林詩笛，蔣青香,2，林 琦，許勇泉，李利君,4,5,*，翁淑燚，倪 輝,4,5，李清彪,4,5

（1.集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院，福建 廈門 361021；2.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)研究所，江西 南昌 330115；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008；4.福建省食品微生物與酶工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361021；5.廈門市食品生物工程技術(shù)研究中心，福建 廈門 361021；6.大閩食品（漳州）有限公司，福建 漳州 363000）

茶葉是中國重要的農(nóng)產(chǎn)品，2021年我國茶園面積為4 896.09萬 畝，產(chǎn)量為306.32萬 t，綜合產(chǎn)值超過5 000億 元，我國茶園面積、生產(chǎn)總量、消費(fèi)總量、出口額均位居世界第一。速溶茶粉是茶葉經(jīng)過浸提、碟式分離、超濾、濃縮、干燥等一系列工藝得到的茶葉深加工產(chǎn)品[1]，除沖飲外，還可添加到其他食品中起到改良風(fēng)味、增加營養(yǎng)和延長貯藏時(shí)間等作用[2]，具有巨大的應(yīng)用潛力。

相關(guān)研究表明[3-4]，將茶葉加工成速溶茶粉后，其香氣成分由于受到加工過程中蒸發(fā)、氧化和熱降解等影響，會(huì)發(fā)生顯著變化，進(jìn)而對(duì)速溶茶粉的香氣品質(zhì)造成影響。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在白茶加工成速溶白茶粉的過程中，真空干燥處理會(huì)降低其香氣品質(zhì)[5]；鄭夢霞等[6]研究表明，高溫浸提會(huì)導(dǎo)致茶葉揮發(fā)性酯類和酸類物質(zhì)大量減少；吳函殷等[7]研究表明提取和濃縮工藝使綠茶中醛類、酮類和其他類物質(zhì)含量顯著減少，導(dǎo)致青草香強(qiáng)度降低。但是，目前關(guān)于速溶茶粉不同加工階段對(duì)其香氣品質(zhì)的影響規(guī)律尚不明確。

茶葉香氣成分的提取方法有同時(shí)蒸餾萃取法、水蒸氣蒸餾法、超臨界CO2流體萃取、頂空固相微萃?。╤eadspace-solid phase microextraction，HS-SPME）、液-液萃取、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)法等，其中，HS-SPME具有操作簡單、靈敏、經(jīng)濟(jì)、無溶劑、萃取效果好等優(yōu)點(diǎn)。茶葉香氣成分的檢測方法有氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、氣相色譜-嗅聞聯(lián)用法、電子鼻、氣相色譜高通量飛行時(shí)間質(zhì)譜等，GC-MS能同時(shí)進(jìn)行定性、定量檢測，是檢測香氣成分的常用方法。因此，GC-MS等方法為系統(tǒng)對(duì)比研究速溶茶粉加工過程中熱提取、過濾、濃縮、干燥等對(duì)香氣的影響提供了方法依據(jù)。

