特種“紫娟”紅茶與滇紅茶香氣成分的比較

呂世懂， 姜東華， 劉 川， 黃 偉， 孟慶雄*

（1.昆明理工大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南 昆明650500；2.普洱市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心，云南 普洱665000；3.云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，云南 昆明 650223；4.紅河州綜合技術(shù)檢測(cè)中心，云南 蒙自661100）

紫娟（Camellia sinensis var.kitamura）是云南大葉群體種中的一種稀有而獨(dú)特的優(yōu)良品種，由國(guó)家級(jí)茶樹(shù)良種-勐海大葉種單株培育而成，2005年被國(guó)家林業(yè)局植物品種保護(hù)辦公室授權(quán)保護(hù)，其芽、葉、莖均為紫色，花萼、花梗為淺紫色，果皮微紫[1]。采摘其鮮葉加工可以制成曬青或烘青綠茶，干茶色澤為紫黑色，茶湯為淡紫色，葉底呈靛青色，香氣純正，味濃回甘。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，紫娟綠茶降壓效果幅度為35.53%，維持20 min，優(yōu)于云南大葉群體種綠茶（29.04%，1 min）[2]；Jiang 等[3]從紫娟茶中分離出了4種花青素，并評(píng)估了其中兩種的抗氧化活性，認(rèn)為它們的抗氧化活性強(qiáng)于商業(yè)用的抗氧化劑2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚；王秋萍等[4]研究認(rèn)為，紫娟曬青綠茶的茶多酚、黃酮類(lèi)、原花青素、花青素、茶褐素及總兒茶素均高于大葉種曬青茶，揮發(fā)性成分中具有典型花果香味的醇類(lèi)物質(zhì)和醛類(lèi)物質(zhì)也比大葉種綠茶高；楊興榮等[5]認(rèn)為，紫娟茶還具有減肥、降脂、減緩肝功能障礙和預(yù)防心血管疾病的作用；Gong等[6]認(rèn)為用紫娟曬青茶進(jìn)一步加工制成的普洱熟茶，茶湯紅亮，滋味豐富而沒(méi)有苦澀感，具有特殊的芳香；王秋萍等[7]研究發(fā)現(xiàn)紫娟普洱茶茶褐素能不同程度抑制高脂飲食大鼠肝臟的脂變，減少肝臟脂肪沉積，具有預(yù)防實(shí)驗(yàn)動(dòng)物脂肪肝形成的作用。因此，由于紫娟茶顯著的保健功能和獨(dú)特的香味，其具有較高的收藏價(jià)值，逐漸受到消費(fèi)者的青睞。

滇紅工夫茶采用云南大葉種鮮葉一芽?jī)扇~為原料，經(jīng)萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥制作而成，其茶葉肥壯，金毫顯露，湯色紅艷，香氣高淳，滋味濃厚，已經(jīng)銷(xiāo)往東歐和西歐等30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，內(nèi)銷(xiāo)全國(guó)各大城市，被視為中國(guó)三大工夫紅茶之一[8]。作為大葉種培育出來(lái)的特殊品種，用紫娟制成的綠茶及普洱熟茶的相關(guān)研究已見(jiàn)報(bào)道，但是用其鮮葉，采用和滇紅工夫茶一樣的工藝制成的紫娟紅茶的相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。其中，茶葉香氣作為衡量茶葉品質(zhì)及培養(yǎng)消費(fèi)者忠誠(chéng)度最重要的因素之一，對(duì)其進(jìn)行研究能夠?yàn)椴枞~的品質(zhì)鑒定提供重要的理論依據(jù)。因此，作者以國(guó)家保護(hù)品種紫娟為原料制成的工夫紅茶和大葉種制成的滇紅工夫茶作為研究對(duì)象，采用全自動(dòng)頂空固相微萃取 （headspace solidphase microextraction，HS-SPME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜 法 （gas chromatography-mass spectrometry，GCMS）分析它們的香氣成分，并比較它們之間香氣成分的變化情況，旨在探明紫娟品種的適制性，為廣大茶區(qū)開(kāi)發(fā)紫娟茶產(chǎn)品提供一定的理論參考和技術(shù)支持。

1 材料與儀器

1.1 材料

紫娟紅茶和滇紅茶:均由國(guó)家普洱茶產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提供。

1.2 儀器

7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品；G6500轉(zhuǎn)盤(pán)式自動(dòng)進(jìn)樣器:美國(guó)CTC公司產(chǎn)品；Supelco固相微萃取裝置，萃取纖維頭為65μm PDMS/DVB:美國(guó)Supelco公司產(chǎn)品。

