日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分的比較研究

劉冉霞,丁立孝,梁 青,丁 新,陳總發

(1.青島農業大學食品科學與工程學院,山東青島 266109;2.日照職業技術學院,山東日照 276826;3.日照盛發農業科技有限公司,山東日照 276826)

日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分的比較研究

劉冉霞1,丁立孝2,*,梁 青2,丁 新2,陳總發3

(1.青島農業大學食品科學與工程學院,山東青島 266109;2.日照職業技術學院,山東日照 276826;3.日照盛發農業科技有限公司,山東日照 276826)

選用日照球形綠茶和日照卷曲形綠茶為研究對象,采用頂空-固相微萃取法(Head-Space Solid-Phase Micro Extraction,HS-SPME)富集其香氣物質,利用氣質聯用(Gas Chromatography and Mass Spectrometry,GC-MS)方法進行香氣成分分析。結果表明:兩種綠茶香氣組分類似差異不顯著,兩者均為栗香型綠茶,有7種共同的主要香氣成分:順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、β-芳樟醇、2-正戊基呋喃、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、D-檸檬烯,其他香氣組分幾乎相同,無明顯差異。因此,兩種綠茶在香氣組分方面差異不顯著,但在外形方面日照球形綠茶優于日照卷曲形綠茶。

日照球形綠茶,日照卷曲形綠茶,香氣成分,頂空-固相微萃取法,GC-MS分析

日照是北方茶區,以生產卷曲形綠茶為主。日照某茶葉公司利用一芽一葉原料成功開發出球形綠茶,填補了日照球形綠茶的空白,突破了傳統綠茶不能包揉的局限。經過數小時的包揉,其外形球狀圓整,具有板栗香,最大程度的保持了茶葉的原味,并且使得綠茶可以抽真空大大延長了茶葉保質期。

茶葉香氣是衡量茶葉品質的重要因素,迄今為止,在綠茶香氣研究中,已形成了較完善的分析方法,已分離鑒定的綠茶香氣組分達300多種,并且不斷有新的組分被發現[1]。楊賢強等[2]研究發現羰氨縮合和降解產生的吡嗪類、糠醛類衍生物和苯己醛等物質,可以使茶葉具有烘炒香。周春明等[3]研究了花香綠茶的主要香氣成分為芳樟醇及其衍生物、水楊酸甲酯、香葉醇、丁香烯、橙花叔醇等;板栗香由香葉醇、吡嗪、吡咯等香氣物質貢獻[4]。對于球形綠茶的香氣成分尚無人報導,本研究采用HS-SPME/GC-MS法同時對日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶進行分析,旨在通過香氣成分對比研究日照球形綠茶的香氣特點。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

日照球形綠茶樣品 日照市盛發農業科技有限公司(2013年9月生產,原料為金萱種一芽一葉,生產工藝為:攤晾→殺青→包揉→干燥);日照卷曲形綠茶樣品 日照貢青茶葉有限公司(2013年9月生產,原料為鳩坑種一芽一葉,生產工藝為:攤晾→殺青→揉捻→干燥)。

HH-2數顯恒溫水浴鍋 江南儀器廠;萃取瓶;手動SPME進樣器和65 μmPDMS/DVB型固相微萃取頭 Supe1co公司;6890N-5973型氣相色譜-質譜連用儀 Agilent公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 茶葉香氣審評方法 感官香氣審評按GB/T 23776茶葉感官審評方法[5]進行,取充分混勻的茶樣3.0 g,加150 mL沸水沖泡計時4 min,迅速將茶湯濾入評茶碗中,留葉底于杯中,按香氣(熱嗅)、湯色、香氣(溫嗅)、滋味、香氣(冷嗅)、葉底的順序逐項審評。

1.2.2 樣品處理及香氣提取方法 分別稱取綠茶樣品各10.00 g,加入萃取瓶中,用沸水沖泡,茶水比為1∶3(g/mL),四氟乙烯密閉瓶口后,立即放入60 ℃水浴鍋平衡5 min,后插入裝有65 μm PDMS/DVB萃取頭(實驗前先將此萃取頭老化5 min)的手動進樣器在水浴條件下頂空萃取,萃取時間為60 min,取出后立即插入色譜儀進樣口中,解吸附3.5 min,同時啟動儀器收集數據。

1.2.3 氣相色譜-質譜條件 GC條件:采用HP-5MS彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度為250 ℃、ECD檢測器溫度為250 ℃;載氣為高純氦氣,純度>99.999%,流速1 mL/min;柱溫起始為50 ℃,保持5 min,以每分鐘3 ℃升至125 ℃,保持3 min,再以2 ℃/min升至180 ℃,保持3 min,最后以15 ℃/min升至230 ℃,不分流進樣。

MS條件:離子源EI;離子源溫度230 ℃;電子能量70 eV;發射電流34.6 μA;四極桿溫度150 ℃;轉接口溫度280 ℃;電子倍增器電壓350 V;質量掃描范圍:35～400 amu。