白芽奇蘭茶是福建漳州的一種特色烏龍茶，具有獨(dú)特的蘭花香，同時(shí)含有多種活性物質(zhì)，具有抗病毒、抗凝血、抗輻射、降血脂、降血壓、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等作用[8]。目前國內(nèi)外學(xué)者已對(duì)白芽奇蘭茶葉的香氣成分進(jìn)行研究。例如，劉芯如等[9]采用GC-MS對(duì)白芽奇蘭茶的香氣成分進(jìn)行鑒定，檢測出1-乙基-1-氫吡咯、壬醇、芳樟醇、檸檬烯等36 種香氣成分；蔣青香等[10]采用GC-MS結(jié)合Pearson線性相關(guān)分析對(duì)不同品質(zhì)的白芽奇蘭茶進(jìn)行香氣等級(jí)劃分，表明香氣成分的含量與可接受程度呈線性相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)在相關(guān)研究基礎(chǔ)上，采用感官評(píng)價(jià)、HSSPME-GC-MS、香氣活性值（odor activity value，OAV）等分析手段，以白芽奇蘭速溶茶粉為對(duì)象，研究速溶茶粉加工過程中香氣變化規(guī)律，以期為揭示過濾、濃縮、干燥等對(duì)香氣品質(zhì)的影響及提高速溶茶粉香氣品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白芽奇蘭茶購于福建平和縣品冠源茶業(yè)有限公司，產(chǎn)地為福建平和，茶葉原料采收于2019年4月，為春茶，沖泡后具有獨(dú)特的蘭花香，主體香型為蘭花香；白芽奇蘭茶浸提液、碟式分離液、超濾液、反滲透濃縮液和冷凍干燥速溶茶粉于2019年11月在大閩食品（漳州）有限公司由白芽奇蘭春茶加工而成。

標(biāo)準(zhǔn)品環(huán)己酮、C8～C20正構(gòu)烷烴、2,5-二甲基吡嗪、葫蘆巴內(nèi)酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙醛、1-乙基吡咯、順式-芳樟醇氧化物、反式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、苯乙酮、吲哚、β-大馬士酮、脫氫芳樟醇、β-環(huán)檸檬醛、檸檬醛、反式-α-紫羅蘭酮、反式-β-紫羅蘭酮、反式橙花叔醇、鄰苯二甲酸二異丁酯（均為色譜純） 美國Sigma-Aldrich公司；乙醇、順式-3-己烯醇、苯甲醛、水楊酸甲酯、藏花醛、香葉醇、香葉基丙酮（均為色譜純）英國Alfa-Aesar公司；苯乙腈、α-松油醇、α-法尼烯、順式己酸-3-己烯酯（均為色譜純） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；二氫獼猴桃內(nèi)酯（色譜純）上海源葉生物技術(shù)公司；茶多酚標(biāo)準(zhǔn)品（分析純）北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

浸提機(jī)由大閩食品（漳州）有限公司自組；SE101HEIV-Q3P1碟式分離機(jī) 美國SPX（斯必克）公司；UF040/1-01超濾機(jī) 天津新康水處理有限公司；20M3/D反滲透濃縮機(jī) 太倉華辰凈化設(shè)備有限公司；FNLY-2冷凍干燥機(jī) 上海菲諾醫(yī)藥設(shè)備有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；BS223S電子分析天平賽多利斯科學(xué)儀器廠；QP-2020 Plus GC-MS聯(lián)用儀日本島津公司；HH-157330-U手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司；Rtx-5MS毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）美國Restek公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

采用福建大閩食品（漳州）有限公司通用的速溶茶粉加工工藝流程和工藝參數(shù)對(duì)白芽奇蘭茶葉（記為OT）進(jìn)行加工，主要包括提取、過濾、濃縮、冷凍干燥等工藝過程。詳細(xì)如下：

白芽奇蘭茶葉與水比例為1∶15（kg/L）放至浸提機(jī)中，采用逆流提取（未裝載超聲波），加水點(diǎn)在二級(jí)槽末端，水線加水溫度（95±2）℃，提取槽中進(jìn)行溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償后槽內(nèi)溫度為（70±5）℃，一級(jí)、二級(jí)提取時(shí)間各為15 min，得到浸提液（記為EOT）。對(duì)EOT采用碟式分離法進(jìn)行過濾，取冷卻至低于40 ℃的浸提液放入碟式分離機(jī)，每小時(shí)需自檢一次分離效果，分離后無明顯顆粒，得到碟式分離液（記為SOT）。將SOT進(jìn)行超濾處理，超濾機(jī)采用孔徑0.2 μm中空纖維膜（有機(jī)膜），工作壓力不大于1.2 MPa，溫度不大于40 ℃，得到出液濃度為2.0 °Brix的超濾液（記為UOT）。采用反滲透濃縮工藝，將UOT放入反滲透濃縮設(shè)備中，在閉路中循環(huán)導(dǎo)致溫度上升，冷凝裝置將溫度控制在（20±3） ℃之內(nèi)，得到出液濃度為12.0 °Brix的反滲透濃縮液（記為COT）。將COT裝入托盤置入速凍庫內(nèi)冷凍至濃縮液的共晶點(diǎn)以下，托盤中液體厚度控制在10～15 mm范圍內(nèi)，再將速凍好的濃縮液進(jìn)行真空冷凍干燥，得到冷凍干燥速溶茶粉（記為IOT），得率約為20%。

