許勇泉,汪潔瓊,曹青青,汪 芳,陳震華,李曉麗,陳建新,馮智慧,尹軍峰
1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所,浙江 杭州 310008;2. 西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400715;3. 廣州茶里集團(tuán)有限公司,廣東 廣州 510000;4. 浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310058
茶[Camelliasinensis(L.) O.Kuntze]是一種被廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物,近年來(lái)已成為全球消費(fèi)量最大的非酒精飲料之一[1]。綠茶屬于不發(fā)酵茶,依據(jù)殺青和干燥方式的差異可將其分為烘青綠茶、炒青綠茶、蒸青綠茶以及曬青綠茶等四類。其中,炒青綠茶采用炒干的方式制成。優(yōu)質(zhì)炒青綠茶往往呈現(xiàn)滋味鮮醇、回甘明顯、香氣高爽、持久度高的品質(zhì)特點(diǎn)。
針對(duì)炒青綠茶風(fēng)味品質(zhì)表征,前人有相關(guān)報(bào)道。如張翔等[2]研究構(gòu)建了蒙頂甘露茶滋味呈味分析圖,利用滋味活度值(Taste activity values,TAV)對(duì)基礎(chǔ)滋味物質(zhì)的呈味貢獻(xiàn)率進(jìn)行了探討。黎娜等[3]采用變溫滾炒與高溫足干提香結(jié)合方式對(duì)秋炒青綠茶的基礎(chǔ)理化和香氣成分進(jìn)行了表征。張銘銘等[4]基于頂空固相微萃取結(jié)合全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)(HS-SPME/GC×GC-TOFMS)表征了不同栗香特征炒青綠茶中的關(guān)鍵香氣組分。舒暢等[5]基于氣相色譜質(zhì)譜-嗅覺測(cè)量方法(GC-MS/GC-O)對(duì)新、陳龍井茶中關(guān)鍵差異香氣成分進(jìn)行了鑒定。王夢(mèng)琪等[6]采取頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(HS-SPME/GC-MS)聯(lián)用技術(shù),分析了龍井茶香氣成分產(chǎn)區(qū)差異。然而不同炒青綠茶之間風(fēng)味輪廓形成差異較大,導(dǎo)致其風(fēng)味差異形成的關(guān)鍵貢獻(xiàn)物質(zhì)尚不明確,甚至關(guān)于炒青綠茶非揮發(fā)性組分表征更是少之又少。因此,采用較新的技術(shù)手段表征不同炒青綠茶風(fēng)味品質(zhì)差異具有一定理論價(jià)值和產(chǎn)業(yè)意義。
目前提取香氣常用手段主要包括頂空固相微萃取(HS-SPME)[7]、攪拌棒吸附萃取(SBSE)[8]、同時(shí)蒸餾萃取法(SDE)[9]、減壓蒸餾萃?。╒DE)[10]、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)(SAFE)[11]、固相萃取(SPE)[12]及動(dòng)態(tài)頂空萃?。―HS)[13]。其中SPE 技術(shù)使用的吸附劑親脂性相同,如C18 鍵合二氧化硅或聚合物,選擇性高,使用方便,是一種較為理想的香氣萃取方式[14]。近幾年,非靶向代謝組學(xué)技術(shù)正成為一門新興研究分析手段,其主要側(cè)重于測(cè)量相對(duì)分子質(zhì)量低于1 000 Da 的內(nèi)源性小分子化合物,近幾年在茶葉加工和深加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1,15,16]。
本試驗(yàn)基于液相色譜-四級(jí)桿-軌道高分辨質(zhì)譜儀(UHPLC-Q Exactive-MS)、GC-MS 和非靶向代謝組學(xué)分析技術(shù)分別對(duì)碧螺春、龍井、蒙頂甘露和毛尖等四種炒青綠茶的色澤、滋味和香氣品質(zhì)等進(jìn)行表征,旨在找出不同炒青綠茶風(fēng)味品質(zhì)形成的差異,以期為綠茶加工技術(shù)的提升及風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控提供一定科學(xué)指導(dǎo)。
