利川紅茶與恩施綠茶中游離態(tài)與鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)比分析

趙詩(shī)蘭, 蔣 科, 梁 淼, 劉雙雙, 馮 亮, 楊 艷, 余愛(ài)農(nóng)

(湖北民族大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院/生物資源保護(hù)與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖北 恩施 445000)

地處武陵地區(qū)的湖北省恩施州是我國(guó)紅茶、綠茶的主要產(chǎn)地之一。 其中利川紅茶和恩施綠茶以其獨(dú)特的香味成為該地區(qū)深得人們喜愛(ài)的傳統(tǒng)飲用茶。 其中“利川紅”是利川紅茶較具代表性的茶品,而“恩施玉露”是恩施綠茶代表性的茶品,目前“一紅一綠”已成為恩施地區(qū)茶葉宣傳的名片。 “利川紅”是利川工夫紅茶的簡(jiǎn)稱,由茶農(nóng)采摘鮮嫩的一芽、一芽一葉、一芽二葉,經(jīng)初制、揉捻、發(fā)酵等多道工序制作而成。 其成品色澤烏潤(rùn),滋味醇甜。 “恩施玉露”是中國(guó)傳統(tǒng)名茶,其傳統(tǒng)加工工序包括蒸青、扇涼、鏟頭毛火、揉捻、鏟二毛火、整形上光、烘焙、揀選等[1]。 兩種茶葉加工過(guò)程的主要差別在于紅茶有比較復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程。

茶葉香氣是考量茶葉品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)重要因素。 茶葉中游離態(tài)的揮發(fā)性物質(zhì)可以被人直接感受到,同時(shí)對(duì)茶香起主要貢獻(xiàn),也是人們對(duì)茶葉香氣成分研究的熱點(diǎn)。 但天然植物類(lèi)食品風(fēng)味不僅來(lái)自游離態(tài)形式的揮發(fā)性物質(zhì),也來(lái)自糖苷結(jié)合的前體。糖苷鍵合的揮發(fā)性物質(zhì),即鍵合態(tài)的風(fēng)味物質(zhì)在水果和植物中大量存在,它們大部分是熱穩(wěn)定、不易揮發(fā)的化合物。 鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)作為風(fēng)味前體,經(jīng)水解或酶解釋放出糖苷配基才能為人們所感知。 茶葉中鍵合態(tài)物質(zhì)在加工、儲(chǔ)藏過(guò)程中均有可能被釋放而改變茶葉香氣。 茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)的提取是分析茶葉成分最重要的步驟,其提取方法多種多樣[2-4]。 常見(jiàn)的有:同時(shí)蒸餾萃取法、水蒸氣蒸餾法、液液萃取法、固相微萃取法、超臨界流體萃取法、減壓蒸餾萃取法等。 其中以頂空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)提取技術(shù)較為流行與常見(jiàn)[5-7]。 這種技術(shù)所需樣品體積小,操作簡(jiǎn)便且靈敏度高,常與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)合用于檢測(cè)物質(zhì)中揮發(fā)性成分[8-10]。

近些年來(lái)對(duì)各地域的名茶揮發(fā)性物質(zhì)及香氣種類(lèi)的報(bào)道研究較多,主要集中在云南、安徽、福建、江西、浙江等地。 蘇新國(guó)等[11]鑒定出桂花香型鳳凰單樅烏龍茶有64 種主要香氣組分,香氣組分中比例較高的是芳樟醇、橙花叔醇、茉莉酸甲酯和吲哚。 陳熠敏等[12]從靖安白茶和安吉白茶中檢測(cè)出共有揮發(fā)性物質(zhì)30 種,其中芐醇、庚醛、庚酸甲酯和2,2,6-三甲基環(huán)己酮含量較高。 劉建軍等[13]分析得到著名綠茶西湖龍井中主要的呈香物質(zhì)為二甲基硫醚、2,3-丁二酮、2-乙基-3-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和芳樟醇等,其香氣濃郁并帶高火香。

