不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣成分和品質(zhì)分析

趙仁亮，吳丹，姜依何，朱旗*

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不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣成分和品質(zhì)分析

趙仁亮1,2,3，吳丹1,2，姜依何1,2，朱旗1,2*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室湖南長沙 410128；2.國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖南長沙 410128；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河南鄭州 450002)

以同一級(jí)別、同期制作的陜西、湖南和浙江黑毛茶為原料，依據(jù)湖南茯磚茶加工工藝制作成茯磚茶樣，采用同時(shí)蒸餾萃取(SDE)結(jié)合氣–質(zhì)聯(lián)用(GC–MS)分析其香氣成分，并對3個(gè)茯磚茶樣進(jìn)行了感官審評(píng)比較。結(jié)果表明：分別從陜西、湖南和浙江黑毛茶壓制的茯磚茶中分別檢測出47、56、51種香氣成分，均以醇類、醛類和酮類物質(zhì)為主；陜西黑毛茶加工的茯磚茶中具高火香的2–戊基–呋喃、四甲基吡嗪等雜環(huán)類化合物含量最高(0.71%)；湖南黑毛茶加工的茯磚茶中對茯磚茶“菌花香”有重要貢獻(xiàn)的不飽和萜烯醇、烯醛類化合物含量最高，分別為30.69%、13.98%；浙江黑毛茶加工的茯磚茶中具花香、果香的萜烯酮及芳環(huán)酮類含量最高(23.45%)。感官審評(píng)結(jié)果表明：3種茶樣的香氣均純正，陜西黑毛茶加工的茯磚茶中略帶高火香，湖南黑毛茶加工的茯磚茶“菌花香”顯，浙江黑毛茶加工的茯磚茶略帶青氣；滋味均表現(xiàn)為基本純正；湯色均呈橙黃色。

黑毛茶；茯磚茶；香氣成分；發(fā)花；氣相色譜–質(zhì)譜法(GC–MS)分析

茯磚茶是緊壓型黑茶的一種，生產(chǎn)歷史悠久，產(chǎn)銷量大。據(jù)史書記載約在公元1368年(洪武元年即朱元璋“明太祖”建立明朝初)問世，系采用陜南、湖南等地的茶為原料，運(yùn)至陜西涇陽筑制而成，又稱“涇陽磚”。20世紀(jì)50年代，茯磚茶移地筑制，在湖南獲得成功，結(jié)束了原料產(chǎn)區(qū)不產(chǎn)茯磚茶的歷史。目前，茯磚茶的生產(chǎn)區(qū)域主要集中在湖南、陜西、浙江等省份。

茶葉中的芳香物質(zhì)亦稱“揮發(fā)性香氣組分(VFC)”，是決定茶葉品質(zhì)的重要因子之一。茯磚茶因具有獨(dú)特的發(fā)花工藝，形成特有的“菌花香”，是區(qū)別于其他黑茶的關(guān)鍵因子。近年來，國內(nèi)部分學(xué)者對黑茶的香氣組成進(jìn)行了研究，主要專注于發(fā)花期間[1]、不同年代[2–3]和不同品類的黑茶[4–6]及普洱茶[7–9]等的香氣組成。為研究不同區(qū)域?qū)诿柙宪虼u茶香氣品質(zhì)的影響，從化學(xué)角度闡述其香氣差異性，本研究中以陜西、湖南和浙江3個(gè)產(chǎn)區(qū)的同一級(jí)別、同期制作的黑毛茶為原料，統(tǒng)一在湖南加工成茯磚茶，進(jìn)行香氣組分及感官品質(zhì)對比分析，旨在為進(jìn)一步研究不同區(qū)域茯磚茶品質(zhì)形成機(jī)理提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材料

分別從陜西、湖南和浙江收集原料等級(jí)一致，按照各自產(chǎn)區(qū)的技術(shù)工藝同時(shí)期制作的黑毛茶原料各1 t，統(tǒng)一由湖南益陽茶廠有限公司加工制作成茯磚茶，編號(hào)分別為1、2、3。

主要試劑：乙醚為色譜純，購自天津科密歐公司；己酸乙酯(內(nèi)標(biāo))，購自美國Sigma；無水硫酸鈉為國產(chǎn)，分析純，購自長沙隆和化玻實(shí)驗(yàn)用品有限公司。

