江西不同區域綠茶香氣組分分析

李文金　楊普香　江新鳳　張瑤　王新民

(江西省蠶桑茶葉研究所　330203)

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江西不同區域綠茶香氣組分分析

李文金楊普香江新鳳張瑤王新民

(江西省蠶桑茶葉研究所330203)

摘要:為了促進江西茶產業發展，從江西3個重點產茶縣采集10個有代表性的綠茶樣，其中當地群體種樣7個，引進良種樣3個，用GC/MS分析香氣組分。采集的綠茶樣分析出33種主要香氣成分，主要是醇類、酯類、醛類、烯類、酮類、烷烴類和雜環類。3個產地群體種與引進良種比較，群體種香氣成分以醇類為主，占43.2%，其次酯類，占21.1%，醛類和烯類分別占14.2%和12.3%；引進良種香氣成分以酯類為主，占53.3%，其次是醇類，占15.1%，醛類和烯類分別占8.5%和6.9%。單個物質比較，含量相差最大的是癸酸乙酯，群體種樣中癸酸乙酯含量占4.8%，而引進良種含量占42.4%。群體種與引進良種所制綠茶香氣物質的基本組成相似，但香氣物質的組成比例相差極大，群體種綠茶香氣成分以醇類和酯類為主，引進良種以酯類為主，酯類超過香氣成分總量的50%，特別是癸酸乙酯單種物質的含量引進良種較群體種高631%。 針對江西茶園施肥存在重化肥、輕有機肥的現象，研究施用商品有機肥、枯餅、化肥三種不同肥料種類對茶樹產量、茶葉生化品質以及對紅壤結構改良與培肥的影響。結果表明：在丘陵紅壤茶園施用商品有機肥與化肥相比芽頭密度增加2.93%，增產8.85%，茶葉內在品質氨基酸含量增幅48%，土壤容重顯著降低，茶園土壤的pH值提高幅度為6.67%~8.27%，有機質提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

關鍵詞：綠茶；香氣；分析；癸酸乙酯 茶園;有機肥;產量;品質;土壤改良

茶葉香氣是反映茶葉品質的重要指標。江西自然條件優越，氣候適宜，各茶葉主產縣都有地方茶樹種質資源(群體種)，而且早期種植均以群體種為主，茶葉香氣有一定的區域特色，香高持久。婺綠品質世界公認，浮梁縣是世界三大高香紅茶祁紅的核心產區，遂川“狗牯腦”茶曾獲巴拿馬獎。綠茶香氣的主體是芳香物質，這些芳香物質有的是鮮葉原有的，有的是制茶過程中形成的。為了探明江西綠茶芳香物質的組成特點，以3個茶葉主產縣采制的綠茶樣品為研究對象，分析芳香物質組分，旨在初步了解江西綠茶的香氣組成特征。

1材料與方法

1.1茶樣

樣品分布：遂川縣采集樣品4個，其中群體種樣品3個(樣1、樣2、樣3)，迎霜樣品1個(樣4)，樣3和樣4為同一企業相同種植條件下的樣品；浮梁縣采集樣品3個，其中群體種樣品2個(樣5、樣6)、櫧葉齊樣品1個(樣7)，樣6和樣7為同一企業相同種植條件下的樣品；婺源縣采集樣品3個，其中群體種樣品2個(樣8、樣9)，龍井43樣品1個(樣10)，樣9和樣10為同一企業相同種植條件下的樣品。

采制時間：2012年3月10~20日。

采摘標準：1芽1葉初、開展。

制作工藝：鮮葉采摘-攤青-殺青-輕揉-做形-烘干-提香，產品形狀：針形。

1.2主要儀器設備

HH-2 數顯恒溫水浴鍋(江南儀器廠)；自制改良萃取瓶,手動 SPME 進樣器和65μm PDMS/DVB 固相微萃取頭(美國Supe1co公司制造)， Agilent GC 6890N-5973mass selective detector(MSD)。

1.3茶葉香精油的制備

分別稱取茶樣品各10.00g，加入到自制的改良萃取瓶，用 100℃的開水沖泡，茶水比為 1:3(g/mL)，四氟乙烯密閉瓶口后，立即放入 60℃水浴鍋平衡 5 min，然后插入裝有65μm PDMS/DVB 萃取頭(實驗前先將此萃取頭老化 5min)的手動進樣器在水浴條件下頂空萃取，萃取時間為 60min，取出后立即插入色譜儀進樣口中，解吸附 35min，同時啟動儀器收集數據。

