吳小清，周菲菲，葉 影，黃艷梅，楊蕾玉，黃海濤，吳媛媛，*

(1.浙江大學(xué) 茶學(xué)系，浙江 杭州 310058；2.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 茶葉研究所，浙江 杭州 310024)

龍井茶以“色翠、香郁、味醇、形美”而居中國名茶前列，其中香氣是影響龍井茶感官品質(zhì)的重要因子。龍井茶的香型大致分為4種——嫩香型、花香型、清香型、栗香型。茶樹品種對香氣品質(zhì)具有顯著的影響，與成茶香氣物質(zhì)組成及其香型具有密切關(guān)系，是決定香氣物質(zhì)差異性的根本原因。朱蔭等研究發(fā)現(xiàn)，不同茶樹品種制成的龍井茶其醇類、醛類、酸類、酯類等香氣成分存在較大的差異。敖存對6個產(chǎn)地、3個品種、5個等級的59個龍井茶樣香氣質(zhì)量進(jìn)行分析，研究表明，不同龍井茶中共有的主要香氣成分有：苯甲醛、芳樟醇及其氧化物、(Z)-己酸-3-己烯酯、香葉醇等。黃海濤等對呈現(xiàn)清香和花香兩種香型綠茶的香氣特征成分及其與品種的相關(guān)性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)清香型和花香型茶樣中存在顯著差異的香氣物質(zhì)有順-己酸-3-己烯酯、β-紫羅酮、苯甲醛等8種成分。張銘銘等研究認(rèn)為，芳樟醇、順-3-己烯醇、順-3-己酸己烯酯等為栗香型呈現(xiàn)的主要香氣成分。周春明等研究分析了4個花香型綠茶的香氣成分，認(rèn)為構(gòu)成花香綠茶的主要香氣成分為芳樟醇及其氧化物、香葉醇、α-法呢烯、橙花叔醇等。

龍井茶香氣的研究一直是熱點，目前的研究多集中于龍井茶特征鑒別、質(zhì)量等級鑒定、產(chǎn)地溯源等方面，而有關(guān)茶樹品種對龍井茶香氣的影響研究較少，本文選取了20個茶樹品種(傳統(tǒng)品種和新品種)并按照統(tǒng)一的加工方法制成龍井干茶。采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HS-SPME/GC-MS)對樣品進(jìn)行香氣組分檢測分析，通過不同品種制成的龍井茶香氣特征研究，明確各品種制成的龍井茶香氣類型，為制作不同香型龍井茶的茶樹品種選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗選用的20個茶樹品種詳細(xì)信息見表1，20個參試品種均種植于杭州市余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院茶葉研究基地茶樹種質(zhì)資源圃，栽培管理方式基本一致。采制時間：2018年3—4月，以各品種的第一批鮮葉原料為采制對象，采摘標(biāo)準(zhǔn)均為一芽一葉，確保各品種原料嫩度基本一致。

表1 二十個茶樹品種信息Table 1 Information of 20 tea cultivars

生產(chǎn)工藝：采用扁形茶炒制機(jī)(電熱R-280E，浙江恒峰技術(shù)開發(fā)有限公司)，所有樣品鮮葉統(tǒng)一按照“攤放—殺青—整形—輝鍋”的工序進(jìn)行生產(chǎn)。鮮葉采摘后攤放厚度3 cm，時間約8 h，殺青溫度200 ℃，時間2 min，整形溫度160 ℃，時間4 min，輝鍋溫度140 ℃，時間12 min，各品種鮮葉加工工藝保持一致，尚不足干的茶樣均80 ℃烘至足干。

1.2 儀器設(shè)備

QP 2010 SE氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本Shimadzu Corporation；HP-5石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)，DVB/CAR/PDMS(50/30 μm film thickness)固相萃取頭，美國Supelco Corporation；AL104電子分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 茶樣的香氣感官評審