主要儀器與設(shè)備：氣相色譜–質(zhì)譜儀(GCMS– QP2010，日本島津公司)；SDE裝置(天長市華玻實(shí)驗(yàn)儀器廠)；超聲波清洗儀(KQ3200B，昆山市超聲儀器有限公司)；電子調(diào)溫電熱套(98–1–B型，天津市泰斯特儀器有限公司)；電熱恒溫水浴鍋(XMTE–8112，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2　方法

1.2.1茶葉香氣物質(zhì)的提取

采用同時(shí)蒸餾萃取(SDE)法提取茶葉香氣物質(zhì)，收集萃取液，冰箱中靜置過夜，快速轉(zhuǎn)移至KD濃縮儀中，用普氮濃縮至1 mL，毛細(xì)管轉(zhuǎn)移至1.5 mL的玻璃樣品瓶中，待GC/MS分析用。

GC條件：島津GC–2010，色譜柱DB–5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；載氣為氦氣，純度>99.999%；進(jìn)樣口溫度為210 ℃；柱流量為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為1 μL；分流比為10∶1。程序升溫：初始溫度為50 ℃，保持4 min；以2 ℃/min升溫至150 ℃，保持1 min；以5 ℃/min升溫至180 ℃，保持5 min；以10 ℃/min升溫至280 ℃，保持20 min。

MS條件：電子能量為70 eV；電離方式為EI；離子源溫度為200 ℃，接口溫度為220 ℃；掃描范圍35~500 amu；溶劑延滯時(shí)間為2.8 min；掃描方式為Scan。

1.2.2定性和定量分析

香氣化合物成分的定性采用NIST譜庫進(jìn)行檢索匹配，選擇相似指數(shù)大于800的化合物，部分化合物結(jié)合人工解析質(zhì)譜圖并參照已發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行認(rèn)證。采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，組分峰面積除以總峰面積得到各香氣物質(zhì)組分的相對含量(內(nèi)標(biāo)不計(jì))。

1.2.3感官審評(píng)方法

取茶樣3.0 g，用150 mL 沸水沖泡，靜置5 min，參照《茶葉審評(píng)與檢驗(yàn)》和GB/T 23776《茶葉感官審評(píng)方法》進(jìn)行。重復(fù)3次。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣成分分析

3種茶樣的質(zhì)譜總離子流色譜圖見圖1。根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)、相對保留時(shí)間共鑒定出58種香氣化合物(表1)，3種茶樣共有香氣組分45種，主要由醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、雜環(huán)類和碳?xì)漕惢衔锏葮?gòu)成。

1號(hào)茶樣分離鑒定出47種香氣化合物，含量較高的組分有棕櫚酸(28.45%)、植醇(12.10%)、6,10,14–三甲基–2–十五烷酮(6.24%)、(Z) –7–十四烯醛(5.27%)、芳樟醇氧化物Ⅱ(3.93%)、己醛(3.51%)、(E,E) –2,4–庚二烯醛(2.56%)、雪松醇(2.38%)、香葉基丙酮(2.12%)、β–紫羅酮(1.93%)，占香氣總量的68.49%。

圖1　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣成分疊加總離子流色譜圖

表1　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶主要香氣成分及相對含量

2號(hào)樣品分離鑒定出56種香氣化合物，含量較高的有棕櫚酸(22.99%)、橙花叔醇(15.51%)、植醇(7.64%)、6,10,14–三甲基–2–十五烷酮(4.53%)、(E,E) –2,4–庚二烯醛(4.10%)、(Z) –7–十四烯醛(3.59%)、己醛(3.24%)、香葉基丙酮(3.11%)、β–紫羅酮(2.31%)、(E,E)–2,4–癸二烯醛(2.28%)，占香氣總量的69.30%。

3號(hào)樣品分離鑒定出51種香氣化合物，含量較高的有棕櫚酸(17.74%)、6,10,14–三甲基–2–十五烷酮(8.24%)、己醛(5.59%)、香葉基丙酮(5.17%)、(E,E) –2,4–庚二烯醛(5.06%)、植醇(4.88%)、芳樟醇氧化物Ⅱ(3.44%)、α–紫羅酮(3.02%)、橙花叔醇(2.72%)、芳樟醇氧化物Ⅰ(2.70%)，占香氣總量的58.56%。