1.4GC/MS 分析測定條件

GC/MS 分析條件為：色譜柱 HP190915-433 石英毛細管柱(30mm×0.25mm)，程序升溫60℃(10min)~180℃(26min)，3℃/min；載氣：He；載氣流量：0.8mL/min；柱前壓力：40.1kPa；分流比 30:1；進樣口溫度：220℃；離子源溫度：230℃；電子能量：

由 GC-MS 分析得到的質譜數據經計算機在 NIST98.L 標準譜庫的檢索, 查對有關質譜資料，對基峰、質核比和相對豐度等方面進行分析，分別對各峰加以確認，以各香氣組分的峰面積占總峰面積之比值表示組分相對含量。

2結果與分析

2.110個綠茶樣的芳香物質組成及含量

10個綠茶樣品的主要香氣組分定性定量結果見表1和表2。

從表1和表2看，7個群體種綠茶樣共鑒定出33種主要香氣物質，包括9種醇、8種酯、6種醛、6種烯、2種酮、3種雜環類化合物、1種碳氫化合物。3個引進良種綠茶樣共鑒定出32種主要香氣物質，包括9種醇、7種酯、6種醛、6種烯、2種酮、3種雜環類化合物、1種碳氫化合物，未鑒定出反-2-已烯已酸酯。10個綠茶樣各類香氣物質含量占香氣總量的百分比分別為：醇類22.4%~58.5%，平均36.9%；酯類14.2%~58.6%，平均30.8%；醛類6.8%~20.0%，平均12.5%；烯類2.8%~18.8%，平均10.7%；酮類1.3%~3.3%，平均2.1%；雜環類化合物1.0%~10.8%，平均3.7%；碳氫化合物1.3%~5.5%，平均3.4%。平均含量前11位的是癸酸乙酯16.1%、反-橙花叔醇9.7%、β-芳樟醇8.1%、苯乙醇6.9%、已酸-順-3-已烯酯5.1%、苯甲醇4.8%、δ-杜松烯4.4%、反-氧化芳樟醇和2,6,10-三甲基十四烷3.4%、苯乙醛和水楊酸甲酯3.2%，11種物質總含量占68.3%。樣品之間比較，樣品5醇類物質含量最高，占香氣物質總量的58.5%，且β-芳樟醇、反-氧化芳樟醇、反-橙花叔醇、苯乙醇和苯甲醇5種香氣物質的含量均為10個茶樣品中最高。

2.2不同產地群體種綠茶香氣物質組成及特征

不同產地群體種綠茶各類香氣物質的含量情況見表3，從表3可以看出，3個產地群體種綠茶的香氣物質都是醇類含量最高，含量范圍38.6%~48.7%，平均值43.2%；其次是酯類，含量范圍17.5%~25.4%，平均值21.2%；醛類和烯類含量范圍分別為11.7%~15.4%和9.1%~16.3%，平均值分別為14.1%和11.6%；還有少量酮類、雜環類化合物和碳氫化合物。遂川縣群體種綠茶的醇類、酯類、烯類和醛類的平均含量分別為38.6%、20.8%、16.3%、15.4%，浮梁縣群體種綠茶的醇類、酯類、醛類和烯類的平均含量分別為48.7%、17.4%、15.1%、9.5%，婺源縣群體種綠茶的醇類、酯類、醛類和烯類的平均含量分別為42.3%、25.4%、11.7%、9.1%。3個產地群體種綠茶各類香氣物質的含量高低順序，醇類為浮梁>婺源>遂川，酯類為婺源>遂川>浮梁，醛類和烯類為遂川>浮梁>婺源。