1.1.1 試驗(yàn)材料
碧螺春(BLC)、龍井(LJ)、蒙頂甘露(MDGL)和信陽(yáng)毛尖(簡(jiǎn)稱毛尖茶,MJ)均為2023 年明前茶,采摘標(biāo)準(zhǔn)為單芽到一芽一葉;4 種茶葉均購(gòu)自京東茶葉旗艦店。
1.1.2 儀器設(shè)備
CM-36dG 色差計(jì),柯尼卡美能達(dá)投資有限公司;8890 GC-5977 GC/MSD 氣質(zhì)聯(lián)用儀,DB-5MS(30 m × 250 μm × 0.25 μm)色譜柱,DB-WAX(30 m × 250 μm × 0.25 μm)色譜柱,美 國(guó)J&W Scientific 公 司;UHPLC-Q Exactive-MS, 美 國(guó)Thermo Scientific 公 司;ACQUITY UPLC HSS T3 色 譜 柱(1.8 μm, 2.1 mm × 100 mm)美國(guó)Waters公司;SPE小柱(LC-Si, 6 mL管,500 mg 填料),美國(guó)Supelco 公司;TurboVap氮?dú)鉂饪s儀,拜泰齊(Biotage)貿(mào)易(上海)有限公司;離心機(jī),德國(guó)Eppendorf 公司。
1.1.3 主要試劑
沒食子酸(GA)、兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、沒食子兒茶素(GC)、表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、蘋果酸、L-谷氨酸,Sigma-Aldrich 公司;茶氨酸、檸檬酸、無(wú)水硫酸鈉,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;綠原酸,上海源葉生物科技有限公司;奎寧酸,SUPELCO 公司;山奈酚,上海麥克林生化科技有限公司;蘆丁,百靈威科技有限公司;癸酸乙酯,梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;甲酸、乙腈、正構(gòu)烷烴(C8-C40)、甲醇、甲基叔丁基醚(MTBE)、戊烷,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;實(shí)驗(yàn)用純水,杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。
(1)用于非揮發(fā)性組分分析:分別準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確至0.001 g)不同的炒青綠茶至50 mL 離心管中,添加25 mL 75%甲醇/水溶液,搖晃均勻保證茶葉浸沒溶液,于70℃水浴鍋水浴30 min 取出,中間每10 min 搖晃一次。迅速取出冰水浴冷卻至室溫,離心(8 000 r/min,10 min,4℃);取上清液置于1.5 mL 離心管,二次離心(14 000 r/min,10 min,4℃);吸取上清液于液相小瓶中,4℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
(2)用于揮發(fā)性組分分析:分別準(zhǔn)確稱取6 g(精確至0.001 g)不同的炒青綠茶至500 mL三角瓶中,倒入300 mL 沸水,蓋上塞子,沖泡4 min,迅速用300 目紗布過(guò)濾,隨后使用20 mL 沸水潤(rùn)洗瓶子以收集殘留茶湯,冰水浴迅速冷卻至室溫,4℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
4 種炒青綠茶的感官評(píng)估由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所5 名專業(yè)人員完成,包括3 名男性和2 名女性。整個(gè)評(píng)估遵循茶葉感官審評(píng)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 23776—2018)制定的準(zhǔn)則。評(píng)估指標(biāo)包括與茶湯色澤、滋味、香氣相關(guān)的術(shù)語(yǔ)和評(píng)分。采取百分制評(píng)分準(zhǔn)則。
