傳統(tǒng)窨制與隔離窨制中茉莉花茶香氣成分的比較分析

盧 健，王 東，汪 群，傅得均，吳東芬，劉 瑜，朱建杰，駱耀平

（1杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，杭州 310023；2浙江大學(xué)茶葉研究所，杭州 310058；3杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，杭州 310023；4金華萌芽茶業(yè)有限公司，浙江金華 321042；5麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院，浙江麗水 323000）

0 引言

茉莉花茶是中國(guó)產(chǎn)量、銷量最多的窨制茶，因馥郁的香氣深受消費(fèi)者喜愛。在茉莉花茶傳統(tǒng)窨制過程中，多次進(jìn)行的復(fù)火、“通花散熱”等工序，使香氣組分大量揮發(fā)損失[1]；在茶、花拌和時(shí)，茉莉花保持鮮活的大量水分會(huì)快速傳導(dǎo)到低含水量的茶坯中，造成鮮花萎蔫、失活，影響正常吐香，進(jìn)而影響成茶的香氣。傳統(tǒng)窨制雖然是茉莉花茶窨制的主導(dǎo)工藝，仍存在工藝繁瑣、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、能耗多、成本高等問題[2]。如果茶、花分隔，一方面茉莉花免受茶堆擠壓，可充分開放、釋香；一方面可減少茶葉堆溫和含水量的增加值，從而簡(jiǎn)化“通花散熱”、復(fù)火等工作。探索隔離窨制過程中花茶香氣的變化，對(duì)比隔離窨制和傳統(tǒng)窨制的效果，對(duì)傳統(tǒng)窨制工藝的改進(jìn)具有重要意義。1972—1974年，福州茶廠探索隔離窨制，鼓風(fēng)將茉莉花釋放的香氣吹到干燥的茶葉中，結(jié)果花茶香氣品質(zhì)不及傳統(tǒng)花茶[3]。1985年研制成功的封閉隔離窨制機(jī)，與傳統(tǒng)窨制相比，可提高成茶的鮮靈度，但香氣濃度差。后續(xù)研制的6CZX-15型封閉式茶葉窨花機(jī)，據(jù)報(bào)道，所加工成茶的香氣品質(zhì)與傳統(tǒng)窨制相當(dāng)[4-5]。近年來，學(xué)者和花茶加工生產(chǎn)者也未停止對(duì)茉莉花茶隔離窨制工藝和設(shè)備的研究探索和改進(jìn)?；ú铓饬黢炕C(jī)[6]、茉莉花茶自動(dòng)循環(huán)窨花機(jī)[7]、花茶窨制設(shè)備[8]、隔離式茉莉花茶自動(dòng)窨制機(jī)[9]、一種茉莉花茶的窨制方法[10]等專利不斷涌現(xiàn)，并將隔離窨制應(yīng)用于外形受外力易松散、變形的特種茉莉花茶制作[11]。對(duì)隔離窨制工藝的研究多見于成品的感官評(píng)審、用茶量和能耗等方面，受當(dāng)時(shí)測(cè)定條件等因素限制，隔離窨制中香氣組分的變化測(cè)定鮮少報(bào)道，而香氣是茉莉花茶感官審評(píng)的主要因子[12]、品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要因素。本試驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)、隔離窨制中的香氣組分進(jìn)行測(cè)定、比較，以探究2種工藝對(duì)花茶香氣品質(zhì)的影響，為茉莉花茶加工工藝的改進(jìn)提供數(shù)據(jù)和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

茉莉花茶分別采用傳統(tǒng)、隔離窨制工藝加工，加工地點(diǎn)為金華萌芽茶廠。加工工藝為二窨一提（為防止干擾，未用白蘭花打底）。傳統(tǒng)窨制的工藝流程為：待窨茶坯→一窨（窨花拌和）→通花散熱→起花→復(fù)火→冷卻→二窨（窨花拌和）→通花散熱→起花→復(fù)火→冷卻→提花拌和→起花→花茶成品；隔離窨制（茶、花用尼龍網(wǎng)相隔）的工藝流程為：待窨茶坯→一窨（隔離窨花）→花渣移除→二窨（隔離窨花）→復(fù)火→冷卻→隔離提花→花渣移除→花茶成品。分別于一窨烘前、一窨烘后、二窨烘前、二窨烘后和成品等工序取樣。茶坯原料為烘青（‘福鼎大白茶’品種）。茉莉鮮花為雙瓣茉莉（金華市金店村采摘）。取用茶樣以鋁箔袋密封后，保存于-20℃冰柜。

