金花藏茶渥堆加工過程中的揮發(fā)性風味分析及感官評定

夏 陳，何揚航,，鄧俊琳，向卓亞，謝慶玲，朱永清，陳 建，朱柏雨，劉 剛, ，施劉剛

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川成都 610066；2.四川師范大學生命科學學院，四川成都 610101；3.雅安市雅州恒泰茶業(yè)有限公司，四川雅安 625100）

雅安藏茶是一種深度發(fā)酵茶，產(chǎn)于四川雅安，屬于黑茶類，歷史悠久最早可追溯于唐宋時期的茶馬互市，被譽為藏族同胞的民生之茶。近年來，基于人們對茶葉保健作用認識的提高和對健康生活的追求，雅安藏茶產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。據(jù)報道，2020年雅安干毛茶產(chǎn)量10.5萬噸，全市茶園面積100萬畝，綜合產(chǎn)值超過190億元[1]。雅安藏茶是以1芽1葉～5葉的茶樹鮮葉為原料，經(jīng)殺青、揉捻、渥堆、干燥、精制、拼配、蒸壓等特定工藝制成的黑茶類產(chǎn)品。金花藏茶是在傳統(tǒng)雅安藏茶生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上增加“發(fā)花”工藝制作而成。香氣是決定茶葉感觀品質(zhì)的關(guān)鍵要素之一，其實質(zhì)為不同構(gòu)成以及不同濃度的揮發(fā)性化合物對人體嗅覺器官產(chǎn)生的一種特定感覺[2]。正因為其獨特的香型與風味，金花藏茶被越來越多消費者所接受喜愛。

在渥堆過程中，黑毛茶的內(nèi)含物質(zhì)在濕熱作用和微生物代謝共同影響下不斷地進行轉(zhuǎn)化，由此形成黑茶特有的香型風味。馬士成等[3]從六堡茶中鑒定出80種揮發(fā)性化合物，發(fā)現(xiàn)1-甲基萘、癸醛、β-紫羅蘭酮、壬醛是六堡茶中最主要的香氣特征化合物。張婷等[4]通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對康磚茶香氣成分進行分析，發(fā)現(xiàn)1,2,3-三甲氧基苯、二氫獼猴桃內(nèi)酯、2-乙基己醇、雪松醇和苯乙醛是含量最高的揮發(fā)性化合物。趙陽等[5]采用頂空固相微萃取結(jié)合GC/MS技術(shù)發(fā)現(xiàn)普洱茶中D-檸檬烯、己醛、α-松油醇、4-萜烯醇、脫氫芳樟醇、橙花叔醇等醇類物質(zhì)甲氧基苯類物質(zhì)隨貯藏時間延長而上升，1-辛烯-3-醇、順式芳樟醇氧化物、芳樟醇等隨貯藏時間延長而降低。目前，已有許多學者研究了黑茶的主要香氣成分，主要集中在普洱茶、安化黑茶、茯磚茶等，而四川黑茶的風味研究較少，對于藏茶渥堆過程中香氣成分的構(gòu)成及其動態(tài)變化尚未見報道。

本研究以金花藏茶黑毛茶、各階段渥堆料、成品為對象，采用頂空固相微萃取（HS-SPME）和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC/MS）對金花藏茶揮發(fā)性成分進行檢測分析，并結(jié)合感官評定，揭示以金花藏茶為代表的雅安藏茶揮發(fā)性物質(zhì)的構(gòu)成和轉(zhuǎn)化，旨在為藏茶香型風味的形成機制提供理論依據(jù)，也為藏茶加工和質(zhì)量控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雅安藏茶樣品 為特級金花藏茶，由雅安市雅州恒泰茶業(yè)有限公司提供，鮮葉材料為1芽1、2葉標準。

Agilent 7890B-5977B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀美國安捷倫公司；DZKW-4型電子恒溫水浴鍋北京中興偉業(yè)儀器有限公司；UPT-I-10T型優(yōu)普純水機 四川優(yōu)普超純科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 取樣方法 在金花藏茶制茶過程中，分別取初制黑毛茶（MC），渥堆發(fā)酵第一次翻堆7 d（S1）、第二次翻堆14 d（S2）、第三次翻堆23 d（S3）、第四次翻堆31 d（S4）、第五次翻堆45 d（S5），以及干燥后的金花藏茶成品76 d（S6）用于實驗。取渥堆樣時分別取茶堆上層、中間以及底層由表及里30～50 cm部分茶樣，每層選3個點各取200 g，混勻后-20 ℃低溫保存帶回實驗室。為保證取樣的一致性和實驗準確性，所有茶樣均為同一批次生產(chǎn)的茶葉。

