摘要:為全面探析芽葉型黃茶的特征香氣成分,采用頂空固相微萃取(HS-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)和氣相色譜-嗅覺(GC-O)技術(shù),并輔以感官審評及化學(xué)計量學(xué)方法,對芽葉型黃茶香氣物質(zhì)進行分析。研究發(fā)現(xiàn),芽葉型黃茶以清甜香為主,通過感官審評細分為鮮嫩香、栗甜香及甜香3類。利用GC-MS共檢測到119種揮發(fā)性成分,并通過聚類分析(HCA)與正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA)的變量投影重要性(VIP)篩選不同香型間的候選差異揮發(fā)物,采用相對香氣活度值(ROAV)與GC-O分析明確了芽葉型黃茶的關(guān)鍵香氣化合物。芽葉型黃茶有60種ROAV>1的特征香氣成分,其中鮮嫩香型以醛類為主導(dǎo),栗甜香型醇類占據(jù)主導(dǎo),甜香型中2-乙基-5-甲基吡嗪與2,3-二乙基-5-甲基吡嗪貢獻顯著。嗅聞結(jié)果顯示,苯乙醇是黃茶清甜香屬性的重要成分;鮮嫩香的關(guān)鍵呈香物質(zhì)包括苯乙醇、茉莉酮、苯乙烯、芳樟醇、壬醛等;栗甜香則主要來源于庚醛、β-大馬士酮、2-正戊基呋喃等成分;甜香以吡嗪類與醛類為主,呈現(xiàn)出獨特的甜香與焦糖香氣。研究揭示了芽葉型黃茶香氣成分的多樣性,并深入闡明了各香型間的香氣差異與成因。
關(guān)鍵詞:芽葉型黃茶;香氣屬性;GC-O;關(guān)鍵香氣成分
中圖分類號:S571.1;O657.63 " " " " " " " 文獻標識碼:A " " " " " " "文章編號:1000-369X(2024)06-985-20
Evaluation of Aroma Types and Key Aroma Components of Bud-leaf Type Yellow Tea Based on GC-O-MS
ZHOU Hongyu1, WANG Yuanyuan1, LI Faxin1, NIE Congning2, FENG Dejian3,
ZHAO Yueling1*, DU Xiao1*
1. Department of Tea Science, College of Horticulture, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2. Chengdu Academy of Agriculture and Forestry, Chengdu 611130, China; 3. China Academy of Testing and Technology, Chengdu 610044, China
Abstract: To comprehensively analyze the characteristic aroma components of bud-leaf type yellow tea, headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), gas chromatography-olfactometry (GC-O), sensory evaluation and chemometrics were used to determine the aroma components of bud-leaf type yellow tea. It was found that the bud-leaf yellow tea was mainly characterized by a clear and sweet aroma, which was divided into three categories of “fresh-tender aroma”, “chestnut-sweet aroma” and “sweet aroma” by sensory evaluation. A total of 119 volatile components were detected by GC-MS, and then the candidate volatiles were screened out by the VIP values of cluster analysis (HCA) and orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA). Further, ROAV with GC-O analysis was used to clarify the key aroma components of bud-leaf type yellow tea. There were 60 characteristic aroma components with ROAVgt;1 in the bud-leaf type yellow tea, among which aldehydes dominated the “fresh-tender” type, alcohols dominated the “chestnut-sweet” type, 2-ethyl-5-methylpyrazine and 2,3-diethyl-5-methylpyrazine contributed significantly to the “sweet” type. The olfactory validation indicates that phenylethanol was the most important component for the fresh and sweet aroma of yellow tea. The key aroma of “fresh-tender” included phenylethanol, jasmine ketone, styrene, linalool, nonanal. The “chestnut-sweet aroma” was mainly derived from the components of heptanal, β-damascenone and 2-n-pentylfuran, while the “sweet aroma” was dominated by pyrazines and aldehydes, which presented a unique sweet and caramelized aroma. This study reveals the diversity of aroma components in bud-leaf type yellow tea, and elucidates the aroma differences between aroma types and their causes.