1.2 設(shè)備與儀器

SPME手持器(SAAB-57330U)和65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取頭（美國(guó)Supelco公司）；6890氣相色譜-5973質(zhì)譜儀（Agilent公司）；自制改良頂空瓶（容積50 mL玻璃試驗(yàn)瓶）；BS124S電子天平（Sartorius公司）；HH-2型可控?cái)?shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市江南儀器廠）。正構(gòu)烷烴混標(biāo)(AR，n-alkane，C8～C20，Sigma-Aldrich，USA)。

1.3 茶葉香氣組分測(cè)定方法及物質(zhì)鑒定

1.3.1 SPME法取樣 準(zhǔn)確稱取2.5 g茶樣放入50 mL萃取瓶中，然后將裝有65 μm PDMS/DVB萃取頭（試驗(yàn)前老化5 min）的SPME手持器通過封口膜插入到萃取瓶的頂空中，推出纖維頭。在60℃水浴中吸附60 min，進(jìn)行GC-MS分析。每個(gè)樣品重復(fù)檢測(cè)3次。

1.3.2 GC條件 升溫程序?yàn)?0℃，保持5 min，以3℃/min升溫至 220℃，保持 5 min，再以 10℃/min升溫至240℃，保持5 min，進(jìn)樣口溫度為250℃。色譜柱為HP-innowax色譜柱（30 m×0.25 mm ID×0.25 μm膜厚；Agilent Technologies，USA），以高純氦氣作為載氣（流速1.0 mL/min）。

1.3.3 MS條件 離子化方式為EI，離子源溫度230℃，四級(jí)桿的溫度150℃，電子能量70 eV，檢測(cè)器電壓350 V，色譜-質(zhì)譜接口溫度260℃，質(zhì)量掃描范圍為35～450 amu。進(jìn)樣方式為直接將SPME手持器插入氣相色譜儀進(jìn)樣口，推出纖維頭，于220℃解吸附3.5 min。

1.3.4 物質(zhì)鑒定 采用林杰等[13]的方法，利用NIST98.L譜庫(kù)進(jìn)行物質(zhì)譜庫(kù)鑒定和保留指數(shù)鑒定(RI)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和Duncan’s新復(fù)極差法多重比較，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 傳統(tǒng)窨制與隔離窨制過程中香氣組分的比較

由表1可知，傳統(tǒng)窨制、隔離窨制花茶中檢出的香氣組分主要為烯烴類、酯類、醇類、含氮化合物和酮類5種。

表1 茉莉花茶傳統(tǒng)窨制和隔離窨制過程中的香氣組分及其相對(duì)含量%

續(xù)表1

2.1.1 烯烴類物質(zhì)的變化 由表1可知，烯烴類物質(zhì)以α-法尼烯為主。傳統(tǒng)和隔離窨制過程中，烯烴類物質(zhì)的含量差異較小。其中，(+)-表-雙環(huán)倍半水芹烯和naphthalene,1,2,3,4,4a,7-hexahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)-僅在傳統(tǒng)窨制中檢出。由圖1可知，在2種工藝中，烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量在復(fù)火后下降。傳統(tǒng)窨制中，一窨復(fù)火前后、二窨復(fù)火前后，烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量分別降低了3.98%和1.20%；隔離窨制的二窨烘前與烘后，烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量降低了1.83%。與傳統(tǒng)窨制相比，隔離窨制少了一次復(fù)火，從而減少了復(fù)火造成的損失，因此，二窨復(fù)火前，烯烴類含量隔離窨制高于傳統(tǒng)窨制。

圖1 不同窨制工序的茉莉花茶樣中各類別香氣組分相對(duì)含量的變化

2.1.2 酯類物質(zhì)的變化 由表1可知，酯類以乙酸芐酯和苯甲酸順-3-己烯酯為主。酯類的含量隔離窨制低于傳統(tǒng)窨制。其中，苯甲酸順-3-己烯酯、棕櫚酸甲酯、苯甲酸芐酯的相對(duì)含量，隔離窨制比傳統(tǒng)窨制分別低33.98%、0.18%和0.91%。由圖1可知，在2種窨制各工藝階段，酯類物質(zhì)相對(duì)含量變化較小，但在復(fù)火后升高。具體來看，酯類物質(zhì)中乙酸芐酯、丁酸順-3-己烯酯、水楊酸甲酯、丁酸芐酯和苯甲酸甲酯等高沸點(diǎn)物質(zhì)的相對(duì)含量在復(fù)火后增加。復(fù)火后酯類物質(zhì)含量的增加，可能是由低沸點(diǎn)香氣組分在復(fù)火時(shí)散失多，而高沸點(diǎn)香氣組分損失少造成的。

