祁丹丹，陳 維，苗愛清，王雯雯，龐 式，馬成英*

（1.廣東省農業(yè)科學院茶葉研究所/廣東省茶樹資源創(chuàng)新利用重點實驗室，廣州510640；2.安捷倫科技（中國）有限公司，北京100102）

白茶是我國特有的茶類，屬微發(fā)酵茶。在中國6大茶類中白茶加工工藝最簡單，鮮葉僅經(jīng)過萎凋和干燥2個步驟即制成白茶毛茶，具有毫香明顯、滋味清淡回甘、湯色黃綠清澈的品質特點。白茶在貯藏過程中，內含成分會發(fā)生變化，品質能得到提升，例如陳年白茶中黃酮含量明顯升高[1-2]，滋味比新白茶更為醇和[1]。因此，白茶自古以來就有“一年茶，三年藥，七年寶”的美譽。而香氣品質是新鮮白茶和陳化白茶最明顯的區(qū)別之一，新鮮白茶以清鮮毫香為主，而陳年白茶則以陳香為主，并伴隨棗香、木香、梅子香等香氣[3]。

近年來，白茶開始走向世界茶葉市場，關于其品質[4]和藥理[5]的研究也逐漸深入。其中，陳年白茶以其獨特的滋味品質和藥用價值得到廣泛關注，但因白茶在自然條件下轉化較慢，陳年白茶的品質風格難以在短時間內形成，因此人工快速陳化白茶技術應運而生。人工快速陳化白茶技術是指將新鮮白茶以散茶的形式貯存在可調控溫度、濕度的陳化房內來加速白茶內含物快速轉化[6-7]，使其能在相對較短的時間內達到陳年白茶品質的技術。本文通過頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase micro-extraction,HS-SPME）和氣相色譜質譜（gas chromatographymass spectrometry,GC-MS）聯(lián)用法，分析在相同時間內自然條件存放白茶和陳化房中存放白茶的香氣成分組成和含量差異，采用感官審評的方法判定2種白茶香氣類型；分析討論了人工快速陳化對白茶香氣品質的影響，為進一步研究快速陳化技術改善白茶品質提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

白茶樣品共6個，其中：對照樣品3個，快速陳化白茶樣品3個。

制作方法如下：2015年11月于廣東省農業(yè)科學院茶葉研究所英德基地茶園采集茶葉，茶樹品種為英紅九號，采摘標準為一芽二葉。將茶青原料均勻鋪于萎凋槽上，初始葉層厚約15 cm，于控溫、控濕條件下（20～23℃，相對濕度＜60%）鼓風萎凋48 h，隨后80℃烘干，制得毛茶樣品。將所制白茶均分為6份，用錫箔袋密封保存，其中3份置于常溫干燥通風處自然陳化（180 d），作為對照樣品；另3份放在陳化房[6]中利用人工快速陳化技術進行陳化（180 d），作為快速陳化白茶樣品。

1.2 頂空固相微萃取方法

分別準確稱取白茶樣品各3.5 g，置于150 mL的萃取瓶中，加入10 mL沸水后迅速蓋上瓶蓋，隨后將萃取瓶置于60℃水浴鍋中平衡5 min，然后立刻插入裝有50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭（美國Supelco公司）的微萃取裝置中，在60℃條件下萃取40 min。萃取結束后采用7890B-7000D氣相色譜三重串聯(lián)四極桿質譜聯(lián)用儀[gas chromatography/triple quadrupole mass spectrometry（GC/MS/MS），美國Agilent公司]進行樣品香氣分析，萃取頭解吸附時間為4.5 min。

1.3 氣相色譜與質譜條件

本研究的色譜和質譜條件在文獻[8-9]的基礎上加以改進。

1.3.1 氣相色譜條件

采用DB-5MS毛細管色譜柱（60 m×0.32 mm，0.25 μm；美國Agilent公司）；進樣口溫度270 ℃；載氣為高純氦氣，純度＞99.999%，流速設為1 mL/min；柱溫為起始溫度50℃保持3 min，再以5℃/min升溫至250℃并保持5 min；不分流進樣。

1.3.2 質譜條件

采用電子轟擊型離子源；離子源溫度為280℃，電子能量為70 eV，轉接口溫度為280℃，四極桿溫度設為150℃；運行全掃描模式；掃描質量范圍m/z為35～450。

1.4 數(shù)據(jù)處理

由GC-MS采集得到的數(shù)據(jù)利用MassHunter定性分析軟件（Qualitative Analysis B.07.00，美國Agilent公司）進行解卷積。解卷積條件：保留時間窗口比例系數(shù)，100；信噪比閾值，2.0；剔除m/z為28的化合物。

解卷積后的數(shù)據(jù)保存為.cef文件，導入到代謝組學分析軟件MPP（mass profiler professional B.14.5，美國Agilent公司）中進行統(tǒng)計學分析，得到香氣差異化合物。MPP過濾參數(shù)：最小絕對豐度，5 000；組內最大變異系數(shù)，25%；組內化合物最小出現(xiàn)頻率，60%；統(tǒng)計分析參數(shù)，0.01（P＜0.01）；最小差異倍數(shù)，2。

