不同類型白茶兒茶素、香氣成分與感官品質(zhì)比較

王若嫻，黃翔翔，李 勤,3，李 娟,3，譚 君, ，朱洺志,3, ，王坤波,3,

（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(zhǎng)沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖南長(zhǎng)沙 410128；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物功能成分利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長(zhǎng)沙 410128）

白茶是我國(guó)特有的一種微發(fā)酵茶，產(chǎn)地主要集中在福鼎、政和、建陽(yáng)、松溪等地，依照芽葉采摘嫩度的不同可分為白毫銀針、白牡丹、貢眉和壽眉等[1]。白毫銀針以白毫密布為特點(diǎn)，銀白隱綠有光澤；白牡丹外形呈自然花朵形，顯毫心，色澤灰綠尚潤(rùn)；壽眉葉態(tài)較緊卷，色澤灰綠帶褐；貢眉葉態(tài)卷有毫心，色澤灰綠[2]。而在白茶傳統(tǒng)工藝萎凋后加入輕微揉捻和高溫烘焙步驟，所制得的白茶稱為新工藝白茶，其外形半卷，色澤暗綠帶褐[3?4]。近年來(lái)，因其抗氧化、抗突變、抗癌、神經(jīng)保護(hù)、減肥等健康功效[5?8]，白茶消費(fèi)市場(chǎng)正不斷擴(kuò)大。

兒茶素是白茶的關(guān)鍵滋味物質(zhì)，因加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，兒茶素氧化時(shí)間較短，損失較少，含量較高[9]，故對(duì)茶湯的濃度、收斂感和苦澀味有重要影響[10?11]。已有研究發(fā)現(xiàn)表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、兒茶素沒食子酸酯（CG）等兒茶素與白茶“清、鮮”的滋味品質(zhì)有較高的相關(guān)性，兒茶素（C）、EGCG、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）、CG與澀味相關(guān)密切，EGC與苦味相關(guān)密切[12?13]。白茶中兒茶素含量與白茶類型有很大的關(guān)系，楊晨[14]和陳志達(dá)等[13]的研究表明白毫銀針和白牡丹的大部分兒茶素及聚合物含量相近，且與壽眉相比，EGCG、GCG、ECG、CG含量均較高，但壽眉的GC、EGC、EC含量要高于白牡丹。因此，探究不同白茶中的兒茶素含量有利于豐富白茶的基礎(chǔ)內(nèi)含成分研究。香氣是決定茶葉品質(zhì)的重要因素之一[15]。不同于其它茶，白茶富含新鮮茶葉固有的揮發(fā)性化合物，由高比例的醇類、醛類和酮類物質(zhì)組成，主要有芳樟醇及其氧化物、己醛、（E）-2-己烯醛、（E）-香葉醇、苯乙醇、苯甲醛、β-紫羅酮和α-紫羅酮等，并且它們屬于內(nèi)源性生物合成揮發(fā)性化合物[16?18]。不同類型的白茶，其香氣組成和含量各有不同。在不同類型白茶中，白毫銀針、白牡丹的香氣組成相似，都具有相對(duì)含量較高的醇類物質(zhì)，而兩者與壽眉相差較大，壽眉中醛類、酮類、酯類和內(nèi)酯類香氣成分的含量較高。白毫銀針的特征性香氣成分為苯乙醇、順-茉莉酮、1-辛烯-3-醇等，白牡丹為β-雪松烯、羅漢柏烯、L-薄荷醇等，壽眉為2,4-庚二烯醛、己醛、α-雪松烯等[16?17]。

然而，目前對(duì)不同類型白茶的兒茶素、香氣和感官品質(zhì)缺乏系統(tǒng)的研究。因此，本研究通過HPLC和GC-MS對(duì)白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉和新工藝白茶五種類型的白茶進(jìn)行兒茶素和香氣成分分析，并結(jié)合感官審評(píng)，比較它們之間的品質(zhì)差異，以期為白茶產(chǎn)品研發(fā)和風(fēng)味品質(zhì)機(jī)理探索提供重要的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試白茶樣品（白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉、新工藝白茶） 均收集于福建福鼎，每個(gè)類型的白茶根據(jù)品質(zhì)和等級(jí)的不同分為一級(jí)、特級(jí)（如表1）；兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品（表沒食子兒茶素沒食子酸酯EGCG、表兒茶素EC、表沒食子兒茶素EGC、表兒茶素沒食子酸酯ECG、沒食子兒茶素沒食子酸酯GCG、兒茶素C） 純度99%，美國(guó)Sigma公司；甲醇、乙腈 均為色譜純，美國(guó)TEDIA公司；己酸乙酯 純度>99%，上海阿拉丁公司；乙醚、無(wú)水硫酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸、乙腈 均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

