不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分分析

田小軍，王杰，鄧宇杰，羅理勇,2,3，曾亮,2,3*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400745) 2(西南大學 茶葉研究所，重慶，400715) 3(重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分分析

田小軍1，王杰1，鄧宇杰1，羅理勇1,2,3，曾亮1,2,3*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400745) 2(西南大學 茶葉研究所，重慶，400715) 3(重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

貯藏時間是影響普洱生茶品質最重要的因素之一，而香氣成分又是構成普洱生茶品質重要的物質基礎；因此以同廠家、同批號、不同貯藏時間的普洱生茶(7542)為原料，采用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用分析其香氣成分，同時結合主成分、相關性和聚類分析篩選出普洱生茶在貯藏過程中的特征性香氣成分。結果表明：(1)普洱生茶樣中共檢測到74種香氣成分；(2)隨著貯藏時間的延長，醇和酸類呈下降趨勢，碳氫化合物、酚類、甲氧基苯類和其他呈增加趨勢，酮和醛類無明顯變化規律，酯類保持穩定；(3)經主成分和相關性分析，將16種香氣(反-芳樟醇氧化物、乙基芳樟醇、4-萜品醇、α-松油醇、二氫獼猴桃內酯、檸檬烯、4-異丙基甲苯、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、3,4-二甲氧基甲苯、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-1,2-二甲氧基苯和1,2,4-三甲氧基苯)篩選為不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分；(4)上述特征性香氣成分可將不同貯藏時間的普洱生茶很好地分類聚類。

普洱生茶；頂空-固相微萃??；氣相色譜-質譜聯用；多元統計分析；特征香氣成分

茶因其獨特的滋味、香氣和保健功效而成為全球最受歡迎的飲料之一[1]。普洱茶是其中最具代表性的一種，可將其分為普洱熟茶和普洱生茶。普洱生茶是以云南大葉種曬青毛茶為原料，經曬青茶精制、蒸壓成型、干燥、包裝等工藝加工而成[2]。普洱生茶貯藏過程中，貯藏時間對陳化品質的影響較大；研究表明貯藏時間越長，品質越好[3-4]，尤其是對普洱生茶品質中的香氣成分影響明顯[5]。不經貯藏的普洱生茶與曬青綠茶品質相似[6]，主要香氣成分為醇類、酮類和碳氫化合物[7]。隨著貯藏時間的延長，普洱生茶香氣成分及組成發生變化[8-9]，其中酮類、含氮類化合物和醇類呈下降趨勢，而甲氧基苯類則呈增加趨勢[8,10]；醇類的減少、甲氧基苯類的增加能有效改變普洱生茶香氣，使其呈現獨特陳香的品質特點[11]。因普洱生茶具有多種保健功效和收藏價值，近年來市場需求增加，在貯藏過程中形成的獨特陳香是影響其品質和市場價格的重要指標之一，有“越陳越香，越陳越貴”的說法[7,12]。

頂空-固相微萃取(headspace-solid phase microextraction，HS-SPME)和氣相色譜-質譜聯用(gas chromatography mass spectrometry，GC-MS)技術已廣泛用于茶葉香氣成分的提取和定性定量分析，同時研究指出，HS-SPME提取普洱茶香氣成分簡單可靠[12-13]。普洱生茶香氣的研究主要集中在香氣成分的定性定量分析和陳化過程中香氣變化趨勢分析；而研究同廠家、同批號、不同貯藏時間普洱生茶的香氣成分和組成變化規律，及其特征性香氣成分的報道較少。

基于貯藏時間對普洱生茶香氣成分及組成的影響，本試驗以2013～2004年(貯藏時間為2～11年)大益普洱生茶(7542)為原料，采用HS-SPME和GC-MS檢測分析不同貯藏時間普洱生茶的香氣成分及組成的變化情況和規律，同時利用主成分分析(principal component analysis，PCA)、相關性分析(correlation analysis)和聚類分析(cluster analysis，CA)，篩選出不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分和進行分類聚類分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2013～2004 10個連續年份的大益普洱生茶(7542)，對應貯藏時間為2～11年。所有樣品采集前都貯藏于大益集團恒溫恒濕條件的倉庫中，采集到的樣品都貯藏于實驗室4 ℃冰箱中，保證了貯藏環境的一致性。