對篩選所得的香氣差異化合物進行定性分析：1）通過NIST14庫比對，質譜匹配得分總分在70以上；2）保留指數(shù)偏差在10以內，采用文獻[10-12]的方法計算保留指數(shù)。最后，利用定性后的差異化合物通過MPP軟件進行主成分分析（principal component analysis,PCA）。

1.5 白茶香氣感官審評

白茶香氣感官審評參照GB 23776—2009。取3.0 g茶樣置于審評杯中，用150 mL沸水沖泡5 min。根據(jù)本研究需要，重點審評香氣，審評結果采用評語和評分相結合的形式。

2 結果與分析

2.1 2種白茶樣品感官審評結果

自然陳化白茶（對照）和快速陳化白茶樣品香氣的感官審評結果（香氣評語和評分）如表1所示。審評結果顯示：對照白茶3個樣品香型以尚甜帶青為主，評分在85左右；快速陳化白茶3個樣品香型評語較好，以甜香較濃為主，評分在92左右。此結果顯示，人工快速陳化處理有助于白茶青氣消退，改善白茶香氣品質。

表1 2種處理的白茶香氣感官審評結果Table1 Sensory evaluation results of aromas of white tea with two kinds of treatments

2.2 自然陳化白茶和快速陳化白茶樣品的香氣差異化合物

GC-MS采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過解卷積后，為了保證化合物的組成和含量在組內具有較好的重復性，對化合物出現(xiàn)頻率（＞60%）及變異系數(shù)（＜25%）進行過濾。為了篩選差異顯著的化合物，對過濾后的化合物進行進一步的顯著性（P＜0.01）分析和差異倍數(shù)（≥2）分析，將所得的差異化合物利用質譜圖和保留指數(shù)比對進行定性，最終得到25種香氣差異化合物，其中造成2種白茶香氣差異的化合物以酯類、酮類和烴類化合物為主，還有少量吡嗪類香氣物質、酸類物質、醛類物質和醇類物質，如表2所示。

表2 2種處理的白茶樣品香氣差異化合物Table2 Differential aroma compounds of white tea with two kinds of treatments

利用25種定性后的差異化合物，采用主成分分析（PCA）考察快速陳化對白茶香氣的影響，結果如圖1所示。PC1和PC2的貢獻率為99.79%和0.10%，能夠很好地概括原數(shù)據(jù)中的信息；這25種化合物均為兩組間差異極顯著的化合物，能夠很好地說明快速陳化白茶及其對照白茶的香氣差異，同時表明快速陳化對白茶的香氣成分有顯著影響。

從表2中可以進一步看出，造成2種白茶香氣差異的這25種化合物中，包括7種酯類、6種酮類、5種烴類、3種醛類、2種吡嗪類、1種酸類和1種醇類化合物。其中：有10種化合物如己酸、4-甲基-3-戊烯-2-酮、甲基吡嗪、乙基吡嗪、E，E-2，6-二甲基-1，3，5，7-辛四烯、3-壬烯-2-酮、2-癸酮、3-呋喃甲醛、1，4-二甲基-3-環(huán)己烯-1-乙醛和5-甲基呋喃-2-甲醛僅存在于快速陳化白茶中；6種化合物如棕櫚酸甲酯、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、壬酸甲酯、庚酸甲酯和己酸-順-3-己烯酯僅存在于對照白茶中；9種化合物如植酮、己酸甲酯、α-紫羅酮、β-紫羅酮、甲苯、4-異丙烯基甲苯、丁羥甲苯、3-甲基十三烷和6-異雪松醇在2種陳化白茶中都存在，但在含量上具有差異。

在僅存于快速陳化白茶中的10種化合物中，包含1種酸類、1種烯類、2種吡嗪類、3種醛類和3種酮類，其中己酸具有甜香和青香[13]，4-甲基-3-戊烯-2-酮具有甜香[14]，甲基吡嗪具有爆米花的香氣[14]，乙基吡嗪表現(xiàn)為花生醬的香氣[14]，E，E-2，6-二甲基-1，3，5，7-辛四烯是花香化合物[15]，3-壬烯-2-酮是果香化合物[16]，2-癸酮呈現(xiàn)類似青草的香氣[17]。

9種化合物在快速陳化白茶和對照白茶中都存在，其中甲苯和4-異丙烯基甲苯在快速陳化白茶中含量上升，分別為對照白茶樣品含量的4.0倍和8.7倍。而α-紫羅酮、β-紫羅酮、己酸甲酯、植酮、丁羥甲苯、3-甲基十三烷和6-異雪松醇在快速陳化白茶中含量均下降，其中己酸甲酯和植酮含量差異較大，在對照白茶樣品中這2種化合物的含量均為快速陳化白茶樣品中的9倍，其他5種化合物在對照白茶樣品中的含量約為快速陳化白茶樣品中的2～4倍（圖2）。

圖1 主成分分析Fig.1 Principal component analysis

圖2 2種處理的白茶中共同存在的香氣差異化合物的豐度值Fig.2 Abundance of differential components found in white tea with two kinds of treatments