2.3群體種與引進良種主要香氣物質組成比較

相同種植條件下當地群體種與引進良種綠茶香氣組分見表4和表5。

表1　10個綠茶樣品主要香氣成分

表2　10個綠茶樣品各類香氣物質的總含量

表3　不同產地群體種綠茶各類香氣物質含量

表4　群體種與良種各類香氣物質含量情況

表5　群體種與良種主要香氣成分含量情況

從表4可以看出，相同種植條件下，群體種和引進良種綠茶比較，群體種香氣物質以醇類為主，含量范圍36.8%~41.8%，平均含量39.0%；而引進良種香氣物質主要是酯類，含量范圍50.3%~58.6%，平均含量53.3%。群體種酯類含量范圍20.6%~28.8%，平均含量24.3%；引進良種醇類含量范圍22.4%~25.4%，平均含量24.2%。群體種醛類和烯類平均含量分別為15. 3%和11.6%；引進良種醛類和烯類含量較少，平均含量分別為8.5%和6.9%。綜合比較，群體種醇類、醛類和烯類物質含量分別較引進良種高37.9%、44.4%、40.5%，引進良種酯類物質含量較群體種高119.3%。

從表5可以看出，群體種與引進良種香氣成分差異最大的是癸酸乙酯，群體種癸酸乙酯含量范圍4.8%~6.5%，平均含量5.8%，引進良種癸酸乙酯含量范圍38.2%~45.1%，平均含量42.4%，引進良種癸酸乙酯單個物質含量較群體種高631.0%。而芳樟醇、橙花醇、苯乙醇、苯甲醇等高含量成分的含量均是群體種較良種高，其中芳樟醇及其氧化物群體種平均含量15.8%，引進良種9.1%，引進良種含量較群體種低42.4%；橙花醇群體種平均含量10.3%，引進良種6.1%，引進良種含量較群體種低40.8%；苯乙醇、苯甲醇、δ-杜松烯、壬醛、已酸-順-3-已烯酯等香氣物質含量引進良種較群體種分別低27.3%、35.8%、54.0%、64.7%、38.7%。

3討論

從3個產地的群體種綠茶中鑒定出33種主要香氣組分，從引種的迎霜、櫧葉齊和龍井43采制綠茶樣中鑒定出32種香氣組分，未鑒定出反-2-已烯已酸酯。鑒定出的香氣組分主要是醇類、酯類、醛類、烯類、酮類、烷烴類和雜環類，7類化合物含量范圍分別為13.2%~43.3%、14.2%~58.6%、6.8%~20.0%、2.8%~18.8%、1.3%~2.4%、1.0%~5.0%、1.3%~2.9%，樣品之間各類香氣物質的含量差異較大。

群體種與引進良種比較，差異最大的香氣組分是酯類化合物，引進良種較群體種高119.3%；其次是醇類、烯類和醛類化合物，引進良種較群體種低34.6%~50%。單個香氣組分差異最大的是癸酸乙酯，引進良種較群體種高631%，芳樟醇及其氧化物和橙花醇，引進良種含量較群體種分別低42.4%和40.8%，苯乙醇、苯甲醇、δ-杜松烯、壬醛、已酸-順-3-已烯酯低27.3%~64.7%。

本研究雖然得出了有關江西綠茶香氣物質含量特征的初步結果，但由于取樣數量較少，分析結果還有待繼續取樣進行深入研究。

江西丘陵紅壤茶園有機肥肥效研究

孫永明葉川*張昆熊文

(江西省紅壤研究所331717)

隨著化肥施用弊端的日趨顯著以及建設有機茶園的發展趨勢[1]，研究利用有機肥是當前茶園研究的熱點之一。有機肥料一方面提供作物所需的各種無機礦質元素和有機質，這些營養元素礦化作用后將所含的養分源源不斷地釋放出來供茶樹生長發育的需要，肥效緩長、肥力持久[2]；另一方面有機肥在腐殖化過程有利于在土壤中形成良好的土壤團粒結構，增強土壤保水、保肥、通氣性能，提高土壤微生物和酶活性[3]。

江西地處全國綠茶金三角產區[4]，60%茶園分布在丘陵山地，茶園土壤以典型紅壤為主，存在土壤結構差、酸化嚴重、養分貧瘠等問題[5]。近十年來，在江西省委、省政府一系列茶葉產業發展扶持政策指引下，茶產業進入了一個快速發展時期，呈現出規模不斷擴大、質量穩步提高、區域優勢逐漸凸顯的良好態勢，但是，茶園施肥與土壤改良仍舊是茶葉生產中最為薄弱的環節。據相關資料顯示：江西茶園施用化肥的比重超過80%，化肥對茶葉產量的貢獻率不足 40%[6]，并且長期使用化肥導致茶園土壤酸化加劇，茶園土壤pH 值小于4.0的占72%[7]。為此，研究科學有效利用有機肥對改善紅壤結構，提高茶葉產量與品質，指導茶業栽培具有重要的實踐意義。

