姚佳,楊益歡
(1.黔南民族師范學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)院,貴州都勻558000;2.貴州省普通高校都勻毛尖茶工程研究中心,貴州都勻558000)
野生甜茶(Rubus Suavissimus S.Lee)類(lèi)似茶樹(shù),山茶科山茶屬,為多年生常綠植物[1]。甜茶不易種植,以野生自然生長(zhǎng)為主。主要分布在廣西、貴州、廣東、湖南、江西等省[2]。味微甜,但不含糖分,屬天然甜植物,適合糖尿病人食用。野生甜茶除具備普通綠茶的功效外同時(shí)還具有防治心血管疾病、預(yù)防中風(fēng)、防癌作用、預(yù)防牙齒疾病等藥效[3-5]。甜茶苷、黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)是甜茶的主要活性成分,目前對(duì)野生甜茶揮發(fā)性成分未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。
茶葉揮發(fā)性成分的提取多采用頂空(headspeace,HS) 和固相微萃取法 (solid-phase microextaaction,SPME)。前者對(duì)茶葉中、低沸點(diǎn)的揮發(fā)性組分有較好的萃取作用,常用于干茶香氣的提取,后者以選取的萃取纖維頭涂層種類(lèi)不同對(duì)揮發(fā)性組分中的極性或弱極性組分有不同的萃取效用,在茶湯香氣成分的富集萃取中應(yīng)用較多[6-11]。
本文采用SPME 提取甜茶的揮發(fā)性成分,利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)對(duì)其香氣成分進(jìn)行綜合分析,本研究建立了測(cè)定甜茶中揮發(fā)性成分分析方法,同時(shí)為了解甜茶中香氣成分組成的研究和開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 材料與試劑
野生甜茶:2018年采自黔東南州黎平縣三什江村,粉碎,過(guò)60 目篩,備用。
高純氦氣、純水、氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉(分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.1.2 儀器
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(7890A-5975C)、氣相色譜柱 (HP-5MS UI 0.25 mm×0.25 μm×60 m,19091s-436UI):美國(guó) Aglient 公司;固相微萃取裝置(57330-U)、固相微萃取針(50/30 μm DVB/CAR/PDMS,57348-U):美國(guó) Supelco 公司;恒溫磁力攪拌器(08-2T):上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司。
1.2.1 樣品溶液的制備
精確稱(chēng)取5 g 樣品及磁力攪拌子置于萃取瓶中,置于80 ℃水浴,磁力攪拌(300 r/min)萃取30 min。萃取針使用前,在氣質(zhì)進(jìn)樣口活化20 min(250 ℃)。
1.2.2 GC-MS 條件
GC 條件:進(jìn)樣口溫度為250 ℃,氣質(zhì)接口溫度為250 ℃,載氣流速度為15 mL/min。
升溫程序:初始 50 ℃,保持 1 min,以 5 ℃/min 升溫到 100 ℃,保持 5 min;再以 4 ℃/min 升溫到 140 ℃保持10 min;以 4 ℃/min 升溫到 180 ℃,保持 10 min;再以4 ℃/min 升溫到 240 ℃,保持 10 min;再以 5 ℃/min 升溫到 250 ℃,保持 10 min。
MS 條件:電離源為EI;離子化電壓70 eV,離子源溫度230 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,質(zhì)譜掃描范圍50 amu~550 amu。
經(jīng)GC-MS 分析得到樣品的總離子流圖,各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索并與NIST library 數(shù)據(jù)庫(kù)、Wiley 275 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖核對(duì)和參考有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)合保留時(shí)間,保留指數(shù)、自建數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)品,對(duì)其相應(yīng)揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行定性定量分析,用峰面積歸一化法測(cè)定各化學(xué)成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。參照文獻(xiàn)[12]方法計(jì)算萜烯指數(shù)(terpene index,TI)
TI=(芳樟醇+芳樟醇氧化物)/芳樟醇+芳樟醇氧化物+香葉醇)
甜茶香氣成分的總離子流色譜圖見(jiàn)圖1。
經(jīng)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索,面積歸一化確定各成分的相對(duì)含量。SPME-GC-MS 分析甜茶的香氣成分見(jiàn)表1
