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 生命科學與技術(shù)學院，云南 昆明650500；2.普洱市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心，云南 普洱665000；3.云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，云南 昆明 650223；4.紅河州綜合技術(shù)檢測中心，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特的優(yōu)良品種，由國家級茶樹良種-勐海大葉種單株培育而成，2005年被國家林業(yè)局植物品種保護辦公室授權(quán)保護，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。動物實驗表明，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，并評估了其中兩種的抗氧化活性，認為它們的抗氧化活性強于商業(yè)用的抗氧化劑2，6-二叔丁基對甲苯酚；王秋萍等[4]研究認為，紫娟曬青綠茶的茶多酚、黃酮類、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物質(zhì)和醛類物質(zhì)也比大葉種綠茶高；楊興榮等[5]認為，紫娟茶還具有減肥、降脂、減緩肝功能障礙和預防心血管疾病的作用；Gong等[6]認為用紫娟曬青茶進一步加工制成的普洱熟茶，茶湯紅亮，滋味豐富而沒有苦澀感，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，具有預防實驗動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特的香味，其具有較高的收藏價值，逐漸受到消費者的青睞。

滇紅工夫茶采用云南大葉種鮮葉一芽兩葉為原料，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)銷往東歐和西歐等30多個國家和地區(qū)，內(nèi)銷全國各大城市，被視為中國三大工夫紅茶之一[8]。作為大葉種培育出來的特殊品種，用紫娟制成的綠茶及普洱熟茶的相關(guān)研究已見報道，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)研究還未見報道。其中，茶葉香氣作為衡量茶葉品質(zhì)及培養(yǎng)消費者忠誠度最重要的因素之一，對其進行研究能夠為茶葉的品質(zhì)鑒定提供重要的理論依據(jù)。因此，作者以國家保護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象，采用全自動頂空固相微萃取 （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:均由國家普洱茶產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提供。

1.2 儀器

7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國Agilent公司產(chǎn)品；G6500轉(zhuǎn)盤式自動進樣器:美國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Supelco公司產(chǎn)品。

2 實驗與方法

2.1 固相微萃取

使用前，先將PDMS/DVB萃取纖維在GC進樣口250℃老化1 h。稱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。自動進樣器條件:80℃保持10 min，80 ℃吸附 60 min，解吸附 3.5 min，轉(zhuǎn)速 250 r/min，每個樣品重復兩次。

2.2 GC-MS分析條件

2.2.1 色譜條件 HP-5MS彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度 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)計算機在NIST 08.L標準譜庫進行檢索，然后再從特征離子、相對豐度、實際成分和保留指數(shù)等方面進行比較，確定各色譜峰對應的化學成分，同時采用峰面積歸一化法進行定量，得到各組分的相對含量（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%，從香氣成分種類分析，主要為醇類44.42%（20種）、酮類12.19%（10種）、碳氫化合物 9.79%（20種）、含氮化合物 8.00%（3種）、酸類 7.26%（7種）、酯類 6.28%（9種）、內(nèi)酯類 3.07%（3 種）、醛類 2.46%（8種）、酚類0.85%（1種）和雜氧化合物0.61%（2種）。醇類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)占總醇類物質(zhì)的89.49%；酮類組分主要是 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%）；碳氫化合物中飽和烴主要是十八烷（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%）；酸類主要是十六烷酸（4.51%）和亞麻酸（0.93%）；內(nèi)酯類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%）；醛類主要是苯乙醛（0.80%）；酚類僅檢測出2，6-二叔丁基對甲苯酚（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%，從香氣成分種類分析，主要為醇類44.99%（19種）、酸類16.12%（7種）、 酯類9.92%（11種）、 酮類7.12%（9種）、碳氫化合物6.16%（18種）、含氮化合物4.43%（3種）、醛類 3.04%（10種）、內(nèi)酯類 2.84%（3種）、酚類0.28%（1種）和雜氧化合物0.18%（1種）。醇類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)占總醇類物質(zhì)的91.55%；酯類化合物主要是水楊酸甲酯（3.92%）和十六烷酸甲酯（2.04%）；酮類組分主要是β-紫羅酮（2.41%）、6，10，14-三甲基-2-十五烷酮（2.34%）；酸類主要是十六烷酸（11.77%）和香葉酸（1.54%）；碳氫化合物中飽和烴主要是十六烷 （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%）；醛類主要是1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛 （0.70%）和己醛 （0.60%）；酚類僅檢測出2，6-二叔丁基對甲苯酚（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比分析