從表2可知，酸類化合物在3個(gè)茶樣中含量均較高，但棕櫚酸對茶葉香氣幾乎沒有貢獻(xiàn)，因此茯磚茶中香氣物質(zhì)主要為醇類、醛類、酮類。1號(hào)樣品有醇類16種、醛類13種、酮類8種，總相對含量為58.92%；2號(hào)樣品有醇類20種、醛類17種、酮類9種，總相對含量為69.01%；3號(hào)樣品有醇類16種、醛類15種、酮類9種，總相對含量為69.73%。

表2　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣物質(zhì)種類含量

對茯磚茶“菌花香”有重要貢獻(xiàn)的烯醛、烯酮類化合物，在3個(gè)茶樣中均占有較高的比例，構(gòu)成了茯磚茶的基本茶香，同時(shí)具有花香及木香的香氣成分，如香葉基丙酮、橙花叔醇、β–紫羅酮也占據(jù)了一定比例，但在3個(gè)茶樣中的含量差異較大，如橙花叔醇在1、2和3號(hào)茶樣中的含量分別為0.70%、15.51%和2.72%。

2.2　茯磚茶“菌花香”關(guān)聯(lián)性香氣成分分析

構(gòu)成茯磚茶基本茶香的萜烯醇類在3個(gè)茶樣中種類較豐富，含量較高，在1、2、3號(hào)樣品中分別為12.76%、22.57%、15.11%。與茯磚茶“菌花香”關(guān)系密切的烯醛、烯酮類化合物種類也較為豐富，在1、2、3號(hào)樣品中的含量分別為10.91%、14.84%、14.97%。萜類和含氧萜類化合物在1、2、3號(hào)茶樣中的含量分別為34.76%、43.70%、49.82%?？梢姡虼u茶的“菌花香”是由陳香、花果香及高火香關(guān)聯(lián)性香氣成分綜合協(xié)調(diào)形成的。

2.3　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶感官審評(píng)結(jié)果

由表3可知，3個(gè)茶樣感官品質(zhì)差異明顯：從外形來看，供試茶樣均表現(xiàn)為金花茂盛，但與茶樣1和2相比，茶樣3色澤黃褐；香氣均表現(xiàn)為純正，但茶樣1略帶高火香，茶樣2呈菌花香，茶樣3略帶青氣；滋味均表現(xiàn)為基本純正，但由于是當(dāng)年新茶，3個(gè)茶樣均帶青澀味；葉底顏色除3號(hào)茶樣呈黑褐帶靑色外，其余2個(gè)茶樣均呈黑褐色。不同產(chǎn)地來源的黑毛茶，雖然在同一產(chǎn)區(qū)經(jīng)過獨(dú)特的發(fā)花工序，但茯磚茶的香氣品質(zhì)還是存在一定差異。

表3　不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶感官審評(píng)結(jié)果

3　結(jié)論與討論

通過GC–MS測定分析結(jié)合感官審評(píng)，不同產(chǎn)地黑毛茶加工的茯磚茶香氣純正，主要以醇類、醛類、酮類為主。但不同產(chǎn)地黑毛茶的原料品種、加工工藝、微生物種群結(jié)構(gòu)存在一定的差異，在湖南加工的茯磚茶的品質(zhì)風(fēng)味也存在一定區(qū)別。本研究結(jié)果表明，湖南黑毛茶加工的茯磚茶香氣組分比例協(xié)調(diào)，“菌花香”最為明顯，烯醛、烯酮類及不飽和帖烯醇類化合物含量較高，尤其是橙花叔醇含量較高。浙江黑毛茶加工的茯磚茶的醇類、醛類和酮類化合物的總含量最高(69.73%)，在感官審評(píng)上表現(xiàn)為香氣純正、略帶青氣，這可能與浙江黑毛茶小葉種原料及加工工藝有關(guān)。從陜西黑毛茶加工的茯磚茶中發(fā)現(xiàn)了其他2個(gè)樣品中沒有的具高火香的四甲基吡嗪，這對茯磚茶的香氣起到了修飾作用，與感官審評(píng)結(jié)果一致。另外，3個(gè)茶樣均為剛出烘的新茶，風(fēng)味上表現(xiàn)有青氣和青澀味是正常的，隨著年份的延長，品質(zhì)風(fēng)味會(huì)發(fā)生變化。