表1 樣本名稱及編號(hào)Table 1 Sample name and corresponding number

LC-2010AHT高效液相色譜儀、GCMS-QP2010氣-質(zhì)聯(lián)用儀 日本島津公司；Rtx-5MS熔融石英毛細(xì)管柱（30.0 m×0.25 mm×0.25 μm） 美國(guó)restek公司；Welchrom C18色譜柱（250 mm×4.6 mm, 5 μm）

上海月旭科技股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 感官審評(píng)分析 參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評(píng)方法》[19]對(duì)供試白茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)分析。參評(píng)人由2名男性、3名女性專業(yè)人員組成，參評(píng)項(xiàng)目有外形、香氣、湯色、滋味和葉底，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照此國(guó)標(biāo)。

1.2.2 HPLC檢測(cè) 兒茶素HPLC檢測(cè)方法參照文獻(xiàn)[20]，梯度洗脫程序：0~15 min，B泵乙腈維持13%，15~25 min，13% B線性升至20% B，保持5 min后于2 min內(nèi)降至13% B；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)278 nm；柱溫30 ℃。

1.2.3 GC-MS檢測(cè) 樣本前處理方法、香氣提取方法、GC-MS檢測(cè)條件參照文獻(xiàn)[21]。香氣成分定性定量分析：根據(jù)在GC-MS上的各色譜峰的質(zhì)譜峰及標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)NIST05s.LIB進(jìn)行檢索比對(duì)，以匹配度大于80%為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)白茶香氣化合物進(jìn)行定性，并根據(jù)檢測(cè)出的各香氣組分峰面積與內(nèi)標(biāo)（己酸乙酯）峰面積的比值進(jìn)行相對(duì)定量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，不同組間采用比較單因素分析和最小顯著差異法（LSD法）比較，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。采用SIMCA 14.1軟件進(jìn)行PCA和OPLS-DA分析。采用TBtools軟件制作熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 五種類型白茶感官審評(píng)分析

為確定不同類型白茶和同類型不同等級(jí)間白茶樣品的品質(zhì)差異，對(duì)所有白茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)。結(jié)果由表2可知，不同類型白茶感官品質(zhì)差異較大，白毫銀針和白牡丹感官評(píng)分更高。外形方面，白毫銀針、白牡丹和貢眉有芽頭且白毫顯露，而壽眉和新工藝白茶芽頭較少、無(wú)毫；湯色方面，白毫銀針、白牡丹和貢眉大都是黃且明亮，而壽眉和新工藝白茶是黃和橙紅明亮；香氣方面，白毫銀針、白牡丹和貢眉清香夾有毫香，壽眉和新工藝白茶只有清香；滋味方面，白毫銀針、白牡丹和貢眉呈鮮嫩醇爽、有毫味，壽眉和新工藝白茶呈濃醇較清甜；葉底方面，白毫銀針、白牡丹和貢眉葉底色澤綠、勻亮、有毫心，壽眉和新工藝白茶色澤黃綠或青灰?guī)S，勻整度稍差。由于加工白茶的品種、鮮葉原料和加工工藝間的差異，不同類型白茶的品質(zhì)存在一定差異，如單芽制成的白茶如白毫銀針，滋味清甜特點(diǎn)明顯，隨原料嫩度的增加，滋味表現(xiàn)為濃醇的特點(diǎn)，此與前人研究結(jié)果一致[22]。

表2 五種類型白茶感官審評(píng)結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of five types of white tea