經(jīng)1.2 獲得的茶湯采用色差儀分別測(cè)定色差,L值,表示亮度;a值表示紅綠度,其中正值表示紅色,負(fù)值表示綠色;b值表示黃藍(lán)色,其中正值表示黃色,負(fù)值表示藍(lán)色。檢測(cè)光源為D65,觀察者角度為10°。
1.5.1 組分測(cè)定
基于Wang 等[15]建立的方法。色譜條件:色譜柱為Waters ACQUITY UPLC HSS T3 柱;柱溫為40℃,進(jìn)樣器溫度為10℃。流動(dòng)相A 相為0.1%甲酸/水,B 相為純乙腈;進(jìn)樣量為4 μL,流速為0.3 mL/min。流動(dòng)相洗脫梯度為:0 ~ 1 min 時(shí)B 相比例為5%,2 min 時(shí)比例線性增加至10%,6 min 線性增加至35%,8.5 ~ 9.5 min時(shí)為100%,10.0 ~ 12.0 min 時(shí)回落至5%。質(zhì)譜條件:負(fù)離子掃描,質(zhì)譜電壓3.1 kV;電噴霧電離,MS 和ddMS2 分別為70 000 和35 000。毛細(xì)管和輔助燃?xì)饧訜崞鞯臏囟确謩e設(shè)定為320℃和300℃,護(hù)套和輔助氣體流速分別設(shè)定為45 和10;質(zhì)譜掃描范圍為66.7 ~ 1 000 Da。
1.5.2 質(zhì)量控制樣品(QC)
實(shí)驗(yàn)QC 樣本由不同樣品提取物均等混合而成,主要用于判斷跑樣過(guò)程中儀器和樣品的穩(wěn)定性。
1.5.3 物質(zhì)鑒定
使 用Compound Discoverer? 2.0 結(jié) 合mzCloud 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.mzcloud.org)以及 ChemSpider 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.chemspider.com/)對(duì)不同炒青茶樣本中檢測(cè)的質(zhì)譜峰進(jìn)行初步校正(包括解卷積、峰提取、峰對(duì)齊等)和鑒定,結(jié)合非靶向代謝組學(xué)分析篩選出關(guān)鍵差異代謝物,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[16-18]和已有標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)一步驗(yàn)證。
1.6.1 揮發(fā)性組分的提取
基于Feng 等[19]的方法,部分修改。在1.2.1中的茶湯中添加10 μL 的癸酸乙酯(1 mg/mL),混勻,使用60 mL 溶劑體系戊烷和MTBE 以4 ∶1的比例分次萃取3 次。將3 次萃取后的有機(jī)層合并,采用無(wú)水硫酸鈉干燥。干燥后的溶液通過(guò)氮吹儀濃縮至1 mL。將上述茶樣香氣提取物慢慢滴加至活化[加入6 mL 戊烷和MTBE 混合物(V∶V= 1 ∶1)]后的SPE 柱中,用10 mL 戊烷和MTBE 混合物(V∶V= 1 ∶1)洗脫,溫和的氮?dú)饬鲗⑾匆簼饪s至50 μL。通過(guò)在氣味測(cè)試條中嗅聞一滴來(lái)評(píng)估提取到的香氣濃縮液與原始樣品的茶葉浸泡液差異,以保證制備的濃縮液的氣味特征無(wú)顯著失真現(xiàn)象。隨后吸取3 μL濃縮液至進(jìn)樣口進(jìn)樣。
1.6.2 GC-MS 分析
(1)GC 條件。色譜柱為DB-5MS 和DBWAX。柱溫為40℃,進(jìn)樣口溫度為250℃,流速為1.2 mL/min,柱壓為9.147 psi。分流模式:不分流進(jìn)樣。載氣為高純氦氣(99.999%)。DB-5MS 色譜柱升溫程序:初始溫度為40℃,保持2 min,然后以35 ℃/min 的速率升溫至170 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min 的速率將溫度升至250 ℃,保持2 min;DB-WAX 色譜柱升溫程序:初始溫度為40 ℃,保持2 min,然后以3 ℃/min的速率升至170 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min的速率將溫度升高至230 ℃,保持2 min。
