GC-MS結(jié)合ROAV分析評(píng)價(jià)加工工藝對(duì)藤茶香氣成分的影響

張錦程 余 佶 麻成金 姚茂君 吳竹青

(1. 食藥兩用資源研究與高值化利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 吉首 416000；2. 吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 吉首 416000)

藤茶，亦稱甘露茶、莓茶、雪茶等，為小葉種顯齒蛇葡萄[Ampelopsisgrossedentata(Hand.-Mazz.)W.T.Wan]的嫩莖葉參照茶葉制作工藝加工而成。研究[1-3]表明，藤茶富含黃酮類化合物、氨基酸、多糖、礦物質(zhì)等多種成分，特別含有γ-氨基丁酸和蛋氨酸等氨基酸，其45%的黃酮類化合物中，主要功效成分二氫楊梅素占到約58%，具有抗氧化、護(hù)肝、提神醒腦、抗疲勞、助消化等作用。藤茶功能突出，相較于咖啡因含量高使兒童、孕婦不宜飲用的茶葉而言，藤茶老少皆宜，在適飲性方面更加廣泛，同時(shí)在保健功效上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

目前，湖南、貴州等地藤茶產(chǎn)品主要采用傳統(tǒng)制作工藝進(jìn)行加工，其操作工序主要包括采摘、萎凋、炒青、揉捻、堆放攤涼、烘干等[4]。茶產(chǎn)品的加工工藝從根本上影響著茶的感官品質(zhì)，是茶產(chǎn)品特征香氣形成的重要環(huán)節(jié)，藤茶鮮葉和茶葉相比青草味更重，且藤茶香氣前體物質(zhì)含量偏低或前體物質(zhì)向香氣轉(zhuǎn)化能力有限[5]。為此，藤茶制作時(shí)，恰當(dāng)工藝的選擇是提高藤茶風(fēng)味品質(zhì)的重要因素，借鑒綠茶、紅茶和黑茶等加工工藝的優(yōu)點(diǎn)，尤其是紅茶和黑茶加工中的發(fā)酵工序[6-8]，可能有助于提升藤茶的風(fēng)味品質(zhì)，目前暫無(wú)這方面的比較研究。

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)和頂空固相微萃取(HS-SPME)已被廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味成分研究，對(duì)紅茶、綠茶、白茶等六大類茶產(chǎn)品香氣成分分析亦有較多報(bào)道[9-12]。研究擬采用HS-SPME/GC-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合相對(duì)氣味活度值(ROAV)，對(duì)采用傳統(tǒng)加工工藝、綠茶加工工藝、紅茶加工工藝、黑茶加工工藝4種不同工藝加工的藤茶的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，比較不同加工工藝對(duì)藤茶香氣成分的影響，旨在為優(yōu)質(zhì)藤茶的生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

顯齒蛇葡萄鮮莖葉：湖南湘西玉龍生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司雪茶種植基地。

1.2 儀器與設(shè)備

數(shù)字恒溫水浴鍋：HH-S2型，金壇市成輝儀器廠；

電子天平：FA2004型，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；

紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV-2450型，島津儀器(蘇州)有限公司；

電熱恒溫干燥箱：GZX-0246MBE型，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：7890A-5975C型，美國(guó)Agilent公司；

固相微萃取裝置：PC-420D型，美國(guó)Corning公司。

1.3 茶樣制備

為了評(píng)價(jià)不同加工工藝對(duì)藤茶香氣成分的影響，采用傳統(tǒng)加工工藝、紅茶加工工藝、綠茶加工工藝、黑茶加工工藝4種不同的工藝對(duì)顯齒蛇葡萄鮮葉進(jìn)行加工，得到4種不同的藤茶樣品，具體工藝流程如下：