1.3.2 定量描述分析

在進(jìn)行定量描述分析之前，12 名感官評(píng)價(jià)小組成員（7 名女性和5 名男性）討論得出白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中浸提、碟式分離、超濾、反滲透濃縮和冷凍干燥階段水溶液的香氣特征，分別為烘烤香、青草香、焦糖香、花香、木香、甜香，并配制一系列不同濃度的香氣標(biāo)準(zhǔn)品（表1）。小組成員按表1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行3 周培訓(xùn)后，對(duì)白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品進(jìn)行定量描述分析，其中1 分表示香氣強(qiáng)度較低，5 分表示香氣強(qiáng)度中等，9 分表示香氣強(qiáng)度較高。根據(jù)ISO 8589：2007《感官分析——試驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一般指南》，評(píng)價(jià)過程始終保持室溫為（25±2） ℃，室內(nèi)無其他氣味干擾。

表1 定量描述分析的香氣特征及標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Aroma characteristics and standards for the sensory evaluation

1.3.3 GC-MS定性定量分析

HS-SPME：分別量取30 mL浸提液、30 mL碟式分離液、30 mL超濾液、5 mL反滲透濃縮液，并加入100 μL環(huán)己酮（1 mg/mL）作為內(nèi)標(biāo)物，分別稱取3.0 g白芽奇蘭春茶和2.0 g冷凍干燥速溶茶粉于60 mL頂空瓶中，加入29.9 mL純水和100 μL環(huán)己酮（1 mg/mL），放入80 ℃水浴鍋中平衡10 min，平衡結(jié)束后將老化過的固相微萃取頭插入頂空瓶中吸附30 min，吸附完成后將其插入GC進(jìn)樣口解吸附3 min，進(jìn)行GC-MS分析。

萃取頭老化程序：載氣流量為3 mL/min。升溫程序：進(jìn)樣口溫度250 ℃；初始溫度75 ℃，保持6 min后以6 ℃/min升溫至120 ℃，保持2 min后以20 ℃/min升溫至240 ℃并保持5 min。在此程序下解吸附3 min，總老化時(shí)長為25 min。

GC條件：載氣為純度99.999%的高純氦氣；柱流量為3 mL/min，不分流進(jìn)樣。升溫程序：進(jìn)樣口溫度230 ℃；初始溫度50 ℃，保持5 min后以3 ℃/min升溫至200 ℃，并在200 ℃保持1 min。

MS條件：電子電離源；離子源溫度200 ℃；電離能量70 eV；質(zhì)譜接口溫度250 ℃；質(zhì)譜掃描方式為全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍m/z35～500；溶劑延遲時(shí)間為1.5 min。

定性分析：根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫（NIST08、NIST08s、FFNSC1.3）進(jìn)行相似度檢索，根據(jù)不同物質(zhì)的基峰、質(zhì)荷比和特征離子相對(duì)峰度作串連檢索與人工解析，質(zhì)譜匹配度大于80%作為物質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)；通過正構(gòu)烷烴計(jì)算待測組分的保留指數(shù)（retention index，RI），與文獻(xiàn)報(bào)道的R I 進(jìn)行對(duì)比定性，其中R I 計(jì)算參照Vandendool等[11]的方法，按下式計(jì)算：

