李 明 曾 茜 孫培冬 曹光群

（1.江南大學(xué)食品膠體與生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122；2.江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院，江蘇 無錫214122）

茶是廣受人們喜愛的飲品，其種類繁多，常見的有綠茶、黃茶、黑茶、白茶、青茶和紅茶等，不同種類茶葉的香氣有很大差異［1，2］。茶葉香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要因素，也是鑒別茶葉品種的主要指標(biāo)。有關(guān)茶葉香氣的提取與分析一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)［3－6］，而茶葉香氣的提取方法顯著影響其定性和定量結(jié)果。這主要是由于茶葉的香氣由復(fù)雜的、含量低的揮發(fā)性成分構(gòu)成，在提取過程中易發(fā)生分解、氧化、聚合等反應(yīng)，使所得樣品香氣與茶葉原有香氣差異較大［7］，因此選用合適的前處理方法提取茶葉中的揮發(fā)性組分就成為茶葉香氣分析的關(guān)鍵。

“無錫毫茶”和“太湖翠竹”茶是無錫特有的綠茶品種。獨(dú)特的氣候與地質(zhì)條件賦予“無錫毫茶”和“太湖翠竹”茶卓越的品質(zhì)，兩者均獲“中國名茶”稱號，并多次榮獲“中茶杯”名優(yōu)茶評比金獎。但“太湖翠竹”茶的香氣尚未有人研究，對“無錫毫茶”香氣的分析報(bào)道也甚少。湯堅(jiān)等［8］采用同時(shí)蒸餾—萃取法（SDE）提取了“無錫毫茶”的香氣成分，經(jīng)氣質(zhì)聯(lián)用（GC—MS）進(jìn)行了分離與鑒定。然而同時(shí)蒸餾—萃取法使茶葉長時(shí)間處于高溫、高濕的環(huán)境，易使獲得的香氣物質(zhì)發(fā)生變化，特別是對熱敏性的香氣組分影響較大［9］。頂空固相 微 萃 取 （headspace solid phase micro-extraction，HS—SPME）是一種新的采樣技術(shù)［10，11］，它通過吸附/脫附技術(shù)，富集樣品中的揮發(fā)和半揮發(fā)性成分，無需有機(jī)溶劑、成本消耗低、操作簡單，并能較真實(shí)地反映樣品的風(fēng)味組成。研究［2－5］表明，HS—SPME技術(shù)結(jié)合 GC—MS是一種研究茶葉香氣成分的有效手段，且較感官檢驗(yàn)更為客觀與準(zhǔn)確。本研究擬采用 HS—SPME技術(shù)結(jié)合GC—MS法對“無錫毫茶”和“太湖翠竹”兩種無錫綠茶的香氣成分進(jìn)行分析與比較，以確定無錫綠茶香氣物質(zhì)的組成特點(diǎn)，并為無錫名茶的品質(zhì)鑒別提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

“無錫毫茶”和“太湖翠竹”茶：購自無錫市茶葉研究所。

手動SPME進(jìn)樣器與SPME萃取頭（75μm，CAR/PDMS）：美國Supelco公司；

Trace MS氣相色譜—四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Finnigan公司；

電子分析天平：AR3130型，梅特勒—托利多儀器（上海）有限公司；加熱磁力攪拌器：C-MAG HS7型，德國IKA公司；溫控儀：ETS-D5型，德國IKA公司。

1.2 HS—SPME取樣

分別稱取5g無錫毫茶與太湖翠竹茶于15mL頂空樣品瓶中，密封瓶口。試驗(yàn)條件參照文獻(xiàn)［12］進(jìn)行。

1.3 GC—MS分析

GC條件與MS條件參照文獻(xiàn)［12］進(jìn)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果由Xcalibur軟件系統(tǒng)完成，未知化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索，同時(shí)與Willey/Nist譜庫相匹配進(jìn)行定性，采用峰面積歸一法進(jìn)行相對定量。

2 結(jié)果與討論

經(jīng)分析得到無錫毫茶和太湖翠竹茶香氣成分的總離子流圖，見圖1。頂空固相微萃取—?dú)赓|(zhì)聯(lián)用技術(shù)分離鑒定出的兩種無錫綠茶中的揮發(fā)性物質(zhì)及其相對含量見表1。

圖1 無錫毫茶與太湖翠竹茶香氣成分的總離子流圖Figure 1 Total ion chromatogram of aroma components in Baikhovi tea and Taihu tea

表1 無錫毫茶與太湖翠竹茶中香氣成分的GC—MS分析結(jié)果Table 1 GC—MS analysis of volatile components in Baikhovi tea and Taihu tea

續(xù)表1

無錫毫茶檢出74種化合物，占總峰面積的98.59%。相對含量較高的10種香氣組分是：戊醛（27.84%）、葉醇（11.93%）、1-戊醇（8.03%）、己醛（6.05%）、庚醛（5.07%）、苯甲醇（4.41%）、乙酸（4.18%）、苯乙醇（2.92%）、壬醛（1.79%）和1-戊烯-3-醇（1.68%）。