氯化鈉(NaCl，分析純),成都市科龍化工試劑廠；超純水。

1.2 儀器與設備

QP 2010氣相色譜-質譜聯用儀，日本島津公司；固相微萃取手動進樣器、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)萃取頭(50/30 μm)，美國Supelco公司；FA 1004電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；HWS-26電熱恒溫水浴鍋、BPG-9070A精密鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 香氣成分的提取

準確稱取0.5 g磨碎普洱生茶樣于20 mL頂空瓶中，加入1.76 g左右NaCl和5 mL沸蒸餾水，迅速加蓋平衡5 min，然后將PDMS萃取頭插入頂空瓶，在60 ℃恒溫水浴條件下萃取吸附60 min后，立即于GC-MS 230 ℃進樣口解析5 min。

1.3.2 GC-MS條件

1.3.2.1 色譜條件

色譜柱：DB-5MS石英毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；柱箱溫度：40 ℃；進樣口溫度：230 ℃；分流比：15∶1；壓力49.7 kPa；柱流量：1 mL/min；進樣載氣：He(99.999 9%)。升溫程序：40 ℃保持4 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持3 min。

1.3.2.2 質譜條件

電子電離源；電子能量：70 eV；離子源溫度230 ℃；全掃描；質量掃描范圍m/z 40～400。

1.3.3 香氣成分分析

將各色譜峰對應的質譜圖與NIST05、NIST05s標準譜庫比對，同時結合各色譜峰的峰面積進行香氣成分分析。

1.4 數據分析

采用IBM SPSS Statistics 19.0進行多元統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏時間普洱生茶的香氣組成分析

經GC-MS檢測得到不同貯藏時間普洱生茶的香氣成分共74種，其中醇類18種、醛類9種、酮類15種、酯類4種、碳氫化合物10種、酸類3種、酚類4種、甲氧基苯類9種、其他2種；香氣成分峰面積及各香氣類型占總峰面積百分比，分別見表1和圖1。

圖1 不同貯藏時間普洱生茶的香氣組成Fig.1 Aroma constituents of raw Pu′er tea with different storage time

由圖1可知，不同貯藏時間普洱生茶的香氣組成以醇類香氣為主，其次醛和酮類香氣也較豐富。隨著貯藏時間的延長，醇、酸類香氣呈下降趨勢，在貯藏到7 a時，酸類香氣較之貯藏6 a的樣品，下降了90%；醛和酮類香氣無明顯變化規律；酯類香氣基本穩定；碳氫化合物、酚類、甲氧基苯類和其他香氣呈增加趨勢，其中酚類香氣在貯藏到10 a時增加最為明顯，較之貯藏9 a的樣品，增加了2.1倍，其他香氣在貯藏到5 a時增加明顯，但后期變化不大，甲氧基苯類香氣在貯藏2～6 a的樣品中未檢測到，從貯藏到7 a時才開始檢出。供試樣品貯藏到8 a時，較之貯藏7 a時的樣品，甲氧基苯類香氣增加了18.6倍；貯藏到10 a時，較之貯藏7 a時的樣品，增加了66.6倍，較之貯藏8 a時的樣品，增加了2.5倍。

普洱生茶的香氣組成中，醛、酮和酯類對普洱生茶香氣的貢獻說法不一；碳氫化合物中的飽和烴大多對香氣貢獻不大，但不飽和烴中某些香氣成分(如β-愈創木烯、羅漢柏烯等)與普洱生茶獨特的陳香有關；酸、酚和其他香氣成分對普洱生茶香氣的貢獻有待進一步研究[14]；普洱生茶在貯藏過程中，醇類香氣減少，甲氧基苯類香氣增加[8]；醇類香氣常具有特殊的花果香，且其中一些香氣成分(如芳樟醇及其氧化物、松油醇)還伴有木香，對普洱生茶陳香有較好的協調作用[14]；甲氧基苯類香氣及其衍生物是使普洱生茶具有獨特陳香的主要原因[13-14]。本試驗在貯藏到7 a及以后的普洱生茶中才檢測到甲氧基苯類香氣，表明普洱生茶貯藏一段時間后，因甲氧基苯類香氣的增加，導致普洱生茶香型發生改變，逐漸呈現陳香的品質特征。