式中：t為保留時(shí)間/min；x為待測組分；n和n＋1分別為待測組分出峰前后相鄰的2 個(gè)正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)。

定量分析：配制一系列不同濃度的香氣成分標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液，在選擇離子監(jiān)測模式下采用HS-SPME分析混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，建立不同香氣成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并采用該標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算含量。對(duì)于沒有標(biāo)準(zhǔn)品的香氣成分，采用已知濃度的環(huán)己酮溶液作為內(nèi)標(biāo)加入樣品中進(jìn)行定量分析，得到待測樣品和環(huán)己酮的峰面積計(jì)算待測組分含量。

1.3.4 OAV分析

將單位質(zhì)量白芽奇蘭茶葉中所含香氣成分的質(zhì)量（mg/kg）統(tǒng)一換算為單位體積溶液中所含香氣成分的質(zhì)量濃度（μg/L），OAV是指各香氣成分的濃度與其在水溶液中的氣味閾值的比值。

1.3.5 超濾工序促進(jìn)香氣成分釋放的機(jī)制

配制質(zhì)量濃度為150 mg/L的茶多酚溶液（記為TP）、香氣成分（分別含500 μg/L香葉醇、吲哚和β-大馬士酮）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（記為MSS）、以及含150 mg/L茶多酚的香氣成分混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液（記為TP-MSS）。分別取30.0 mL TP、MSS和TP-MSS于60 mL頂空瓶中，采用上述的HS-SPME-GC-MS方法分析測定香氣成分的含量差異。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用Excel 2019對(duì)香氣成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的均值、誤差，制作雷達(dá)圖、柱狀圖；使用SPSS 26.0進(jìn)行顯著性分析；使用ChemDraw 20.0繪制化合物結(jié)構(gòu)式。

2 結(jié)果與分析

2.1 白芽奇蘭速溶茶粉不同加工工序?qū)ο銡廨喞挠绊懸?guī)律

蔣青香等[10]研究表明白芽奇蘭茶葉溶液的整體香氣輪廓為花香、青草香、甜香、烘烤香、木香和焦糖香；王彩楠等[12]研究表明武夷巖茶在沸水浸提下呈現(xiàn)花果香、甜香、焦糖香、木香。Zhang Liangzhen等[13]研究表明將烏龍茶加工為速溶烏龍茶粉后，其甜香、果香和烘烤香強(qiáng)度增加，而青草香和花香強(qiáng)度降低。如圖1所示，其整體香氣輪廓相似，但不同香氣屬性的香氣強(qiáng)度有所差異，OT主要呈現(xiàn)烘烤香、青草香和花香，EOT主要呈現(xiàn)烘烤香、焦糖香、花香和木香，SOT主要呈現(xiàn)烘烤香、焦糖香和木香，UOT主要呈現(xiàn)青草香、焦糖香、花香和甜香，COT主要呈現(xiàn)烘烤香、焦糖香和甜香，IOT主要呈現(xiàn)青草香、焦糖香、花香和甜香。白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品的整體香氣輪廓主要呈現(xiàn)蘭花香。由圖1可知，OT經(jīng)浸提工藝處理后，其花香和木香的強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（P＜0.05）；EOT經(jīng)碟式分離工藝處理后，其花香和木香強(qiáng)度顯著減弱（P＜0.05）；SOT經(jīng)超濾工藝處理后，其烘烤香強(qiáng)度顯著減弱、青草香和甜香強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（P＜0.05）；UOT經(jīng)反滲透濃縮工藝處理后，其青草香和強(qiáng)度顯著減弱（P＜0.05）；COT經(jīng)冷凍干燥工藝處理后，其花香強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（P＜0.05）。將本研究與國內(nèi)外同類研究進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品的整體香氣輪廓與蔣青香[10]和王彩楠[12]等的研究結(jié)果相似。但是，本研究白芽奇蘭茶葉加工成凍干速溶茶粉后，烘烤香和木香強(qiáng)度顯著減弱，甜香強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，與Zhang Liangzhen等[13]研究結(jié)果不同，其原因可能是由于樣品速溶茶粉制備過程中的干燥方式及采用HS-SPME進(jìn)行吸附時(shí)的溫度不同（本研究采用真空冷凍干燥、HS-SPME吸附溫度為80 ℃，而Zhang Liangzhen等[13]采用噴霧干燥、吸附溫度為40 ℃）。

