不同品種控制技術在普洱茶中的香氣成分分析

香氣是茶葉品質最重要的參數之一。日本山西貞真博士將茶葉香氣比作“茶葉品質的命運”。烏龍茶以其天然花果香聞名于世,香精油含量甚至高于鮮花。但其香精的調配和產品開發(fā)上,卻未見有與茶葉香氣相近的產品,究其原因就是無法確定哪些是主香成分、助香成分。在目前香氣的研究中,戴素賢用主成分法研究認為,不同茶種香型不一樣,并且各香型茶皆有較為突出的賦香物質存在,萜烯醇類為其主要的賦香物質;肉桂香的主要賦香成分為橙花叔醇、吲哚、植醇、芳樟醇及其氧化物;玉蘭香的主要賦香成分法呢醇、植醇、吲哚。苗愛清等研究認為,檸檬烯、吲哚、3-己烯醇苯酯是白葉單樅茶的特征香氣;6-甲基-5-庚烯-2-酮、法尼烯、橙花叔醇、植醇、(順)-己酸-3-己烯酯、(順)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯是黃金桂的特征香氣;法尼烯是翠玉的特征香氣;1-庚醇、芳樟醇氧化物Ⅲ是金萱的特征香氣。以上研究均以高含量香氣成分來確定主香物質,但實際上各種香氣成分呈味的閾值不同,僅以高含量來確定特征成分是欠科學的。固相微萃取(SPME)具有方便快捷,靈敏度高,選擇性與重現性好,能較真實地反映樣品特別是活體樣品的揮發(fā)性風味組成,目前已廣泛應用于食品香氣的分析研究中。在儀器檢測中,GC-MS是食品香味分析的首選,它在食品香味檢測中一直發(fā)揮著巨大的作用。但GC-MS只能給出食品香味成分的組成和含量,無法確定對食品香味起作用的一些關鍵香味化合物,氣相色譜嗅覺測定(GC-O)技術是解決這些問題的一種理想的方法,對確定香味化合物的香味強度和作用大小及鑒別特征香味化合物、香味活性化合物都非常有效。GC-O具有很廣泛的適用性,它在香精、香水的分析方面展示了強大的檢測功能。由于GC-O擁有一些GC-MS所沒有的優(yōu)點,因此受到了越來越多的重視,尤其是在食品風味分析方面。主要運用在:肉品、乳品、酒類、水果等方面,在茶葉中的應用僅見1篇綠茶和綠茶鮮汁飲料香氣的比較分析。本文采用HS-SPME提取烏龍茶香氣成分,并利用GC-MS/GC-Olfactometry對其香氣成分進行定性、定量和對比分析。1材料和方法1.1材料表面黃金桂、金萱、鐵觀音、白葉單樅茶4個品種的烏龍茶樣。1.2儀器、試藥和儀器美國Parafilm?M封口膜、自制改良頂空瓶(容積150mL的玻璃試驗瓶)、HH-2型可控數顯恒溫水浴鍋(金壇市江南儀器廠)、艾科浦ACDO-0005-U型高端純水系統(重慶艾科浦公司)、FA2004電子天平(上海精密科學儀器有限公司)、手動SPME進樣器和PDMS/DVB固相微萃取頭(美國Supelco公司)、6890N-5973氣質聯用儀(美國Agilent公司)、嗅味檢測儀Sniffer9000(瑞士Brechbühler公司)。1.3樣品的制備稱取茶樣10.00g,加入自制的改良萃取瓶,30mL沸水沖泡,四氟乙烯密閉瓶口后,立即放入60℃水浴鍋中平衡5min,然后插入裝有65μmPDMS/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60min后,取出后立即插入色譜儀進樣口中,解吸附3.5min,同時啟動儀器收集數據。每個樣品重復檢測3次。1.3.1gc-ms分析條件氣相色譜條件:采用HP-5MS彈性石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);進樣口溫度為250℃、ECD檢測器溫度為250℃;載氣為高純氦氣,純度>99.999%,流速1mL/min;柱溫起始為50℃,保持5min,以3℃/min升至210℃,保持3min,再以15℃/min升至230℃,不分流進樣。質譜條件:離子源EI,離子源溫度230℃,電子能量70eV,發(fā)射電流34.6μA,四極桿溫度150℃,轉接口溫度280℃,電子倍增器電壓350V,質量掃描范圍為35~400amu。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,并結合相關文獻核對,確定其化學成分,同時采用峰面積歸一化法定量,得到各組分的相對含量(組分峰面積占總峰面積的百分比);再結合保留時間、質譜、實際成分和保留指數等參數進一步確定部分組分。