2.2 不同類型白茶中兒茶素含量差異分析

通過HPLC對(duì)五種類型白茶樣品中兒茶素含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表3所示。EGCG為白茶中含量最豐富的兒茶素，其次是ECG。在五種白茶中，貢眉的總兒茶素含量最高，平均為66.84 mg/g，其次是新工藝白茶、白毫銀針和白牡丹，壽眉的總兒茶素含量最低，平均為32.66 mg/g。在同類型不同等級(jí)的白茶中，兒茶素總量隨等級(jí)下降而降低，其中，白毫銀針、白牡丹、壽眉及新工藝白茶的兩個(gè)等級(jí)間均達(dá)到顯著水平（P<0.05）。特級(jí)白毫銀針中EGC、C、EC、EGCG、GCG、ECG和總兒茶素的相對(duì)含量全都高于一級(jí)白毫銀針。特級(jí)白牡丹茶兒茶素成分由較高水平的EGCG、GCG、ECG、C和總兒茶素組成，而EGC含量低于一級(jí)白牡丹。壽眉樣品中三種酯型兒茶素含量明顯較其他白茶低，與胡金祥[23]、陳志達(dá)[24]結(jié)果一致，只有GCG與新工藝白茶相近，且新工藝白茶的EC和EGC明顯高于傳統(tǒng)白茶?？傊?，不同類型白茶中的兒茶素組分含量差異較大，這與茶樹品種、采摘標(biāo)準(zhǔn)、加工條件（如萎凋時(shí)間）等密切相關(guān)。

表3 五種類型白茶中六種兒茶素含量（mg/g）Table 3 Contents of six catechins in five types of white tea (mg/g)

2.3 不同類型白茶揮發(fā)性香氣成分差異分析

在五種類型白茶中共檢測(cè)出50種主要的揮發(fā)性香氣成分（表4），根據(jù)化合物主要官能團(tuán)的不同可分為5大類，其中，醇類化合物和醛類化合物最多，均為17種，酮類化合物11種，酯類化合物4種及1種氧雜環(huán)化合物。從表4可知，五種白茶類型的揮發(fā)性成分相對(duì)總含量排序?yàn)樨暶迹?66.64）>白毫銀針（328.87）>白牡丹（310.12）>壽眉（208.08）>新工藝白茶（101.67）。此外，同種類型不同等級(jí)間特級(jí)白茶的揮發(fā)性成分相對(duì)總含量大于一級(jí)白茶。所有白茶樣品的主要揮發(fā)性香氣組分為正己醛、（E）-2-己烯醛、（Z）-3-己烯醇、苯甲醛、香葉醇、苯乙醛、苯乙醇、芳樟醇及其氧化物（Ⅰ、Ⅱ）等，這些化合物與庚醛、水楊酸甲酯、苯甲醇、壬醛、1-戊烯-3-醇、正戊醇、2-正戊基呋喃和β-紫羅酮共同構(gòu)成白茶鮮嫩、清醇、毫香顯露香氣特征的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[25?26]，此結(jié)果與CHEN等[16]、QI等[27]和LIN等[28]的研究結(jié)果相近。白毫銀針和貢眉主要以正己醛、（E）-2-己烯醛、苯甲醛、芳樟醇、苯乙醇為主，壽眉主要以正己醛、（E）-2-己烯醛、芳樟醇氧化物II、芳樟醇、苯乙醛為主，白牡丹主要以正己醛、（E）-2-己烯醛、芳樟醇氧化物II、芳樟醇、芳樟醇氧化物I為主，新工藝白茶主要以芳樟醇、香葉醇、芳樟醇氧化物II、（Z）-3-己烯醇、正己醛為主。與白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉4種傳統(tǒng)工藝白茶相比，新工藝白茶的香氣組分差異明顯。其中，（E）-2-戊烯醛、2-庚酮、2,3-辛二酮、正辛醛、（E,E）-2, 4-庚二烯醛、（E）-2-辛烯醛、（E,Z）-2, 6-壬二烯醛、（Z）-3-己烯醇苯甲酸酯8種具有花香和果香的香氣成分在4種傳統(tǒng)工藝白茶中大量存在，而在新工藝白茶未檢測(cè)出。與傳統(tǒng)工藝白茶相比，新工藝白茶中正己醛和（E）-2-己烯醛含量大大降低，說(shuō)明添加了揉捻和高溫干燥工藝后，新工藝白茶中部分低沸點(diǎn)香氣物質(zhì)消失，同時(shí)，由于揉捻過程中的劇烈酶促氧化作用，產(chǎn)生了一些新的香氣物質(zhì)，使傳統(tǒng)白茶和新工藝白茶在香氣上有較大差異。

表4 白茶香氣組分及其相對(duì)含量Table 4 Aroma components and relative contents of white tea samples