表1 不同貯藏時間普洱生茶的香氣成分峰面積

續表1

類型編號中文名貯藏時間/a234567891011香氣描述酯類(4)43水楊酸甲酯796014480236500830728420471652494954364520441671384914356461冬青油氣44順?己酸?3?己烯酯182868---------果香45己酸己酯129083---------青刀豆香、果香46二氫獼猴桃內酯1323104118343918854762296107163955227285931944109230650231274242758701香豆素香、麝香氣酯類總峰面積2431069166367523863063024527211120432235472308629274817235123383115162數量4222222222碳氫化合物(10)47檸檬烯839041138067915908703832123247055834266063377889386461743783944262038檸檬味485?甲基?十一烷978882-873997--1243731583233---#493?蒈烯39800794332157123728420460422164985340219674774930208728421松木香50十五烷1721112401186186723325402582867868502916167361181026437495946#518?甲基?1?十一碳烯--------256609154983#522，3，5?三甲基癸烷107569154362196404190023123528152294109356159492176419185980#53羅漢柏烯---------108488木香、藥香、果香547?甲基十五烷-257269333886380045258286329969243014355790304723340963#552，6，10?三甲基?十五烷--235685237528-139602-257641208495216976#56姥鮫烷-334450265145253364168447215749206562343522256609371960#碳氫化合物總峰面積2495610246121042717825954043373952664597865151888639195575378946865756數量5687687789酸類(3)572?丁氧基乙酸12908331329225226846328820101920297-----#582?乙基丁酸225896--95011------酸味、干酪氣592，5?二羥基苯甲酸419521282996392808174187145988228440145808318984176419402956#酸類總峰面積19362491612221266127131512092066285228440145808318984176419402956數量3223211111酚類(4)604?異丙基甲苯---443386247056494954534630687043866056743919藥香614?乙基苯酚--------946246635431甜香、木酚氣623，5?二甲基苯酚--------882094464950甜香、藥香633，5?二叔丁基苯酚354979188664186584-------#酚類總峰面積35497918866418658444338624705649495453463068704326943961844300數量1111111133甲氧基苯類(9)641，2?二甲氧基苯---------867906陳味652?甲氧基?4?甲基苯酚------1518835123913139132902448735奶油樣香663，4?二甲氧基甲苯-----13960235237023310413953121456842霉味674?乙基?2?甲氧基苯酚--------23896731410347香辛料、草藥香681，2，3?三甲氧基苯------75334260116314594652433236陳香694?乙基?1，2?二甲氧基苯--------11707791286361陳味702?甲氧基?4?丙基苯酚--------352838154362藥香、木香711，2，3?三甲氧基?5?甲基苯------230863257641673599852408陳香721，2，4?三甲氧基苯--------465104344222陳味、草藥香甲氧基苯類總峰面積00000139602285541023310391209270711750364數量0000014489其他(2)73順檸檬烯氧化物--28479649244527801583792522479687043898132976394#74茶螺烷---52256216844713960285055527551192457-樟腦氣其他類總峰面積0028479117180669624872339560753412145941090589976394數量0012222221不同貯藏時間香氣成分總數量42394548464848475662

注：(1)表1中“-”表明未檢測到該香氣成分；(2)、表1中“#”表明未找到該香氣的香氣描述。

由表1可知，隨著貯藏時間的延長，香氣成分的總數量呈增加趨勢，貯藏3 a的普洱生茶香氣成分僅有39種，而貯藏11 a的則有62種香氣成分；貯藏2～11 a的普洱生茶都含有的香氣成分有29種，不同貯藏時間的香氣組成和類型分析結果如下。

2.1.1 醇類

醇類香氣中，芳樟醇和反-芳樟醇氧化物最為豐富；其次脫氫芳樟醇、1-甲基環庚醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、α-松油醇、香葉醇和4-萜品醇也較為豐富。貯藏過程中，芳樟醇呈下降趨勢，而芳樟醇氧化物和萜烯醇類呈增加趨勢，其原因可能是因為微生物代謝產生的熱量與胞外酶，共同作用引起芳樟醇大量被氧化和糖苷類物質水解釋放出萜烯醇類香氣[12,15]。芳樟醇及其氧化物、萜烯醇類是普洱生茶中重要的香氣貢獻物，多呈花香、甜香[13]。連續10個年份的普洱生茶樣中，反-2-辛烯醇僅在貯藏2～8 a的樣品中檢出；十九烷醇僅在貯藏第2～4 a的樣品中檢出；而乙基芳樟醇則是在貯藏5～11 a的樣品中才有檢出，乙基芳樟醇帶有花果香和木香。上述結果表明，普洱生茶中的醇類香氣含量和組成都受貯藏時間的影響。