圖1 白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品的感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖Fig.1 Sensory evaluation radar map of samples at each stage of processing of Baiyaqilan instant tea

2.2 白芽奇蘭速溶茶粉不同加工工序?qū)]發(fā)性成分的影響規(guī)律

蔣青香[10]和劉芯如[9]等研究表明白芽奇蘭茶葉中的香氣成分主要有酯類、醛類、酮類、醇類、氧化物類、烯烴類等。范遠(yuǎn)景等[3]研究表明紅茶加工成速溶紅茶粉后，香氣成分含量損失比較嚴(yán)重；靳巧麗[4]表明烏龍茶加工成速溶茶粉后，香氣成分的總含量大量損失，且總香氣強(qiáng)度值減小。于欣洋[14]研究表明烏龍茶經(jīng)反滲透濃縮后醇類、酮類、酯類物質(zhì)含量減少。蔣青香[15]研究表明烏龍茶葉經(jīng)冷凍干燥處理后醛類、烯烴類物質(zhì)含量減少，醇類、酮類、酯類、氧化物類、其他類物質(zhì)含量增加。吳函殷等[7]發(fā)現(xiàn)隨著蒸青綠茶濃縮液加工過程的進(jìn)行，各加工階段香氣組分的種類無變化，但含量出現(xiàn)較大差異。本研究對(duì)白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品的香氣成分進(jìn)行GC-MS分析，得到其總離子流圖（圖2），依據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的相似度檢索及基峰、特征離子碎片和RI對(duì)比分析，共鑒定出38 種香氣成分（表2），包括酯類11 種、醛類5 種、酮類7 種、烯烴類2 種、醇類4 種、氧化物類3 種、其他類6 種。定量分析結(jié)果（表3）對(duì)比（圖3）表明，經(jīng)浸提、碟式分離、超濾、反滲透濃縮和冷凍干燥處理后，其香氣成分總含量分別為2 801.80、3 105.24、2 094.17、2 849.45、1 816.76 mg/kg和1 379.60 mg/kg。除了浸提工藝和超濾工藝外，不同加工階段香氣成分總含量隨著加工過程的進(jìn)行呈現(xiàn)逐漸降低的規(guī)律，與范遠(yuǎn)景等[3]和靳巧麗[4]的研究結(jié)果相似，表明茶葉加工成速溶茶粉后，總香氣成分含量降低，導(dǎo)致香氣品質(zhì)降低。OT經(jīng)浸提工藝處理后（EOT），醛類、酮類、烯烴類、醇類、氧化物類和其他類物質(zhì)含量顯著增加（P＜0.05）；EOT經(jīng)碟式分離工藝處理后（SOT），酯類、酮類、烯烴類、醇類、氧化物類和其他類物質(zhì)含量顯著降低（P＜0.05）；SOT經(jīng)超濾工藝處理后（UOT），酯類、酮類、烯烴類和其他類物質(zhì)含量顯著增加（P＜0.05）；UOT經(jīng)反滲透濃縮工藝處理后（COT），酯類、酮類、烯烴類、醇類、氧化物類和其他類物質(zhì)含量顯著減少（P＜0.05）；COT經(jīng)冷凍干燥工藝處理后，酯類、醛類、酮類和其他類物質(zhì)含量顯著減少（P＜0.05），而醇類物質(zhì)含量顯著增加（P＜0.05）。將定性定量結(jié)果與國內(nèi)外同類研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，白芽奇蘭速溶茶粉不同加工階段水溶液中含量都較高的香氣成分主要為1-乙基-2-甲酰基吡咯、水楊酸甲酯、藏花醛、吲哚、順式茉莉酮、順式茉莉內(nèi)酯、茉莉酸甲酯等（表3），與相關(guān)研究[5,9-10,15]結(jié)果類似。速溶茶粉加工各階段不同香氣成分含量變化結(jié)果與于欣洋[14]和吳函殷等[7]研究結(jié)果相似。