所有茶樣的香氣感官審評參考GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》。具體方法為：取茶樣3.0 g，按照茶水比(質(zhì)量體積比)1∶50，置于相應(yīng)的評茶杯中，注滿100 ℃沸水、加蓋、計時4min，依次等速濾出茶湯，對茶葉香氣進(jìn)行感官評審。

1.3.2 茶樣的香氣萃取、檢測和分析

精確稱取1 g磨碎茶樣于20 mL頂空瓶，60 ℃平衡5 min，將固相萃取頭插入頂空瓶，在60 ℃恒溫水浴條件下萃取吸附60 min，其間自動進(jìn)樣器每5 min輕微振動10 s，每個樣品檢測之前SPME萃取頭老化5 min，GC-MS解析3 min。每個樣品重復(fù)3次。

GC條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣為高純氦(純度為99.999%)，柱流量為1 mL·min；升溫程序為：50 ℃保持10 min，以3 ℃·min的速度升到150 ℃，保持5 min；再以10 ℃·min的速度升溫至230 ℃，保持3 min。

MS條件：離子源溫度180 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍m/z 40～500，掃描模式為Scan。

進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣，熱解吸附時間3.5 min，溶劑延遲時間0 min。

通過計算機(jī)檢索與NIST11.1質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行對照，各特征峰進(jìn)行定性分析，結(jié)合各色譜峰的峰面積進(jìn)行香氣相對含量分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

各樣品的香氣成分的數(shù)據(jù)分析采用Excel、TBtools軟件，關(guān)鍵香氣組分的判別與聚類采用Simca軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 二十個茶樹品種制龍井茶的香氣審評結(jié)果

表2為20個品種制成的龍井茶香氣感官評分和評語。由結(jié)果可見，除了LJCY制成的茶樣香氣得分為86，樣品的香氣得分均在在88～92分，呈現(xiàn)較好的香氣品質(zhì)。各樣品的香氣主要表現(xiàn)為清香、嫩栗香和花香。

表2 二十個茶樹品種所制作的龍井茶樣品香氣審評結(jié)果Table 2 Aroma evaluation results of Longjing tea samples made from twenty tea cultivars

2.2 二十個龍井茶樣的主要香氣成分及相對含量

實驗采用頂空固相微萃取法提取茶葉的香氣，并通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)檢測了樣品的特征香氣組分，共檢測出74種主要香氣成分，其相對含量范圍見表3。結(jié)果顯示，不同茶樹品種制得的龍井茶在香氣成分構(gòu)成與含量上都有顯著差異。芳樟醇、β-紫羅蘭酮、3-甲基-4-戊烯-1-醇、4-甲基-3-戊烯基縮水甘油、3，6-二甲基辛基-2-酮、十二烷、烯丙基2-乙基丁酸酯、十三烷、()-己酸-3-己烯酯、()-10-十四碳烯-1-醇乙酸酯、十四烷等成分的共有率達(dá)90%以上，為龍井茶特征香氣物質(zhì)。上述共有香氣成分在不同品種間相對含量差異顯著，形成了不同品種龍井間的香氣差異。同時，檸檬烯、植醇、香葉醇、β-古巴烯、石竹烯、6-表白菖醇、4-表蓽澄茄醇只在某些品種中檢測到，例如只在JM1H中檢測到檸檬烯，在J1401、L5、LS01、YS、CY1H、JKZ、ZN117、LJ43、ZC108這幾個品種中檢測到4-表蓽澄茄醇。不同的香氣物質(zhì)成分構(gòu)成了不同品種獨特香氣。

表3 二十個茶樹品種制成的龍井茶香氣含量分布Table 3 Volatile compounds contents of Longjing tea samples made from twenty cultivars

續(xù)表3 Continued Table 3

圖1是20個龍井茶樣品的香氣熱點圖，能更直觀地對比樣品間的香氣差異。如圖1中色階條所示，顏色從白漸變至紅色，顏色越深代表香氣成分的相對含量越大?？傮w而言，不同香氣成分之間的平均含量差異較大，最高達(dá)21.16%(芳樟醇)，最低僅為0.01%(雪松醇、8-丙氧基-柏木烷)。

