黃林杰++羅達(dá)龍++鐘家良++林冬杰
六堡茶,中國(guó)歷史上著名的黑茶之一,是廣西壯族自治區(qū)梧州市特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和知名農(nóng)業(yè)品牌,也是廣西重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一,因產(chǎn)于蒼梧縣六堡鎮(zhèn)而得名?!皺壚葡恪币恢北徽J(rèn)為是六堡茶的特有香氣,也被看作是重要的品質(zhì)特征,其需要在適宜的環(huán)境條件下,經(jīng)過(guò)8~10年的陳化才能明顯顯現(xiàn)出來(lái)。近年來(lái),隨著“飲六堡”的興起,人們對(duì)六堡茶“檳榔香”的關(guān)注度逐漸增多,“檳榔香”成為消費(fèi)者追求的特征之一,也與六堡茶的價(jià)格有一定關(guān)聯(lián)。目前,關(guān)于“檳榔香”的香氣成分及數(shù)量,不同文獻(xiàn)報(bào)道的差異較大,陳文品等人分別在農(nóng)家六堡茶和精制六堡茶中共檢出100種揮發(fā)性成分;李建勛等人初步鑒定出67種化合物;劉澤森等人鑒定出近66種揮發(fā)性成分。茶葉中的香氣成分多而復(fù)雜,且含量較低微,易揮發(fā)不穩(wěn)定,需要用到特殊的提取技術(shù)。本文以檳榔香六堡茶為對(duì)象,分別采用揮發(fā)油提取法、超聲波提取法、HS-頂空法和ITEX-動(dòng)態(tài)頂空法進(jìn)行提取,用GC-MS進(jìn)行分析,用NIST譜庫(kù)進(jìn)行目標(biāo)化合物的判定,并用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量,從而探討不同方法間的差異度,確定一種快速、準(zhǔn)確、環(huán)保的提取檳榔香六堡茶中香氣成分的檢測(cè)手段。
材料及方法
材料?!皺壚葡恪绷げ韫?0批,來(lái)自于梧州轄區(qū)內(nèi)5家大型六堡茶生產(chǎn)企業(yè),確保樣品具有代表性。 氯化鈉(分析純,由廣東光華科技股份有限公司提供),乙酸乙酯(分析純,由成都市科龍化工試劑廠(chǎng)提供),水為超純水(實(shí)驗(yàn)室自制)。
儀器。 CTC-動(dòng)態(tài)頂空ITEX;GC-7890B/QQQ-7000C氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);NIST2014數(shù)據(jù)庫(kù)(美國(guó)Agilent);德國(guó)Elmasonic P超聲波(德國(guó)Elma公司);揮發(fā)油提取裝置一套。
方法。
(1)揮發(fā)油提取法(方法1)
采用揮發(fā)油提取裝置,取茶樣30.0 g,分別進(jìn)行揮發(fā)油提取,直至香精油不再增加(約5小時(shí)),將香精油轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中,并加乙酸乙酯至刻度,搖勻。再精密吸取1ml,置10ml容量瓶中,加乙酸乙酯至刻度,搖勻。
(2)超聲波提取法(方法2)
取茶樣30.0g,分別加入250ml乙酸乙酯,超聲條件參考相關(guān)文獻(xiàn):頻率37kHz,功率100W,溫度70℃,提取時(shí)間1h,再精密吸取1ml,置10 ml容量瓶中,加乙酸乙酯至刻度,搖勻。
(3)HS-頂空法(方法3)
取茶樣6.0g于燒杯中,分別加入25ml沸水,加蓋保溫15min,過(guò)濾,取6ml茶湯于已加入1.9g氯化鈉的頂空瓶中,壓蓋密封即得。
(4)ITEX-動(dòng)態(tài)頂空法(方法4)
同方法三。
儀器分析條件。
HS條件:平衡溫度:80℃,平衡時(shí)間:600s,振蕩速度:500r/min,進(jìn)樣針溫度:85℃, 抽提體積:1ml,抽提速度:200μl/s,洗針時(shí)間:300s,GC準(zhǔn)備時(shí)間:3420s。
Itex條件:平衡溫度:80℃,平衡時(shí)間:600s,振蕩速度:500r/min,進(jìn)樣針溫度:85℃, 抽提體積:1ml,抽提次數(shù):5次,抽提速度:200μl/s,解析溫度:230℃,解析速度:20μl/s,洗針溫度:250℃,洗針時(shí)間:300s。
色譜條件:Agilent HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30m×250μm×0.25μm);載氣:He(純度:99.999%),流速:1.5ml/min,分流比:50:1,進(jìn)樣口溫度:100℃;柱溫:起始溫度40℃,保持3min,然后以3℃/min速率升溫至180℃,再以8℃/min升溫至250℃。