2.1.2 醛類

檢出的醛類香氣中，主要香氣成分為苯甲醛、苯乙醛和1-乙基-1H-2-吡咯甲醛；其中苯甲醛在貯藏過程中呈增加趨勢，而苯乙醇呈下降趨勢。3,4,5-三甲氧基苯甲醛在貯藏前期未檢出，貯藏到10 a時才開始檢出，且有隨著貯藏時間的延長而增加的趨勢。氨基酸和脂肪酸的熱氧化降解可能是醛類香氣形成的主要原因[13]。

2.1.3 酮類

酮類香氣可能是由于脂肪的熱氧化降解和氨基酸的降解而形成的[13]。所有樣品中酮類香氣成分種類較多，但都不豐富；其中2,2,6-三甲基環己酮和β-紫羅蘭酮相對較為豐富；2,2,6-三甲基環己酮的香氣特征尚不明確，β-紫羅蘭酮具有紫羅蘭花香且對木香也有貢獻。2-庚酮僅在貯藏11 a的樣品中才檢出，具有藥香和果香；1-辛烯-3-酮從貯藏到5 a時才開始檢出；3,5-辛二烯酮在貯藏2、3年時未檢出，貯藏4～11 a的樣品中都有檢出，但其香氣特征還有待進一步研究；茶香酮從貯藏到7 a時才開始檢出；1,6-二氫香芹酮僅在貯藏2、3 a的樣品中有檢出；而環壬酮僅在貯藏10、11 a的樣品中檢出。

2.1.4 酯類

酯類香氣在整個普洱生茶香氣組成中占比很低，種類也較少；二氫獼猴桃內酯是酯類中最為豐富的香氣成分，是類胡蘿卜素降解的產物，具有香豆素香、麝香氣的香氣特征，其對普洱生茶陳香、木香的形成也有一定貢獻[16]。順-己酸-3-己烯酯和己酸己酯都只在貯藏2年時的樣品中有檢出。

2.1.5 碳氫化合物和其他

碳氫化合物檢出的種類較多，達10種；其中貯藏2 a的普洱生茶中僅含5種，而貯藏11 a的達9種。檸檬烯是碳氫化合物中最為豐富的香氣成分，有檸檬味。8-甲基-1-十一碳烯僅在貯藏10、11 a的樣品中有檢出，7-甲基十五烷和姥鮫烷僅在樣品貯藏2 a時未檢出；羅漢柏烯在貯藏11 a的樣品中才有檢出，呈木香、果香，研究指出其對普洱茶陳香的形成有貢獻[14]。其他香氣都不豐富，其中順檸檬烯氧化物從貯藏到4 a時才開始檢出，并隨著貯藏時間的延長呈增加趨勢，但其香氣特征尚不可知；茶螺烷僅在貯藏5～10 a的樣品中有檢出，具有樟腦氣。

2.1.6 酸和酚類

酸類香氣中僅2-丁氧基乙酸相對較為豐富，其僅在貯藏2～6 a的樣品中有檢出；其余2種酸類香氣都不豐富。4種酚類香氣都只在部分貯藏時間段有檢出，其中4-異丙基甲苯從貯藏到5 a時開始檢出，并隨著貯藏時間的延長呈增加趨勢；4-乙基苯酚和3,5-二甲基苯酚都只在貯藏第10、11年的樣品中有檢出；而3,5-二叔丁基苯酚只在貯藏2～4 a時有檢出。有研究報道指出，酚類香氣隨著貯藏時間的延長呈增加趨勢；其形成有助于提高普洱生茶的陳香、木香[17]。本試驗中酚類香氣隨著貯藏時間的變化趨勢與文獻報道相符[17]。