圖1 20個茶樹品種龍井茶香氣組分含量熱點圖Fig.1 Heat map of the volatile components of 20 Longjing tea samples made from different cultivars

醇類成分中，芳樟醇的平均含量最高(21.16%)，樣本中的含量分布在10.24%～36.03%，分別在YS和L5中檢測到最小值和最大值，并且在每個樣品中均有檢測到。除芳樟醇外，只有2，6，10-三甲基-十四烷和3，7-二甲基-2-辛烯-1-醇-異丁酸能在所有樣品中檢測到。芳樟醇是所有檢測到的物質(zhì)中含量占比最大的成分，在香氣成分總量中占據(jù)“絕對領(lǐng)導(dǎo)地位”，是龍井茶中重要的呈香成分和香氣活性物質(zhì)。2-丁基-1-辛醇在各個樣本中的平均含量也相對較高，為8.46%。

酯類成分中，()-己酸-3-己烯酯的平均含量較高(1.93%)，樣本中的含量為0～4.84%，在J1137中相對含量最大，而L2，LJCY，YS中未檢測到。研究表明，()-己酸-3-己烯酯呈現(xiàn)強烈彌散性梨香，對龍井茶香氣的形成具有顯著貢獻(xiàn)。

酮類成分中，3，6-二甲基辛基-2-酮平均含量最高(1.22%)，樣本中的含量為0～4.68%，LJ43樣品中相對含量最大。β-紫羅蘭酮具暖木香和紫羅蘭香氣，對龍井茶香氣的影響較大。β-紫羅蘭酮在樣品中的含量為0～0.78%，在FDDB和LJ43中相對含量最高。

除上述成分外，十二烷，1-(乙烯氧基)-十八烷，癸醚的平均含量也相對較高，分別為6.38%、5.90%、2.62%。

對單個品種樣而言，JM1H含有豐富的果香味檸檬烯；FDDB含有豐富花香味的苯甲醇和苯乙醇；LJ43含有豐富的花香味4-甲基-3-戊烯基縮水甘油、4-表蓽澄茄醇和香葉基乙烯基醚；J1401和JK8含有豐富甜香味正戊酸順式-3-己烯酯；LF和J1137含有豐富的果香味()-己酸-3-己烯酯。

2.3 不同香氣類型關(guān)鍵香氣成分判別和聚類分析

對20個龍井茶樣品的香氣數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘判別分析(partial least squares discriminant analysis，PLS-DA)，結(jié)果如圖2。在得分圖(scorts plot)中，各樣品在主成分1和主成分2構(gòu)成的平面位置直觀地反映出樣本間的相似或者差異性。代表樣品的點在得分圖中的相對位置越遠(yuǎn)代表樣本之間的香氣差異越明顯，反之亦然。如圖2所示，不同品種制成的龍井茶樣品可分成三大類，L2、L5、J1132、J1137、J1142、JK8、JK12、JK211、LF 9個品種樣主要位于第二象限；LJ43、FDDB、J1401 3個品種樣主要位于第三象限；YS、CY1H、ZN117、LJCY、ZC108、JM1H、LS01、JKZ 8個品種樣主要位于第四象限。結(jié)合載荷圖(Loading plot)，載荷圖上的點代表樣品香氣成分分布情況如圖3所示。將得分圖、載荷圖重疊，與樣品位于同一方向的香氣成分在該樣品中含量越高，位于相反方向越遠(yuǎn)的表示其含量越低。由此可知不同品種中主要特征香氣成分：位于第二象限的9個品種制得的龍井茶含有豐富的栗香特征性成分芳樟醇、熟栗香香氣特征成分()-己酸，3-己烯酯，栗香顯。位于第三象限的3個品種制得的龍井茶含有豐富的烯丙基2-乙基丁酸酯、β-紫羅蘭酮、4-甲基-3-戊烯基縮水甘油、(Z)-8-甲基-9-十四烯酸等，呈清香。位于第四象限的8種品種制得的龍井茶含有豐富的花香物質(zhì)如香葉醇、順-芳樟醇氧化物、香葉基異戊酸酯等，花香顯。

