郭嘉懿,雷 雨,鄭鵬程,段繼華,黃飛毅,董麗娟,李賽君 *,龔自明 *(1.湖南省茶葉研究所,湖南 長沙 10125;2.國家茶樹改良中心湖南分中心,湖南 長沙 10125;3.農(nóng)業(yè)部湖南茶樹及茶葉觀測試驗站,湖南 長沙 10125;.湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所,湖北 武漢 3006)
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茶樹新品系80-53-34制作工夫紅茶香氣分析
郭嘉懿1,2,3,雷 雨1,2,3,鄭鵬程4,段繼華1,2,3,黃飛毅1,2,3,董麗娟1,2,3,李賽君1,2,3 *,龔自明4 *
(1.湖南省茶葉研究所,湖南長沙410125;2.國家茶樹改良中心湖南分中心,湖南長沙410125;3.農(nóng)業(yè)部湖南茶樹及茶葉觀測試驗站,湖南長沙410125;4.湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所,湖北武漢430064)
摘 要:采用頂空固相微萃取-氣質聯(lián)用(H S-SP M E/G C- M S,solid phase microextraction-gas chro matography mass spectro metry)技術對茶樹新品系80-53-34工夫紅茶樣香氣成分進行分析,旨在探究該品系紅茶的香氣特征。試驗共檢測出72個組分,其中4個主要香氣物質為脫氫芳樟醇(18.51%)、芳樟醇及其氧化物(13.04%)、香葉醇(10.16%)、苯甲醛(7.93%);按化學物質類別分,有3類主要香氣成分:醇類(47.71%)、醛類(22.05%)和碳氫類化合物(12.49%)。分析結果表明,該紅茶的芳樟醇及其氧化、脫氫物總量多,O w uor (FI)風味指數(shù)中的香氣物質組成優(yōu)良,絕大多數(shù)香氣物質都具有令人愉悅的香氣特征,表明80-53-34制紅茶花果香高長,香氣好。
關鍵詞:紅茶;香氣成分
紅茶是國際茶葉消費的主流產(chǎn)品,國內紅茶消費的市場需求也在逐年增大[1,2]。目前,國內外消費者對高檔紅茶的需求由“濃、強、鮮”向“香高清飲”的方向轉變[3],選育適制高香紅茶的茶樹品種成為茶樹育種新方向。
茶葉香氣提取分析的方法主要有常壓水蒸氣法(SD E)、減壓蒸餾萃取法(V D E)、頂空吸附法(H A S)、超臨界二氧化碳萃取法(SF E)、減壓水蒸氣蒸餾法(SD R P)、過柱吸附法(T L A)、固相微萃?。⊿P M E)和頂空固相微萃?。℉ S -SP M E)等[4]。SP M E是在固相萃取技術上發(fā)展起來的一種微萃取分離技術,是一種集采樣、萃取、濃縮和進樣于一體的無溶劑樣品微萃取新技術。與固相萃取技術相比,固相微萃取操作更簡便,攜帶更方便,操作費用低廉;另外克服了固相萃取回收率低、吸附劑孔道易堵塞等缺點。因此已成為目前樣品前處理技術中應用最為廣泛的方法之一[5]。
茶樹新品系80-53-34是湖南省茶葉研究所1980年以湘波綠和四川古藺牛皮茶為親本,經(jīng)人工雜交選育出的具優(yōu)異品質的適制紅茶的新品系,所制紅茶湯色紅艷明亮、滋味濃厚、花果香高長,筆者選取該品系工夫紅茶樣品,采用H S-SP M E/ G C- M S方法進行分析,以期為其優(yōu)異的香氣感官品質提供理論依據(jù),并進一步明確其香氣特征。
1.1材料
2015年5月15日,在湖南省茶葉研究所實驗茶場,采一芽二葉嫩度的80-53-34鮮葉,按照傳統(tǒng)工夫紅茶工藝加工而成。
1.2主要試劑與儀器
手動SP M E進樣器,50/30μm D V B/C A R/ P D M S固相微萃取頭,美國Supeclo公司;7890 A氣相色譜儀,5975 C質譜儀,美國安捷倫科技有限公司。
1.3方法