1材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1供試茶園

試驗茶園位于上饒縣花廳鎮洋塘村香澗白茶開發有限公司茶園基地，地理坐標為東經117°09'，北緯27°34'，海拔452 m。茶樹品種為當地群體種，樹齡5年。土壤類型為紅壤，基本肥力狀況詳見表1。

表1　茶園基本肥力狀況

1.1.2供試肥料

商品有機肥為江西良田上品實業有限公司生產“果滿枝”生物有機肥，總養分N+P2O5+K2O≥6%, N含量3.4%，P2O5含量2.0%，K2O含量2.2%，有機質≥80%。當地慣用有機肥為枯餅，養分含量有機質70.3%，N含量2.1%，P2O5含量1.0%，尿素(含N46%)，過磷酸鈣(含P2O512%)，硫酸鉀(含K2O50%)。

資助項目：江西省現代農業產業體系(JXARS-02)。

1.2試驗設置

試驗設置3個處理：處理1(CK)為施復合肥150kg/667m2；處理2為施枯餅300kg/667m2；處理3

為施商品有機肥300kg/667m2。

為保證各處理肥料總量水平一致，分別以尿素(含N46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、硫酸鉀(含K2O50%)進行補充，具體施肥量詳見表2。每個處理設3次重復，隨機區組排列，小區面積40m2(5m×8m)。于2014年11月下旬在茶行間開溝施入，深度25cm。

表2　各試驗處理施肥量

1.3測定指標及方法

(1)茶樹生長性狀：2015年春茶期間調查各處理的發芽密度，每個小區隨機套取0.09m2(0.3m×0.3m)范圍，觀察并記錄新梢的個數，最后取平均值。百芽重：各處理區內隨機取樣 100 個1芽1葉新梢，稱重，三次以上的平均值即為該新梢的百芽重。產量：各小區每次采摘后單獨稱重，最后各批次重量相加即為各小區的總產量。

(2)茶葉生化成分：采摘試驗處理1芽1葉初展制作烘青樣，進行常規四項生化成分檢測。茶多酚總量測定：參照 GB8313-87 酒石酸鐵比色法；咖啡堿含量測定：高效液相色譜法；水浸出物總量測定：參照 GB8305-87 測定方法；游離氨基酸總量測定：參照 GB8314-87 茚三酮比色法。

(3)土壤樣品：分別于試驗前(2014年11月20日)和試驗后(2015年9月18日)采集土壤樣品，測定土壤容重及養分含量。樣品采集按“S”形采集5個0~40cm土層土樣，均勻混合，按四分法保留500g為一份土壤農化樣。按照鮑士旦主編《土壤農化分析(第三版)》的方法測定。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對茶樹發芽密度與產量的影響

結果顯示(表3)：與施復合肥(CK)相比，施商品有機肥處理芽頭密度增加2.93%，百芽重增重幅度1.38%~3.80%，產量增產8.85%。但施枯餅處理芽頭密度反而下降7.19%，產量下降4.46%。方差分析結果表明，與施復合肥(CK)相比，除施商品有機肥處理產量顯著外(P<0.05)，其它處理芽頭密度、百芽重均不顯著(P>0.05)。

表3　各處理芽頭密度、百芽重和產量統計

2.2不同施肥處理對茶葉生化成分的影響

茶葉生化成分檢測結果表明(表4)，不同處理間的茶葉水浸出物含量差異較小，施枯餅和施商品有機肥處理水浸出物含量與施復合肥(CK)相比，略有增加，說明施有機肥對茶葉內含物質的總量積累有促進作用。各處理間茶多酚含量差異表現不明顯，施枯餅和施商品有機肥處理茶多酚含量高于施復合肥(CK)處理0.62~1.01個百分點，說明施用有機肥對茶葉茶多酚的形成也有促進作用，從而提高茶葉的濃度和耐沖泡性。氨基酸含量是茶葉內在品質的關鍵指標，從分析結果看，施枯餅和施商品有機肥處理茶葉氨基酸含量顯著高于施復合肥(CK)處理，其中處理3最為明顯，氨基酸含量增幅48%。各個處理咖啡堿含量無明顯差異。