2 實(shí)驗(yàn)與方法

2.1 固相微萃取

使用前，先將PDMS/DVB萃取纖維在GC進(jìn)樣口250℃老化1 h。稱(chēng)取粉碎的每種茶樣各2.00 g，放入20 mL頂空瓶中，加入5 mL燒沸的蒸餾水沖泡，立即密閉瓶口。自動(dòng)進(jìn)樣器條件:80℃保持10 min，80 ℃吸附 60 min，解吸附 3.5 min，轉(zhuǎn)速 250 r/min，每個(gè)樣品重復(fù)兩次。

2.2 GC-MS分析條件

2.2.1 色譜條件 HP-5MS彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度 250 ℃；載氣為氦氣，純度≥99.999%，柱流量1.0 mL/min；升溫程序:初始溫度 50℃，保持 5 min，以 3℃/min升至210℃，保持3 min，再以15℃/min升至 230℃；不分流模式。

2.2.2 質(zhì)譜條件 離子源EI，電子能量70 eV，離子源溫度230℃，發(fā)射電流34.6 mA，轉(zhuǎn)接口溫度280℃，電子倍增器電壓 350 V，m/z 35～400，溶劑延遲時(shí)間為2.8 min。

2.3 數(shù)據(jù)分析

由GC-MS分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)在NIST 08.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索，然后再?gòu)奶卣麟x子、相對(duì)豐度、實(shí)際成分和保留指數(shù)等方面進(jìn)行比較，確定各色譜峰對(duì)應(yīng)的化學(xué)成分，同時(shí)采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量，得到各組分的相對(duì)含量（組分峰面積占總峰面積的百分比，即萃取頭上此種香氣成分含量占萃取頭上所吸附的化合物總量的百分比）。

3 結(jié)果與分析

3.1 紫娟紅茶和滇紅茶香氣成分分析

紫娟紅茶和滇紅茶中香氣成分的總離子流色譜圖分別如圖1和圖2所示，香氣成分的定性和定量結(jié)果如表1所示。

在紫娟紅茶中，共鑒定出香氣成分83種，所鑒定出的香氣物質(zhì)含量占總提取物的94.93%，從香氣成分種類(lèi)分析，主要為醇類(lèi)44.42%（20種）、酮類(lèi)12.19%（10種）、碳?xì)浠衔?9.79%（20種）、含氮化合物 8.00%（3種）、酸類(lèi) 7.26%（7種）、酯類(lèi) 6.28%（9種）、內(nèi)酯類(lèi) 3.07%（3 種）、醛類(lèi) 2.46%（8種）、酚類(lèi)0.85%（1種）和雜氧化合物0.61%（2種）。醇類(lèi)組分中主要以芳樟醇 （12.53%）、芳樟醇氧化物（10.98%）、植醇（9.32%）、香葉醇（4.32%）以及雪松醇 （2.60%）為主，這幾種物質(zhì)占總醇類(lèi)物質(zhì)的89.49%；酮類(lèi)組分主要是 6，10，14-三甲基-2-十五烷酮 （6.37%）、β-紫羅酮 （2.56%） 和香葉基丙酮（0.78%）；碳?xì)浠衔镏酗柡蜔N主要是十八烷（1.27%）、十六烷（1.17%），不飽和烴主要是 α-雪松烯（0.57%）和 β-月桂烯（0.42%）；酯類(lèi)化合物主要是水楊酸甲酯 （2.80%）和順-3-己烯醇苯甲酸酯（0.89%）；酸類(lèi)主要是十六烷酸（4.51%）和亞麻酸（0.93%）；內(nèi)酯類(lèi)主要是二氫獼猴桃內(nèi)酯（2.86%）；含氮化合物主要是咖啡因（7.87%）；醛類(lèi)主要是苯乙醛（0.80%）；酚類(lèi)僅檢測(cè)出2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚（0.85%）；雜氧化合物僅檢出兩種，分別是 1，2，3-三甲氧基苯（0.39%）和依杜蘭Ⅰ（0.22%）。