(2)MS 條件。離子化方式為電子電離,電子能量為70 eV,掃描范圍為40 ~ 400 m/z,離子源溫度為230 ℃。
1.6.3 物質(zhì)鑒定
揮發(fā)性物質(zhì)鑒定使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所圖書館(98 L)和MassHunter 工作站未知物分析軟件完成。其中線性保留指數(shù)(RI)按照Alasalvar 等[20]的方法進(jìn)行計(jì)算,使用正構(gòu)烷烴C7 ~ C40 作為外部參考。為了量化不同炒青綠茶中每種香氣物質(zhì)的濃度(以mg/kg 表示),采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算各個(gè)化合物的相對(duì)濃度。
Ci表示樣品中任一香氣物質(zhì)的濃度(mg/kg);Cis表示內(nèi)標(biāo)的濃度(mg/kg);Ai表示任一香氣物質(zhì)的峰面積;Ais表示內(nèi)標(biāo)的峰面積。
1.6.4 相對(duì)氣味活度值(rOAVs)計(jì)算
為更好地評(píng)估關(guān)鍵香氣物質(zhì)在整個(gè)茶葉香氣品質(zhì)中的貢獻(xiàn),使用rOAVs 表示[1]。
Ci表示樣品中任一香氣物質(zhì)的濃度(mg/kg),OTi表示任一香氣物質(zhì)在水中的閾值(mg/kg)。
采用SPSS 26 軟件進(jìn)行單因素方差分析,SIMCA 14.1 用于化學(xué)計(jì)量學(xué)分析,Origin 2021以及Adobe Illustrator 2021 用于繪圖。
4 種炒青綠茶的感官品質(zhì)差異較大(表1 和圖1)。BLC 外形纖細(xì)、卷曲成螺,滿身披毫,色澤銀綠;LJ 扁平光滑,勻整度高,顏色偏黃;MDGL 條索緊細(xì)勻卷,細(xì)嫩多毫;MJ 緊秀圓直,勻凈度高(圖1a)。沖泡后差異較為顯著。MJ嫩黃綠明亮,L值較高,a和b值較低,感官審評(píng)得分較高,為92 分;BLC 和MDGL 其次,達(dá)90.5 分;LJ 得分最低,色澤明亮,a值較低,b值較高,逐漸偏紅偏黃(圖1b-d,表1)。MJ和BLC 滋味較佳,其次為L(zhǎng)J,MDGL 相對(duì)較差。MJ 呈現(xiàn)較為明顯的花香,帶栗香,香氣品質(zhì)較佳;其次是BLC 和MDGL,呈現(xiàn)明顯的嫩香,稍帶豆香或花香;LJ 豆香顯著,帶花果香,感官得分較低。整體上來(lái)看,BLC 和MJ 品質(zhì)較佳,MDGL 和LJ 次之。
圖1 不同炒青綠茶的色差圖Figure 1 Plot of colour difference of different stir-fried green teas
2.2.1 總輪廓分析
4 種炒青綠茶共有1700 種物質(zhì)被檢出,化學(xué)計(jì)量學(xué)分析結(jié)果如圖2a ~ 圖2d?;谄钚《朔?判別分析(PLS-DA)模型,發(fā)現(xiàn)4 種炒青綠茶得到較好的分離,R2X(cum) = 0.807,R2Y(cum) = 0.994,Q2(cum) = 0.914,擬合效果較好,表明不同炒青綠茶間非揮發(fā)性組分差異顯著(圖2a)。圖2b 為載荷散點(diǎn)圖,圖中位于四周的物質(zhì)被認(rèn)定為關(guān)鍵差異物質(zhì)。隨后200次驗(yàn)證試驗(yàn)(圖2c)進(jìn)一步驗(yàn)證該模型的可靠性和準(zhǔn)確性?;诖_立好的模型,投影中可變的重要性(VIP)大于1 被用來(lái)篩選主要的差異貢獻(xiàn)物質(zhì)(圖2d)。隨后基于mzCloud 和ChemSpider 數(shù)據(jù)庫(kù)、相關(guān)文獻(xiàn)以及標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)篩選出的物質(zhì)進(jìn)一步鑒定,確定56 種非揮發(fā)性組分(表2)。其中,黃酮醇和黃酮醇/黃酮苷(16種)、有機(jī)酸及其衍生物(9 種)、兒茶素二聚體(9 種)、黃烷-3-醇(8 種)、糖類及其衍生物(5 種)、氨基酸及其衍生物(4 種)、酚酸(4 種)、生物堿(1 種)。黃酮醇和黃酮醇/黃酮苷占比較高,比例接近1/3;其次是有機(jī)酸及其衍生物;兒茶素二聚體、黃烷-3-醇在14.29% ~ 16.07%;剩下的4 種物質(zhì)的種類占比均在9%以下(圖2e)。從豐度上來(lái)看,4 種炒青茶中黃烷-3-醇類物質(zhì)的總豐度占所有物質(zhì)的比例均較高,為45.83% ~ 46.82%;其次為有機(jī)酸及其衍生物(19.00% ~ 20.66%),其余占比較?。▓D2f ~ 圖2i)。值得注意的是,MJ 中糖類及其衍生物的總豐度達(dá)到10%以上,豐度占比相較其他茶樣高。