2.1.7 甲氧基苯類

甲氧基苯類香氣在貯藏2～6 a的普洱生茶樣中都未檢測到，其中2-甲氧基-4-甲基苯酚、1,2,3-三甲氧基苯和1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯都在貯藏8～11 a的樣品中檢測到，且1,2,3-三甲氧基苯和1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯都隨著貯藏時間的延長呈明顯地增加趨勢，1,2,3-三甲氧基苯可能是由于微生物作用導致沒食子酸發生甲基化而形成的，上述3種香氣成分都具有陳香；4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-1,2-二甲氧基苯、2-甲氧基-4-丙基苯酚和1,2,4-三甲氧基苯都只在貯藏第10、11年的樣品中有檢出，這4種香氣成分都對普洱生茶的陳香、木香和中藥氣有所貢獻；1,2-二甲氧基苯僅在貯藏11 a的樣品中有檢出，具有陳味，3,4-二甲氧基甲苯在貯藏7～11 a的樣品中都有檢出，隨著貯藏時間的延長呈增加趨勢，具有獨特的霉味；二甲氧基苯的形成不僅能改善普洱生茶香氣，同時還能增加茶湯滋味的醇厚感[17]。甲氧基苯類香氣的形成機制可能是因微生物代謝產生的熱量與熱化學作用，共同作用引起兒茶素類物質降解和發生甲基化作用而生成[18-19]，由于微生物的繁殖、微生物熱的集聚需要一定時間，因此普洱生茶只能在貯藏一段時間后才能檢測到該類香氣成分。甲氧基苯類香氣及其衍生物在貯藏過程中逐漸生成并呈增加趨勢，是使普洱生茶逐漸呈現獨特陳香的最主要原因[13]。

2.2 不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分分析

2.2.1 主成分分析

不同貯藏時間普洱生茶檢測到的香氣成分較多(74種)，分析難道大，為篩選出不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分，故采用PCA進行分析。PCA是一種多元統計分析方法，能在保持原有數據主要信息的條件下，以更少的變量替代原有變量，起到降低分析難度和降維的作用[20]。以連續10個年份GC-MS檢測到的74種香氣成分的峰面積構成10×74的矩陣進行PCA，經分析得各主成分的特征值、方差貢獻率以及累積方差貢獻率，詳見表2。

表2 主成分的特征值和方差貢獻率

由表2可知，前5個主成分的累積方差貢獻率達85.35%，表明前5個主成分能基本反映全部變量的信息[21]。前5個主成分的特征值依次為31.41、13.89、6.71、5.74、5.40。其中第1主成分(PC1)可解釋全部變量信息的42.44%；第2主成分(PC2)可解釋18.77%；第3主成分(PC3)可解釋9.07%；第4主成分(PC4)可解釋7.76%；第5主成分(PC5)可解釋7.30%。通過降維，將原來的74個變量轉化為5個新的指標變量，降低了分析的復雜性，且基本保持了原有變量的信息。根據5個主成分的特征向量，可以得到原各變量分別對5個主成分的貢獻率，分析結果如下：

對PC1貢獻率較大的香氣成分包括反-芳樟醇氧化物、乙基芳樟醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、4-萜品醇、α-松油醇、3,5-辛二烯酮、環壬酮、植酮、二氫獼猴桃內酯、檸檬烯、8-甲基-十一碳烯、4-異丙基甲苯、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、3,4-二甲氧基甲苯、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1,2,3-三甲氧基苯、4-乙基-1,2-二甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯、1,2,4-三甲氧基苯和順檸檬烯氧化物，根據這些香氣成分所具有的香氣特征和PC1的方差貢獻率(42.44%)，表明PC1解釋了普洱生茶花香、木香和陳香的基本組成，構成了普洱生茶獨特陳香的物質基礎。

對PC2貢獻率較大的香氣成分包括正辛醇、芳樟醇、反,反-2,4-庚二烯醇、正辛醛、β-環檸檬醛、甲基環庚烯酮、β-紫羅蘭酮和茶螺烷，這8種香氣成分多呈花果香和清香，其中芳樟醇還常伴有木香[14]，表明PC2對普洱生茶香氣的調節起重要作用。

對PC3貢獻率較大的香氣成分包括順-己酸-3-己烯酯、己酸己酯和2-乙基丁酸，由3種香氣成分的香氣特征，表明PC3對普洱生茶果香、酸味有一定貢獻。

對PC4貢獻率較大的香氣成分包括4,5-二甲基-2-庚烯-3-醇、2-庚酮、羅漢柏烯和1,2二甲氧基苯，4種香氣成分多呈木香、藥香和陳味，表明PC4是使普洱生茶具有木香、藥香的物質基礎。