1.3.2gc-ms分析GC條件:采用DB-5彈性石英毛細管柱(30m×0.32mm×0.25μm);進樣口溫度為250℃、FID檢測器溫度為250℃;載氣為高純氦氣,純度>99.999%,流速1mL/min;升溫程序與GC-MS條件相同。Olfactometry條件:氣相色譜柱末端分流比為1︰1,GC與嗅味儀之間的加熱傳輸線80cm×25mm,溫度為150℃,最大輸出信號1V,空氣加濕器流速8.0mL/min。程序升溫條件和進樣口溫度與GC-MS分析相同。載氣為氮氣,流速為1mL/min。實驗由3個有經驗的感官評價員進行GC-O實驗,在實驗過程中至少有兩名感官評價員在同一嗅聞時間處能得到相同的感官描述,則將該記錄記入最終結果。感官評價員不僅要描述化合物的氣味性質,還要確定化合物的氣味強度。香氣強度用數值“0~4”表示,“0”表示未聞到,“1”表示該化合物香氣微弱,“2”表示該化合物香氣中等,“3”表示該化合物香氣較強,“4”表示該化合物香氣很強。2單茶的助香成分本實驗選取白葉單樅、鐵觀音、黃棪、金萱4個品種的烏龍茶樣進行了GC-MS分析,共檢出79個化合物,經GC-O,香氣強度大于2的化合物有30個(表1)。其中白葉單樅茶GC-MS檢出53個成分,呈味的有34個成分,香氣強度大于3的主要呈香成分是:芳樟醇及其氧化物Ⅰ2個化合物;大于2的成分是:順-3-己烯-1-醇、苯甲醛、β-香葉烯、香芹醇、檸檬烯、順-羅勒烯、α-萜品醇、水楊酸甲酯、香葉醇、水楊酸丙酯、己酸-順-3-己烯酯、β-紫羅酮、二氫獼猴桃內酯,共13個化合物。鐵觀音GC-MS檢出55個化合物,呈味的有34個成分,香氣強度大于3的主香成分是:芳樟醇、水楊酸甲酯、己酸-順-3-己烯酯和α-法尼烯4個化合物;香氣強度大于2的助香成分是:苯甲醛、苯乙醛、順-羅勒烯、芳樟醇氧化物Ⅰ、壬醛、苯乙醇、丁酸-順-3-己烯酯、異戊酸-順-3-己烯酯、香葉醇、吲哚、己酸-反-3-己烯酯、δ-杜松烯、橙花叔醇,共13個化合物。金萱GC-MS檢出51個化合物,呈味的有32個成分,香氣強度大于3的主香成分為吲哚;香氣強度大于2的助香成分是:芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇、3,7-二甲基-1,5,7-三辛烯-3-醇、水楊酸甲酯、香葉醇、己酸-順-3-己烯酯、己酸-反-3-己烯酯、順-茉莉酮、2,3-辛二酮、α-法尼烯、橙花叔醇,共11個化合物。黃金桂GC-MS檢出55個化合物,呈味的有36個成分,香氣強度大于3的主香成分是:芳樟醇氧化物Ⅰ、己酸-順-3-己烯酯和α-法尼烯3個化合物;香氣強度大于2的助香成分是:順-3-己烯-1-醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、3,7-二甲基-1,5,7-三辛烯-3-醇、苯乙醇、水楊酸甲酯、香葉醇、吲哚、己酸-反-3-己烯酯、順-茉莉酮、石竹烯、2,3-辛二酮、δ-杜松烯、橙花叔醇,共14個化合物。從4個茶樣的感官審評結果(表2)可以看出,白葉單樅茶的蜜香是以芳樟醇及其氧化物Ⅰ的甜玫瑰花香為主香,以青氣、杏仁、甜花香、刺激氣、檸檬、丁香、薄荷、甜果、木香、清新等助香物質一起綜合表現出來的;至于其足火的香味是何物質,仍未發(fā)現。在以往的SDE法研究中,高溫干燥處理,能使檸檬烯、芳樟醇及其氧化物Ⅰ、Ⅱ、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、α-萜品醇等物質增加,但這些成分的呈味并不顯示高火味。金萱清花香稍奶香是以吲哚為主香,吲哚在高濃度時表現出刺激氣味,在低濃度時表現出花香;以奶香、花香、柑橘、薄荷、甜果、果香為輔香。黃金桂以芳樟醇氧化物Ⅰ的淡花香、己酸-順-3-己烯酯、α-法尼烯的花香為主香,以青氣、花香、薄荷、刺激、柑橘、丁香、奶香、果香為輔香。鐵觀音以玫瑰花香、花香、薄荷為主香,以杏仁、甜香、花香、玫瑰花香、柔和花香、淡果香、甜果香、刺激、果香為輔香。3spme與gc/ms法SDE法由于提取溫度較高,提取時間長,提取過程中容易造成風味成分的變化,難以準確反映茶制品本身的風味組成,但由于測定時有內標,可以求得各個化合物的含量;而固相微萃取(SPME)是一種新的樣本采集技術,具有成本低、無需有機溶劑、所需樣品量少、靈敏度高、重現性好、操作簡單、方便快捷的特點,能較準確地反映樣品的風味組成。但SPME采集溫度較低,以往SDE法的內標物(癸酸乙酯),在此法中不能使用,故其定量方法上只能采用峰面積歸一法