1.2.2 氣相質(zhì)譜分析條件 參考趙陽等[5]的方法，略做修改，茶葉揮發(fā)性成分采用頂空固相微萃取（SPME）方法萃取。固相萃取頭老化10 min，精準稱取3 g已烘干粉碎過篩（60 ℃，80目篩）的茶粉樣品于頂空瓶中，在60 ℃水浴條件下平衡10 min，萃取吸附50 min，解吸附3 min，同時儀器收集數(shù)據(jù)。

升溫程序：進樣口溫度為240 ℃，ECD檢測器溫度為250 ℃；載氣為高純氦氣；流速1.0 mL/min；50 ℃保持5 min，以3 ℃/min升至180 ℃保持2 min，然后以10 ℃/min升至250 ℃保持3 min。

MS條件：EI電離能量為70 eV；質(zhì)量掃描范圍為50～600 amu；離子源溫度為230 ℃；四極桿溫度為150 ℃；質(zhì)譜傳輸線溫度為280 ℃。

通過質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫NIST17進行檢索匹配，結(jié)合化合物相關(guān)的質(zhì)譜資料和人工分析，對各個質(zhì)譜峰所代表的化合物進行確定，采用峰面積歸一化法計算各成分相對百分含量。

感官評價：參考GB/T 23776-2018茶葉感官審評方法，挑選8名專業(yè)茶葉品鑒人員對所有茶樣進行感官評定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 2021軟件繪圖，SPSS 26.0軟件進行單因素方差分析（ANOVA）和Duncan多重比較方法進行顯著性分析，P＜0.05表示差異具有顯著性，數(shù)據(jù)結(jié)果以均值±標準差表示（n=3）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生產(chǎn)階段金花藏茶中揮發(fā)性物質(zhì)組成和含量

通過SPME頂空固相萃取和GC/MS技術(shù)對金花藏茶7個生產(chǎn)階段茶樣中的香氣成分進行了檢測分析。通過譜庫檢索和相關(guān)文獻查詢共鑒定出80種香氣化合物，如表1所示，包括22種醇類、7種酮類、9種醛類、5種酯類、19種碳氫類、9種氧雜環(huán)類、3種酸以及6種其他類。

表1 金花藏茶渥堆加工過程中的香氣成分及其相對含量Table 1 Volatile component and relative contents detected in Ya'an Tibetan tea