關(guān)于武陵地區(qū)茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)、含量及特色香味的研究相對(duì)較少,且對(duì)不同工藝茶葉游離態(tài)、鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的對(duì)比研究較少。 再者游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的研究可以直觀地反映茶葉的品質(zhì),協(xié)助我們篩選茶葉；而鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的研究能夠?yàn)椴枞~加工儲(chǔ)藏及茶葉品質(zhì)的提高提供理論指導(dǎo)。 為彌補(bǔ)武陵地區(qū)茶葉風(fēng)味研究空缺,本研究選取以“利川紅”為代表的利川紅茶和以“恩施玉露”為代表的恩施綠茶為研究對(duì)象,對(duì)茶葉中游離態(tài)、鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)成分與含量進(jìn)行了對(duì)比分析。 同時(shí)本研究根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算了茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)的香氣活度值(odor activity value,OAV),對(duì)茶葉中各香氣成分及茶葉總體香味的貢獻(xiàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià),進(jìn)一步確定了兩種茶葉的香氣特征。 希望本研究對(duì)了解茶葉風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)、闡述茶葉香味組分提供參考,同時(shí)為利川紅茶和恩施綠茶兩種茶葉的精深加工和品質(zhì)控制提供幫助。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

利川紅茶選取星斗山利川紅,利川市飛強(qiáng)茶業(yè)有限公司；恩施綠茶選取特級(jí)恩施玉露,恩施藍(lán)焙茶業(yè)股份有限公司,兩種茶葉原產(chǎn)地均為武陵地區(qū)茶園。

正戊烷、乙酸乙酯、甲醇、氯化鈉、檸檬酸、磷酸氫二鈉、二氯甲烷、乙醚均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇,色譜純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；AR2000 酶(rapidase revelation aroma,商業(yè)糖苷酶制劑,其中β-D-葡萄糖苷酶的活性為1000 U/g),帝斯曼(中國(guó))有限公司；1-辛醇(≥98%)、Amberlite XAD-2 樹(shù)脂(20 ～60 目),美國(guó)Supelco 公司；C7～C30正構(gòu)烷烴,分析純,美國(guó)Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

6890N/5975MSD 型氣質(zhì)聯(lián)用儀,美國(guó)Agilent公司；固相微萃取頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS),美國(guó)Supelco 公司；RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化儀器廠；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵,臨海譚式真空泵設(shè)備有限公司；CONCEPT 型多功能自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)(HS-SPME 模塊),德國(guó)PAS 公司；20 mL帶1.1 mm 隔墊頂空螺紋口樣品瓶及紡錘形磁力攪拌子,美國(guó)Agilent 公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 茶湯的制備

稱取利川紅茶、恩施綠茶各約15.00 g,加入具塞錐形瓶中,分別加入沸水500.0 mL,密閉,間隔15 min 輕微搖晃1 次,使茶水混勻,待茶湯自然降至室溫備用。

1.3.2 游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的提取

取茶湯10.00 mL 置于20 mL 頂空螺紋樣品瓶中,加入質(zhì)量為2.0000 g NaCl 和20.00 μL 1-辛醇的乙醇溶液(質(zhì)量濃度為1.571 g/L),加入磁力攪拌子,擰緊瓶蓋供GC-MS 分析。

1.3.3 鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的提取

稱取50.00 g Amberlite XAD-2 大孔吸附樹(shù)脂于索氏提取器中, 依次用200.0 mL 正戊烷、200.0 mL乙酸乙酯、200.0 mL 甲醇回流處理10 h 后浸漬于甲醇中。 以甲醇為溶劑進(jìn)行濕法裝柱(3.3 cm×30 cm),用蒸餾水以20.0 mL/min 的流速?zèng)_洗至無(wú)醇味,待用。