圖1 甜茶香氣成分總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of aromatic components of sweet tea
表1 甜茶的香氣成分Table 1 The aromatic compositions of sweet tea
續(xù)表1 甜茶的香氣成分Continue table 1 The aromatic compositions of sweet tea
由表1 中可知,從茶樣中鑒定出主要香氣成分73 種,占總峰面積的90.55%,從香氣成分種類(lèi)及相對(duì)百分含量分析,主要為醇類(lèi)物質(zhì)22 種(占19.39%)、酮類(lèi)物質(zhì)15 種(占13.31%)、醛類(lèi)物質(zhì)13 種(占29.75%)、烷烴類(lèi)物質(zhì)7 種(占5.11%)、其他雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)9 種(占6.83 %)、烯烴類(lèi)物質(zhì)6 種(占11.28 %)、苯環(huán)類(lèi)物質(zhì)4 種(占3.60%)及萘類(lèi)物質(zhì)1 種(占1.28%)。醇類(lèi)物質(zhì)主要以芳樟醇(2.95%)、正辛醇(2.90%)、1-辛烯-3-醇(2.82%)、香葉基香葉醇(1.15%)、反-氧化芳樟醇(1.06%)、柏木油醇(0.40%)為主;酮類(lèi)物質(zhì)以1-辛烯-3-酮(2.46%)、甲基庚烯酮(1.39%)、左旋香芹酮(1.16%)、異佛爾酮(0.78%)、反,反-3,5-辛二烯-2-酮(0.73 %)、乙位紫羅蘭酮(0.42 %)為主;醛類(lèi)物質(zhì)主要以壬醛(5.83 %)、反-2-丁烯醛(4.48 %)、辛醛(3.57%)、反-2-壬烯醛(3.36 %)、己醛(3.14 %)、反-2-辛烯醛(2.13%)、反-2-癸烯醛(2.28%)為主;烷烴類(lèi)物質(zhì)主要以八甲基環(huán)四硅氧烷(1.78%)、十甲基環(huán)五硅氧烷(0.70%)、1,2-環(huán)氧十二烷(0.67%)、亞乙基環(huán)庚烷(0.61%)、3-甲基-十二烷(0.54%)、六甲基環(huán)三硅氧烷(0.53%)為主;其他雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)主要以甲氧基苯基肟(2.26%)、2-甲基苯甲醚(0.55%)、甲氧基苯基肟(0.99%)為主;烯烴類(lèi)物質(zhì)以檸檬烯(7.12%)、苯乙烯(1.27%)、2,6-二甲基-反-2,6-辛二烯(1.19%)為主;苯類(lèi)物質(zhì)主要以1-乙烯-4-甲氧基-苯(1.43%)、1-乙烯-4-甲氧基-苯(1.17%)為主;萘類(lèi)物質(zhì)萘(1.28%);萜烯指數(shù)為0.78。
茶葉香氣成分是鑒別茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo),受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。茶葉香氣是茶鮮葉在制作過(guò)程中通過(guò)復(fù)雜的生化反應(yīng)而產(chǎn)生的,香氣成分的組成、含量與不同的茶樹(shù)品種、栽培環(huán)境、加工工藝、茶葉儲(chǔ)存時(shí)間、溫度等息息相關(guān)[13-16]。茶葉芳香物質(zhì)為多種不同成分組成的混合物,大多具有香氣(或特殊氣味),茶葉香氣在茶中的絕對(duì)含量很少,但茶葉中的芳香物質(zhì)對(duì)茶葉品質(zhì)的形成具有重要作用,茶葉中發(fā)現(xiàn)并鑒定的香氣成分約700 種,包括碳?xì)浠衔铩⒋碱?lèi)、酮類(lèi)、酸類(lèi)、醛類(lèi)、脂類(lèi)、內(nèi)脂類(lèi)、酚類(lèi)、過(guò)氧化物類(lèi)、芳胺類(lèi)等10 余大類(lèi)[17-19]。不同茶類(lèi)的香氣組成也不同,如綠茶,具有醇、醛、酮、吡嗪、吡啶、呋喃類(lèi)衍生物等香氣成分為主[20],如紅茶其特征性香氣物質(zhì)為香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇和苯乙醇[21-22]。
本研究從甜茶中檢測(cè)出具有白蘭花香味的芳樟醇,具有特殊玫瑰香氣的苯乙醇和香葉基香葉醇,在鮮茶葉中,醛類(lèi)物質(zhì)約占茶鮮葉芳香油的3%,而本研究中醛類(lèi)物質(zhì)含量最高,達(dá)到了29.75%,甜茶中也含有像己醛、辛醛這一類(lèi)具有刺鼻氣味的低級(jí)醛,同時(shí)也含有苯甲醛、反-2-己烯醛等茶葉清香成分之一,低級(jí)脂肪族酮都具有特殊微弱的香氣,其中重要的是具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酮類(lèi)、顯然甜茶中也含有乙位紫羅蘭酮、異佛爾酮香氣酮,但甜茶中無(wú)羧酸類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)等化合物,因此,本研究中的甜茶特征香氣成分是以醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)等為主。
本研究對(duì)野生甜茶揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析和鑒定,為野生甜茶的開(kāi)發(fā)提供了一定的理論依據(jù),但是不同種植方式、不同產(chǎn)地、不同加工方式的甜茶的香氣成分是否還有變化,我們將來(lái)還會(huì)進(jìn)行深入的研究。