2.1.3 醇類物質(zhì)的變化 由表1可知，醇類物質(zhì)以芳樟醇為主。其中，肉桂醇僅在傳統(tǒng)窨制中檢出。2種加工方式，醇類物質(zhì)的相對(duì)含量在隔離窨制較高。成茶中醇類含量傳統(tǒng)窨制比隔離窨制低7.75%。其主要物質(zhì)芳樟醇的相對(duì)含量在隔離窨制中高，其在成茶醇類中的占比，隔離窨制比傳統(tǒng)窨制高15.90%。在2種窨制方式的各工藝階段，醇類物質(zhì)的相對(duì)含量均下降。具體來看，茶坯和茉莉花共有的香氣組分下降比例較大，如芳樟醇在醇類物質(zhì)的占比為68.73%～76.47%，從茶坯到成品，芳樟醇占比下降了7.74%；而源于茉莉鮮花的橙花叔醇等組分的相對(duì)含量在窨花時(shí)呈升高趨勢(shì)，復(fù)火后下降。

2.1.4 含氮化合物的變化 由表1可知，含氮化合物以鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚為主。其中，2-乙?；量﹥H在隔離窨制中檢出。2種加工方式，含氮化合物的相對(duì)含量以傳統(tǒng)窨制為高。由圖1可知，含氮化合物的含量在復(fù)火后增加，這與其主要物質(zhì)鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚的沸點(diǎn)較高，在復(fù)火時(shí)散失較少有關(guān)。

2.1.5 酮類物質(zhì)的變化 由表1可知，酮類物質(zhì)的相對(duì)含量少，在窨制過程中變化量不大。其中，順茉莉酮僅在隔離窨制中檢出。

芳樟醇、乙酸芐酯、α-法尼烯、苯甲酸順-3-己烯酯、鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚6種組分的相對(duì)含量占全部香氣組分的85%以上，是茉莉花茶的主要香氣組分。茶坯經(jīng)過頭窨后，香氣組分的含量有所改變，但香氣種類基本沒有變化。說明在頭窨時(shí)茉莉花茶香氣組分的組成特征已基本形成。

Lin等[14]、唐夏妮等[15]的研究均表明，茉莉花茶香氣指數(shù)即JTF指數(shù)可以有效評(píng)價(jià)茉莉花茶的品質(zhì)。如式(1)。

由表1可知，在2種加工方式的窨制過程中，JTF指數(shù)不斷增加，表明茉莉花茶的香氣品質(zhì)不斷改善。但JTF指數(shù)雖能有效鑒定成茶的窨制品質(zhì)，卻不能有效地反映復(fù)火對(duì)茉莉花茶品質(zhì)的消極影響，復(fù)火后JTF指數(shù)高于復(fù)火前，這與復(fù)火令香氣組分大量散失而使花茶品質(zhì)下降相悖。因此，引入茉莉花茶香氣品質(zhì)指數(shù)，即令人愉悅的花果香組分與具青草氣組分的比值[1]，來反映窨制過程中不同工序?qū)岳蚧ú柘銡馄焚|(zhì)的影響。如式(2)。

可見，2種加工方式中，隨窨花次數(shù)的增加，花茶的香氣品質(zhì)增加，香氣品質(zhì)指數(shù)由茶坯的19.07，經(jīng)傳統(tǒng)窨制增加到235.53，經(jīng)隔離窨制增加到91.22。而復(fù)火則使花茶的香氣品質(zhì)下降，香氣品質(zhì)指數(shù)經(jīng)傳統(tǒng)窨制第一次復(fù)火下降了4.83，第二次復(fù)火下降了18.13；經(jīng)隔離窨制復(fù)火下降了23.42。

2.2 傳統(tǒng)窨制和隔離窨制成茶的感官審評(píng)比較

由表2可知，原料相同的茶坯，經(jīng)2種窨制工藝加工后，成茶的外形、葉底一致，湯色、滋味差異不大，但香氣差異顯著。傳統(tǒng)窨制成茶香氣濃郁，較鮮；隔離窨制成茶香氣較濃。結(jié)果表明，在其他條件相同的情況下，茶坯對(duì)茉莉鮮花香氣組分的吸附作用傳統(tǒng)窨制優(yōu)于隔離窨制。

表2 2種窨制工藝成品的感官審評(píng)比較

3 討論

本研究采用HS-SPME/GC-MS檢測(cè)傳統(tǒng)窨制和隔離窨制過程中香氣組分的相對(duì)含量，發(fā)現(xiàn)2種加工方式中，茉莉花茶含量較高的6種香氣成分均為芳樟醇、乙酸芐酯、α-法尼烯、苯甲酸順-3-己烯酯、鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚，這與傅天龍等[28]采用SDE/GC-MS對(duì)福州地區(qū)8種茉莉花茶的特征香氣的研究結(jié)果及安會(huì)敏等[29]采用HS-SPME/GC-MS方法，以絕對(duì)定量方式測(cè)定的茉莉花香氣組分含量的結(jié)果基本一致。頭窨時(shí)茉莉花茶香氣組分的組成特征已基本形成，這與駱少君等[30]利用SDE法提取香氣組分所得出的結(jié)論一致。