圖3 白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中不同香氣成分的含量比較Fig.3 Comparison of volatile component content in Baiyaqilan instant tea during processing process

表2 白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中香氣成分的定性結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)曲線Table 2 Qualitative analysis and standard curves of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

表3 白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中香氣成分的定量結(jié)果Table 3 Quantitative results of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

2.3 白芽奇蘭速溶茶粉不同加工工序?qū)﹃P(guān)鍵香氣貢獻(xiàn)成分的影響規(guī)律

OAV是評(píng)價(jià)單個(gè)香氣成分對(duì)樣品香氣特征貢獻(xiàn)程度的指標(biāo)，OAV不小于1的香氣成分被認(rèn)為是具有香氣活性的化合物，對(duì)其香氣特征有重要影響[16]。蔣青香[15]研究表明白芽奇蘭茶葉及其速溶茶粉的關(guān)鍵香氣活性化合物為3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、香葉醇、吲哚、反式-β-大馬士酮、順式-香葉基丙酮、反式-β-紫羅蘭酮等。Zhu Jiancai等[17]研究表明烏龍茶水溶液中OAV較大的成分為2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、己醛、辛醛、反式-2-庚醛、橙花醇、吲哚等。如表4所示，本研究在OT、EOT、SOT、UOT、COT和IOT中分別檢測出22、25、21、21、20 種和20 種OAV不小于1的關(guān)鍵香氣成分。在白芽奇蘭速溶茶粉加工過程各階段樣品中，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪（烘烤香、焦糖香）、脫氫芳樟醇（花香、甜香）、水楊酸甲酯（薄荷、青草香）、藏花醛（木香）、香葉醇（花香）、吲哚（燒焦、樟腦味）、β-大馬士酮（甜香、蜂蜜）、順式茉莉酮（花香、甜香）、香葉基丙酮（花香）、反式橙花叔醇（花香、青草香）和茉莉酸甲酯（茉莉花香）OAV大于10，說明這些成分是白芽奇蘭茶葉及其速溶茶粉的關(guān)鍵香氣活性成分，與蔣青香[15]的研究結(jié)果相似。

表4 白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中香氣成分的OAV分析Table 4 OAV analysis of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

