武夷巖茶“肉桂”與其副產品黃片香氣品質差異分析

黃毅彪，林燕萍，劉寶順，占仕權，陳榮冰，張見明，黃嬌麗

（1.武夷學院茶與食品學院，福建 武夷山 354300；2.武夷學院生態與資源工程學院，福建 武夷山 354300；3.福建武夷山市幔亭巖茶研究所，福建 武夷山 354300）

武夷巖茶生產歷史悠久，2006年武夷巖茶制作技藝被列入首批國家級非物質文化遺產名錄[1-2]。武夷巖茶是烏龍茶的一種，采用茶樹品種“肉桂”制得的烏龍茶品質優異，為廣大消費者所喜愛。“肉桂”原產于福建省武夷山市風景名勝區，已有100多年栽培史，在武夷山茶區有大面積的種植。在福建北部、中部、南部烏龍茶區有大面積栽培，廣東也有引種。1985年，“肉桂”通過福建省農作物品種審定委員會審定，編號閩審茶1985001[3]。武夷巖茶副產品黃片是從毛茶中揀剔出來的，外形特點為條索較大且疏松[4]。目前科研工作者已開展了武夷巖茶“肉桂”的相關研究。王麗等[5]研究表明“肉桂”清除自由基的能力隨著焙火程度的增加而減弱，依次為毛茶樣>輕焙火>中輕火>中焙火>高焙火。武廣珩等[6]研究武夷巖茶鮮葉香氣相關酶基因表達量差異與成茶品質的關系，結果表明肉桂中有較多的多酚氧化酶表達，因此肉桂呈現出的品質特點為具有更強的苦澀味和濃郁感。徐邢燕等[7]研究結果表明武夷“肉桂”的13種氨基酸組分含量在高等級茶中均顯著或極顯著高于低等級茶。另外，科研工作者已開展了武夷巖茶香氣成分的相關研究。郭向陽等[8]研究發現2-乙基-3，5-二甲基吡嗪是武夷巖茶烘焙過程中產生的香氣成分。馬春華等[9]研究發現冷凍干燥工藝的武夷巖茶，反式橙花叔醇、法尼烯、己酸己酯、吲哚和香葉醇含量較高。何杉杉等[10]、陳金華等[11]、張麗等[12]、林燕萍等[13]開展了烘焙對武夷巖茶香氣影響的研究。科研工作者還開展了不同嫩度對茶葉品質影響的研究[14-19]。然而武夷巖茶“肉桂”與其副產品黃片香氣品質的差異尚未見報道。本文以武夷巖茶“肉桂”為試驗對象，研究“肉桂”與其副產品黃片感官品質、香氣成分的差異，可為武夷巖茶“肉桂”與其副產品黃片的分類鑒別和風味品質評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

武夷巖茶“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）為同一批次原料按武夷巖茶傳統工藝制得試驗樣品，由福建武夷山市幔亭巖茶研究所提供。

1.2 試驗試劑

氯化鈉（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；正己烷（色譜純）：默克Merck公司。

1.3 儀器與設備

7890B-7000D氣質聯用儀：美國安捷倫有限公司；MM400球磨儀：德國萊馳公司；MS105DU電子天平：梅特勒-托利多有限公司。

1.4 方法

1.4.1 感官審評方法

按照GB/T 18745—2006《地理標志產品武夷巖茶》對武夷巖茶“肉桂”進行感官審評。

1.4.2 揮發性香氣成分的測定

1.4.2.1 茶葉香氣成分的萃取

采用頂空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）提取茶葉香氣成分。從-80℃冰箱中取出樣品進行液氮研磨，渦旋混合均勻。準確稱取1 g茶樣加入到20 mL固相微萃取頂空瓶，加入1 mL飽和氯化鈉溶液。采用全自動化樣本萃取檢測，進樣前250℃老化纖維頭5 min，樣品放入振搖器，60℃加熱10 min，讓萃取瓶內香氣物質達到平衡，再將纖維頭推出，在60℃條件下吸附20 min，結束后插入進樣口解析5 min，用氣相色譜質聯用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）進行樣本檢測；解析完后纖維頭插入老化裝置250℃老化5 min。

1.4.2.2 茶葉香氣成分的分析條件

采用GC-MS對試驗茶樣的香氣成分進行檢測。氣相色譜儀（gas chromatograph，GC）和質譜儀（mass spectrometer，MS）具體分析條件如下。

GC條件：DB-5MS色譜柱（30m×0.25mm×0.25μm），程序升溫40℃，保持5 min，以6℃/min升溫至280℃，保持5 min；進樣口250℃；無分流；傳輸線280℃；載氣為He，柱流速1.0 mL/min。