Keywords: bud-leaf type yellow tea, aroma properties, GC-O, key aroma components
黃茶屬于微發(fā)酵茶類,香氣鮮嫩甜香、滋味醇厚甜爽,具有獨特風(fēng)味。黃茶經(jīng)歷了從貢茶到名茶的演變[1],先后形成了6個黃茶產(chǎn)區(qū)的黃芽茶、黃小茶和黃大茶等品類。GB/T 21726—2018將黃茶產(chǎn)品根據(jù)鮮葉原料的不同主要分為芽型(單芽或一芽一葉初展)、芽葉型(一芽一葉至一芽二葉初展)、多葉型(一芽多葉和對夾葉)、緊壓型4類[2]。
黃茶品質(zhì)以“黃湯黃葉、清甜醇爽”為特征,其獨特的“悶黃”工藝,利用“濕熱”及酶的化學(xué)作用,使得在制葉發(fā)生黃變,并形成“清甜、醇爽”的風(fēng)味特征[3-4]。因產(chǎn)地環(huán)境、茶樹品種及制作工藝等不同,形成了黃茶不同的風(fēng)味特征,如蒙頂黃芽的清甜醇爽、君山銀針的清鮮甜爽、霍山黃芽的熟栗醇甘,以及霍山黃大茶的鍋巴香與味濃醇厚等。
芽葉型黃茶的鮮葉原料內(nèi)含物質(zhì)豐富,經(jīng)過獨特的黃茶加工工藝后,能夠呈現(xiàn)突出且層次分明的香氣特征。其香氣不僅濃郁持久,還融合了花香、果香、甜香等多種復(fù)雜而微妙的香氣元素,給人以極高的感官享受。隨著市場的不斷拓展與消費者需求的增加,芽葉型黃茶因其獨特的品質(zhì)優(yōu)勢,已逐漸從各大黃茶產(chǎn)區(qū)脫穎而出,成為產(chǎn)區(qū)內(nèi)的標志性產(chǎn)品,深受消費者喜愛。
茶葉香氣物質(zhì)含量較低、組分復(fù)雜且易揮發(fā),常用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)定性與定量表征茶葉揮發(fā)性香氣物質(zhì)[5]。頂空固相微萃?。℉eadspace-solid-phase microex-
traction,HS-SPME)對典型香氣成分提取效果顯著[6],伊冉等[7]采用HS-SPME法在不同黃茶樣品中檢測出138種揮發(fā)性組分。此外,GC-MS與氣相色譜-嗅覺(Gas chromatography-
olfactometry,GC-O)技術(shù)相結(jié)合,精準度高,也廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味分析[8-10]。Chen等[11]利用GC-O-MS和香氣提取稀釋法(Aroma extract dilution analysis,AEDA)鑒定紅茶關(guān)鍵呈香物質(zhì);黃慧清等[12]采用GC-O-MS技術(shù)鑒定烏龍茶香氣成分;張匯源等[13]通過GC-MS和GC-O-MS結(jié)合分析不同等級徑山茶的揮發(fā)性化合物,探究其香氣組成。
目前關(guān)于芽葉型黃茶香氣關(guān)鍵組分及呈香特征的研究相對滯后。黃茶研究多集中于感官品質(zhì)描述[3]、香味因子感官評價[14],以及單一成分鑒定,僅利用GC-MS技術(shù)檢測蒙頂黃芽[4]、霍山黃芽[15-16]、君山銀針[16]、黃大茶[17-18]等單一黃茶品類的揮發(fā)性香氣組分。目前對黃茶的研究尚缺乏系統(tǒng)性地整合與分析,難以全面揭示其香氣形成的復(fù)雜機制與多因素間的相互作用。此外,對于不同產(chǎn)區(qū)、不同加工工藝下芽葉型黃茶香氣特征的差異及其變化規(guī)律的研究也不夠深入,這在一定程度上限制了芽葉型黃茶品質(zhì)提升與市場推廣。