圖2 不同炒青綠茶中非揮發(fā)性代謝物分析Figure 2 Analysis of non-volatile metabolites in different roasted green teas
續(xù)表
2.2.2 關(guān)鍵差異組分
為進(jìn)一步找出導(dǎo)致不同炒青綠茶的關(guān)鍵滋味品質(zhì)貢獻(xiàn)物質(zhì),篩選出VIP>4 的12 種物質(zhì),結(jié)果如圖3 所示。從圖3 可看出,主要是黃酮醇和黃酮醇/黃酮苷、有機(jī)酸及其衍生物以及黃烷-3-醇等物質(zhì)占比較大。其中,BLC 中沒食子兒茶素-3,5-雙沒食子酸酯(EGCDG)的豐度較其他三種茶樣明顯要高。其作為一種特殊的兒茶素類化合物,主要存在于某些茶的鮮葉中,且含量很少[21],推測(cè)是構(gòu)成該茶滋味尚鮮爽的關(guān)鍵物質(zhì)。KIM 等[22]研究發(fā)現(xiàn),上述物質(zhì)被鑒定為迄今為止最有效的淋巴酪氨酸磷酸酶活性抑制劑。而相比其他三種茶樣,LJ 中沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、山奈酚-3-半乳糖苷蕓香糖苷、檸檬酸以及沒食子兒茶素(GC)等代謝物的豐度明顯較高,且均達(dá)到顯著差異水平(p< 0.05),推測(cè)這些呈現(xiàn)苦、澀和酸味的物質(zhì)協(xié)同構(gòu)成了該茶滋味尚鮮爽的品質(zhì)特點(diǎn);而4-O-甲基水楊酸、EGCDG 的豐度較低。MDGL 中3-O-沒食子??鼘幩岷驮ㄇ嗨谺1 的豐度相對(duì)較高,但并未達(dá)到顯著水平(p> 0.05),其對(duì)該茶呈現(xiàn)醇正滋味具有一定的貢獻(xiàn)作用。相比其他三種茶,MJ 中1,3,6-三酰基葡萄糖的豐度較高。該物質(zhì)是一種可水解的單寧,由沒食子酸(及其聚合物衍生物)的羧基與單糖(最常見的是葡萄糖)的羥基縮合而成,研究發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)對(duì)綠茶澀味具有重要貢獻(xiàn)[23],這可能是該茶湯滋味較鮮醇的原因。
圖3 不同炒青綠茶中關(guān)鍵非揮發(fā)性代謝物對(duì)比Figure 3 Comparison of key non-volatile metabolites in different stir-fried green teas
上述結(jié)果表明,從關(guān)鍵差異物質(zhì)的豐度對(duì)比來(lái)看,LJ 相比其他三種茶的代謝差異最大,其滋味品質(zhì)方面的差異可通過(guò)幾種關(guān)鍵的代謝物如GCG、山奈酚-3-半乳糖苷蕓香糖苷、檸檬酸以及GC 等代謝物較為明顯地區(qū)分,這可能是其茶湯滋味尚鮮爽的關(guān)鍵貢獻(xiàn)物質(zhì)。BLC 和MJ 則可分別通過(guò)EGCDG 和1,3,6-三酰基葡萄糖進(jìn)行區(qū)分。
2.3.1 總輪廓分析
香氣對(duì)茶葉的風(fēng)味品質(zhì)形成以及感官品質(zhì)評(píng)估都具有較大影響。基于GC-MS 分析,4 種炒青綠茶中共鑒定出91 種香氣物質(zhì)(表3)。就香氣類別而言,BLC、LJ、MDGL 和MJ 中分別鑒定出59 種、71 種、49 種和62 種香氣物質(zhì),其中醇類、醛類和酮類占比較大(圖4a)。醇類和酮類是花香產(chǎn)生的原因,而醛類主要有助于柑橘味和青草味的生成[14,24]。就香氣濃度而言,BLC 中檢出的香氣物質(zhì)總濃度最少,僅7.05 mg/kg;而在LJ、MDGL 和MJ 中檢出的總香氣濃度依次增加,分別達(dá)到16.07 mg/kg、17.11 mg/kg 和20.09 mg/kg,其中醇類、酸類和吡咯類及其衍生物占比較大(圖4b)。