1.3.1頂空固相微萃取法 本試驗參考王倩等[6]的研究方法,并加以改進:取3 g茶樣于50 m L頂空瓶中,加入沸水30 m L,用帶聚四氟乙烯墊底蓋子密閉瓶口,立即放入50℃的水浴鍋中平衡10 min,然后將SP M E手持器通過瓶蓋的橡皮墊插入到頂空瓶中,推出纖維頭,吸附50 min后,取出SP M E手持器并立即插入氣相色譜儀的進樣口中,解吸附3 min,同時啟動儀器收集數(shù)據(jù)。
1.3.2氣相色譜-質譜聯(lián)用條件 G C條件:安捷倫非極性D B - 5 M S(30 m×0.25 m m× 0.25μm)彈性石英毛細管柱。進樣口溫度為240℃,載氣為高純氦氣,流速1.0 m L·min- 1。柱溫程序:50℃保持5 min,以3℃·min- 1升至180℃并保持2 min,然后以10℃·min- 1升至250℃并保持3 min,總共60.33 min。M S條件:EI電離能量為70 e V;質量掃描范圍為50~450 a m u;離子源溫度為230℃;四極桿溫度為150℃,質譜傳輸線溫度為280℃。
1.3.3組分分析 根據(jù)NIS T 11. L譜庫,對得到的質譜圖進行串連檢索與人工分析。査閱相關質譜資料,對基峰、質核比及相對豐度等方面進行分析,各組分的相對含量通過峰面積歸一化法計算。
圖1 80-53-34工夫紅茶香氣的G C - M S總離子流量圖Fig.1 G C - M S graph on totalion - flow of aromatics in 80-53-34 black tea
2.1香氣物質
由表1可知,共檢出72種香氣物質,分為以下9類:醇類(47.71%)、醛類(22.05%)、碳氫類化合物(12.49%)、酯類(2.77%)、酮類(2.3%)、含硫化合物(1.99%)、雜氧類化合物(1.63%)、吡咯類及其衍生物(0.71%)和酚類(0.24%)。由此看出該紅茶的香氣主要物質類別為醇類、醛類和碳氫類化合物。
脫氫芳樟醇(18.51%)、芳樟醇及其氧化物(13.04%)、香葉醇(10.16%)、苯甲醛(7.93%)等4種物質共占香氣物質總量的49.64%。香葉醇屬于萜類物質,在春茶中含量最高、夏茶最低且具有玫瑰花香;苯甲醛具有苦杏仁香氣;脫氫芳樟醇有花香、并有辛香和薰衣草似的香調[7 - 8]。
表1 80-53-34工夫紅茶香氣組分分析Table 1 Categorization of aromatics of 80-53-34 black tea
續(xù)表
含量在2%以上的其他香氣成分有:2-甲基丁醛(2.87%)有獨特的可可和咖啡的香氣,甜的、微帶水果味的、堅果、麥芽、發(fā)酵香韻巧克力樣的風味[9];苯乙醛(2.23%)呈風信子型香氣,在茶葉萎凋和復火中增加并改善茶葉香氣;順、順-2,4-己二烯(3.91%);己醛(3.18%);順-氧化芳樟醇(2.91%)、反-氧化芳樟醇(4.13%)和芳樟醇(6%)都具有花果香[10]。以上7種物質共占香氣物質總量的25.23%。
其他含量較少且有一定代表性的物質有:1-辛烯-3-醇(0.15%),在臺灣烏龍茶中的含量較高[11];α-萜品醇(0.09%),呈似紫丁香的清香氣息且屬于萜類物質,與中國西南地區(qū)的茶種特征性有關[11];橙花醇(0.23%)具柔和的玫瑰香氣,持有新鮮的香韻,香氣優(yōu)于香葉醇[11]。
2.2香型特征
依據(jù)各個香氣成分的相對含量大小,排在前4位的為脫氫芳樟醇(18.51%)、芳樟醇及其氧化物(13.04%)、香葉醇(10.16%)和苯甲醛(7.93%)。其中脫氫芳樟醇為80-53-34工夫紅茶含量最多的香氣成分,屬于脂肪族醇類并具有花香等良好香氣特征。
根據(jù)竹尾忠一的研究[8],紅茶香氣可分為3種類型:芳樟醇及其氧化產(chǎn)物占優(yōu)勢型、香葉醇占優(yōu)勢型和中間型。新品系80-53-34的芳樟醇及其氧化物占香氣物質總量的13.04%,香葉醇占總量的10.16%,二者比例相當,其香型與中阿雜交的大吉嶺、云南紅茶屬于同一類,均為中間型。