續(xù)表 1

在黑毛茶（MC）中鑒定出32種揮發(fā)性化合物，其中相對物質(zhì)含量占比大于1%的化合物主要有2,3-丁二醇（25.6%）、乙酸（17.53%）、檸檬烯（8.46%）、2-癸烯-1-醇（4.85%）、2-癸烯-1-醇（4.85%）、2,5-二甲基環(huán)己醇（4.57%）；在渥堆7 d茶葉（S1）中鑒定出37種香氣成分，其中相對含量大于1%的物質(zhì)從高到低分別是檸檬烯（21.98%）、乙酸（19.89%）、疊氮2,2,4,6,6-五甲基庚烷（10.52%）、1-氟十二烷（6.86%）、8-羥基-2,2,8-三甲基癸-5,9-二烯-3-酮（3.41%）、反式芳樟醇（呋喃類）（3.25%）；在渥堆14 d材料（S2）中鑒定出21種揮發(fā)性化合物，主要有檸檬烯（85.44%）、疊氮2,2,4,6,6-五甲基庚烷（3.88%）、γ-松油 烯（2.34%）、（1α,2β,5α）-2-甲基-5-（1-甲基乙烯基）-環(huán)己烷-1-醇（1.1%）、反式芳樟醇（呋喃類）（0.58%）、反式芳樟醇氧化物（呋喃）（0.58%）；在渥堆23 d茶料（S3）中鑒定出43種香氣成分，主要有2,2,4,6,6-五甲基庚烷（34.56%）、檸檬烯（16.84%）、順-4-甲基環(huán)己醇（11.67%）、2-（5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基）丙烷（8.32%）、反式芳樟醇（呋喃類）（5.94%）、反式芳樟醇氧化物（呋喃）（5.94%）；在渥堆31 d（S4%）藏茶中鑒定出47種揮發(fā)性成分，主要有2,2,4,6,6-五甲基庚烷（25.48%）、2-（5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基）丙烷（19.49%）、檸檬烯（11.02%）、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（5.16%）、石竹烯（3.96%）、3a,4,8a-三甲基-7-亞甲基十氫-4,8-甲基亞唑烯（3.61%）；在渥堆46 d茶葉（S5）中鑒定出44種香氣物質(zhì)，主要為2-（5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基）丙烷（13.67%）、檸檬烯（10.36%）、反式芳樟醇（呋喃類）（8.53%）、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇（5.92%）、順反-環(huán)苜蓿烯（4%）、3a,4,8a-三甲基-7-亞甲基十氫-4,8-甲基亞唑烯（3.99%）；在金花藏茶成品（S6）中共檢測出19種香氣成分，主要有O-甲基-十一乙二醇（43.7%）、1-氟十二烷（15.02%）、8-羥基-2,2,8-三甲基癸-5,9-二烯-3-酮（11.27%）、檸檬烯（5.87%）、2-（5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基）丙烷（5.74%）、α-柏木烯（4.84%）。不同渥堆階段的金花藏茶香氣成分在構(gòu)成和含量上均存在較大差異。在發(fā)酵過程中，黑茶內(nèi)含物質(zhì)處于一種動態(tài)變化過程，而陳香、糯香、棗香風味是由于茶葉中的揮發(fā)性物質(zhì)不斷地轉(zhuǎn)化生成所生成的[6-7]。

2.2 金花藏茶渥堆加工過程中香氣的組成比例與分析

金花藏茶渥堆各階段茶葉中的揮發(fā)性成分可分為醇類、醛類、酮類、碳氫類、氧雜環(huán)類、酸類以及包含氨基酸、苯酚的其他類，其構(gòu)成比例如圖1所示。

圖1 金花藏茶渥堆發(fā)酵過程中香氣成分的變化情況Fig.1 Changes of aroma components of Jinhua Tibetan tea during pile fermentation

醇類是黑毛茶和藏茶成品中占比最高的香氣成分，其相對含量在MC和S1階段呈下降趨勢，在S3至S6階段回升。2,3-丁二醇是黑毛茶中含量最高的揮發(fā)性化合物，隨著渥堆的開始而完全消失，可能是因為作為小分子量的醇在發(fā)酵過程聚合轉(zhuǎn)化成了其他化合物。其他醇類化合物如2,5-二甲基環(huán)己醇、2-癸烯-1-醇、1,2,3-丁三醇、1-苯乙醇同樣僅出現(xiàn)在發(fā)酵前期，隨著發(fā)酵過程的進行而分解消失。在毛茶中芳樟醇及其氧化物相對含量為10.5%，在S3階段為13.8%，在成品藏茶中為1.96%。Du等[8-9]關(guān)于普洱茶香氣成分的研究顯示，芳樟醇及其氧化物約占（4.38%～8.12%），是普洱茶相對含量最高的醇類揮發(fā)性化合物，它與α-松油醇一起具有花香特征。

在各階段金花藏茶香氣成分中，醛類（0.6%～5%）和酯類（0.6%～2.72%）相對含量較低，烯醛化合物含量從0.4%漲至3.2%，顯著性增加（P＜0.05）。有關(guān)研究表明，黑茶的菌香與烯醛類有關(guān)[10]。在本研究中，S6與MC相比，醛類揮發(fā)性成分相對含量略有增加。在Ma等[11]關(guān)于黑茶香氣的研究顯示，酮類占比最高（25%～41%），其次是酯（15%～21%）和醇（7%～23%）。可能是因為香氣物質(zhì)提取手段不同，本實驗所用茶葉樣品未進行高溫水提處理，高溫溶液浸提對香氣成分影響較大[12]。