傳統(tǒng)加工工藝：采摘→挑選→攤放(萎凋)→炒青→揉捻→堆放攤涼→烘干→包裝→產(chǎn)品

紅茶加工工藝：原料采摘→萎凋→揉捻→發(fā)酵→烘焙→攤涼→復(fù)焙→包裝→產(chǎn)品

綠茶加工工藝：原料采摘→萎凋→炒青→揉捻→干燥→包裝→產(chǎn)品

黑茶加工工藝：原料采摘→殺青→初揉→渥堆→復(fù)揉→烘焙→黑毛茶→篩分→拼堆→壓制→干燥→包裝→磚茶產(chǎn)品

同時(shí)，采用直接自然干燥法得到顯齒蛇葡萄鮮葉的干制品，作為對(duì)照樣品。

1.4 香氣成分分析方法

1.4.1 固相微萃取 采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS Stable Flex固相微萃取頭。在15 mL頂空進(jìn)樣瓶中加入0.5 g藤茶粉樣，55 ℃恒溫平衡20 min，取出，加入轉(zhuǎn)子，置于固相微萃取裝置上，設(shè)置轉(zhuǎn)速60 r/min，選擇萃取溫度60 ℃，平衡10 min；而后插入經(jīng)老化的SPME萃取頭，吸附1 h后取出SPME吸附針，手動(dòng)插入GC進(jìn)樣口，后在250 ℃進(jìn)樣口解吸5 min后進(jìn)行GC-MS檢測(cè)。

1.4.2 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法

(1)色譜條件：氦氣為載氣，HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 m× 250 μm×0.25 μm)，模式為恒流，柱流速1.0 mL/min；升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?0 ℃，保持5 min，以速度3 ℃/min升至210 ℃，保持3 min，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持2 min，進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比5∶1。

(2)質(zhì)譜條件：采用全掃描模式采集信號(hào)，電離源為EI，電離能量70 eV，接口溫度250 ℃，離子源溫度250 ℃，四極桿溫度150 ℃，掃描質(zhì)量范圍30～500 amu。

1.5 藤茶揮發(fā)性香氣成分ROAV值計(jì)算與評(píng)價(jià)

采用相對(duì)氣味活度值(ROAV)評(píng)價(jià)檢出揮發(fā)性成分對(duì)藤茶樣品香氣體系的貢獻(xiàn)度[13-15]。ROAV值計(jì)算公式為：

Vi=(Ci/Cmax)×(Tmax/Ti)×100，

(1)

式中：

Vi——ROAV值；

Ci——藤茶某一香氣組分的相對(duì)百分含量，%；

Cmax——藤茶香氣體系中貢獻(xiàn)最大組分的相對(duì)百分含量，%；

Ti——該組分的香氣閾值；

Tmax——藤茶香氣體系中貢獻(xiàn)最大組分的香氣閾值。

藤茶中所有揮發(fā)性成分ROAV值≤100，對(duì)于某一種確定組分，ROAV值越大，則該物質(zhì)對(duì)藤茶香氣體系貢獻(xiàn)度越大。ROAV值≥1的化合物為關(guān)鍵香氣成分，0.01≤ROAV值<1.00為修飾香氣成分，ROAV值<0.01 為潛在香氣成分。

1.6 數(shù)據(jù)分析

將GC-MS檢出的未知化合物譜圖與NIST Library數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，將匹配度>80%的化合物作為暫定目標(biāo)成分，采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量；SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工工藝藤茶揮發(fā)性香氣成分

按照傳統(tǒng)加工工藝、紅茶加工工藝、綠茶加工工藝、黑茶加工工藝等工藝制作藤茶，然后運(yùn)用HS-SPME/GC-MS檢測(cè)揮發(fā)性香氣成分，結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