1.3 數據分析

對獲得的GC-MS圖譜通過與計算機檢索與NIST98.L標準質譜庫提供的標準質譜圖進行對照并參照已發表的質譜圖鑒定芳香物質,相對百分含量按峰面積歸一化法計算,根據色譜圖保留峰面積計算各種香氣成分的相對百分含量。

2 結果與分析

2.1 兩種綠茶香氣感官審評

兩種不同工藝綠茶香氣感官審評結果如表1所示。從表1可以看出,兩種綠茶均為栗香型,其中球形綠茶香氣較清高、有嫩栗香,而普通綠茶的香氣較高爽、有栗香、稍帶火工,球形綠茶香氣評分略高于普通綠茶。

表1 日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶的香氣感官審評結果

2.2 兩種綠茶香氣組分分析

圖1、圖2分別是日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶的香氣總離子流圖。日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分中分別鑒定出41種和47種香氣成分。

圖1 日照球形綠茶香氣總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of Rizhao pelleted green tea

圖2 日照卷曲形綠茶香氣總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of Rizhao curly green tea

日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分組成及相對含量如表2所示。日照球形綠茶香氣成分中鑒定出的41種化合物,按有機化學分類方法主要分為碳氫類、醇類、酯類、醛類、酮類、酚類、雜氧化合物、含氮化合物等。其中碳氫化合物13種,含量最多,占總香氣物質的28.69%,碳氫化合物中主要以2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、D-檸檬烯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、δ-杜松烯、順-β-羅勒烯等為主,這幾種化合物占總香氣物質的24.22%,占香氣揮發油總量的24.21%,其中2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷與反-β-羅勒烯含量最多,分別為8.52%和7.68%;酯類化合物共7種,占總香氣物質的24.93%,主要以順-己酸-3-己烯酯、順-3-己烯異戊酸酯、反-丁酸-3-己烯酯、反-己酸-2-己烯酯、己酸己酯、水楊酸甲酯等為主,酯類中含量最多的是順-己酸-3-己烯酯,含量達總香氣物質的13.88%;醇類共9種化合物,占總香氣物質的23.44%,醇類中主要為脫氫芳樟醇、β-芳樟醇、反-橙花叔醇、順-氧化芳樟醇I,這幾種化合物占總香氣物質的20.09%,其中脫氫芳樟醇和β-芳樟醇含量最多,分別為9.8%和5.36%;酮類共4種化合物,占總香氣物質的5.55%,含量較高的是順-茉莉酮(3.00%)和6,10-二甲基-5,9-十一二烯-2-酮(1.25%);醛類檢測出5種化合物,占揮發物總量的4.45%,含量較高的是苯甲醛(1.40%)、癸醛(0.89%)、β-環檸檬醛(0.87%)、藏紅花醛(0.86%);酚類、含氮化合物、雜氧化合物都只檢測出一種化合物,分別為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4.03%)、吲哚(5.20)、2-正戊基呋喃(3.72%)。在日照卷曲形綠茶所鑒定出47種化合物中,主要成分是碳氫化合物、酯類、醇類,分別占總香氣物質的27.27%、22.62%、20.09%,其次是酮類和醛類,含量分別為11.66%和8.74%,酚類、含氮與雜氧類化合物分別鑒定出一種化合物。

表2 日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分組成及相對含量

續表

注:“-”為表示未檢出。

表3 日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣成分類別及相對含量(%)

日照球形綠茶的主要成分是順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、β-芳樟醇、吲哚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、反-橙花叔醇、2-正戊基呋喃、順-3-己烯異戊酸酯、D-檸檬烯等。日照卷曲形綠茶的主要成分是順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、β-芳樟醇、水楊酸異丙酯、2-正戊基呋喃、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、二甲基戊酸甲酯、反-β-羅勒烯、D-檸檬烯、β-紫羅酮、苯乙烯等。兩者主要香氣成分中有7種相同成分,如順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、β-芳樟醇、2-正戊基呋喃、D-檸檬烯;但是球形綠茶香氣組分中不含有日照卷曲形綠茶的主要成分二甲基戊酸甲酯和苯乙烯,其他不同的主要成分在香氣組分中均有,可以說明兩種綠茶香氣類似,差異不明顯。

球形綠茶與日照卷曲形綠茶在某幾種香氣化合物的含量差別是很大的。其中順-己酸-3-己烯酯,在球形綠茶中含量為13.88%,日照卷曲形綠茶中含量為7.24%;紫羅酮類在球形綠茶中僅含一種含量0.86%,日照卷曲形綠茶中含有3種,含量5.66%;反-丁酸-3-己烯酯在球形綠茶中含有2.62%,而在日照卷曲形綠茶中未鑒定出;2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷在球形綠茶中含量為8.52%。日照卷曲形綠茶中僅含4.58%;兩種綠茶都含有4種芳樟醇類化合物,但含量相差很多,其中脫氫芳樟醇和β-芳樟醇在球形綠茶中分別高達9.80%和5.36%,而在日照卷曲形綠茶中僅為2.10%和0.72%。造成球形綠茶與卷曲形綠茶香氣差異的原因可能與茶葉加工工藝有關,如球形綠茶需要高溫殺青和數小時的包揉工序。