表3 4 種炒青綠茶中揮發(fā)性物質(zhì)鑒定結(jié)果Table 3 Identification of volatile substances in four kinds of stir-fried green tea
續(xù)表
圖4 不同炒青綠茶中揮發(fā)性代謝物分析Figure 4 Analysis of volatile metabolites in different stir-fried green teas
為進(jìn)一步篩選出導(dǎo)致不同炒青茶香氣差異的主要貢獻(xiàn)組分,采用化學(xué)計(jì)量學(xué)分析結(jié)果如圖4c ~ 圖4f。首先基于已有的所有香氣數(shù)據(jù)建立PLS-DA 模型,其中R2X(cum)= 0.964,R2Y(cum)= 0.998,Q2(cum)= 0.987,表明模型擬合效果良好;同時(shí)從圖4c 可看出,不同炒青茶間也得到很好地區(qū)分。載荷散點(diǎn)圖(圖4d)中位于坐標(biāo)軸四周的物質(zhì)對(duì)茶樣香氣品質(zhì)的貢獻(xiàn)更大,如乙酸丁酯(9,果味,青草)在BLC的香氣形成中貢獻(xiàn)較大;苯甲醇(66,苦杏仁,果味)、2-戊酮(5,果味,香蕉)、鄰氨基苯甲酸甲酯(80,甜)、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)(62,花香,木香)、茉莉酮(69,木質(zhì),草本,花香,柑橘)、2-羥基-5-甲基苯乙酮(78,甜,重花香,草本)等則在LJ 貢獻(xiàn)較大;丙醇(8,刺鼻,果味)、反-2-辛烯醛(34,脂肪,堅(jiān)果)、順-2-戊烯-1-醇(28,霉味,堆肥)、丁酸(53,汗味)、2-甲基丙醇(11,麥芽)等在MDGL 中貢獻(xiàn)較大;而α-松油醇(57,花香,柑橘)、2-甲基丁酸-3-甲基丁酯(24,果香)、異丁酸異戊酯(19,果味)、異戊醇(20,麥芽)、4-甲基-2-戊酮(7,果香)則在MJ 中貢獻(xiàn)較大。圖4e 通過(guò)200 次驗(yàn)證未出現(xiàn)過(guò)擬合現(xiàn)象,進(jìn)一步驗(yàn)證圖4c 模型的可靠性。隨后基于VIP>1(圖4f)篩選出47 種主要的香氣差異物質(zhì)。
2.3.2 關(guān)鍵差異物質(zhì)
基于2.3.1 中篩選出的47 種香氣物質(zhì),結(jié)合香氣濃度和閾值計(jì)算不同炒青綠茶中相應(yīng)物質(zhì)的相對(duì)香氣活度值(rOAVs),結(jié)果如表4所示。rOAVs 可以更好地評(píng)估某些關(guān)鍵香氣成分在不同炒青綠茶香氣體系中的重要貢獻(xiàn),其數(shù)值大于1 表示其在香氣體系中的貢獻(xiàn)較大。結(jié)合表4 和rOAVs>1,BLC、LJ、MDGL 及MJ 中分別檢出10、11、14、13 種符合篩選條件的物質(zhì),這些物質(zhì)在不同炒青綠茶香氣品質(zhì)的形成中貢獻(xiàn)較大。其中不同炒青綠茶中某些特定的香氣物質(zhì)貢獻(xiàn)突出,其rOAVs 超過(guò)10。如4 種炒青綠茶中的茉莉酸甲酯、吲哚、茉莉酮和壬醛,BLC 和LJ 中的香豆素和庚醛,LJ 和MJ 中的(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)等,這些物質(zhì)可能是導(dǎo)致不同炒青茶香氣輪廓差異的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)。
表4 4 種炒青茶中的關(guān)鍵香氣物質(zhì)篩選(VIP > 1)Table 4 Screening of key aroma substances in four types of stir-fried green tea(VIP > 1)
續(xù)表