因此,本研究先采用感官審評法結(jié)合定量描述分析,將27個芽葉型黃茶茶樣按香氣特征劃分為3個類型;采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)檢測茶樣香氣成分,GC-O-MS確定主要香氣組分及其強度,并引入香氣成分嗅覺閾值(Olfactory threshold,OT)、相對香氣活度值(Relative odor activity value,ROAV)、氣味強度值(Aroma intensity,AI)等量化指標,篩選關(guān)鍵香氣組分,并評價其香氣特征,旨在為黃茶品質(zhì)提升與香氣調(diào)控提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
試驗茶樣:從2023年“中國黃茶斗茶大賽”獲獎茶樣中采集27個芽葉型黃茶樣品,茶樣來自雅安、岳陽、霍山等7個黃茶主產(chǎn)地區(qū),鮮葉原料為一芽一葉至一芽二葉初展的幼嫩新
梢,均為2023年3月至5月生產(chǎn)。5月進行審評后于5 ℃下冷藏備用,6—9月對試樣進行測定分析。試樣具體信息見表1。
試劑:萃取試劑為正己烷烴(C7~C40),色譜純;標準試劑為癸酸乙酯(99%)和無水乙醇,色譜純。
1.2 儀器與設(shè)備
SPME手動進樣器、DVB/CAR/PDMS(50/30 μm)固相微萃取頭,美國Supelco公司;Sniffer嗅聞儀9100,瑞士Brebuhler公司;Agilent 7890A/5975C-GC/MSD、Agilgent 6890N-5973氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、DB-WAX色譜柱(60 m×0.250 mm,0.25 μm)、10 μL手動進樣針,美國Agilgent公司。
表1 黃茶樣品信息
Table 1 Information about yellow tea samples
1.3 試驗方法
1.3.1 黃茶感官審評方法
試樣感官審評依據(jù)《茶葉感官審評方法》[19]中黃茶審評要求進行5項評語及評分,由5名取得國家高級審評員資格證的感官審評員對收集的27個芽葉型黃茶樣品進行感官品質(zhì)評價,記錄評語與評分,最終得分為5位審評員評分的平均分。利用GB/T 14487—2017和T/CTSS 58—2022中的茶葉詞匯作為參考,由5位評茶員獨立對茶樣的香氣因子進行評分。芽葉型黃茶子因子感官審評的評分標準:0表示無味,1表示略能察覺,2表示香氣較弱,3表示有香氣,4表示香氣較強,5表示香氣極強。
1.3.2 頂空固相微萃取條件
HS-SPME參考蔣容港等[17]方法并適當修改。茶葉樣品研磨后過40目篩,每個樣品取1.0 g(精確至0.001 g)置于20 mL的頂空瓶中,加入5 mL煮沸的去離子水,再加入10 μL癸酸乙酯(10 mg·L-1)作為內(nèi)標。將固相微萃取頭插入頂空瓶頂空部分,頂空瓶置于80 ℃的恒溫水浴鍋中平衡10 min,然后推出SPME萃取纖維頭,纖維頭距液面1 cm,吸附40 min,萃取完成后取出萃取針,插入GC-MS進樣口,在250 ℃下解吸附5 min。
1.3.3 GC-O-MS條件
GC-O-MS參考榮波等[20]方法并適當修改。GC條件:DB-WAX氣相色譜柱;載氣為氦氣(99.99%),柱流量1.0 mL·min-1,進樣口溫度230 ℃,不分流進樣,每次進樣量1 μL,溶劑延遲4 min。升溫程序為40 ℃保持5 min,以5 ℃·min-1的速率升至200 ℃,然后以10 ℃·min-1的速率升至230 ℃保持5 min。