取茶湯400.0 mL,以3.0 mL/min 的流速流經(jīng)處理好的Amberlite XAD-2 樹(shù)脂柱,提取流程見(jiàn)圖1。

圖1 鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)提取流程Fig.1 Flow chart for extracting bound volatile substances

先用600.0 mL 去離子水以5.0 mL/min 的流速洗柱,除去水溶性的糖、酸類(lèi)物質(zhì)；再用600 mLV(乙醚)∶V(戊烷) =1∶1,以5.0 mL/min 流速?zèng)_洗柱子以除去游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)；接著用600 mL 甲醇以5.0 mL/min 的流速洗脫出吸附在樹(shù)脂上的糖苷類(lèi)物質(zhì)。 收集經(jīng)甲醇洗脫溶液,在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上減壓濃縮(水浴溫度≤35 ℃) 至干。 再分別用40.00 mL不同pH 值的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液(沖洗利川紅茶使pH 值為5.10,沖洗恩施綠茶使pH 值為6.20)溶解濃縮液,再用80.00 mLV(二氯甲烷)∶V(戊烷) =1∶1,分3 次萃取以去除可能殘存的游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)。 所得水相物質(zhì)加入盛有0.0060 g AR2000 酶的酶解瓶中,密封于37 ℃恒溫箱中酶解48 h。 酶解液中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的提取方法同1.3.2 節(jié)。

1.3.4 揮發(fā)性物質(zhì)的定性和定量分析

采用HS-SPME 裝置對(duì)樣品進(jìn)行萃取并經(jīng)GCMS 對(duì)利川紅茶、恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性與定量分析。

HS-SPME 法。 將樣品瓶置于CONCEPT 型多功能裝置進(jìn)行恒溫、萃取處理。 在50 ℃下加熱平衡20 min 后,將萃取針插入頂空瓶進(jìn)行萃取,待頂空吸附36 min 后,將萃取針頭插入GC-MS 進(jìn)樣口解析2 min。

GC 檢測(cè)法。 毛細(xì)管色譜柱為DB -5MS 型(30 m×0.25 mm×0.25 μm),不分流進(jìn)樣。 程序升溫,初始柱溫為40 ℃保持4 min,以5.0 ℃/min 升溫至260 ℃,以15.0 ℃/min 升溫至280 ℃,保持1 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣為He 氣,流速1.0 mL/min。

MS 檢測(cè)法。 離子化方式EI,離子源溫度250 ℃,質(zhì)量掃描范圍m/z45 ～550；電子能量70 eV；掃描方式為全掃描。

定性方法。 化合物經(jīng)GC-MS 聯(lián)用技術(shù)檢測(cè),將檢測(cè)結(jié)果與NIST 20 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比匹配,結(jié)合以C7～C30正構(gòu)烷烴混合物測(cè)定的保留指數(shù)(retention index,RI),再結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的保留指數(shù)進(jìn)行比對(duì)輔助定性,確認(rèn)檢測(cè)揮發(fā)性物質(zhì)成分。

定量方法。 采用內(nèi)標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行定量,內(nèi)標(biāo)物為1-辛醇的乙醇溶液,經(jīng)含量和峰面積對(duì)比,得到被檢測(cè)物質(zhì)的含量。 根據(jù)公式(1)計(jì)算出揮發(fā)性物質(zhì)的量。

式(1)中,xi為組分質(zhì)量濃度,μg/L；Ai為化合物的峰面積；ms為內(nèi)標(biāo)化合物質(zhì)量濃度,μg/L；As為內(nèi)標(biāo)物峰面積；fi為待測(cè)組分對(duì)內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量校正因子,令其為1。

1.3.5 揮發(fā)性物質(zhì)的香氣活度值計(jì)算

根據(jù)利川紅茶、恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)的含量,以及各化合物在水中的氣味閾值計(jì)算OAV[14]。