從表1和表2可看出，5組樣品共檢測(cè)出37種揮發(fā)性香氣成分，主要為醇、醛、酮類化合物。對(duì)照、傳統(tǒng)工藝、紅茶工藝、綠茶工藝、黑茶工藝5種樣品中具有香氣的化合物分別為13，23，24，26，15種，累計(jì)占峰總面積的62.963%，50.508%，67.240%，56.230%，55.972%。1-辛烯-3-醇、苯甲醇、反式-2-己烯醛、苯乙醛、β-紫羅蘭酮、水楊酸甲酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯7種物質(zhì)為各工藝組藤茶共有組分，呈愉快的花香、果香。不同工藝組藤茶的揮發(fā)性香氣物質(zhì)較對(duì)照組均有一定程度的提升，且出現(xiàn)了獨(dú)有的特征香氣。

紅茶工藝組藤茶的芳樟醇含量顯著高于其他工藝組，其他含量較高的成分還有反式-2-己烯醛、2-甲基丁醛等，均表現(xiàn)出使人愉快的葉香、果香；綠茶工藝組藤茶出現(xiàn)了萜品油烯、檸檬醛兩種具有檸檬清香的揮發(fā)性成分，構(gòu)成了綠茶工藝所制藤茶的特殊香氣；黑茶工藝組藤茶揮發(fā)性成分相對(duì)較少，占比較大的香氣成分為2-乙基己醇、(E,E)-2,4-庚二烯醛、反式-2-己烯醛，表現(xiàn)出較自然干燥組藤茶更好的葉香、花香。

2.2 藤茶揮發(fā)香氣成分ROAV值及評(píng)價(jià)

關(guān)鍵香氣成分決定一個(gè)香氣體系的大部分風(fēng)味，而修飾香氣成分同樣對(duì)香氣品質(zhì)有一定的貢獻(xiàn)，促進(jìn)不同工藝所制藤茶香氣差異的形成，潛在性香氣成分由于對(duì)香氣體系貢獻(xiàn)度小，不作深入分析評(píng)價(jià)。

由表3可知，在傳統(tǒng)工藝、紅茶工藝、綠茶工藝、黑茶工藝4組藤茶樣品共有的7種香氣成分中(β-紫羅蘭酮、1-辛烯-3-醇、苯甲醇、反式-2-己烯醛、苯乙醛、水楊酸甲酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯),只有β-紫羅蘭酮和1-辛烯-3-醇的ROAV大于1，為共有的關(guān)鍵香氣組分，尤其是β-紫羅蘭酮是所有藤茶樣品中貢獻(xiàn)度最大的關(guān)鍵香氣成分，呈現(xiàn)出令人愉悅的花香、紫羅蘭香[16-17]，可能對(duì)藤茶獨(dú)特風(fēng)味品質(zhì)的形成有較大貢獻(xiàn)。

由于各組藤茶制作工藝條件不同，其關(guān)鍵香氣成分存在差異。傳統(tǒng)工藝組藤茶關(guān)鍵香氣成分有β-紫羅蘭酮、癸醛、壬醛、1-辛烯-3-醇4種，ROAV值分別為100.000，12.600，2.438，3.430，另有12種修飾香氣成分，香氣總體呈較濃郁的花香和果香。紅茶工藝組藤茶關(guān)鍵性香氣成分有β-紫羅蘭酮、2-甲基丁醛、反式-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、苯乙醛、芳樟醇6種，ROAV值分別為100.000，9.404，6.673，2.494，1.461，1.334，另有9種修飾香氣成分，總體呈較濃郁花香、果香及一部分黃瓜香，其中芳樟醇在紅茶工藝組中為特有的關(guān)鍵香氣成分，呈獨(dú)特的鈴蘭香氣，為紅茶中標(biāo)志性的香氣成分[8-9]。綠茶工藝組藤茶中關(guān)鍵香氣成分有β-紫羅蘭酮、2-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇、苯乙醛、壬醛、正己醛6種，ROAV值分別為100.000，10.049，4.746，1.815，1.726，1.370，另有9種修飾香氣成分，總體呈較為濃郁的果香、花香及一部分青草香。黑茶工藝組藤茶中關(guān)鍵香氣成分有β-紫羅蘭酮、反式-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、壬醛4種，ROAV值分別為100.000，6.010，1.669，1.143，修飾香氣成分有7種，整體呈現(xiàn)稍淡的果香、花香。值得注意的是，紅茶工藝和黑茶工藝兩種藤茶樣品中均出現(xiàn)了貢獻(xiàn)度較高的關(guān)鍵香氣成分反式-2-壬烯醛，香氣風(fēng)味較為醇厚，可能與發(fā)酵、渥堆工序有關(guān)。