王華夫等[1]認(rèn)為，醛酮類及雜環(huán)類化合物的含量隨茯磚茶的發(fā)花進(jìn)程而顯著增加，尤其是烯醛類尤為顯著；黃亞輝等[2]研究了不同年代的茯磚茶，其香氣成分主要以烷、烯等碳?xì)浠衔镆约按碱惡王ヮ愇镔|(zhì)為主，并指出與茯磚茶“菌花香”密切相關(guān)的烯醛類物質(zhì)只有在新茶中被發(fā)現(xiàn)；顏鴻飛等[10]在分析湖南茯磚茶的香氣成分中發(fā)現(xiàn)，烯醛和烯酮類為主要化合物，此外還發(fā)現(xiàn)了具有花香、木香的香葉基丙酮，具有高火香的2–戊基呋喃等，這些香氣物質(zhì)綜合協(xié)調(diào)，最終形成了茯磚茶特有的“菌花香”。另外，在本研究中未發(fā)現(xiàn)與普洱茶陳香緊密相關(guān)的甲氧基苯類化合物。不同產(chǎn)區(qū)、不同種類的黑茶由于原料、加工工藝、產(chǎn)區(qū)環(huán)境及微生物種群類型和作用方式不同，其香氣成分組成存在一定的差異，且原料是形成其差異的先決條件。

[1] 王華夫，李名君，劉仲華，等．茯磚茶在發(fā)花過程中的香氣變化[J]．茶葉科學(xué)，1991，11(增刊)：81–86．DOI:10.13305/j.cnki.jts.1991.s1.014．

[2] 黃亞輝，王娟，曾貞，等．不同年代茯磚茶香氣物質(zhì)測定與分析[J]．食品科學(xué)，2011，32(24)：261–266．

[3] 陸英，陳金華，鐘曉紅，等．不同年份茯磚茶的揮發(fā)性成分差異[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，42(2)：186–192．DOI:10.13331/j.cnki.jhau.2016.02.015．

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[10] 顏鴻飛，王美玲，白秀芝，等．湖南茯磚茶香氣成分的SPME–GC–TOF–MS分析[J]．食品科學(xué)，2014，35(22)：176–180．

責(zé)任編輯：尹小紅

英文編輯：梁和

Analysis on the aroma components and quality of Fu brick tea made with raw dark teas from different regions

ZHAO Renliang1,2,3, WU Dan1,2, JIANG Yihe1,2, ZHU Qi1,2*

(1.Key Laboratory of Education Ministry for Tea Science, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2.National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Botanical Functional Ingredients, Changsha 410128, China; 3.College of Horticulture, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

The three Fu brick tea (FBT) samples were made respectively with the raw materials produced from Shanxi, Hunan and Zhejiang province with the same standard in thesame season in accordance to Hunan FBT processing technology. Simultaneous distillation extraction (SDE) technique combined with gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) identification method were applied to analyze the aroma components of FBT, and the sensoryquality of three FBT samples were evaluated as well. The results showed that 47, 56 and 51 kinds of aroma components were identified in the FBT samples made with the raw dark tea materials from Shanxi, Hunan and Zhejiang respectively, which most of the aroma components were alcohols, aldehydes and ketones. The content of roast incense heterocyclic compounds, such as 2–pentyl–furan and tetramethyl–pyrazine, was the highest (0.71%) in the FBT sample made with raw dark tea from Shanxi; the contents of unsaturated terpene alcohols and olefine aldehyde compounds were 30.69% and 13.98% respectively in the FBT sample made with raw dark tea from Hunan; and the content of the aromatic ketone and terpene ketone aroma with flowers in the FBT made with raw dark tea from Zhejiang was 23.45%. Sensory evaluation results showed that the aroma of the 3 tea samples was pure, which the high fire aroma was from the FBT sample made with raw dark tea from Shanxi, arohid flavor was from the FBT sample made with raw dark tea from Hunan and slightly grass odour was from the FBT sample made with raw dark tea from Zhejiang. The soup of all samples had a basic alcohol flavor and orange.

raw dark tea; Fu brick tea; aromatic components; golden flora; gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) analysis

TS272.5+4

A

1007-1032(2017)05-0551-05

2016–12–08

2017–07–25

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31571802)；湖南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(14A066)

趙仁亮(1983—)，男，河南鹿邑人，博士，講師，主要從事茶葉加工及功能成分化學(xué)研究，584194216@qq.com；*通信作者，朱旗，博士，教授，主要從事茶葉加工及功能成分化學(xué)研究，1965994459@qq.com

投稿網(wǎng)址：http://xb.hunau.edu.cn