圖2 20個品種龍井茶的香氣PLS-DA得分圖Fig.2 PLS-DA scores plot of aroma of 20 Longjing tea samples

圖3 20個品種龍井茶的香氣PLS-DA載荷圖Fig.3 PLS-DA loading plot of volatile components of 20 Longjing tea samples

綜合上述結(jié)果可見，鳩坑系列品種易制得栗香型龍井，鳩坑系列選育而得的7個無性系單株品種J1132、J1137、J1142、JK8、JK12、JK211、LF制成的龍井茶帶豐富栗香特征香氣物質(zhì)，J1401呈清香，LS01、JKZ帶花香。龍井群體種香氣類型豐富，龍井群體種中選育而得的單株L2、L5制成的龍井茶栗香顯，LJ43呈清香，ZC108、LJCY帶花香，體現(xiàn)了龍井群體種豐富多樣的香氣類型。而福云雜交系列品種易制得花香型龍井。

3 討論

龍井茶揮發(fā)性香氣物質(zhì)成分是判斷龍井茶品質(zhì)的重要指標(biāo)，而茶樹品種對龍井茶香氣成分構(gòu)成與含量產(chǎn)生顯著影響，因為除了加工過程中熱、化學(xué)等作用產(chǎn)生的香氣，以及酶促反應(yīng)釋放的香氣外，茶葉鮮葉本身有的游離態(tài)香氣是茶葉香氣的一個重要來源途徑，不同茶樹品種鮮葉中的香氣前體物質(zhì)存在較大差異，鮮葉理化基礎(chǔ)是決定茶葉香氣香型的物質(zhì)基礎(chǔ)。朱蔭等研究不同茶樹品種(龍井長葉、龍井群體種、龍井43、烏牛早、迎霜以及鳩坑群體種)之間龍井茶的香氣成分差異發(fā)現(xiàn)，迎霜和龍井43中分別有較多的雜環(huán)化合物類香氣成分和醛類香氣成分；龍井長葉和龍井群體種中分別有相對豐富的酸類香氣成分和酯類香氣成分；鳩坑群體種中則具有相對豐富的醇類、酮類和酚類香氣成分。雖然6個品種龍井茶的香氣成分在不同種類上差異較大，但芳樟醇、()-己酸-3-己烯酯、茉莉酮、-紫羅蘭酮的含量都相對較高。本研究的結(jié)果顯示，芳樟醇、-紫羅蘭酮、3-甲基-4-戊烯-1-醇、4-甲基-3-戊烯基縮水甘油、3，6-二甲基辛基-2-酮、十二烷、烯丙基2-乙基丁酸酯、十三烷、()-己酸-3-己烯酯、()-10-十四碳烯-1-醇乙酸酯、十四烷等為樣品龍井茶的特征香氣物質(zhì)，這些成分與張新亭報道的龍井香氣成分相一致。同時，20個品種龍井茶按照香氣類型分為3類：LJ43、FDDB、J1401呈清香，YS、CY1H、ZN117、LJCY、ZC108、JM1H、LS01、JKZ帶花香，L2、L5、J1132、J1137、J1142、JK8、JK12、JK211、LF栗香顯。由上述結(jié)果可知，從有性系群體種中選育而出的品種制作成龍井茶后可呈現(xiàn)花香型、栗香型、清香型等類型，品種香氣類型豐富。由于有性系品種表型、生化等變異廣泛，遺傳多樣性豐富，具有重要的開發(fā)利用價值，生產(chǎn)中可充分利用群體種中的變異株，選育出性狀優(yōu)良的茶樹新品種。本文研究了不同茶樹品種制成龍井茶的特征香氣，研究結(jié)果可為定向選擇合適的品種制成栗香、清香、花香等目標(biāo)香氣類型的龍井茶提供了參考。