與黑毛茶相比，金花藏茶成品中酮類含量占比增長了10.17%。在關(guān)于青磚茶香氣成分的研究顯示，酮類化合物含量在加工過程中顯著性增加[13]，與本實驗結(jié)果相近。可以觀察到MC和S6中碳氫類化合物含量占比幾乎相同，但是在發(fā)酵過程變化程度很大，檸檬烯是含量最高的碳氫類化合物，在S2階段最高達到了85.5%，因其極易被氧化[14]，在S6階段只有5.9%。關(guān)于綠茶風味研究結(jié)果顯示[15]，檸檬烯相對含量約1%，而在發(fā)酵茶中達到27.7%[16]，白茶中D-檸檬烯為最主要的香氣化合物，占比達到

39.3%[17]。

各階段茶葉中，氧雜環(huán)類含量占（0.66%～5.5%）。有關(guān)研究表明，黑茶陳香與1,2,3-甲氧基苯等烷氧基苯類化合物相關(guān)[18]。表1結(jié)果顯示，1,2,3-甲氧基苯只存在于渥堆后期S4、S5、S6。此外，在發(fā)酵前期MC和S1中有23.1%與21.3%的酸類揮發(fā)性物質(zhì)，隨著發(fā)酵進行而消失。Zhang等[19]研究結(jié)果表明，在黑茶發(fā)酵前期存在一定量的壬酸、2-甲基丁酸，在發(fā)酵后期顯著性減少，與本研究結(jié)果相近。

2.3 感官評定

參考GB/T 23776-2018黑茶（散茶）品質(zhì)評分表對各階段渥堆階段金花藏茶進行評價，結(jié)果如表2所示。從黑毛茶MC到金花藏茶成品S6，茶葉外形顏色由暗綠色變?yōu)樽睾稚铚銡庥汕嗖菥G茶香氣變?yōu)榕疵紫恪椣恪㈥愊恪⒕悖兜烙煽酀優(yōu)榇己透侍穑瑴闪咙S變?yōu)榧t褐色，葉底由柔軟不勻變?yōu)槟蹌蛎髁痢７治鼋Y(jié)果顯示，茶葉顏色、湯色、滋味、葉底各方面在S5時期已達到黑茶高品質(zhì)水平，各項評價S5與S6無顯著性差異（P＞0.05），只有香氣方面S5與S6存在顯著性差異（P＜0.05）。結(jié)果表明只有經(jīng)過45 d的渥堆以及30 d陳化后的茶葉樣品（S6）才能形成濃厚醇香、菌香的黑茶香氣。

表2 金花藏茶渥堆過程中感官品質(zhì)的變化（分）Table 2 Changes in the organoleptic quality of Jinhua Tibetan tea during pile fermentation (scores)

3 結(jié)論與展望

利用頂空固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對金花藏茶渥堆加工各階段茶葉中的揮發(fā)性成分進行檢測分析，共鑒定出80種揮發(fā)性化合物，從黑毛茶到金花藏茶成品7個階段樣品分別鑒定出32、37、21、43、47、44、19種香氣化合物。在渥堆起始，茶葉中香氣含量占比依次為醇類、酸類、碳氫類和氧雜環(huán)類，在金花藏茶成品中，香氣含量占比依次為醇類、酮類、碳氫類和其他類。在渥堆加工過程中，醇、醛、酯、碳氫類相對含量均是先升后降，呈波動變化。2,3-丁二醇、2,5-二甲基環(huán)己醇、2-癸烯-1-醇、1,2,3-丁三醇等主要醇類物質(zhì)隨著發(fā)酵進行而消失。S2階段檢測出香氣成分種類最少，碳氫類占比最高，其中檸檬烯為含量最高化合物。隨著渥堆加工的進行，與金花藏茶花香氣味相關(guān)的芳樟醇及其氧化物與α-松油醇顯著減少，與藏茶陳香、糯香、棗香、菌香風味的1,2,3-甲氧基苯以及烯醛類化合物總含量顯著增加。感官評定結(jié)果顯示，只有經(jīng)過足夠時間的渥堆以及干燥后的金花藏茶才能在香氣、滋味等各方面達到優(yōu)秀品質(zhì)。

金花藏茶香氣成分極易受到外界條件影響，如茶葉濕度、茶堆溫度、毛茶材料等[20]，后續(xù)研究可針對不同條件進行探究，結(jié)合更高檢測精度的氣相質(zhì)譜技術(shù)與感官評價，深入解析金花藏茶風味的形成機制，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，為藏茶加工提供理論基礎(chǔ)和品質(zhì)保證。