式(2)中,ρ為化合物的質(zhì)量濃度,μg/L；OT為化合物在水中的氣味閾值,μg/L,通過(guò)查閱工具書(shū)得到[15]。 根據(jù)各揮發(fā)性物質(zhì)的風(fēng)味值,挑選出有顯著風(fēng)味的化合物,以此來(lái)分析利川紅茶和恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)的香氣活性。

1.3.6 揮發(fā)性物質(zhì)的整體風(fēng)味評(píng)價(jià)

根據(jù)OAV 將表現(xiàn)出類(lèi)似香氣特征的揮發(fā)性物質(zhì)分成不同組,建立利川紅茶、恩施綠茶游離態(tài)與鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的香氣特征雷達(dá)圖(圖中坐標(biāo)值由各OAV 加和后取自然對(duì)數(shù)計(jì)算得到)。

1.3.7 揮發(fā)性物質(zhì)分布分析

為更好地展示利川紅茶、恩施綠茶中不同種類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)的分布情況,將各揮發(fā)性物質(zhì)濃度含量取自然對(duì)數(shù)后繪制熱圖,以評(píng)價(jià)各物質(zhì)在兩種茶葉中的分布情況,用顏色深淺度代表各揮發(fā)性物質(zhì)濃度大小。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016 軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù),并采用Origin 2018 軟件繪圖。 每種樣品平行提取3 次,最終結(jié)果為3 次的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 游離態(tài)與鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的組成

采用HS-SPME 裝置提取利川紅茶、恩施綠茶中的揮發(fā)性物質(zhì),并利用GC-MS 進(jìn)行分析,經(jīng)MS/RI、內(nèi)標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析,得到利川紅茶與恩施綠茶中游離態(tài)和鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)成分及含量,列于表1。

表1 利川紅茶、恩施綠茶中游離態(tài)、鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)成分與含量Tab.1 Kinds and concentrations of free and bound volatile compounds in Lichuan black tea and Enshi green tea

續(xù)表1

續(xù)表1

分析表1 中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),利川紅茶中游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)(36 種)與恩施綠茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)(45 種)較多,兩種茶葉中有20 種相同揮發(fā)性物質(zhì)。

利川紅茶中揮發(fā)性成分共52 種,包括醇類(lèi)(15種)、芳香烴類(lèi)(2 種)、酚類(lèi)(2 種)、醛類(lèi)(7 種)、羧酸類(lèi)(3 種)、酮類(lèi)(5 種)、烷烴類(lèi)(1 種)、烯烴類(lèi)(8種)和酯類(lèi)(9 種)；其中游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)36 種,鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)25 種。 恩施綠茶中揮發(fā)性成分共56 種,包括醇類(lèi)(22 種)、芳香烴類(lèi)(3 種)、酚類(lèi)(2種)、醛類(lèi)(6 種)、羧酸類(lèi)(2 種)、酮類(lèi)(5 種)、烷烴類(lèi)(3 種)、烯烴類(lèi)(7 種)、酯類(lèi)(6 種)；其中游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)15 種,鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)45 種。 兩種茶葉中游離態(tài)和鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)在種類(lèi)和含量上表現(xiàn)各異。

2.1.1 游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)分析

將利川紅茶與恩施綠茶中游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)含量繪于圖2。 為直觀描繪出各組分質(zhì)量濃度與種類(lèi)的關(guān)系,圖2 中縱坐標(biāo)取各揮發(fā)性物質(zhì)總質(zhì)量濃度的自然對(duì)數(shù)。

圖2 利川紅茶、恩施綠茶游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)比Fig.2 Comparison of volatile substances for free forms in Lichuan black tea and Enshi green tea