MS條件：EI源70 eV；離子源溫度：230℃，四極桿溫度：150℃；質量掃描范圍質荷比（m/z）30～350，間隔1 s。

1.4.2.3 定性與定量方法

代謝物的定性方法為搜索NIST商業數據庫，參考www.chemicalbook.com網站檢索對檢測結果進行確認，并按照匹配度≥80%進行篩選。

1.4.3 數據處理

將武夷巖茶“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）數據導入到 SIMCA14.1，進行主成分分析（（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis，OPLS-DA）。結合t檢驗的p值（p<0.05）、差異倍數（fold change，FC）（FC>1.50 或<0.67） 和變量投影重要性指標（variable importance in the projection，VIP）值（VIP≥1.00）篩選出差異代謝物。FC值為“肉桂”（RG）香氣成分含量/副產品黃片（HP）香氣成分含量采用0rigin 2018繪制主成分得分圖。

2 結果與分析

2.1 感官審評特征

根據GB/T 18745—2006《地理標志產品武夷巖茶》，特級肉桂正茶香氣品質特征濃郁持久，似有乳香或蜜桃香、“肉桂”（RG）香氣成分含量/副產品黃片（HP）香氣成分含量桂皮香；一級香氣品質特征清高幽長；二級品質特征清香。感官審評結果表明“肉桂”（RG）濃郁持久、花果香、桂皮香明顯；副產品黃片（HP）清香。試驗樣品“肉桂”（RG）品質特點符合特級標準，副產品黃片（HP）符合二級標準。香氣特征上，“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）明顯不同，具有獨特品質。

2.2 武夷巖茶“肉桂”（RG）、副產品黃片（HP）香氣成分分析

2.2.1 香氣成分PCA、OPLS-DA分析

香氣成分PCA、OPLS-DA主成分得分如圖1和圖2所示。

圖1 得分圖（PCA）Fig.1Score plot（PCA）

應用GC-MS檢測武夷巖茶“肉桂”（RG）、副產品黃片（HP）的揮發性成分，以檢測的揮發性成分峰面積值為指標進行PCA（圖1）、OPLS-DA 分析（圖2），累計解釋變量為90.20%，發現“肉桂”（RG）與副產品黃片（HP）各聚成一簇，區分顯著，說明“肉桂”（RG）與副產品黃片（HP）的揮發性物質存在明顯差異。

圖2 得分圖（OPLS-DA）Fig.2Score plot（OPLS-DA）

2.2.2 香氣成分分析

“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）香氣成分含量如表1所示。

由表1可知，“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）樣品中共檢出揮發性成分79種，其中醇類12種、酚類1種、含氮類12種、內酯類2種、醛類7種、碳氫類23種、酮類11種、雜氧類1種、酯類10種。“肉桂”（RG）樣品中檢出揮發性成分79種；副產品黃片（HP）78種，鄰二甲苯未檢出。“肉桂”（RG）香氣物質吲哚、苯乙腈、2-苯乙醇、二氫芳樟醇、苯乙醛、苯甲醇、茉莉內酯、十五烷、苯甲醛、順-3-己烯己酸酯、辛酸乙酯、α-法呢烯、2-乙酰基吡咯、順-β-法呢烯、糠醛、水楊酸甲酯、反式-橙花叔醇含量較高。副產品黃片（HP）吲哚、苯乙腈、2-苯乙醇、二氫芳樟醇、α-法呢烯、苯乙醛、苯甲醇、茉莉內酯、十五烷、順-β-法呢烯、順-3-己烯己酸酯、辛酸乙酯、反式-橙花叔醇、苯甲醛、2-乙酰基吡咯、糠醛、水楊酸甲酯含量較高。

表1 “肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）香氣成分含量Table 1 The content of aroma components in“rougui”（RG）and its byproduct old leaves（HP）

續表1 “肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）香氣成分含量Continue table 1 The content of aroma components in“rougui”（RG）and its byproduct old leaves（HP）

12種醇類物質中，“肉桂”（RG）10種物質含量高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有葉醇、α-松油醇、戊烯醇、香葉醇、苯甲醇。副產品黃片（HP）反式-橙花叔醇、植物醇含量高于“肉桂”（RG）。酚類物質檢測出1種，“肉桂”（RG）2-萘酚含量高于副產品黃片（HP）。12 種含氮類物質中，“肉桂”（RG）11 種物質含量高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有2-乙基-5-甲基吡嗪、N-乙基琥珀酰亞胺、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、甲基吡嗪。副產品黃片（HP）1，2-二氫-3H-1，2，4-三唑-3-酮高于“肉桂”（RG）。共