MS條件:電子轟擊離子源(EI),電離能70 eV,離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,質(zhì)譜接口溫度250 ℃,采用全掃描模式,掃描質(zhì)量范圍質(zhì)荷比(m/z)40~550。
嗅聞條件:樣品香氣萃取物經(jīng)GC分離后,1∶1分流分別進入嗅聞端及質(zhì)譜端,嗅聞端的嗅聞口及傳輸線的溫度分別設(shè)為200 ℃和250 ℃;高純氮氣(純度≥99.99%)和水蒸氣作為GC-O補償氣,流速設(shè)置為50 mL·min-1。
在GC-O分析前,試驗小組成員已使用50種香氣試劑的1~10倍嗅閾值濃度水溶液進行訓(xùn)練,能準確識別各香氣特征并給出描述詞。由3名熟練掌握嗅聞標準的小組成員(1男2女)進行GC-O分析。在GC運行期間,每個小組成員輪流于嗅探口嗅聞分離氣流,記錄色譜流出物的香氣描述詞、保留時間及呈香強度,呈香強度的記錄采用“七點評分法”,0=無味,1=香氣微弱,2=香氣較強,3=香氣極強(以0.5分為1個梯度)。所有分析均由每個小組成員重復(fù)進行,每人重復(fù)3次,同一嗅聞人員的兩次嗅聞間隔大于30 min。最終結(jié)果由至少2位成員在同一時間段嗅聞到相似的氣味感官描述及強度決定[12]。
1.3.4 揮發(fā)性化合物的定性定量分析
根據(jù)GC-MS分析得到各峰色譜,根據(jù)待測物質(zhì)的保留時間,計算保留指數(shù)(Retention index,RI),結(jié)合NIST 17標準譜庫檢索,對比相關(guān)文獻的RI值確定待測物。并通過計算待測揮發(fā)性物質(zhì)與內(nèi)標物癸酸乙酯的峰面積之比求其相對含量,參考公式(1)計算[20-22]。
\" RI=100×n+100×\" "(\"t\" _\"x\" "\"-\" \"t\" _\"n\" )/(\"t\" _((\"n+1\" ) ) \"-\" \"t\" _\"n\" ")············(1)
式中:tx為待測物的保留時間,min;tn為n個碳原子數(shù)正構(gòu)烷烴的保留時間,min;t(n+1)為(n+1)個碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴保留時間,min。
ROAV為香氣成分的相對濃度與其嗅覺閾值的比值,查找相關(guān)文獻獲得閾值[23-31],再根據(jù)定量結(jié)果計算ROAV。
〖\"ROAV\" 〗_\"i\" " = "\"C\" _\"i\" /〖\"OT\" 〗_\"i\" "························(2)
式中:Ci為香氣成分i的含量,μg·kg-1;OTi為香氣成分i的查找閾值,μg·kg-1。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗均進行3次重復(fù),數(shù)據(jù)用平均值±標準差( ±SD)表示。采用Origin 2021軟件繪制雷達圖、柱狀圖、堆積圖、維恩圖、熱圖;采用SIMCA 14.1軟件進行正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA),以變量投影重要性(VIP)>1.0為條件篩選差異香氣成分;使用Office Excel 2019軟件制作圖表,采用SPSS 26.0進行顯著性分析(P<0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 芽葉型黃茶感官審評及香氣類型劃分