通過表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、呈強烈玫瑰樣香氣的依杜蘭Ⅰ、呈木香、柏木、類似檀香并帶花香的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比見圖3。通過對比發(fā)現(xiàn)，各類香氣組分在兩種茶中差異不是很明顯，其中醇類化合物質(zhì)量分數(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、酯類和酸類質(zhì)量分數(shù)低于滇紅茶，剩余組分質(zhì)量分數(shù)均高于滇紅茶；兩種茶葉中醛類物質(zhì)、酚類、內(nèi)酯類和雜氧化合物質(zhì)量分數(shù)均較低。

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

4 結(jié)語

紫娟紅茶和滇紅茶均屬于全發(fā)酵茶，其發(fā)酵是細胞內(nèi)多酚類酶促氧化及偶聯(lián)反應的過程，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化合物為主，而其它學者也從廣東紅茶[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化合物，猜測這些物質(zhì)對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。對于芳樟醇及其氧化物和香葉醇等萜烯醇類物質(zhì)，Wang[15]和任洪濤[16]等在紅茶中檢出含量也較高，并認為它們的含量和紅茶等級呈正相關(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，猜測這些物質(zhì)對大吉嶺紅茶的香型貢獻較大；而Pang等[18]利用動態(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香型的貢獻時，認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)對滇紅茶香氣貢獻較大，其中芳樟醇、香葉醇和苯乙醛的FD值高達625，在實驗結(jié)果中也檢出了這些組分，猜測這些物質(zhì)對兩種紅茶的香型均起到了重要的貢獻作用。植醇的質(zhì)量分數(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]認為其與紅茶的內(nèi)在品質(zhì)并無直接聯(lián)系，對湯色特征也無多大貢獻；而史宏志等[20]認為植醇是煙草中及其重要的潛香物質(zhì)，能增進煙草的吸味和香氣；黃致喜[10]認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)對茶香的貢獻尚有爭議，還需結(jié)合較先進的儀器GC-Olfactometry等進一步判定。而對于高質(zhì)量分數(shù)的十六烷酸，安秋榮等[21]認為，這類物質(zhì)對香氣的揮發(fā)有抑制作用，但能使茶葉耐沖泡；楊明容等[22]認為其具有特殊的香氣和滋味；謝清桃[23]認為其有增加煙氣豐滿度，給人帶來粗糙感和刺激性的作用，因此，其對茶葉香氣及滋味的貢獻也需在后續(xù)工作中進一步判定。

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，從香氣成分的響應值來看，紫娟紅茶明顯高于滇紅茶，紫娟紅茶獨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這種苯并吡喃類物質(zhì)，它是類胡蘿卜素的降解產(chǎn)物，這種物質(zhì)具有強烈的玫瑰樣香氣，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)在茶葉中的報道幾乎未見，其是不是紫娟紅茶的特征香氣化合物還需進一步判定。因此，無論從它們的共有香氣成分還是各自獨有的香氣成分的香型及含量來看，我們并沒有發(fā)現(xiàn)紫娟紅茶劣于滇紅茶，當然反映茶葉品質(zhì)的因素是多方面的，紫娟紅茶和滇紅茶的品質(zhì)比較還需進一步結(jié)合感官審評法及生化指標等影響因素進行綜合判定，后期我們的工作還會擴大樣本量，從不同角度對同一等級及不同等級之間兩種茶在香氣成分及內(nèi)質(zhì)等方面進行綜合比較，以期為紫娟茶的適制性提供更科學及權(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雜，各種方法均有其局限性，僅靠一種分析方法無法完全反映茶葉的香氣特征，因此，對于這兩種茶在香氣成分上的比較還需結(jié)合其它方法如同時蒸餾萃取法或柱吸附法等進一步分析。

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