在滇紅茶中，共鑒定出香氣成分82種，所鑒定出的香氣物質(zhì)含量占總提取物的95.08%，從香氣成分種類(lèi)分析，主要為醇類(lèi)44.99%（19種）、酸類(lèi)16.12%（7種）、 酯類(lèi)9.92%（11種）、 酮類(lèi)7.12%（9種）、碳?xì)浠衔?.16%（18種）、含氮化合物4.43%（3種）、醛類(lèi) 3.04%（10種）、內(nèi)酯類(lèi) 2.84%（3種）、酚類(lèi)0.28%（1種）和雜氧化合物0.18%（1種）。醇類(lèi)組分中主要以芳樟醇 （12.95%）、芳樟醇氧化物（8.75%）、植醇（8.20%）、香葉醇（8.12%）以及橙花叔醇 （3.17%）為主，這幾種物質(zhì)占總醇類(lèi)物質(zhì)的91.55%；酯類(lèi)化合物主要是水楊酸甲酯（3.92%）和十六烷酸甲酯（2.04%）；酮類(lèi)組分主要是β-紫羅酮（2.41%）、6，10，14-三甲基-2-十五烷酮（2.34%）；酸類(lèi)主要是十六烷酸（11.77%）和香葉酸（1.54%）；碳?xì)浠衔镏酗柡蜔N主要是十六烷 （0.70%）、2，6，10，14-四甲基十五烷（0.70%），不飽和烴主要是 α-法呢烯（0.52%）和 β-月桂烯（0.46%）；內(nèi)酯類(lèi)主要是二氫獼猴桃內(nèi)酯（2.63%）；含氮化合物主要是咖啡因（4.28%）；醛類(lèi)主要是1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛 （0.70%）和己醛 （0.60%）；酚類(lèi)僅檢測(cè)出2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚（0.28%）；雜氧化合物僅檢出 1，2，3-三甲氧基苯（0.18%）。

圖1 紫娟紅茶香氣成分GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 GC-MStotalionchromatogramofaroma components in the Zijuan black tea

圖2 滇紅茶香氣成分GC-MS總離子流色譜圖Fig.2 GC-MStotalionchromatogram ofaroma components in the Dianhong tea

表1 紫娟紅茶和滇紅茶香氣成分的GC-MS分析結(jié)果Table 1 GC-MS analysis results of aroma components in the Zijuan black tea and Dianhong tea

續(xù)表1

續(xù)表1

3.2 紫娟紅茶和滇紅茶香氣組分對(duì)比分析

通過(guò)表1可以發(fā)現(xiàn)，紫娟紅茶和滇紅茶在香氣成分組成上非常接近，它們的共有香氣成分高達(dá)77種，各種香氣成分的含量雖有差異，但并不明顯。除此之外，具有水果和新鮮清香香氣的6-甲基-5-庚烯-2-酮、具特有的令人愉快的水果香氣的苯甲醇、具有非常愉快香氣的α-羅勒烯、呈強(qiáng)烈玫瑰樣香氣的依杜蘭Ⅰ、呈木香、柏木、類(lèi)似檀香并帶花香的α-雪松烯、呈淡的丁香似香味的β-石竹烯僅在紫娟紅茶中檢出；而呈濃郁新鮮水果及綠葉清香氣的反-2-己烯醛、呈顯著脂肪氣息的癸醛、呈清香及果香的順-3-己烯醇-2-甲基丁酸酯、呈木香及痕量花果香的α-法呢烯和略有芳香的鄰苯二甲酸二乙酯僅在滇紅茶中檢出。

紫娟紅茶和滇紅茶香氣組分對(duì)比見(jiàn)圖3。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，各類(lèi)香氣組分在兩種茶中差異不是很明顯，其中醇類(lèi)化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較接近且均較高，分別占提取物總量的44.42%和44.99%。其它組分中，紫娟紅茶醛類(lèi)、酯類(lèi)和酸類(lèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于滇紅茶，剩余組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于滇紅茶；兩種茶葉中醛類(lèi)物質(zhì)、酚類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和雜氧化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較低。

圖3 紫娟紅茶和滇紅茶香氣組分對(duì)比圖Fig.3 Comparison of aroma components between Zijuan black tea and Dianhong tea

4 結(jié)語(yǔ)