芽葉型黃茶樣品的感官特征及評分結(jié)果如表2所示,27個茶樣均具有“黃湯黃葉,香氣甜,滋味鮮醇”的品質(zhì)特征,茶樣香氣以“清甜香”為主,但各茶樣的具體香氣有明顯的差異性。
為了構(gòu)建芽葉型黃茶的香氣特征輪廓圖,反映不同類型芽葉型黃茶的香氣特征及其差異,根據(jù)1.3章節(jié)所述方法對27個黃茶樣品按香氣7項子因子分別評分,再根據(jù)評分值進行層次聚類分析,結(jié)果如圖1A所示,可將27個芽葉型黃茶的香型劃分為3類,根據(jù)其評語分別對應(yīng)鮮嫩香(XN)、栗甜香(LT)、甜香(T)。
針對上述3種香型,以香氣子因子感官評分,構(gòu)建了3種香型的芽葉型黃茶香氣特征輪廓圖(圖1B)。結(jié)合圖1C可知,嫩鮮香型(XN)鮮香、嫩香特征突出,子因子評分中嫩香、鮮香在3類中得分較高,分別為4.2和4.1;栗甜香型(LT)是以栗香明顯、甜香高長、栗甜香協(xié)調(diào)為特征,子因子評分中栗香與甜香得分較高,分別為4.2和4.7;甜香型(T)是以甜香濃郁高長為特征,在子因子評分中鮮香、嫩香、栗香的評分都較前兩者更低,但甜香貢獻最突出。
2.2 芽葉型黃茶中揮發(fā)性成分分析
為進一步探究芽葉型黃茶香氣物質(zhì)基礎(chǔ)和揮發(fā)性成分對香氣分類的影響與貢獻,研究采用HS-SPME-GC-MS對27個芽葉型黃茶茶樣的香氣成分及含量進行了檢測。不同香氣類型的27個芽葉型黃茶中共檢測到119種揮發(fā)性成分,其中碳氫化合物(包括烯類)39種、醇類24種、醛類13種、吡嗪吡咯類9種、酮類14種、酯類16種、其他化合物4種(表3)。
如圖2A所示,3類不同香型的芽葉型黃茶在揮發(fā)性成分的含量上均展現(xiàn)出顯著差異。在鮮嫩香型中,烯類成分含量最高(40%),其次為醇類(23%);栗甜香型和甜香型黃茶中的醇類成分含量最高,占比分別為38%和42%。在3類黃茶的香氣總含量上表現(xiàn)為鮮嫩香型>栗甜香型>甜香型(圖2B)。
不同香氣類型的黃茶,其揮發(fā)性成分的種類也不同,圖2C顯示,3種芽葉型黃茶共有的揮發(fā)性成分有40種,這40種成分是芽葉型黃茶香氣品質(zhì)的主要組成部分。香葉醇、茉莉酮、芳樟醇、δ-杜松烯、反式橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醇、月桂烯、氧化芳樟醇Ⅰ、水楊酸甲酯等成分是構(gòu)成黃茶香氣品質(zhì)的重要成分[32],其含量在3類芽葉型黃茶中均較高(>1 600 ng·g-1)。3種類型芽葉型黃茶都存在特有的揮發(fā)性成分,其中鮮嫩香型有15種,栗甜香型有19種,甜香型有10種(圖2C)??傮w可見,鮮嫩香型的芽葉型黃茶中的揮發(fā)性物質(zhì)含量最高,栗甜香型中獨有的揮發(fā)性物質(zhì)種類最多。
2.3 芽葉型黃茶中香氣成分分析
在討論揮發(fā)性化合物含量對香氣的貢獻程度時,VIP值可以量化OPLS-DA模型中每個變量對分類的貢獻度,VIP值越高,表示香氣物質(zhì)在茶葉中的貢獻越顯著[12]。為了深入探究并明確區(qū)分不同香氣類型茶樣的關(guān)鍵揮發(fā)性成分,本研究采用OPLS-DA篩選出了29種在統(tǒng)計學(xué)上具有顯著差異(VIP>1,且P<0.05)的揮發(fā)性化合物(圖3A),包括12種烯類、5種醇類、4種酯類、3種醛類、3種碳氫化合物、1種含氮化合物和1種吡咯。