為快速便捷反映茉莉花茶的品質(zhì)，人們進(jìn)行了不同探索。駱少君等[30]提出用∑與級(jí)別呈正相關(guān)的組分/∑與級(jí)別呈負(fù)相關(guān)的組分+香氣揮發(fā)油總量+修正系數(shù)表示茉莉花茶品質(zhì)等級(jí)高低。張麗霞[31]提出按照氣相分析中揮發(fā)物的出峰先后次序，以芳樟醇、吲哚為分界點(diǎn)，把花茶香精油氣相圖譜劃分3個(gè)區(qū)段，將芳樟醇和吲哚之間區(qū)段組分的相對(duì)峰面積和與芳樟醇之前、吲哚之后區(qū)段組分的相對(duì)峰面積和的比值，作為茉莉花、茉莉花茶的香氣指數(shù)，判定其香氣品質(zhì)。本研究將所測(cè)花茶主要揮發(fā)性物質(zhì)即大量成分和部分中量成分分為2類，即令人愉悅的花果香組分和具青草氣組分，前者包括乙酸芐酯、苯甲酸順-3-己烯酯、鄰氨基苯甲酸甲酯、芳樟醇、苯甲醇、橙花叔醇、大根香葉烯D、α-法尼烯、吲哚，后者包括乙酸順-3-己烯酯、丁酸順-3-己烯酯，將兩者相對(duì)含量的比值作為茉莉花茶香氣品質(zhì)指數(shù)，來表示窨制過程中香氣品質(zhì)的變化。該香氣品質(zhì)指數(shù)中的香氣組分與安會(huì)敏等[29]所報(bào)道的與茉莉花茶品質(zhì)相關(guān)性較強(qiáng)的12種特征香氣成分基本一致，能有效地反映茉莉花茶的香氣品質(zhì)。

2種窨制工藝加工的成茶中，5類香氣組分的相對(duì)含量有差異，可能與傳統(tǒng)窨制堆溫較高有關(guān)。有關(guān)研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明，堆溫對(duì)茉莉花釋香與茶葉吸香有顯著影響[3]；適當(dāng)高溫利于茶坯對(duì)香氣的吸附[32-34]。在傳統(tǒng)窨制中，茶坯與鮮花充分拼合后堆放，茶葉對(duì)香氣組分的吸附，除鮮花開放過程中香氣組分自然釋放，擴(kuò)散至茶葉表面被其吸附外，還存在茶與花直接接觸的物質(zhì)傳送途徑。在隔離窨制中，鮮花免受擠壓，可自然開放，但茶、花分離，與傳統(tǒng)窨制相比，減少了至少一種直接吸附香氣組分的途徑。另外，探究茉莉鮮花開放釋香的試驗(yàn)表明[31,35-36]，茉莉花屬氣質(zhì)花，其香氣組分在開放過程中形成、釋放；開放的不同時(shí)段、是否正常開放等因素，均對(duì)茉莉花香氣組分的種類和釋放量有影響。后續(xù)深入探索茶葉對(duì)香氣組分的吸附途徑、機(jī)理，研究茉莉鮮花開放釋香機(jī)理，將有助于了解窨制過程中香氣品質(zhì)的形成規(guī)律。

4 結(jié)論

芳樟醇、乙酸芐酯、α-法尼烯、苯甲酸順-3-己烯酯、鄰氨基苯甲酸甲酯、吲哚6種組分的相對(duì)含量占全部香氣組分的85%以上，是茉莉花茶的主要香氣組分。并且頭窨時(shí)茉莉花茶香氣組分的組成特征已基本形成。2種加工方式香氣組分種類相同，含量差異，主要體現(xiàn)在以乙酸芐酯和苯甲酸順-3-己烯酯為主的酯類、以鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚為主的含氮化合物相對(duì)含量，傳統(tǒng)窨制明顯高于隔離窨制；以芳樟醇為主的醇類相對(duì)含量，傳統(tǒng)窨制比隔離窨制低7.75%。因此，隔離窨制雖可簡(jiǎn)化部分工藝，減少能耗、降低生產(chǎn)成本，但在相同條件下，成品茉莉花茶的香氣品質(zhì)仍與傳統(tǒng)窨制存在差距，可為茉莉花茶窨制工藝改進(jìn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。此外，令人愉悅的花果香組分和具青草氣組分相對(duì)含量的比值（茉莉花茶香氣品質(zhì)指數(shù)）能有效地反映窨制過程中不同工序?qū)岳蚧ú柘銡馄焚|(zhì)的影響，體現(xiàn)茉莉花茶的香氣品質(zhì)。