對PC5貢獻率較大的香氣成分包括十一醇和苯乙醛，2種香氣成分都具有花香，但因PC5方差貢獻率較低，表明PC5對普洱生茶香氣的貢獻小于前4個主成分。

前5個主成分可基本反映全部香氣成分的信息，同時根據對前5個主成分貢獻率較大的香氣成分和其香氣特征，初步篩選出3,4-二甲氧基甲苯、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1,2,3-三甲氧基苯、4-乙基-1,2-二甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯和1,2,4-三甲氧基苯等上述39種普洱生茶貯藏過程中的特征性香氣成分。

2.2.2 相關性分析

為進一步篩選不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分，因此對2.2.1中篩選出來的39種香氣成分與貯藏時間作相關性分析，分析結果見表3。

由表3可知，反-芳樟醇氧化物、乙基芳樟醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、4-萜品醇、α-松油醇、3,5-辛二烯酮、植酮、二氫獼猴桃內酯、檸檬烯、4-異丙基甲苯、2-甲氧基-4-甲基苯酚、3,4-二甲氧基甲苯、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯和順檸檬烯氧化物這15種香氣成分與貯藏時間呈極顯著的相關性，但2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、3,5-辛二烯酮、植酮和順檸檬烯氧化物的香氣特征尚不明確；環壬酮、8-甲基-1-十一碳烯、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-1,2-二甲氧基苯和1,2,4-三甲氧基苯這7種香氣成分與貯藏時間呈顯著的相關性，但環壬酮、8-甲基-1-十一碳烯對香氣貢獻不大；其余17種香氣成分與貯藏時間不存在顯著的相關性。

表3 香氣成分與貯藏時間的相關性

注：* 表示達顯著水平(P<0.05)；** 表示達極顯著水平(P<0.01)。

綜合PCA和相關性分析結果，將不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分篩選為16種，其中醇類4種(反-芳樟醇氧化物、乙基芳樟醇、4-萜品醇和α-松油醇)、酯類1種(二氫獼猴桃內酯)、碳氫化合物1種(檸檬烯)、酚類3種(4-異丙基甲苯、4-乙基苯酚和3,5-二甲基苯酚)、甲氧基苯類7種(2-甲氧基-4-甲基苯酚、3,4-二甲氧基甲苯、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-1,2-二甲氧基苯和1,2,4-三甲氧基苯)。

2.2.3 聚類分析

以篩選出來的不同貯藏時間普洱生茶的16種特征性香氣成分的峰面積為指標變量，采用歐氏距離平方為度量準則，以組間連結法為組群合并準則，對10個年份普洱生茶樣進行系統聚類分析，分析結果，見圖2。

圖2 不同貯藏時間普洱生茶聚類樹狀圖Fig.2 Cluster dendrogram of raw Pu’er tea with different storage time

由圖2可知，當橫坐標距離為10時，可將10個年份的普洱生茶聚為3類，其中貯藏2～7 a的為1類；貯藏8、9 a的為1類；貯藏10、11 a的為1類。由圖2還可總結出，普洱生茶貯藏到8 a時，由于其香氣成分及組成發生較明顯的變化，使之與貯藏2～7 a的樣品區分開；貯藏到10 a時，香氣成分及組成再次發生較大的改變，使之與貯藏時間不到10 a的樣品分開聚類。分別貯藏到8和10 a時，普洱生茶樣中甲氧基苯類香氣都有大幅度增加(較之貯藏7年時的樣品，分別增加了18.6、66.6倍)，使普洱生茶香氣向陳香轉化，品質隨之發生改變；可推測隨著貯藏時間的繼續延長，甲氧基苯類香氣將繼續增加，普洱生茶的獨特陳香也將更加明顯。貯藏2～7 a的樣品聚為1類，表明雖然貯藏時間的延長會導致香氣成分及組成發生改變，但在一定貯藏時間范圍內普洱生茶品質是基本穩定的[22]。通過聚類分析，得出利用特征性香氣成分可將不同貯藏時間的普洱生茶很好地分類聚類，表明篩選出來的香氣成分在不同貯藏時間的普洱生茶中具有特征性，可作為不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分。