為全面解析揮發(fā)性成分對香氣品質(zhì)的實際貢獻,本研究引入了ROAV,通常認為ROAV>1的成分對茶葉香氣形成有貢獻,ROAV>10則對茶葉香氣形成有顯著影響[33]。3種香氣
類型的芽葉型黃茶共鑒定出60種ROAV>1的呈香物質(zhì)(表4),其中碳氫化合物15種、醇類15種、醛類11種、酮類8種、酯類4種、吡嗪類3種、呋喃類2種、含硫化合物1種、含氮化合物1種?!磅r嫩香”芽葉型黃茶中有43種呈香物質(zhì)的ROVA>1,其中10種物質(zhì)的ROAV>1 000,分別為苯乙醇、β-大馬士酮、苯乙醛、苯乙烯、(+)-檸檬烯、對二甲苯、月桂烯、3,5-辛二烯-2-酮、5-異丙基間二甲苯和己酸己酯?!袄跆鹣恪毖咳~型黃茶中有49種呈香物質(zhì)的ROVA>1,其中13種物質(zhì)的ROAV>1 000,分別為苯乙醇、β-大馬士酮、芳樟醇、香葉醇、苯乙醛、苯乙烯、(+)-檸檬烯、3,5-辛二烯-2-酮、月桂烯、2-乙基-5-甲基吡嗪、N-甲基-2-吡咯甲醛、壬醛和2-甲基丁醛?!疤鹣恪毖咳~型黃茶中有40種呈香物質(zhì)的ROVA>1,其中11種物質(zhì)的ROAV>1 000,包括苯乙醇、芳樟醇、香葉醇、3-乙基-2,5-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、(Z)-3-甲基丁酸-3-己烯酯、3,5-辛二烯-2-酮等。
3類芽葉型黃茶中都以清甜花香屬性為主的苯乙醇ROAV最高,這與其一芽一二葉的原料嫩度有關(guān)[34]。不同香型的芽葉型黃茶關(guān)鍵呈香物質(zhì)屬性不同,鮮嫩香型以花香、果香、鮮香、青香為主;栗甜香型呈香物質(zhì)種類最多,通過花果香、木質(zhì)香、栗香、甜香等屬性表現(xiàn)出更多的復(fù)合香氣;甜香型呈香物質(zhì)種類較少,烘烤香屬性的香氣物質(zhì)較為突出。
為直觀展示不同香型芽葉型黃茶的揮發(fā)性成分含量差異,從3種不同香型芽葉型黃茶中各挑選出5個最具代表性的樣品,篩選其ROVA>1的前45種香氣物質(zhì),利用熱圖展示了這些關(guān)鍵揮發(fā)性成分在不同茶樣中的含量分布情況(圖3B)。層次聚類分析顯示,這些茶樣被聚為3類,與感官審評得出的3個香氣類型相吻合,驗證了感官評價與化學(xué)成分分析在香氣類型劃分上的一致性。
圖3B顯示,芳樟醇、香葉醇、苯甲醇、苯乙醇、茉莉酮和δ-杜松烯等物質(zhì)在3種香型的黃茶中含量均較高。其中,杜松烯、月桂烯、香葉醇等在黃茶中與甜香屬性緊密相關(guān)[32],這符合芽葉型黃茶以清甜香為主的特性。此外,在鮮嫩香型黃茶的關(guān)鍵香氣物質(zhì)中,酮類與烯類化合物較豐富。具體而言,如苯乙烯、α-羅勒烯、月桂烯及β-羅勒烯等烯類成分賦予了茶葉清新的花果香氣;茉莉酮與β-大馬士酮等酮類物質(zhì)極大地增添了茶葉的花香[35]。對于栗甜香型的黃茶,2,5-二甲基吡嗪(奶油面包香)、2-正戊基呋喃(巧克力香)、葉醇與藏紅花醛(青香),α-松油醇、壬醛及庚醛(花果香)等香氣成分突出。
2.4 芽葉型黃茶關(guān)鍵香氣成分GC-O-MS對比分析