一般來(lái)說(shuō),茶葉中各個(gè)香氣成分種類、含量以及比例不同,會(huì)形成綠茶不同風(fēng)格的香氣特點(diǎn),最典型的香型有清香、花香和烘炒香等。其中清香屬性主要來(lái)源于殺青過(guò)程中低沸點(diǎn)香氣物質(zhì)的揮發(fā)、高沸點(diǎn)香氣物質(zhì)的顯現(xiàn)以及脂肪酸氧化裂解后反應(yīng)產(chǎn)物的生成;花果香主要來(lái)源于熱作用下萜烯醇類以及多酚氧化酶作用產(chǎn)物的生成;烘炒香主要來(lái)源于美拉德反應(yīng)過(guò)程中氮氧化合物及其衍生物的生成[25]。為更好地比較不同炒青綠茶中的關(guān)鍵差異物質(zhì),進(jìn)一步篩選4 種炒青茶中rOAVs>5 的香氣物質(zhì)(圖5),這些物質(zhì)被鑒定為本研究中導(dǎo)致不同炒青茶香氣輪廓差異的關(guān)鍵物質(zhì)。從圖中可看出,相比MDGL 和MJ,BLC 中香豆素(16.382,木屑狀、杏仁糊狀)和庚醛(8.115,柑橘,脂肪)等物質(zhì)的rOAVs 較為突出,參與了BLC 豆香和果香屬性的形成,從而構(gòu)成了該茶嫩香與稍帶豆香的感官品質(zhì)。陳合興[26]研究發(fā)現(xiàn),香豆素是造成不同等級(jí)碧螺春春茶香氣品質(zhì)差異的關(guān)鍵貢獻(xiàn)物質(zhì)之一。相比其他三種茶,LJ 中的庚醛(10.262,柑橘,脂肪)、香豆素(27.527,木屑狀、杏仁糊狀)、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)(90.902,花香,木香)、(E,E)-2,4-庚二烯醛(5.523,脂肪,花香)、正己醇(7.086,青草味,杏仁糖味)等物質(zhì)的rOAVs 明顯更高;其中庚醛閾值較低,僅為0.002 8 mg/kg(表4),推測(cè)其可能參與LJ 中果香氣味的形成。張銘銘等[4]研究也發(fā)現(xiàn)庚醛是導(dǎo)致不同栗香特征的炒青綠茶的關(guān)鍵差異香氣物質(zhì)之一。具有較低閾值(0.003 4 mg/kg)的香豆素可能參與構(gòu)成了LJ 中豆香氣味的形成。Mistuya Shimoda 等[27]在研究不同等級(jí)綠茶的香氣成分時(shí)發(fā)現(xiàn),構(gòu)成烘烤香的香豆素是形成綠茶典型香氣的主要成分之一。Ryoko Baba 等[28]基于SAFE 結(jié)合GC-MS、GC-O 發(fā)現(xiàn)香豆素是構(gòu)成龍井茶特征香氣成分的關(guān)鍵貢獻(xiàn)物質(zhì)之一。(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)和(E,E)-2,4-庚二烯醛則可能參與LJ 中花香屬性的形成。王夢(mèng)琪等[8]研究發(fā)現(xiàn),(E,E)-2,4-庚二烯醛和芳樟醇及其氧化物在西湖龍井茶中含量較高。而正己醇可能參與了LJ 茶清香氣味的形成。這些關(guān)鍵香氣物質(zhì)共同形成了LJ 豆香顯、帶花果香的感官品質(zhì)。
圖5 不同炒青綠茶中關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)活度值Figure 5 Relative activity values of key volatile substances in different stir-fried green teas
相比其他三種茶,MDGL 中的(E,Z)-庚二烯醛(9.900,脂肪,油炸)、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)(5.523,花香,木香)的rOAVs明顯更高,推測(cè)其可能參與構(gòu)成MDGL 花香氣味的形成,構(gòu)成了MDGL 中嫩香帶花香的感官屬性。董燕靈等[29]研究發(fā)現(xiàn)蒙頂甘露中順式芳樟醇(176.11%)、β-紫羅蘭酮(163.92%)、反式芳樟醇(116.79%)、橙花叔醇(101.24%)和反-橙花叔醇(86.57%)等物質(zhì)相對(duì)含量較高,該結(jié)果與本試驗(yàn)研究結(jié)果不太一致,這可能與香氣萃取方式、茶葉樣品的類型以及檢測(cè)方法等因素有關(guān)。MJ 相比其他三種茶,其中的茉莉酮(198.124,木質(zhì),草本,花香,柑橘)、異戊酸異戊酯(9.868,果味,甜味)、吲哚(343.814,花香,樟腦丸)、茉莉酸甲酯(168.394,花,草本,甜)、壬醛(69.423,柑橘,肥皂)、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)(98.118,花香,木香)等物質(zhì)的rOAVs 更突出。