太湖翠竹茶檢出56種，占總峰面積的98.51%。相對含量較高的10種香氣組分是：己醛（15.11%）、2，7，10-三甲基十二烷（9.96%）、1-戊醇（9.92%）、乙酸松油酯（6.08%）、葉醇（5.32%）、2，2，4，6，6-五甲基庚烷（5.26%）、5-乙基-2，2，3-三甲基庚烷（4.95%）、芳樟醇（4.55%）、2，6，10-三甲基癸烷（3.52%）和3，6-二甲基十一烷（2.58%）。

兩種無錫綠茶中共檢測出114種揮發(fā)性化合物，包括24種醇與酚、12種酯與內(nèi)酯、12種醛、7種酮、14種羧酸、8種含雜原子化合物及37個(gè)烴。醇、醛、烷烴、酯、羧酸、酮和雜環(huán)化合物是主要成分，但在兩個(gè)品種中的相對含量有較大差異。表2列出了兩種無錫綠茶主要香氣成分的種類及含量。由表1及表2可知，無錫毫茶中含量最高的是醛類化合物，11種組分占揮發(fā)油總量的44.61%，其次為脂肪族醇類、羧酸類、酮類、酯類和含雜原子化合物。太湖翠竹中含量最高的是烷烴類化合物，22種組分占揮發(fā)油總量的40.19%，其次為醛類、脂肪族醇類、萜醇類、酯類和含雜原子化合物。

表2 無錫毫茶和太湖翠竹主要香氣成分種類及含量統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of characteristic aroma components in Baikhovi tea and Taihu tea

兩種無錫綠茶共有的香氣成分有1-戊醇、反式-3-己烯醇、葉醇、順式-2-己烯醇、順式/反式－芳樟醇氧化物（呋喃型）、芳樟醇、順式－芳樟醇氧化物（吡喃型）、2-甲基戊酸甲酯、水楊酸甲酯、己醛、庚醛、順式-2-庚烯醛、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮與刺柏烯，分別屬于醇類、酯類、醛類、酮類與萜烯類化合物。這16種化合物的相對含量在無錫毫茶中占36.86%，而在太湖翠竹中占46.75%，它們能提供清香、花香與果香，是無錫綠茶香氣的主要貢獻(xiàn)者。例如1-戊醇具有草香、甜瓜氣息［13］，在香蕉、櫻桃、香莢蘭和薄荷油中天然存在；葉醇有強(qiáng)烈、新鮮的青葉香氣，能與其異構(gòu)體反式-3-己烯醇一起產(chǎn)生柔和勻稱的青香；芳樟醇具有清甜花香、木青和果香氣息，具有強(qiáng)烈木香花香氣息的芳樟醇氧化物還能對芳樟醇的香氣產(chǎn)生有效的烘托作用；而己醛具有葉青、果香和木香，庚醛具有濃郁果香，稀釋后有類似甜杏、堅(jiān)果香氣；水楊酸甲酯則具有冬青樣香氣，也有些溫甜果香。

具有清香、花香或果香的醇類、醛類、酯類和酮類化合物對綠茶香氣有非常重要的貢獻(xiàn)。在本研究鑒定的化合物中，醇類化合物共有22種，其中無錫毫茶中脂肪族與芳香族醇的種類與含量較高，如具有甜花香、果香的苯甲醇的相對含量為4.41%，有柔和玫瑰花香的苯乙醇相對含量為2.92%；而太湖翠竹茶中萜類醇的含量較高，如有清甜花香、木青和果香的芳樟醇相對含量占4.55%。

醛類化合物有12種，且在無錫毫茶中的含量與數(shù)目都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太湖翠竹，它們大多具有果香和青香，如苯甲醛具有杏仁果香，反式-2-己烯醛稀釋后有令人愉快的綠葉青香和果香。它們是茶葉中少量油脂的脂肪酸受熱分解的產(chǎn)物，鮮葉中的氨基酸在加工時(shí)經(jīng)Strecker降解也會產(chǎn)生醛類化合物。

酯類包括內(nèi)酯化合物有12種，其中太湖翠竹中的酯類化合物數(shù)目雖少但含量較高。它們一般能提供愉快的果香與花香，如僅在太湖翠竹中檢出的乙酸松油酯具有柑橘、藥草花香，乙酸芳樟酯與乙酸香葉酯都有強(qiáng)烈的果香與花香；僅在無錫毫茶中檢出的乙酸葉醇酯和己酸葉醇酯具有強(qiáng)而濃的青香、花香和新鮮果香，而后者被認(rèn)為是日本高檔綠茶香氣的代表成分［14］；二氫獼猴桃內(nèi)酯則具有柔和木香與果香，其溫和淡香能襯托出其它香氣。