僅存在于對照白茶樣品中的是6種酯類化合物，其中己酸-順-3-己烯酯呈李子果香[14]、壬酸甲酯呈椰子香[14]、辛酸甲酯有橙子香氣[14]，另外3種化合物香型未知。

3 討論

白茶經(jīng)過人工快速陳化，可以在短時間內獲得與長時間傳統(tǒng)自然陳化品質相當?shù)年惢撞?。前期研究表明，利用快速陳化技術所制得的白茶品質（陳化時間為6～9個月）與自然陳化3年白茶品質相當，具體表現(xiàn)為湯色橙紅明亮，滋味醇和，回甘好，青香消退，甜香顯并帶有藥香[7]。因此，研究白茶人工快速陳化對于白茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及基礎理論的拓寬具有重要意義。本研究以相同時間內自然陳化和快速陳化白茶為研究對象，探究了快速陳化技術對白茶香氣所產(chǎn)生的影響。利用GC-MS技術分析對照白茶樣品和快速陳化白茶的香氣組分種類及含量異同，能夠全面解析快速陳化技術改變白茶整體香氣品質的物質基礎。而感官審評則可更直觀地判定對照白茶樣品和快速陳化白茶樣品的香型。

感官審評（重點審評香氣品質）的結果表明：對照白茶香氣尚甜帶青，推測可能與具有青葉香的植酮[18]，紫羅蘭香、木香的α-紫羅酮[14]，花香、紫羅蘭香的β-紫羅酮[14]，果香、甜香的己酸甲酯[14]有關；對照白茶樣品中特有的李子果香的己酸-順-3-己烯酯[14]、椰子香氣的壬酸甲酯[14]、橙子香氣的辛酸甲酯[14]也可能是導致對照白茶香氣尚甜的重要因素。

而與對照白茶相比，快速陳化白茶的青草氣消退，甜香顯露，整體香氣品質得到改善，這與白茶中香氣成分的變化有直接關系。植酮有青葉香氣和果香味[18]，推測其含量減少也可能是導致快速陳化白茶青氣消退的原因之一，但因其閾值及對白茶香氣的貢獻未知，因此還需進一步研究驗證。白茶在陳化過程中的香氣品質變化除與時間有關外，還與貯藏環(huán)境中光照、溫濕度等條件有關。劉琳燕等[3]、丁玎等[19]研究不同年份白茶香氣組分差異的數(shù)據(jù)顯示，植酮在短期陳化過程中含量均升高，推測快速陳化與自然陳化白茶條件有所差異，可能會抑制其他生成植酮的轉化途徑，并促進植酮分解和轉化。

根據(jù)GC-MS數(shù)據(jù)結合感官審評結果分析，快速陳化白茶香氣除與共存于2種白茶中的香氣化合物含量變化有關，其特有的香氣化合物還可能是其香氣形成的重要因素之一。在快速陳化白茶特有的10種香氣化合物中，以甜香和花香化合物為主，其中4-甲基-3-戊烯-2-酮呈甜香[14]，3-壬烯-2-酮表現(xiàn)為果香[16]，E，E-2，6-二甲基-1，3，5，7-辛四烯呈花香[15]，己酸也可以表現(xiàn)為甜香[13]，這些物質可能是使快速陳化白茶甜香顯露的重要因子。

吡嗪類化合物是美拉德反應的主要揮發(fā)性化合物[20]，由于在白茶加工過程中缺乏美拉德反應所需要的溫度條件，因此吡嗪類化合物很少作為香氣物質出現(xiàn)在白茶中，目前對吡嗪類化合物與白茶香氣相關性的研究[21]也相對較少。在本研究中，2種具有烘烤香、堅果香的吡嗪類物質——甲基吡嗪和乙基吡嗪僅存在于快速陳化白茶中，推測快速陳化條件適合于美拉德反應的發(fā)生，豐富了快速陳化白茶香氣物質基礎。

該研究結果表明，快速陳化對白茶香氣成分的組成、含量和香氣表現(xiàn)均有影響，為快速陳化改善白茶香氣品質提供了理論依據(jù)，對進一步研究和指導實際生產(chǎn)具有重要意義。本研究采用化學計量學軟件MPP先對揮發(fā)性化合物進行嚴格過濾和統(tǒng)計學分析，找出2組白茶間的關鍵差異化合物后再對其定性，不僅保證了化合物在組內的良好重復性，而且使數(shù)據(jù)處理流程得到簡化，能更便捷、直觀地找到香氣成分的差異。

4 結論

根據(jù)GC-MS數(shù)據(jù)分析和感官審評結果，快速陳化技術能在一定程度上加速白茶香氣物質轉化，促使具有甜香、果香等香型的化合物出現(xiàn)或含量增加，從而促使白茶青氣消退，甜香顯露，說明快速陳化技術能在短時間內改善白茶香氣品質，對實際生產(chǎn)有指導意義，同時也為進一步研究白茶快速陳化過程中的香氣品質變化提供了一定的理論基礎。