3 結論

本試驗以同廠家、同批號、不同貯藏時間的普洱生茶為原料，分析其在貯藏過程的特征性香氣成分，有如下結論：

(1)貯藏2～11 a的普洱生茶樣中共檢測到74種香氣成分，其中醇類18種、醛類9種、酮類15種、酯類4種、碳氫化合物10種、酸類3種、酚類4種、甲氧基苯類9種、其他2種；芳樟醇及其氧化物和萜烯醇類是所有樣品中最為豐富的香氣成分，貯藏7 a以上時，甲氧基苯類香氣逐漸變得豐富。

(2)普洱生茶的香氣組成以醇類為主，其次為醛和酮類。隨著貯藏時間的延長，醇和酸類呈下降趨勢；碳氫化合物、酚類、甲氧基苯類和其他呈增加趨勢；醛和酮類無明顯變化規律；酯類基本穩定。貯藏過程中，甲氧基苯類及其衍生物的生成是使普洱生茶具有獨特陳香的最主要原因。

(3)PCA結果顯示，PC1構成了普洱生茶獨特陳香的物質基礎；PC2對普洱生茶的香氣有重要的協調作用；PC3、PC4和PC5都對普洱生茶的香氣有一定的貢獻。

(4)根據PCA和相關性分析結果，將反-芳樟醇氧化物、乙基芳樟醇、4-萜品醇、α-松油醇、二氫獼猴桃內酯、檸檬烯、4-異丙基甲苯、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、3,4-二甲氧基甲苯、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-1,2-二甲氧基苯和1,2,4-三甲氧基苯這16種物質篩選為不同貯藏時間普洱生茶的特征性香氣成分。

(5)所篩選的特征性香氣成分可很好地將不同貯藏時間的普洱生茶分類聚類；貯藏過程中，供試普洱生茶在一定貯藏時間范圍內，其香氣品質基本穩定；但貯藏7 a以后，甲氧基苯類香氣大幅度增加，導致其香氣品質發生較大改變，普洱生茶的獨特陳香逐漸突顯。

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Characteristic aroma components analysis of raw Pu’er tea at different storage time

TIAN Xiao-jun1, WANG Jie1, DENG Yu-jie1, LUO Li-yong1,2,3, ZENG Liang1,2,3*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China) 2(Tea Research Institute,Southwest University, Chongqing 400715, China) 3(Chongqing Engineering Research Center of Regional Foof, Chongqing 400715, China)

Storage time is one of the crucial factors affecting the quality of raw Pu'er tea and aroma components are foundations of forming the quality of the tea. Headspace-solid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry were applied to the analysis of aroma components at different storage time with tea from the same batch and manufacturer. In order to further investigate the characteristic aroma components of raw Pu'er tea, principal component analysis, correlation analysis and cluster analysis were applied. The results indicated that: 1) 74 kinds of aroma components were detected in raw Pu’er tea samples; 2) with the extension of storage time , alcohols and acids decreased; hydrocarbons, phenols, methoxybenzenes and other components increased; ketones and aldehydes aroma has no obvious changing pattern; esters maintained stable; 3) Sixteen kinds of aroma were selected by principal component analysis and correlation analysis including trans-linalool oxide, ethyl linalool, 4-terpineol, α-terpineol, dihydroactindiolide, limonene, 4-isopropyltoluene, p-ethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 4-methyl-2-methoxyphenol, 3,4-dimethoxytoluene, 1,2,3-trimethoxybenzene, 5-methyl-1,2,3-trimethoxybenzene, 4-ethyl-2-methoxyphenol, 4-ethyl-1,2-dimethoxybenzene, and 1,2,4-trimethoxybenzene to characterize the aroma at with different storage time; 4) Based on the characteristic aroma components, raw Pu'er tea products can be categorized by different storage time.

raw Pu’er Tea; headspace-solid phase microextraction (HS-SPME); gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); multivariate statistical analysis; characteristic aroma components

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201612034

碩士研究生(曾亮副教授為通訊作者,E-mail：zengliangbaby@126.com)。

西南大學中央高?；究蒲袠I務費專項資金項目(XDJK2015C136)；特質性農產品營養組分識別與驗證評估項目(GJFP201601501);重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目(cstc2014pt-gc8001)

2016-04-21，改回日期：2016-05-20