酮類化合物有7種，且在無錫毫茶中的含量與數(shù)目都遠(yuǎn)高于太湖翠竹，大多具有青香和花香，例如兩綠茶品種中共有的6-甲基-5-庚烯-2-酮有新鮮的青香、柑橘樣氣息，而無錫毫茶中特有的反式－β－紫羅蘭酮有紫羅蘭樣的花香，順式－茉莉酮有茉莉花的清香。

制作綠茶時(shí)由于多次加熱會產(chǎn)生一些含氮、含氧的雜環(huán)化合物，如吡咯、呋喃、噻唑等，它們能提供典型的烘烤、堅(jiān)果似的香味，這對于構(gòu)成無錫綠茶特色香氣是不可忽略的。例如在無錫毫茶中檢出的2-乙?；量┯屑皥?jiān)果、香豆素樣香氣；嫩葉中豐富的VC受熱分解可產(chǎn)生糠醛，糠醛與氨基酸（丙氨酸）進(jìn)一步反應(yīng)后，經(jīng)脫水、脫羧可得具有焦香、類似糠醛氣息的1－乙基-1H-吡咯-2-甲醛；吲哚在低濃度條件下能產(chǎn)生茉莉、橙花樣的花香香氣；而具有焦香的苯并噻唑已在普洱熟茶和生茶香氣中發(fā)現(xiàn)［15］。

在兩種無錫綠茶中還檢出一些有機(jī)酸化合物如3－甲基丁酸、反式-3-己烯酸等，它們大多存在于水果、干酪中，高濃度時(shí)香氣不太愉快，但高度稀釋后有甜潤的果香、奶香、油脂和酸味。此外，烷烴類化合物在太湖翠竹中檢出的含量較高，該物質(zhì)主要以熱裂解反應(yīng)途徑生成，但對茶香貢獻(xiàn)不大。

與湯堅(jiān)等［8］采用SDE法結(jié)合GC—MS鑒定出的無錫毫茶香氣成分相比，本研究檢出的無錫毫茶香氣成分中的醛類與羧酸類化合物個(gè)數(shù)較多，而酮類、烴類及含雜原子化合物較少；酯與內(nèi)酯類、醇與酚類化合物個(gè)數(shù)雖然相近，但是成分與含量有差異，如芳樟醇含量較低，而香葉醇未檢出等。兩種方法提取無錫毫茶香氣成分的對比見圖2。造成這些明顯差異的主要原因是提取的方法不同，SDE法獲得的茶葉精油提取率雖然高，但是由于茶葉長時(shí)間處于高溫、高濕的密閉系統(tǒng)，容易導(dǎo)致香氣物質(zhì)發(fā)生變化，特別是對熱敏性的香氣組分影響較大，同時(shí)也會使一些香氣前體發(fā)生分解而產(chǎn)生“人工效應(yīng)物”，如糖甙化合物受熱氧化分解會釋放出芳樟醇、香葉醇等，從而造成茶葉精油與茶葉原有香氣存在較大差異［7，16］。本研究采用的頂空固相微萃取法是在45℃下直接頂空、吸附、富集茶香，捕集到的物質(zhì)主要以易揮發(fā)及中等揮發(fā)性物質(zhì)如醛類、醇類和酯類化合物為主，能較真實(shí)地反映茶葉原有的香氣風(fēng)味。而選擇干茶來提取揮發(fā)性組分則是考慮了操作簡單，不需要繁瑣的沖泡過程。

圖2 SDE與SPME法提取無錫毫茶香氣成分之比較Figure 2 Comparison of volatile components in Baikhovi tea extracted by SDE and SPME methods

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)了在國內(nèi)外文獻(xiàn)［3－6］中未見報(bào)道的化合物，如呋喃二烯、二甲基亞砜等。其中在太湖翠竹中檢出的呋喃二烯也是中藥溫莪術(shù)油的主要成分，它還存在于白術(shù)、沒藥、珊瑚中，具有顯著的抗腫瘤作用［17］；而二甲基亞砜則可能是茶樣中二甲硫醚的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用 HS—SPME/GC—MS法詳細(xì)分析了兩種典型無錫綠茶——無錫毫茶與太湖翠竹的香氣組成，并對兩者進(jìn)行了對比。無錫毫茶與太湖翠竹都具有典型的綠茶清香，并帶有花香、果香，香氣豐厚而柔和，但兩者又各具特色，太湖翠竹的果香較多而無錫毫茶的青香較顯，這是內(nèi)含各種香氣成分且比例恰當(dāng)?shù)木C合反映。與SDE法相比，前處理采用HS—SPME法更能真實(shí)體現(xiàn)茶葉原有的香氣成分。相關(guān)研究為今后將HS—SPME/GC—MS技術(shù)應(yīng)用于無錫毫茶與太湖翠竹兩種無錫綠茶的品質(zhì)鑒別提供了科學(xué)依據(jù)。

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