質(zhì)譜條件:接口溫度280℃,離子源溫度:230℃,離子源:EI,電子能量:70eV,掃描質(zhì)量范圍:45~500amu,掃描模式:全掃描。
進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量:方法1、2為液體進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1μl;方法3、4為頂空氣體進(jìn)樣,進(jìn)樣量分別為1000μl和200μl。
GC-MS分析。茶樣經(jīng)過(guò)不同方法提取后,經(jīng)GC-MS分析,全掃描采集,得到總離子流圖,采用NIST2014譜庫(kù)進(jìn)行檢索,結(jié)合匹配度、提取離子和碎片離子相對(duì)豐度進(jìn)行目標(biāo)化合物的判定,初步得到各方法提取的主要香氣成分,并以峰面積歸一化法計(jì)算這些成分的相對(duì)含量。
結(jié)果分析與討論
4種提取方法的結(jié)果分析。 對(duì)所有茶樣提取后進(jìn)行檢測(cè)分析,NIST 2014譜庫(kù)匹配度在85以上并能確證的香氣成分,以方法1檢出的最多,共有44種,其次為方法4(40種)、方法2(34種)和方法3(26種),各成分的平均相對(duì)含量見(jiàn)表1,包括醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、碳?xì)漕?lèi)、萘及化合物和雜氧化合物。各類(lèi)含量不同方法間存在一定的差異,見(jiàn)表2。以含量超過(guò)10%的大類(lèi)來(lái)看,醇類(lèi)物質(zhì)占總香氣含量的比例在4種方法中均是最高的,其中又以方法4的醇類(lèi)含量最高,方法1略低;方法1得到的醇類(lèi)最多,共有10種。有研究認(rèn)為,醇類(lèi)物質(zhì)是檳榔香的主要成分,香氣種類(lèi)及含量均居各類(lèi)物質(zhì)之首,其氣味似淡雅果香,一般多出現(xiàn)在陳年六堡茶中,如檢出的α-雪松醇、β-芳樟醇、α-萜品醇等,具有木香或花果香,就類(lèi)似檳榔香的香氣。碳?xì)漕?lèi)的含量?jī)H次于醇類(lèi),主要包括α-雪松烯、δ-杜松烯等倍半萜烯類(lèi),這些物質(zhì)普遍帶有木香,與六堡茶的陳香有關(guān)。酯類(lèi)和萘及化合物類(lèi)的含量均接近或超過(guò)10%,這兩類(lèi)分別具有香油味和花香味,均為不可忽視的香氣成分。
4種提取方法的比較。從提取時(shí)間上來(lái)看,方法3、4均為15min,方法2需要60min,方法1時(shí)間最長(zhǎng),不低于5h(即300min);從操作簡(jiǎn)易度來(lái)說(shuō),很明顯后3種方法更簡(jiǎn)便,方法1受儀器裝置的限制,不適宜進(jìn)行大批量的提??;從環(huán)保和節(jié)約的角度出發(fā),方法1、2需要大量的乙酸乙酯,而方法3、4只需要沸水浸泡即可上機(jī),實(shí)現(xiàn)了無(wú)溶劑化,減輕了污染,降低了成本;從保持茶葉原味上說(shuō),方法1、2因?yàn)榧尤肓擞袡C(jī)溶劑,對(duì)香氣的氣味會(huì)有一定影響,而方法3、4采用直接沖泡,更能保持茶葉的原香;從提取效率上看,不同提取方法對(duì)香氣的影響主要表現(xiàn)在數(shù)量、相對(duì)含量以及香氣類(lèi)型是否與“檳榔香”相符等幾個(gè)因素。從2.1結(jié)果看,在香氣數(shù)量上,方法1>方法4>方法2>方法3,相對(duì)含量(醇類(lèi)):方法4>方法1>方法2>方法3,相對(duì)含量(碳?xì)漕?lèi)):方法2>方法1>方法4>方法3,相對(duì)含量(酯類(lèi)):方法4>方法2>方法1>方法3,相對(duì)含量(萘及化合物):方法4>方法3>方法2>方法1。
綜上所述,4種方法對(duì)檳榔香六堡茶香氣成分的影響存在較大差異,評(píng)價(jià)方法是否適用,除了考慮獲得的香氣總量、組分?jǐn)?shù)及含量外,還得分析各組分是否符合“檳榔香”似花果香、陳香的特性。從本文可知,揮發(fā)油提取法雖然提取成分最多,但耗時(shí)最長(zhǎng),需要用到有機(jī)溶劑,對(duì)揮發(fā)性組分有一定影響,且不適用于大批量提取。超聲提取和HS-頂空法提取成分較少,且主成分含量不高。ITEX-動(dòng)態(tài)頂空法作為一種較新型的提取技術(shù),具有快速、環(huán)保、主成分提取效率高等特點(diǎn),且能最大程度的保持六堡茶的茶香味,目前逐漸成為茶葉中香氣提取的主要方法。