檢測出2種內脂類香氣物質，“肉桂”（RG）茉莉內酯高于副產品黃片（HP），副產品黃片（HP）二氫獼猴桃內酯高于“肉桂”（RG）。醛類物質共檢測出7種香氣成分，“肉桂”（RG）7種香氣成分均高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有己醛、藏紅花醛、苯甲醛、2-甲基丁醛。碳氫類物質共檢測出23種，“肉桂”（RG）7種香氣成分高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有鄰二甲苯、檸檬烯、1-甲基-3-（1-甲基乙基）-苯、1，2-二氫-1，1，6-三甲基-萘、β-蒎烯；副產品黃片（HP）7種香氣成分高于“肉桂”（RG），差異倍數較大的有α-法尼烯、順-β-法呢烯。酮類物質共檢測出11種，“肉桂”（RG）9種香氣成分高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有2-庚酮、3-甲基苯乙酮、苯乙酮、4-甲基-3-戊烯-2-酮、順-茉莉酮；副產品黃片（HP）2種香氣成分高于“肉桂”（RG），具體為植物酮、甲基異己烯基酮。雜氧類物質檢測出1種，“肉桂”（RG）2-乙酰基呋喃含量高于副產品黃片（HP）。酯類物質共檢測出10種，“肉桂”（RG）9種香氣成分高于副產品黃片（HP），差異倍數較大的有乙酸芐酯、水楊酸甲酯、乙酸甲酰酯、松油烯4-乙酸酯、苯甲酸異丁酯、苯甲酸甲酯；副產品黃片（HP）棕櫚酸甲酯高于“肉桂”（RG）。副產品黃片（HP）和“肉桂”（RG）香氣成分存在明顯差異。

2.2.3“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）香氣成分差異

RG與HP香氣成分顯著差異化合物如表2所示。

表2 香氣成分顯著差異化合物Table 2 Significant difference compounds of aroma components

統計分析發現，“肉桂”（RG）、副產品黃片（HP）香氣成分共存在18個顯著代謝物（VIP>1.00，FC>1.50或<0.67，p<0.05）。“肉桂”（RG）16 個代謝物顯著高于副產品黃片（HP）（VIP>1.00，FC>1.50，p<0.05），具體物質為香葉醇、2，5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、藏紅花醛、己醛、苯甲醛、苯乙醛、鄰二甲苯、2-庚酮、3-甲基苯乙酮、苯甲酸異丁酯、乙酸芐酯、水楊酸甲酯。感官審評結果表明“肉桂”（RG）香氣花果香明顯，可能是因為具有較高含量的花香或果香物質，如香葉醇、藏紅花醛、3-甲基苯乙酮、苯甲酸異丁酯、乙酸芐酯。己醛具有青草氣及蘋果香，苯甲醛具有杏仁氣味，鄰二甲苯芳香氣味，水楊酸甲酯具有冬青油香。“肉桂”（RG）2，5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪含量高于副產品黃片（HP），具有烘焙香，是游離氨基酸，特別是茶氨酸與其它還原糖參與的美拉德反應會產生大量美拉德反應香氣物質[20-21]。李濤等[15]研究表明隨嫩度降低，氨基酸含量表現為逐漸降低的趨勢。可能由于“肉桂”（RG）氨基酸含量高于副產品黃片（HP），因此美拉德反應后形成更多的具有烘焙香物質。副產品黃片（HP）中2個代謝物顯著高于副產品黃片（HP）（VIP>1.00，FC<0.67，p<0.05），具體物質為 β-紅沒藥烯和α-法呢烯。感官審評結果表明副產品黃片（HP）香氣清花香，可能是因為具有青草香及萜香的α-法呢烯顯著高于“肉桂”（RG），并且具有花香或果香的物質含量低于“肉桂”（RG）。

3 結論

以武夷巖茶“肉桂”為試驗對象，研究“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）感官品質、香氣成分的差異。結果表明：通過感官審評發現副產品黃片（HP）香氣為清香；“肉桂”（RG）香氣馥郁持久、具有明顯的花果香、桂皮香。共鑒定出的79種成分，其中醇類12種、酚類1種、含氮類12種、內酯類2種、醛類7種、碳氫類23種、酮類11種、雜氧類1種、酯類10種。香氣成分顯著差異化合物共18種，“肉桂”（RG）16個香氣成分含量高于副產品黃片（HP），副產品黃片（HP）2個香氣成分含量高于“肉桂”（RG）。“肉桂”（RG）具有花香、果香的香氣成分，香葉醇、藏紅花醛、3-甲基苯乙酮、苯甲酸異丁酯、乙酸芐酯含量顯著高于副產品黃片（HP）。副產品黃片（HP）具有青草香的α-法呢烯顯著高于“肉桂”（RG）。該研究結果可為武夷巖茶“肉桂”（RG）與其副產品黃片（HP）的分類鑒別和風味品質評價提供參考。