其中,茉莉酮是綠茶中呈現(xiàn)花香和木質(zhì)風(fēng)味的關(guān)鍵香氣化合物[30]。吲哚被報(bào)道具有花香和樟腦丸氣味,被鑒定為綠茶和烏龍茶中具有高OAV 的重要香氣化合物[30,31]。茉莉酸甲酯是茶葉中α-亞麻酸在脂氧合酶催化下氧化降解產(chǎn)生的代表性香氣物質(zhì)[32]。壬醛被鑒定為綠茶茶湯中呈花香或果香的物質(zhì)[33]。芳樟醇氧化物的甜香和花香不是來(lái)自芳樟醇自身的氧化,而是來(lái)自新鮮茶葉中芳樟醇氧化物的糖苷形式[34]。劉健軍等[35]也研究發(fā)現(xiàn),信陽(yáng)毛尖茶中壬醛、芳樟醇氧化物等香氣物質(zhì)含量較高。由此推測(cè)茉莉酮、吲哚、茉莉酸甲酯、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)、壬醛等參與了MJ 中花香屬性的形成,異戊酸異戊酯、壬醛參與了MJ 中果香屬性的形成,這幾種物質(zhì)協(xié)同構(gòu)成了MJ 花香顯、帶栗香的感官品質(zhì)。
綜上結(jié)果可得出,茉莉酸甲酯、吲哚、茉莉酮和壬醛均是構(gòu)成四種炒青茶中花果香屬性的關(guān)鍵主要貢獻(xiàn)物質(zhì)。此外,基于4 種茶中主要香氣貢獻(xiàn)物質(zhì)的rOAVs 比較分析,發(fā)現(xiàn)相比其余三種茶樣,庚醛、香豆素、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)、(E,E)-2,4-庚二烯醛、正己醇等主要構(gòu)成了LJ 豆香顯、帶花果香的感官品質(zhì);(E,Z)-2,4-庚二烯醛、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)等主要構(gòu)成了MDGL 嫩香帶花香的感官品質(zhì);茉莉酮、異戊酸異戊酯、吲哚、茉莉酸甲酯、壬醛、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)等主要構(gòu)成了MJ花香顯、帶栗香的感官品質(zhì)。相比MDGL 和MJ,香豆素和庚醛等主要構(gòu)成了BLC 嫩香稍帶豆香的感官品質(zhì)。上述研究結(jié)果與表1 的審評(píng)結(jié)果基本一致。
本研究基于UHPLC-Q-Exactive-MS、GC-MS以及非靶向代謝組學(xué)等分析手段,對(duì)BLC、LJ、MDGL 以及MJ 等單芽到一芽一葉加工成的炒青綠茶的感官和風(fēng)味品質(zhì)輪廓進(jìn)行表征。結(jié)果表明,不同類型的炒青綠茶風(fēng)味品質(zhì)差異較大。感官品質(zhì)方面,BLC 和MJ 品質(zhì)較佳,MDGL 和LJ 次之。GCG、山奈酚-3-半乳糖苷蕓香糖苷、檸檬酸以及GC 等關(guān)鍵滋味代謝物可能參與LJ 茶湯尚鮮爽的滋味輪廓構(gòu)成,可明顯區(qū)別于其他炒青綠茶。而BLC 和MJ 則可分別通過(guò)EGCDG 和1,3,6-三?;咸烟沁M(jìn)行區(qū)分。茉莉酸甲酯、吲哚、茉莉酮和壬醛是構(gòu)成4種炒青茶中花果香屬性的共有貢獻(xiàn)物質(zhì)。其中庚醛、香豆素、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)、(E,E)-2,4-庚二烯醛、正己醇等主要構(gòu)成了LJ豆香顯、帶花果香的感官品質(zhì)。(E,Z)-2,4-庚二烯醛、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)等主要構(gòu)成了MDGL 嫩香帶花香的感官品質(zhì)。茉莉酮、異戊酸異戊酯、吲哚、茉莉酸甲酯、壬醛、(Z)-芳樟醇氧化物(吡喃型)等主要構(gòu)成了MJ 花香顯、帶栗香的感官品質(zhì)。相比MDGL 和MJ,香豆素和庚醛等主要構(gòu)成了BLC 嫩香稍帶豆香的感官品質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果可為炒青綠茶風(fēng)味輪廓圖的建立提供一定的理論支撐,進(jìn)一步完善綠茶的風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控理論體系,指導(dǎo)綠茶的加工與生產(chǎn)。