萜烯指數(shù)[即芳樟醇及其氧化物/(芳樟醇及其氧化物+香葉醇)]與茶樹品種(系)密切相關,阿薩姆變種接近1,而中國變種的栽培品種較低,阿薩姆變種與中國變種的雜交種處于中間型[15]。根據(jù)王華夫[16]、李家賢等[17]的研究結果,云南紅茶的萜烯指數(shù)均為0.66。80-53-34的萜烯指數(shù)為0.56,與云南紅茶指數(shù)相近,故也屬于中間型。
2.3O w uor風味指數(shù)(FI)
O w uor風味指數(shù)(FI)是O w uor針對世界主產(chǎn)茶國家紅茶香氣化合物分類的指標。它將那些濃度過高會產(chǎn)生不良香氣(如青草氣)的化合物分為第1組(即公式的分母部分),將為紅茶帶來甜花香的揮發(fā)性物質作為第2組(即公式的分子部分)。風味指數(shù)等于第2組與第1組的峰面積之比,F(xiàn)I可以反映茶葉的香型,F(xiàn)I指數(shù)越大,紅茶香氣品質越好[8]。
FI =(苯甲醛+苯乙醛+芳樟醇及其氧化物+水楊酸甲酯+香葉醇+香葉酸+苯甲醇+β-紫羅酮)/(己醛+ 1-戊烯-3-醇+順-3-己烯醛+反-2-己烯醛+順-2-戊烯醇+順-3-己烯醇+反-2-己烯醇+戊醇+正己醇+ 2,4-庚二烯醛)
馮林[18]等利用固相微萃取和氣相色譜-質譜對比分析了2個典型肯尼亞紅碎茶和我國的5個典型傳統(tǒng)工夫紅茶的香氣成分,參照O w uor香氣指數(shù)(FI),得出我國5個工夫紅茶樣FI均高出2個肯尼亞紅碎茶的結果并認為5個工夫紅茶香型較好,與實際茶葉審評中審評結果一致。趙和濤[19]以施無機肥與有機肥的祁門紅茶為材料,研究茶園施肥與FI的關系,發(fā)現(xiàn)施有機肥所制工夫紅茶的FI高達8.52并在感官上呈現(xiàn)“祁門香”特征。這說明FI可以作為評價紅茶香氣品質的一個指標,F(xiàn)I越大說明紅茶品質越好。
根據(jù)表中各個香氣物質的相對含量結果可以算出80-53-34的FI為17.24,且該指數(shù)的分母中只有一個物質(己醛)被檢測出來而其他不良香氣物質均未被檢出;分子中只有香葉酸未被檢測出來,其他的7個物質(苯甲醛、苯乙醛、芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、香葉醇、苯甲醇和β-紫羅酮)都被檢出且多數(shù)組分為甜花香型。由此看出,該紅茶的香氣指數(shù)組成較優(yōu)且可能具有與甜花香類似的香氣風格。多批次對新品系80-53-34所制紅茶進行感官審評,品質好,尤其是香氣特點突出,花果香高長(見表2)。
綜上所述,新品系80-53-34紅茶共被檢出72種香氣物質,以醇類、醛類和碳氫化合物類3大類物質為主,其中脫氫芳樟醇(18.51%)、香葉醇(10.16%)、苯甲醛(7.93%)、芳樟醇氧化物(7.04%)等4種物質共占所有香氣物質的43.64%。
新品系80-53-34所制紅茶樣中芳樟醇及其氧化、脫氫產(chǎn)物所占比例大,而該類物質是廣東烏龍茶良好花香的主要構成物質[11 - 14],作為80-53-34中含量最高的脫氫芳樟醇在已報道的紅茶香氣中鮮有發(fā)現(xiàn)[16 - 17,20 - 21],故可推測其可能是構成80-53-34花果香型的特征物質之一。同時80-53-34 O w uor風味指數(shù)組成物質優(yōu),無論是香氣主要物質還是其他少數(shù)香氣成分均具有良好的花香,據(jù)此初步推斷該品系制作紅茶香氣品質好。且與云南紅茶品種來源相近,均來自中阿雜交種,故推測其具有中阿雜交的大吉嶺、云南紅茶的風味特征。筆者下一步將對80-53-34與英紅9號、阿薩姆紅茶、滇紅、烏瓦紅茶進行對比研究,為其優(yōu)異的品質特征提供更豐富的理論依據(jù)。
表2 80-53-34紅茶感官審評表Table 2 Sensory evaluation on 80-53-34 black tea
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Aroma of Congfu Black Tea M ade from New 80-53-34 Variety