通過(guò)對(duì)4種工藝制作藤茶香氣成分的比較，可以看出，傳統(tǒng)工藝組藤茶與紅茶工藝組、綠茶工藝組藤茶在香氣表現(xiàn)水平上(關(guān)鍵香氣成分、修飾香氣成分的種類及貢獻(xiàn)度等)相差不大，而黑茶工藝組藤茶的香氣表現(xiàn)稍遜。紅茶工藝組、黑茶工藝組藤茶共同出現(xiàn)對(duì)香氣體系影響較大的關(guān)鍵香氣成分反式-2-壬烯醛，尤其是紅茶工藝組藤茶關(guān)鍵性香氣成分中出現(xiàn)了紅茶的標(biāo)志性香氣成分芳樟醇，可能與采用了發(fā)酵、渥堆工序有關(guān)[18-19]，使藤茶具備了紅茶等發(fā)酵茶的優(yōu)秀香氣，發(fā)酵工序可考慮作為藤茶制作的優(yōu)選關(guān)鍵工序之一。

3 結(jié)論

(1)試驗(yàn)根據(jù)藤茶傳統(tǒng)制作工藝，同時(shí)借鑒紅茶、綠茶、黑茶等成熟工藝，制作藤茶樣品，以直接自然干燥顯齒蛇葡萄葉作為對(duì)照樣品。通過(guò)頂空固相微萃取和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析揮發(fā)性香氣成分，共鑒定出37種化合物，以醇、醛、酮類物質(zhì)為主，其他為烯烴類、酯類、內(nèi)酯類、烷烴類等物質(zhì)。1-辛烯-3-醇、苯甲醇、反式-2-己烯醛、苯乙醛、β-紫羅蘭酮、水楊酸甲酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯7種物質(zhì)為4種藤茶樣品的共有揮發(fā)性香氣成分。

表1 藤茶揮發(fā)性香氣成分及感官特征Table 1 Volatile aroma components and sensory characteristics of Ampelopsis grossedentata tea

表2 藤茶揮發(fā)性香氣成分種類的統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Statistics results of volatile aroma components in Ampelopsis grossedentata tea

表3 藤茶香氣閾值和ROAV值Table 3 The threshold value and ROAV of volatile aroma in Ampelopsis grossedentata tea

(2)采用相對(duì)氣味活度值進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，在傳統(tǒng)加工工藝、紅茶加工工藝、綠茶加工工藝、黑茶加工工藝4種藤茶樣品共有的香氣成分中，只有1-辛烯-3-醇和β-紫羅蘭酮的相對(duì)氣味活度值大于1，為共有的關(guān)鍵香氣組分，尤其是β-紫羅蘭酮是所有藤茶樣品中貢獻(xiàn)度最大的關(guān)鍵香氣成分，呈現(xiàn)令人愉悅的花香、紫羅蘭香，可能對(duì)藤茶獨(dú)特風(fēng)味的形成有較大貢獻(xiàn)。

(3)由于各組藤茶制作工藝條件不同，其關(guān)鍵香氣成分存在差異。紅茶工藝組藤茶關(guān)鍵性香氣成分中出現(xiàn)了紅茶的標(biāo)志性香氣成分芳樟醇及反式-2-壬烯醛，這可能與采用發(fā)酵工序有關(guān)，使藤茶具備了紅茶等發(fā)酵茶的優(yōu)良香氣，發(fā)酵工序可考慮作為藤茶制作的優(yōu)選工序之一，工藝條件參數(shù)優(yōu)化有待進(jìn)一步的深入研究。