利川紅茶中游離態(tài)物質(zhì)含量較高的有脫氫芳樟醇(2241.56 μg/L)、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇(759.76 μg/L)、香葉醇(350.61 μg/L)、癸醇(310.54 μg/L)、β-檸檬醛(346.17 μg/L)、1-環(huán)丙基戊烷(1211.88 μg/L)、水楊酸甲酯(5339.25 μg/L)和異丁酸苯乙酯(406.83 μg/L)。 恩施綠茶中游離態(tài)物質(zhì)含量較高的是橙花醇(87.75 μg/L)、癸醇(573.47 μg/L)、 苯 甲 醛(252.25 μg/L)、 辛 醛(126.74 μg/L)、檸檬烯(88.69 μg/L)。 兩茶游離態(tài)物質(zhì)有部分相同化合物,各含量存有差異,如苯乙醇、癸醇、苯甲醛和茉莉酮。

在兩茶湯游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中,醇類(lèi)、醛類(lèi)兩類(lèi)化合物的相對(duì)含量較高。 利川紅茶游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中酯類(lèi)物質(zhì)含量最高,其中比例較高的為水楊酸甲酯。 醇類(lèi)物質(zhì)含量低于酯類(lèi)物質(zhì),這可能是由于在紅茶發(fā)酵過(guò)程中,微生物產(chǎn)生的胞外酶水解糖苷類(lèi)香氣前體而生成了酯類(lèi)物質(zhì)所致[16]。 而恩施綠茶游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中醇類(lèi)含量最高,醛類(lèi)次之。 考慮到Strecker 醛源自游離氨基酸的Strecker 降解,在高酸環(huán)境下會(huì)部分被氧化為羧酸,部分被還原為醇[17],進(jìn)而導(dǎo)致了醇類(lèi)物質(zhì)含量的增加。

2.1.2 鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)分析

將利川紅茶與恩施綠茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)質(zhì)量濃度與種類(lèi)的關(guān)系繪于圖3,其處理方式同圖2。

圖3 利川紅茶、恩施綠茶鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)比Fig.3 Comparison of volatile substances for bound forms in Lichuan black tea and Enshi green tea

利川紅茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)含量較高的有:苯乙醇(1506.47 μg/L)、β-檸檬醛(2390.96 μg/L)、α-檸檬醛(14297.78 μg/L)、橙花酸(1754.00μg/L)和水楊酸甲酯(17794.65 μg/L)。 而恩施綠茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)含量較高的為:芳樟醇(141.81 μg/L)、丁基羥基甲苯(80.46 μg/L)、β-檸檬醛(81.26 μg/L)、α-檸檬醛(83.22 μg/L)、橙花酸(306.81 μg/L)、2-甲基茚(215.21 μg/L)、香葉酸甲酯(88.94 μg/L)含量較高。 恩施綠茶中鍵合態(tài)種類(lèi)較利川紅茶的多但含量不高。

整體來(lái)看,利川紅茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)及含量均高于恩施綠茶。 兩種茶葉中,醛類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)主要以β-檸檬醛、α-檸檬醛鍵合態(tài)形式存在,且含量較高。 值得關(guān)注的是利川紅茶中水楊酸甲酯在游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)和鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中含量均較高。 有文獻(xiàn)報(bào)道[18],隨著紅茶的發(fā)酵加工,水楊酸甲酯的含量會(huì)隨著發(fā)酵程度的加重而增加,對(duì)增大紅茶香氣有重要作用。

利川紅茶和恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)組分及含量的差異,可能源于兩種茶不同的生產(chǎn)工藝。 紅茶在重度發(fā)酵加工過(guò)程中里面的多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、β-葡萄糖苷酶以及脂肪氧合酶對(duì)紅茶香氣物質(zhì)的形成及含量會(huì)有顯著影響[19]。 總體而言,恩施綠茶揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)多于利川紅茶,但其組分含量相對(duì)較低。

2.2 游離態(tài)與鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的OAV 分析

結(jié)合表1 通過(guò)篩選將檢測(cè)到的88 種化合物保留了41 種具有顯著香氣特征的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行香氣特征分析,兩茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)的香氣特征及香氣活度值見(jiàn)表2。