將白芽奇蘭速溶茶粉各加工階段的樣品進(jìn)行對(duì)比（表4），發(fā)現(xiàn)相比OT，EOT中除苯乙醛、順式己酸-3-己烯酯、己酸己酯、α-法尼烯和反式橙花叔醇的OAV減少1以上外，有14 種成分的OAV增加1以上，其中脫氫芳樟醇、藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，這些成分主要呈現(xiàn)花香、甜香和木香，可以較好地解釋感官評(píng)價(jià)中OT經(jīng)浸提工藝處理后花香、甜香和木香強(qiáng)度增加的現(xiàn)象；與EOT相比，SOT中除苯乙醛的OAV增加1以上外，有17 種成分的OAV降低1以上，其中香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，這些成分主要呈現(xiàn)花香、甜香、青草香，較好地解釋感官評(píng)價(jià)中EOT經(jīng)碟式分離工藝處理后，花香、青草香、甜香強(qiáng)度降低的現(xiàn)象；與SOT相比，UOT中除脫氫芳樟醇、水楊酸甲酯和藏花醛的OAV降低1以上外，有13 種成分的OAV增加1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、香葉醇和香葉基丙酮的OAV增加50以上，吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，這些成分主要呈現(xiàn)花香、甜香，可較好地解釋感官評(píng)價(jià)中SOT經(jīng)超濾處理后，花香和甜香強(qiáng)度增加現(xiàn)象；與UOT相比，COT中除3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的OAV增加1以上外，有14 種成分的OAV降低1以上，其中水楊酸甲酯、藏花醛、香葉醇的OAV降低50以上，吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，這些成分主要呈現(xiàn)青草香、花香、木香、甜香，可較好地解釋感官評(píng)價(jià)中UOT經(jīng)反滲透濃縮處理后，青草香、花香、木香、甜香強(qiáng)度降低的現(xiàn)象；與COT相比，IOT中有13 種成分的OAV降低1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，這些成分主要呈現(xiàn)烘烤香、焦糖香、木香、甜香、花香，而脫氫芳樟醇和香葉醇的OAV增加1以上，其主要呈現(xiàn)花香，可較好地解釋感官評(píng)價(jià)中COT經(jīng)冷凍干燥后，烘烤香和木香強(qiáng)度降低、花香強(qiáng)度增加的現(xiàn)象。

加工過程中關(guān)鍵香氣成分會(huì)發(fā)生變化，機(jī)理見圖4。速溶茶粉加工過程中，浸提工藝將茶葉內(nèi)物質(zhì)溶出且溶入溶劑中，高溫?cái)嗔严闳~醇、水楊酸甲酯等糖苷類香氣物質(zhì)的糖苷鍵使香氣成分釋放[31]，同時(shí)在熱物理化學(xué)的作用下也會(huì)形成一些新的特殊香氣[32]，而高溫處理還會(huì)加快香氣成分的揮發(fā)及降解，且水楊酸甲酯會(huì)部分水解游離出水楊酸；碟式分離工藝通過離心處理去除了浸提液中的大顆粒雜質(zhì)及沉淀[33]，而香葉醇、β-大馬士酮、吲哚、順式茉莉酮等揮發(fā)性成分的溶解度較大，離心處理后樣品的揮發(fā)性物質(zhì)更容易擴(kuò)散揮發(fā)[34]；超濾工藝能夠?yàn)V去茶葉提取液中蛋白質(zhì)和茶多酚類物質(zhì)[35]；反滲透濃縮工藝?yán)糜袡C(jī)高分子膜的選擇透過性，在濃度差或外力壓差的作用下克服滲透壓差截留不溶解的物質(zhì)導(dǎo)致香氣成分的損耗[36]，吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯具有較高的疏水性，它們對(duì)膜的親和性和高揮發(fā)性使其通過膜后由于蒸發(fā)和擴(kuò)散而揮發(fā)[37]；冷凍干燥工藝?yán)酶哒婵帐够衔锏姆悬c(diǎn)降低至其冰點(diǎn)后瞬間升華，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香氣物質(zhì)隨水蒸氣揮發(fā)[38]，同時(shí)類胡蘿卜素含量顯著降低[39]，因此藏花醛和β-大馬士酮等由類胡蘿卜素降解形成的香氣物質(zhì)含量隨之降低，而物料在真空低溫狀態(tài)下放置較長時(shí)間，可能會(huì)促成物料中香氣前體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致香氣物質(zhì)的生成[40]。對(duì)比各工序關(guān)鍵香氣成分的OAV發(fā)現(xiàn)，浸提、碟式分離、干燥等工序會(huì)導(dǎo)致藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等關(guān)鍵香氣成分總OAV降低，說明速溶茶粉提取過程中加熱、分子截留、干燥等因素會(huì)顯著降低藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等成分的香氣強(qiáng)度，該結(jié)果與范遠(yuǎn)景等[3]和靳巧麗[4]的研究結(jié)果相似。此外，本研究發(fā)現(xiàn)超濾工藝會(huì)導(dǎo)致香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等關(guān)鍵香氣成分的OAV增加，根據(jù)Ma Lijuan[41]和Guo Jing[42]等研究表明茶多酚類物質(zhì)能抑制茶葉和蘋果酒中揮發(fā)性化合物釋放，推測其可能的原因是超濾截留了茶葉中茶多酚類物質(zhì)，降低了茶多酚等成分對(duì)香氣成分的吸附作用，促進(jìn)了香氣成分的釋放。為驗(yàn)證這一設(shè)想，本研究選取經(jīng)超濾處理后OAV變化較大的香葉醇、吲哚和β-大馬士酮作為代表性香氣成分，以茶多酚溶液和3 種代表性成分配制的混合溶液為對(duì)照，分別對(duì)比這3 種成分經(jīng)茶多酚處理前后峰面積的變化情況。由表5可知，TP中未檢測出香葉醇、吲哚和β-大馬士酮，而TP-MSS中香葉醇、吲哚和β-大馬士酮的峰面積極顯著低于MSS（P＜0.01）；該結(jié)果證實(shí)了茶多酚類物質(zhì)對(duì)揮發(fā)性香氣成分的吸附作用，間接證明了超濾去除茶多酚復(fù)合物，促進(jìn)了香氣成分的釋放。對(duì)于香氣成分與酚類物質(zhì)相互作用力，Ma Lijuan[41]和Guo Jing[42]等研究表明香氣成分與酚類物質(zhì)的苯環(huán)之間形成π-π堆積、氫鍵和疏水效應(yīng)[43]；Jung等[44]利用核磁共振氫譜光譜研究發(fā)現(xiàn)了香氣化合物與多酚類物質(zhì)通過非共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)超分子組裝。本研究結(jié)果及相關(guān)報(bào)道說明，香葉醇、吲哚和β-大馬士酮等香氣分子與茶多酚復(fù)合物之間通過氫鍵和疏水作用相結(jié)合（圖5），從而使香氣成分更穩(wěn)定；該結(jié)果預(yù)示著保留茶多酚復(fù)合物的形態(tài)，有利于減少茶葉香氣成分的損失，為后續(xù)通過工藝改進(jìn)提升速溶茶粉香氣質(zhì)量提供了思路參考。