表4　各處理茶葉生化成分含量統計

2.3不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

2.3.1容重

結果顯示(圖1)，試驗前各處理土壤容重無明顯差異，基本維持在1.34g/cm3左右，試驗后除施化肥處理(CK)土壤容重無明顯變化外，施商品有機肥和施枯餅處理土壤容重顯著降低，降低幅度分別為14.28%、14.59%。說明有機肥對改良紅壤土壤結構起到顯著效果。

圖1　試驗前后各處理土壤容重變化

2.3.2土壤養分含量

結果顯示(表4)，與施化肥處理(CK)相比，施商品有機肥處理和施枯餅處理土壤養分含量均有不同程度提高，其中茶園土壤的pH值提高幅度為6.67%~8.27%，有機質提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

方差分析結果表明：施用有機肥可顯著(P<0.05)提高茶園土壤有機質、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量, 而對土壤pH值、全磷、全鉀影響差異不顯著(P>0.05)。說明施用有機肥可以有效地培肥土壤。

表4　不同施肥處理對茶園土壤肥力的影響

3結論與討論

3.1施用有機肥有利于提高茶葉產量和品質

施肥是提高茶葉產量與品質的重要措施[8]。大量的生產實踐證明：常施化肥、不施或少施有機肥的茶園采制的茶葉香氣低、滋味淡薄[9]，而茶園增施有機肥可以促進茶樹生長，改善鮮葉品質[10]。試驗研究得出：在丘陵紅壤茶園施用有機肥與施化肥相比芽頭密度增加2.93%，增產8.85%，茶葉氨基酸含量增幅48%。

3.2施用有機肥有利于改善土壤結構

有機肥含有農作物所需要的各種營養元素和豐富的有機質，施入土壤后，不僅增加許多有機膠體，同時借助微生物的作用把許多有機物也分解轉化成有機膠體，可大大增加土壤吸附表面，并且產生許多膠粘物質，使土壤顆粒膠結起來變成穩定的團粒結構，能有效地改善土壤的水、肥、氣、熱狀況，使土壤變得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生長發育[11]。本試驗研究得出：施商品有機肥和施枯餅處理1年后土壤容重顯著降低，降低幅度分別為14.28%、14.59%。說明有機肥對改良紅壤土壤結構起到顯著效果。

3.3施用有機肥有利于培肥土壤

有機肥料不僅含有氮、磷、鉀等養分，還含有鈣、鎂、硫和微量元素，茶園增施有機肥可提高土壤碳庫的數量和質量，改善土壤腐殖質化程度并提高其活性[12]，從而提高肥料的養分利用率，達到更好的培肥效果。本研究得出：與施化肥處理(CK)相比，施商品有機肥處理和施枯餅處理土壤養分含量均有不同程度提高，其中茶園土壤的pH值提高幅度為6.67%~8.27%，有機質提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

有機肥作為茶葉生產投入品越來越受到人們的追捧。然而，由于有機肥來源眾多，有生活垃圾、禽畜糞便、沼渣、城市污泥等，在富含大量有益物質的同時勢必攜帶重金屬、病原菌等污染物，與推崇的“安全、衛生、保健”的有機茶葉生產模式相悖逆，加上不同有機肥的養分含量及分解釋放速度存在差異。因此，在茶園有機肥施用上應嚴格控制污染源的傳播，同時應加大符合茶樹需肥規律精制有機肥的研究。

參考文獻

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*通訊作者K2O含量1.8%。化肥為市場購買的普通型復合肥，總營養成分≥45%，N∶P2O5∶K2O 為15∶15∶15。

資助項目：江西省現代農業產業技術體系專項(JXARS-02) ;現代農業產業技術體系建設專項項目(CARS-23)；江西茶樹種質資源遺傳多樣性鑒定與創新利用項目(20143ACF60006)。70eV；電離方式：EI；進樣量：1μL；掃描范圍：40~500amu；溶劑延滯時間(Solvent Delay)：3.00min；掃描方式：scan。