續(xù)表 4

2.4 多組分化學(xué)計(jì)量學(xué)分析

將兒茶素組分和10個(gè)茶樣的37種共有香氣組分進(jìn)行PCA和OPLS-DA分析，如圖1所示。從圖1a可看出前兩個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為59%，五種類型白茶被明顯分為兩類，一類是白毫銀針、貢眉和白牡丹，另一類是新工藝白茶和壽眉，說(shuō)明它們之間存在代謝物的顯著差異?；赑CA結(jié)果對(duì)這兩類進(jìn)一步OPLS-DA分析，得出圖1b （R2X=0.688，R2Y=0.997，Q2=0.948）和圖1c，經(jīng)置換檢驗(yàn)驗(yàn)證（R2=0.935，Q2=?0.848）該判別模型穩(wěn)健，沒有過擬合。根據(jù)VIP值>1、P值<0.05的標(biāo)準(zhǔn)，共篩選出13種化合物，它們是區(qū)分這兩類的標(biāo)志差異代謝物。

圖1 多組分PCA和OPLS-DA分析Fig.1 Multicomponent PCA and OPLS-DA analysis

將13種標(biāo)志差異代謝物進(jìn)行熱圖分析，如圖2所示。13種標(biāo)志差異代謝物被聚類成了兩大類：第一類EGC、EC、香葉基丙酮、β-紫羅酮、棕櫚酸甲酯和芳樟醇氧化物Ⅳ，它們?cè)谛鹿に嚢撞韬蛪勖贾械南鄬?duì)含量明顯高于白毫銀針、貢眉和白牡丹；第二類正戊醇、(E)-2-己烯醛、2-正戊基呋喃、正己醛、苯乙酮、庚醛、苯甲醛，它們?cè)诎缀零y針、貢眉和白牡丹中的相對(duì)含量明顯高于新工藝白茶和壽眉。而這也是五種白茶被這13種代謝物劃分成兩類的原因。新工藝白茶中EGC和EC的相對(duì)含量明顯高于其他茶，可作為新工藝白茶的特征代謝物；同理，具有花果香、青草香、紫羅蘭香的香葉基丙酮、β-紫羅酮、棕櫚酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ可作為壽眉的特征代謝物；具有發(fā)酵味、略有果香的正戊醇可作為白牡丹的特征代謝物；具有花果香、青草香、杏仁氣味的苯乙酮、庚醛、苯甲醛可作為白毫銀針的特征代謝物；具有果香、青草香的2-正戊基呋喃和正己醛可作為貢眉的特征代謝物。在其他研究中也證明了2-正戊基呋喃和正己醛是貢眉中的主要揮發(fā)性物質(zhì)，苯甲醛是白毫銀針的特征成分，以及β-紫羅酮是壽眉的特征香氣成分[17,29?30]。

圖2 標(biāo)志差異代謝物熱圖分析Fig.2 Heat map of marker differential metabolites

3 結(jié)論

五種白茶的兒茶素組成和含量差異明顯，貢眉的總兒茶素含量最高，壽眉的總兒茶素含量最低，壽眉中酯型兒茶素含量明顯較低，新工藝白茶的EC、EGC含量明顯較高。五種白茶共檢測(cè)出50種香氣成分，主要有清香氣味的正己醛和（E）-2-己烯醛、花果香氣味的芳樟醇及其氧化物（Ⅰ、Ⅱ）和苯乙醇、杏仁氣味的苯甲醛以及玫瑰花香、青甜氣味的香葉醇等。白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉四種傳統(tǒng)白茶在香氣組成上差異不大，但其相對(duì)含量差異明顯。而傳統(tǒng)白茶與新工藝白茶在香氣組成和相對(duì)含量上均有差異，有8種成分組成在新工藝白茶中未檢出。多組分化學(xué)計(jì)量學(xué)分析表明，白毫銀針、白牡丹、貢眉與新工藝白茶存在兒茶素和共有香氣成分的差異。新工藝白茶的特征代謝物是EGC和EC，香葉基丙酮、β-紫羅酮、棕櫚酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ是壽眉的特征代謝物，正戊醇是白牡丹的特征代謝物，苯乙酮、庚醛、苯甲醛是白毫銀針的特征代謝物，2-正戊基呋喃和正己醛是貢眉的特征代謝物?？傊?，由不同嫩度原料、不同加工方法制成的不同類型白茶在兒茶素、香氣成分和感官評(píng)價(jià)方面各有差別，未來(lái)還需加大對(duì)白茶內(nèi)含成分的基理研究。