由表2 可知,利川紅茶中具有明顯香氣特征的游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)有20 種,主要為香葉醇、辛醛、(Z)-3-己烯醇、芳樟醇、β-檸檬醛等；而鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)有19 種,主要為水楊酸甲酯、α-檸檬醛、芳樟醇、β-檸檬醛。 研究發(fā)現(xiàn),濃度和香氣活度值并不是成正比關(guān)系,如香葉醇,它在利川紅茶游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中的濃度(350.61 μg/L)并非最高,但由于它在水中的氣味閾值較低,導(dǎo)致OAV 高達(dá)3646,因此賦予利川紅茶濃郁的花香,是對(duì)利川紅茶香味貢獻(xiàn)最大的游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)。 在與其他紅茶香氣成分對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn),金駿眉主要香氣成分為芳樟醇、水楊酸甲酯和香葉醇等,主要呈現(xiàn)花香；云南紅茶代表滇紅中主要的香氣成分為苯乙醛、芳樟醇及水楊酸甲酯等,呈現(xiàn)出花香和果香；而祁紅的主要香味物質(zhì)為苯乙醛、水楊酸甲酯及香葉醇等,呈現(xiàn)出花香和蜜香[20]。 而利川紅茶和以上幾種紅茶相比,其β-檸檬醛、(Z)-3-己烯醇和辛醛的含量相對(duì)較高。 這除了與茶樹(shù)品種、加工工藝等有關(guān)外,也可能是由于武陵地區(qū)獨(dú)特的地理環(huán)境、氣候條件和土壤環(huán)境造成的。 但各類(lèi)紅茶均表現(xiàn)出花香,表明同一類(lèi)茶葉在不同地區(qū)生長(zhǎng)表現(xiàn)出的香氣總體相近。

表2 利川紅茶、恩施綠茶揮發(fā)性成分香氣特征及香氣活度值Tab.2 Aroma characteristics and OAV of volatile components in Lichuan black tea and Enshi green tea

恩施綠茶中具有明顯香氣特征的游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)有8 種,其中辛醛和檸檬烯對(duì)茶葉香氣具有明顯的貢獻(xiàn)；鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)有21 種,其中芳樟醇、萘、β-檸檬醛、α-檸檬醛、1-庚醇和苯乙醇的OAV 較高。 恩施綠茶中游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的主要香氣物質(zhì)來(lái)自辛醛(OAV 為216),鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)中芳樟醇(OAV 為24)。 芳樟醇是茶葉中較重要的一類(lèi)香氣物質(zhì),其表現(xiàn)為令人愉悅的鈴蘭花香、木香以及果香,主要以糖苷的形式存在于茶葉中。 恩施綠茶中香氣的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)辛醛使得恩施綠茶呈現(xiàn)出較為濃郁的果香和化學(xué)味。 而其他綠茶,洞庭碧螺春中主要為2-戊基呋喃和2,3-丁二酮,其香氣主要特征為青氣和清香[21]；漢中綠茶中主要香氣貢獻(xiàn)化合物為己醛、芳樟醇氧化物、芳樟醇、α-紫羅酮、香葉醇和2-乙?；邕虻?主要呈現(xiàn)出較為濃郁的紫羅蘭花香[22]。

2.3 游離態(tài)與鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)整體風(fēng)味評(píng)價(jià)

利川紅茶、恩施綠茶香氣特征雷達(dá)圖見(jiàn)圖4。由圖4(a)可知,利川紅茶整體呈現(xiàn)出較為濃厚的果香和花香。 果香主要源于芳樟醇、香葉醇及辛醛等,同時(shí)它們也賦予了利川紅茶花香；化學(xué)味的特征主要源于游離態(tài)的辛醛以及少量鍵合態(tài)物質(zhì)苯乙酮等。 利川紅茶中也呈現(xiàn)一定的甜香和木香,但貢獻(xiàn)值較低,它們賦予了利川紅茶類(lèi)似薄荷、柏木的香氣特征。 利川紅茶中鍵合態(tài)較典型的香氣特征是草香,主要是由水楊酸甲酯和α-檸檬醛貢獻(xiàn)。