圖4 速溶茶粉加工過程部分關(guān)鍵香氣成分變化機(jī)理Fig.4 Change mechanism of some key aroma components in instant tea during the processing process

圖5 茶多酚主要活性成分與香氣成分間的非共價(jià)作用Fig.5 Non-covalent interaction between major active components of tea polyphenols and aroma components

表5 茶多酚驗(yàn)證模型的定性及峰面積對(duì)比結(jié)果Table 5 Qualitative and peak area comparison results of validation model of tea polyphenols

3 結(jié) 論

白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中各階段樣品的整體香氣輪廓和成分種類類似，但香氣強(qiáng)度、香氣成分濃度顯著不同。引起白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中香氣變化的關(guān)鍵成分為3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、脫氫芳樟醇、水楊酸甲酯、藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮、香葉基丙酮、反式橙花叔醇和茉莉酸甲酯。浸提工藝使脫氫芳樟醇、藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香氣成分的OAV增加；碟式分離工藝使香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香氣成分的OAV降低；超濾工藝使吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香氣成分的OAV增加；反滲透濃縮使水楊酸甲酯、藏花醛、香葉醇、吲哚、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香氣成分的OAV降低；冷凍干燥工藝使3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大馬士酮、順式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香氣成分的OAV降低。本研究闡明了白芽奇蘭速溶茶粉加工過程中的香氣成分變化規(guī)律，有助于人們深入了解速溶茶粉香氣品質(zhì)形成機(jī)理及提高白芽奇蘭速溶茶粉的香氣品質(zhì)。