日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣組分類別及含量如表3所示。日照球形綠茶與日照卷曲形綠茶香氣組分含量有所區別。球形綠茶和日照卷曲形綠茶香氣組分都是以碳氫化合物、醇類、酯類含量居多。雖然球形綠茶香氣化合物種類低于日照卷曲形綠茶,但是,碳氫化合物、醇類、酯類、酚類和含氮化合物相對含量均高于日照卷曲形綠茶,只有酮類、醛類、雜氧化合物含量低于日照卷曲形綠茶。

3 結論與討論

兩種綠茶香氣組分分為八種類型,含量較多的為碳氫化合物、醇類、酯類,醇類和酯類物質一般帶有特殊的花果香等特征,這些主要香氣組分可能決定了綠茶香氣濃郁的特點。日照球形綠茶主要香氣成分是順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、β-芳樟醇、吲哚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、反-橙花叔醇、2-正戊基呋喃、順-3-己烯異戊酸酯、D-檸檬烯等,大部分呈現花香或果香,吲哚、呋喃類呈現烘炒香(如板栗香、焦糖香);日照卷曲形綠茶的主要香氣成分是順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、β-芳樟醇、水楊酸異丙酯、2-正戊基呋喃、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、二甲基戊酸甲酯、反-β-羅勒烯、D-檸檬烯、β-紫羅酮、苯乙烯等,大部分呈花香或果香,其中呋喃類呈現烘炒香(如板栗香、焦糖香)。兩種綠茶在主要香氣成分方面存在異同:兩者均為栗香型綠茶,二者主要香氣成分中有7種成分是相同的,如順-己酸-3-己烯酯、脫氫芳樟醇、2-乙烯基-1,1-二甲基-3-亞甲基-環己烷、反-β-羅勒烯、β-芳樟醇、2-正戊基呋喃、D-檸檬烯等;然而,日照卷曲形綠茶中含有較高的二甲基戊酸甲酯和苯乙烯,而日照球形綠茶中未檢測到,其他不同的主要成分在香氣組分中均存在?？梢哉f明兩種綠茶在香氣方面差異不明顯,但在其他方面如外形,球形綠茶近似球形,體積小,可真空包裝,大大延長商品貨架期,在這方面日照球形綠茶優于日照卷曲形綠茶的。

決定某種茶葉的香型可能由一種或幾種香氣成分起主導作用,其余起協調支配作用,由于各種香氣成分的閾值不同,含量多的成分不一定就對其香型的貢獻大[9],比如烷烴類貢獻較小[7],球形綠茶呈現栗香,栗香屬于烘炒香,具有烘炒香特點的香氣組分為吡嗪、呋喃、吡咯等類型,可能這些含量不多的香氣組分決定了綠茶的香氣類型。板栗香屬于烘焙香,而烘焙香化合物包括呋喃、吡咯、吡嗪類等[8],本實驗中兩種綠茶中這兩類香氣含量均較高,分別為8.92%和7.45%,雖然含量不是最多,但對綠茶呈現板栗香貢獻可能較大,從而使綠茶所表現出的茶葉呈現栗香型。葉國注等[7]認為栗香型茶樣的香氣成分特征為含有顯著高含量的β-紫羅酮、橙花叔醇、植醇、1,4-二十烷二烯、5,8,11,14-花生四烯酸乙酯、2,6-二叔丁基苯醌、2-甲基十五烷、十七烷等成分,與本研究結果不一致,可能與產地品種有關,具體原因有待進一步研究。

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Comparison of aroma components between Rizhao pelleted green tea and Rizhao curly green tea

LIU Ran-xia1,DING Li-xiao2,*,LIANG Qing2,DING Xin2,CHEN Zong-fa3

(1.College of Food Science and Engineering,Qingdao Agriculture University,Qingdao 266109,China;2.Rizhao Polytecnic,Rizhao 276826,China;3.Rizhao Shengfa Agricultural Science and Technology Company,Rizhao 276826,China)

The aroma components of Rizhao pelleted green tea and Rizhao curly green tea were determined by HS-SPME/GC-MS. The results showed that the aroma components of two kinds of green tea were almost the same,and the difference was not significant. Both were green tea with chestnut-like,they had 7 common aroma components such as cis-hexanoic acid,3-hexenyl ester,hotrienol,β-linalool,2-pentylfuran,2-ethenyl-1,1-dimethyl-3-methylene-cyclohexane,trans-β-ocimene,D-limonene and so on. Other aroma components were almost the same,the difference was not significant. Therefore,the difference of aroma components between two kinds of green tea was not significant,but Rizhao pelleted green tea was better than Rizhao curly green tea in shape.

Rizhao pelleted green tea;Rizhao curly green tea;aroma components;HS-SPME;GC-MS analysis

2014-11-05

劉冉霞(1989-),女,碩士,研究方向:茶葉生物化學,E-mail:liuranxia@126.com。

*通訊作者:丁立孝(1965-),男,博士，教授,研究方向:食品科學方面,E-mail:lixiaoding65@163.com。

日照市應用技術研究與開發計劃項目(2013(77))。

TS201.7

A

1002-0306(2015)21-0323-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.058