由圖4(b)可知,恩施綠茶主要呈現(xiàn)果香和化學(xué)味,和利川紅茶相比恩施綠茶的各種香氣味均較弱,但總體香氣輪廓大致相似。 恩施綠茶中的草香主要是由鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)。 恩施綠茶中鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)的香氣要稍大于游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)提供的香氣,與利川紅茶中香氣貢獻(xiàn)相反。

從圖4 也可以看出游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)利川紅茶香氣貢獻(xiàn)較大。 由于游離態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)而呈現(xiàn)的香氣可直接通過(guò)感官感受得到,鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)則需通過(guò)水解或酶解釋放,從而可以合理地解釋人們直接聞到的利川紅茶香氣比恩施綠茶更加濃郁。

圖4 利川紅茶、恩施綠茶香氣特征雷達(dá)圖Fig.4 Radar chart of volatile substances in Lichuan black tea and Enshi green tea

2.4 利川紅茶和恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)含量分布分析

利川紅茶和恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)的分布情況見(jiàn)圖5。 通過(guò)圖5 中各代表物質(zhì)顏色深淺并經(jīng)綜合比較可以看出,利川紅茶中,醇類(lèi)、酯類(lèi)及醛類(lèi)物質(zhì)含量較高,酚類(lèi)、芳香烴類(lèi)物質(zhì)含量較低；恩施綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)少且含量低,兩種茶中游離態(tài)和鍵合態(tài)物質(zhì)分布不一樣。 茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)在形成過(guò)程中可能經(jīng)過(guò)一定的生物合成途徑,后期的加工工藝也會(huì)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)及含量造成影響[23],茶葉加工干燥環(huán)節(jié),若溫度過(guò)低,揮發(fā)性物質(zhì)中脂肪族醇醛類(lèi)物質(zhì)的含量就會(huì)較高,反之,芳香族醇類(lèi)和萜烯醇類(lèi)含量上升,溫度的高低可能會(huì)直接導(dǎo)致紅茶中揮發(fā)性醇類(lèi)、醛類(lèi)和酯類(lèi)物質(zhì)含量的變化[18]。

圖5 利川紅茶、恩施綠茶揮發(fā)性物質(zhì)分布Fig.5 Distribution of volatile substances in Lichuan black tea and Enshi green tea

3 結(jié)論

本研究主要是對(duì)利川紅茶和恩施綠茶的游離態(tài)和鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了提取、分離,并對(duì)各揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)、含量及香氣成分進(jìn)行了對(duì)比研究。 在HS-SPME 提取的基礎(chǔ)上結(jié)合GC-MS 分析鑒定,共檢測(cè)出利川紅茶揮發(fā)性成分52 種,綠茶揮發(fā)性成分56 種,其中相同的化合物有20 種。 對(duì)兩種茶葉香氣特征分析發(fā)現(xiàn)利川紅茶中的香氣成分較恩施綠茶豐富,主要香氣物質(zhì)為香葉醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、α-檸檬醛、β-檸檬醛和辛醛等,它們賦予了利川紅茶濃郁花香和果香；恩施綠茶中,芳樟醇、辛醛、苯乙醇、α-檸檬醛、β-檸檬醛、檸檬烯含量較高,它們賦予了恩施綠茶化學(xué)味和果香。 利川紅茶和恩施綠茶游離態(tài)和鍵合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)、含量及香氣特征有一定差異,這種差異提示我們?cè)诤罄m(xù)的工作中將著重研究茶葉中揮發(fā)性物質(zhì)的形成機(jī)制及呈香物質(zhì)的工作原理,繼續(xù)探討地理環(huán)境、加工工藝對(duì)茶葉風(fēng)味物質(zhì)的影響。