紫娟紅茶和滇紅茶均屬于全發(fā)酵茶，其發(fā)酵是細(xì)胞內(nèi)多酚類(lèi)酶促氧化及偶聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程，花果香味是它們典型的香氣特征，也是維系其品質(zhì)最重要的因素之一。紫娟紅茶和滇紅茶香氣成分中均以高含量的醇類(lèi)化合物為主，而其它學(xué)者也從廣東紅茶[11]、福建紅茶[12-13]、四川紅茶[14]等紅茶中檢出了較高含量的醇類(lèi)化合物，猜測(cè)這些物質(zhì)對(duì)紅茶的典型花果香型起到了關(guān)鍵性的作用。兩種紅茶香氣成分中芳樟醇、芳樟醇氧化物、植醇、香葉醇、咖啡因、十六烷酸、β-紫羅酮和水楊酸甲酯等物質(zhì)含量均較高。對(duì)于芳樟醇及其氧化物和香葉醇等萜烯醇類(lèi)物質(zhì)，Wang[15]和任洪濤[16]等在紅茶中檢出含量也較高，并認(rèn)為它們的含量和紅茶等級(jí)呈正相關(guān)；Schuh[17]采用香氣萃取稀釋技術(shù)（AEDA）結(jié)合氣相色譜-聞香技術(shù)（GC-O）和質(zhì)譜技術(shù)（MS）分析大吉嶺紅茶中關(guān)鍵香氣成分，認(rèn)為芳樟醇及其氧化物、香葉醇、β-紫羅酮和大馬士酮等物質(zhì)FD（香氣稀釋因子）較高，猜測(cè)這些物質(zhì)對(duì)大吉嶺紅茶的香型貢獻(xiàn)較大；而Pang等[18]利用動(dòng)態(tài)頂空稀釋分析法（DHDA）結(jié)合GC-OMS分析滇紅茶中香氣成分對(duì)香型的貢獻(xiàn)時(shí)，認(rèn)為芳樟醇及其氧化物、香葉醇、苯乙醛、苯甲醛、水楊酸甲酯和香葉基丙酮等物質(zhì)對(duì)滇紅茶香氣貢獻(xiàn)較大，其中芳樟醇、香葉醇和苯乙醛的FD值高達(dá)625，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中也檢出了這些組分，猜測(cè)這些物質(zhì)對(duì)兩種紅茶的香型均起到了重要的貢獻(xiàn)作用。植醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在兩種紅茶中也較高，它是葉綠素的降解產(chǎn)物，陳繼偉等[19]認(rèn)為其與紅茶的內(nèi)在品質(zhì)并無(wú)直接聯(lián)系，對(duì)湯色特征也無(wú)多大貢獻(xiàn)；而史宏志等[20]認(rèn)為植醇是煙草中及其重要的潛香物質(zhì)，能增進(jìn)煙草的吸味和香氣；黃致喜[10]認(rèn)為植醇不但是一種良好的定香劑，而且還具有雅致的花香、膏香香韻，因此，這種物質(zhì)對(duì)茶香的貢獻(xiàn)尚有爭(zhēng)議，還需結(jié)合較先進(jìn)的儀器GC-Olfactometry等進(jìn)一步判定。而對(duì)于高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的十六烷酸，安秋榮等[21]認(rèn)為，這類(lèi)物質(zhì)對(duì)香氣的揮發(fā)有抑制作用，但能使茶葉耐沖泡；楊明容等[22]認(rèn)為其具有特殊的香氣和滋味；謝清桃[23]認(rèn)為其有增加煙氣豐滿(mǎn)度，給人帶來(lái)粗糙感和刺激性的作用，因此，其對(duì)茶葉香氣及滋味的貢獻(xiàn)也需在后續(xù)工作中進(jìn)一步判定。

紫娟紅茶和滇紅茶除了采用的原料品種不一樣，其它工序則完全一樣，因此，在香氣組成上比較接近，但是各種香氣成分的含量還是有差別，從香氣成分的響應(yīng)值來(lái)看，紫娟紅茶明顯高于滇紅茶，紫娟紅茶獨(dú)有的香氣成分也都具有比較典型的花果香味。另外值得注意的是，在紫娟紅茶中發(fā)現(xiàn)了依杜蘭Ⅰ這種苯并吡喃類(lèi)物質(zhì)，它是類(lèi)胡蘿卜素的降解產(chǎn)物，這種物質(zhì)具有強(qiáng)烈的玫瑰樣香氣，是構(gòu)成雞蛋果最重要的痕量香氣組分，其香氣影響值較高，在煙葉及木犀屬植物中也發(fā)現(xiàn)有存在[24]，關(guān)于這種物質(zhì)在茶葉中的報(bào)道幾乎未見(jiàn)，其是不是紫娟紅茶的特征香氣化合物還需進(jìn)一步判定。因此，無(wú)論從它們的共有香氣成分還是各自獨(dú)有的香氣成分的香型及含量來(lái)看，我們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)紫娟紅茶劣于滇紅茶，當(dāng)然反映茶葉品質(zhì)的因素是多方面的，紫娟紅茶和滇紅茶的品質(zhì)比較還需進(jìn)一步結(jié)合感官審評(píng)法及生化指標(biāo)等影響因素進(jìn)行綜合判定，后期我們的工作還會(huì)擴(kuò)大樣本量，從不同角度對(duì)同一等級(jí)及不同等級(jí)之間兩種茶在香氣成分及內(nèi)質(zhì)等方面進(jìn)行綜合比較，以期為紫娟茶的適制性提供更科學(xué)及權(quán)威的數(shù)據(jù)。

頂空固相微萃取法雖然是一種比較理想的食品揮發(fā)性成分分析的方法[25-27]，但是茶葉香氣成分十分復(fù)雜，各種方法均有其局限性，僅靠一種分析方法無(wú)法完全反映茶葉的香氣特征，因此，對(duì)于這兩種茶在香氣成分上的比較還需結(jié)合其它方法如同時(shí)蒸餾萃取法或柱吸附法等進(jìn)一步分析。

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