G U O Jia-yi1,2,3,L EI Y u1,2,3,Z H E N G Peng-cheng4,D U A N Ji-hua1,2,3,H U A N G Fei-yi1,2,3,D O N G Li-juan1,2,3,LI Sai-jun1,2,3 *,G O N G Zi-ming4 *
(1. Tea Research Institute,Hunan Academy of Agriculture Sciences,Hunan,Changsha 410125,China;2. National Center for Tea Improvement,Hunan Branch,Hunan,Changsha 410125,China;3. Hunan Observation and Experiment Station of Tea Plant and Tea Processing,Ministry of
Agriculture,P. R. China,Hunan,Changsha 410125,China;4.Instituteof Fruit and Tea,Hubei Academy of Agriculture Sciences,Hubei,W uhan 430064,China)
Abstract:Aro matic co m position of the black tea made fro m the leaves of a new variety of Camelliasinensis,80-53-34,was determined using the solid phase micro-extraction-gas chro matography mass spectro metry(H S-SP M E/G CM S). The analysis detected 72 aro matic co m pounds,including dehydrogenated linalool(18.51%),linalool and its oxide(13.04%),geraniol(10.16%),and benzaldehyde(7.93%). Chemically,they were mainly alcohols (47.71%),aldehydes(22.05%),and hydrocarbons(12.49%). Overall,the flavor index of the co m ponents in the black tea were excellent,the contents oflinalool,its oxides,and dehydrogenated substances were high,and m ost of the co m pounds carried pleasant aro ma. Consequently,the black tea made fro m 80-53-34 was considered highly desirable.
Key words:black tea;aro matic co m positio
中圖分類號:S571.1;T S272
文獻標識碼:A
文章編號:2096 - 0220(2016)01 - 0042 - 06
收稿日期:2016 - 02 - 09初稿;2016 - 02 - 21修改稿
項目基金:國家星火計劃專項資金資助(2014 G A770001)
作者簡介:郭嘉懿(1988 -),男,碩士研究生,主要從事茶樹種質資源與遺傳育種研究。E - mail:1293260511 @ qq.co m
*通訊作者:李賽君(1972 -),女,副研究員,主要從事茶樹種質資源與遺傳育種研究。E - mail:hnhjhlsj@ 126.co m龔自明(1966 -),男,研究員,主要從事茶樹安全優(yōu)質高效栽培模式及茶葉加工方面的研究。E - mail:ziminggong @ 163.com