茶葉中香氣成分眾多,揮發(fā)性化合物含量的高低不能完全說明其對香氣貢獻度的大小,關(guān)鍵香氣成分還需要結(jié)合GC-O-MS結(jié)果進一步分析[36-37]。本研究的芽葉型黃茶香氣成分的氣味特征及強度如圖4和表5所示。將芽葉型黃茶呈香成分的嗅聞結(jié)果歸類為鮮香、嫩香、花香、果香、木質(zhì)香、青香、甜香和烘烤香8類(圖4),每個類型的細分嗅聞結(jié)果呈現(xiàn)出差別??傮w來說,“鮮嫩香”芽葉型黃茶嫩香、花香和青香類香氣占比較高;“栗甜香”芽葉型黃茶烘烤香的炒栗子香占比較高;而“甜香”芽葉型黃茶甜香占比較高。
嗅聞結(jié)果中,芳樟醇和茉莉酮氣味強度較強,在3種香氣類型的黃茶中均接近2.5?!磅r嫩香”芽葉型黃茶中苯乙醇、苯乙烯、葉醇等青香、花果香為主的物質(zhì),氣味強度均大于2.0,高于“栗甜香”和“甜香”;“栗甜香”型中香葉醇、α-松油醇、2-乙酰吡咯、反式橙花叔醇等具有甜花香、烘烤香、蜜糖香屬性的物質(zhì),氣味強度均接近2.0,表明α-松油醇、芳樟醇等化合物對黃茶的甜香起到關(guān)鍵作用,這與前人的研究結(jié)果一致[38];“甜香”型黃茶中α-蒎烯、苯乙醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、壬醛、2,5-二甲基吡嗪等物質(zhì)氣味強度較大。
將ROAV法與GC-O-MS分析的結(jié)果進行比較發(fā)現(xiàn),ROAV值較高的化合物,其嗅聞到的氣味強度也相應(yīng)較高,兩種方法均檢測到的物質(zhì)如下:“鮮嫩香”的香氣成分包括苯乙醇、苯乙烯、月桂烯、茉莉酮、芳樟醇等;“栗甜香”共有的關(guān)鍵香氣成分有反式橙花叔醇、庚醛、β-大馬士酮、2-正戊基呋喃等,其中庚醛已被確認為產(chǎn)生清香的關(guān)鍵因素[39];而“甜香”的共有關(guān)鍵香氣成分有2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙酰吡咯等。這些化合物的ROAV值大小與其嗅聞到的氣味強度相吻合。
兩種方法鑒定出的部分香氣物質(zhì)貢獻度也存在差異。一些ROAV<1的物質(zhì)也能被嗅聞到,且嗅聞到氣味強度較高,如2,6,10,15-四甲基十七烷、十七烷、6-甲基-5-庚烯-2-酮、甲酸辛酯等;一些ROAV>1的物質(zhì)卻沒有明確被嗅聞到,如3-乙基-2,5-甲基吡嗪(ROAV=44 950.00)等??赡苁怯捎谠谛崧勥^程中,極短的時間內(nèi),多種揮發(fā)性成分幾乎同時釋放并呈味,這些成分間復(fù)雜地相互作用(加成、掩蔽及協(xié)同效應(yīng))導(dǎo)致人類嗅覺系統(tǒng)難以在短時間內(nèi)精確區(qū)分出各單一物質(zhì)的氣味特征。ROAV法僅能反映單一化學(xué)成分在純
水體系中的嗅覺閾值,忽略了茶湯這一復(fù)雜體系中大量水浸出物的共存,以及這些香氣成分之間可能存在的相互作用[40-41],未能揭示茶湯體系中揮發(fā)性成分與非揮發(fā)性成分之間可能存在的相互作用,同時也忽略了其他代謝產(chǎn)物可能對芽葉型黃茶香氣的影響。鑒于這些明顯的局限性,將GC-O-MS法與ROAV法相結(jié)合,對茶葉香氣進行綜合解析變得尤為重要。這種結(jié)合不僅更加貼近實際的感官評價結(jié)果,而且在識別芽葉型黃茶的關(guān)鍵香氣成分上展現(xiàn)出了高度的協(xié)同性和互補優(yōu)勢。
3 討論
