏溫度對茶葉香氣的影響，結果如圖1、2所示，橫縱坐標分別表示第一主成分和第二主成分。圖1-A 鋁箔包裝，1-B 為紙/鋁箔復合包裝，1-C 為紙/塑料復合包裝，分別表示在不同包裝方式下的室溫、冷藏、凍藏貯藏與貯藏前對照組茶葉香氣變化情況的PCA 分析結果。第一主成分貢獻率分別為98.80%、98.69%和97.09%，第二主成分貢獻率分別為1.00%、1.13%和2.53%，第一主成分貢獻率最大。2 個主成分的總貢獻率分別為99.80%、99.82%和99.62%，可以代表原始數據的特征。從圖1中可看出，經過3個月短期貯藏后，不同包裝方式下的室溫、冷藏、凍藏條件與對照組的茶葉香氣在第一主成分方向上都產生了明顯的變化，區分界限明顯。經室溫貯藏的茶葉香氣與同一時期冷藏、凍藏的茶葉香氣在第二主成分上表現出較大的差異，其中紙/塑料復合包裝方式在第二主成分貢獻率比其他包裝方式更大。

圖2-A為室溫貯藏，2-B為冷藏貯藏，2-C為凍藏貯藏，分別表示不同貯藏溫度下的鋁箔包裝、紙/鋁箔復合包裝和紙/塑料復合包裝茶葉與對照組茶葉香氣變化情況的PCA 分析結果。第一主成分貢獻率分別為98.99%、99.85%和99.39%，第二主成分貢獻率分別為0.88%、0.10%和0.32%。2 個主成分總貢獻率分別為99.87%、99.95%和99.71%，均可代表原始數據的特征。從圖2中可看出，經過3個月短期貯藏后，不同溫度條件貯藏下的鋁箔包裝，紙/鋁箔復合包裝和紙/塑料復合包裝的茶葉香氣都與對照組的茶葉香氣有了明顯的區別，同一時期不同的包裝材料貯藏的茶葉樣品相距較近，有部分重疊，區分界限不明顯。整體來說，電子鼻中PCA 分析能夠有效區分茶葉貯藏期內香氣的變化。短期貯藏時，對干茶茶香影響較大的是貯藏周期，室溫貯藏區別于其他溫度，使茶葉香氣發生更大的變化，不同的3 類包裝材料對于茶葉香氣影響差異不明顯，電子鼻PCA分析與捕集阱頂空-氣質聯用儀茶葉主要香氣成分分析結果相符。

表1 茶葉中的揮發性香氣成分分類及含量

3 結論

本文采用捕集阱頂空-氣質聯用儀結合電子鼻主成分分析技術對川產綠茶在貯藏過程中香氣成分的變化及影響因素進行了研究。干茶樣品貯藏前檢出醇類、醛類、酮類、雜環類、烯烴類、酯類化合物6 類25 種揮發性香味成分，其中醛類和醇類2 大類物質占總量的80%以上。短期貯藏后，醛類物質含量明顯降低，酮類、酯類物質含量變化不大，雜環和烯烴類物質含量增加，醇類和新檢出的苯系物受貯藏溫度和 包裝材料影響較大。電子鼻主成分分析結果表明，貯藏期內香氣變化很大程度受貯藏時間影響，不同的貯藏溫度和包裝材料會引起同一時期茶葉香氣的差異。

圖1 不同包裝方式下3 種貯藏溫度對茶葉香氣影響情況的PC A 分析

圖2 不同貯藏溫度下3 種包裝材料對茶葉香氣影響情況的PC A 分析