茶葉的風(fēng)味品質(zhì)影響著消費者的購買決策,香氣作為茶葉重要的風(fēng)味品質(zhì)之一,受到多種因素調(diào)控。本研究選擇27個原料嫩度相近的黃茶樣品,通過感官審評將其香氣分為鮮嫩香、栗甜香與甜香3類;采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)分離并鑒定出119種揮發(fā)性成分,進一步篩選出60種ROAV>1的化合物,并通過GC-O嗅聞鑒定出45種關(guān)鍵香氣成分。對比分析顯示,不同香氣屬性的黃茶在揮發(fā)性成分組成與含量上存在顯著差異。
芽葉型黃茶以“清甜香”為主,這可能是由其原料嫩度決定的。蔣容港等[17]的研究指出,原料嫩度不同的黃茶香氣各異,芽形、芽葉型、多葉型分別呈現(xiàn)清香、清甜、鍋巴香,這與本研究分類結(jié)果相吻合。本研究進一步將芽葉型黃茶香氣細分為鮮嫩香、栗甜香及甜香。在芽葉型黃茶的香氣化合物研究中發(fā)現(xiàn),碳氫化合物,特別是不飽和烯烴,在揮發(fā)性成分中占據(jù)主導(dǎo)地位,且其含量顯著高于其他茶類。這一特征可能與黃茶特有的悶黃工藝緊密相關(guān),與廉明等[16]的研究相符,進一步強調(diào)了黃茶香氣形成的獨特性。
芽葉型黃茶的“鮮嫩香”融合了鮮、嫩、清甜,其香氣成分包括烯類(如苯乙烯、α-羅勒烯等)、酮類(如茉莉酮、香葉基丙酮)、醇類(如苯乙醇、芳樟醇)及醛類(如苯甲醛、苯乙醛)等多種化學(xué)物質(zhì)。值得注意的是,苯乙醛不僅是清香型鐵觀音的關(guān)鍵香氣成分[42],在芽葉型黃茶中也扮演著重要的角色。而香葉醇、苯甲醇與苯乙醇則因其顯著的花香特性,被視為安吉紅茶“甜香”與“花香”特色的關(guān)鍵所在[43]。
芽葉型黃茶的“栗甜香”則表現(xiàn)為甜香與栗香、烘烤香的和諧共存,這主要得益于吡嗪類化合物(如2,5-二甲基吡嗪、2-正戊基呋喃)提供的焦糖香與醛類化合物(苯甲醛、苯乙醛、藏紅花醛)的協(xié)同作用。Guo等[18]的研究強調(diào)了吡嗪類物質(zhì)在黃茶香氣中的重要作用,它們貢獻了奶油香、烤米焦糖香及烘烤等高強度香氣,是“栗甜香”形成的化學(xué)基礎(chǔ)。
“甜香”芽葉型黃茶的香氣成分不如前兩者豐富,但特定化合物如2-乙酰基呋喃(具有焦糖香氣)、芳樟醇(具有天然花果香)及β-大馬士酮等含量較為突出。Wei等[44]研究表明,β-大馬士酮對增強黃茶的甜香具有關(guān)鍵作用。此外,黃茶特有的悶黃工藝在適宜的環(huán)境溫度與水分條件下,通過酶促反應(yīng)促使茶葉香氣由鮮葉的清嫩香轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹣悖M一步豐富了黃茶的香氣層次與多樣性。
綜上所述,茶葉香氣的形成是一個復(fù)雜且多元的過程,受原料品種、產(chǎn)地、嫩度及加工工藝等多重因素的綜合影響。本研究聚焦于原料為一芽一葉至一芽二葉初展的黃茶,通過系統(tǒng)分析,深入闡述了其香氣成分的構(gòu)成與特征,為黃茶風(fēng)味的研究提供了有力支持。未來研究可深入探索芽葉型黃茶制茶過程中關(guān)鍵香氣物質(zhì)的合成途徑、轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素,特別是針對形成典型甜香的關(guān)鍵工藝步驟與主導(dǎo)代謝途徑進行詳盡剖析,進一步指導(dǎo)其品質(zhì)調(diào)控與工藝優(yōu)化。
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