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蒙顶黄芽香气特征及香气成分分析

2014-03-03孟爱丽庞晓莉温顺位韦球毅司辉清

食品工业科技 2014年18期
关键词:茶类感官香气

孟爱丽,庞晓莉,温顺位,韦球毅,司辉清,*

(1.重庆市西南大学食品科学学院,重庆400715;2.贵州省铜仁市农业产业化办公室,贵州铜仁554300)

蒙顶黄芽香气特征及香气成分分析

孟爱丽1,2,庞晓莉1,温顺位2,韦球毅1,司辉清1,*

(1.重庆市西南大学食品科学学院,重庆400715;2.贵州省铜仁市农业产业化办公室,贵州铜仁554300)

采用固相微萃取法萃取蒙顶黄芽香气成分,经GC-MS联用技术对其三个样品的香气成分进行分离鉴定,并结合感官审评法评价其香气特征,以便了解蒙顶黄芽的香气组成,分析香气组成对感官香气特征的影响。结果表明,从样品1、样品2、样品3中分别鉴定出90、80、96种香气成分,各占上述样品香气成分总峰面积的82.69%、90.03%、89.25%。蒙顶黄芽的各类型香气成分中,醛、烃、酮、醇类化合物种类较多、相对含量高,酸类种类少、相对含量少,酯类相对含量较低,但种类数量却仅次于酮类。从三个样品中检出主体成分有β-花柏烯、大根香叶烯D、石竹烯、芳樟醇、叶绿醇等。结合3个样品感官审评结果,可知蒙顶黄芽具有香高、清香和甜香的特征。蒙顶黄芽与其他茶类相比,香气成分与绿茶和乌龙茶较接近,香气感官品质带有绿茶清香和乌龙茶甜香。结论表明蒙顶黄芽香气组分较丰富,感官香气特征较好,香气成分的组成对其香气特征有一定影响。此研究对蒙顶黄芽的生产、加工实践及品质评价提供参考依据。

蒙顶黄芽,香气特征,香气成分,固相微萃取,气相色谱-质谱

我国是茶的原产地,亦是世界上饮茶文化的起源地。我们从很多方面去追求茶叶的品质,其中香气对茶叶品质有重要的影响,历来受到国内外学者的关注与研究,香气的纯正与否直接影响到茶叶的品质。不同的茶树品种、加工工艺,其成品茶中香气组分及其相对含量都有较大差异,不同茶类的香气特征也大不相同。任何一种茶叶的香气都是其所含的不同香气物质以不同浓度组合的综合表现。茶叶香气的来源主要包括两方面:一是茶鲜叶本身所特有的香气成分,二是在制茶过程中通过复杂的化学变化产生的香气。蒙顶黄芽产于四川省名山县蒙顶山一带,是黄茶类的典型代表之一。蒙顶山终年朦朦细雨,茫茫云雾,土壤肥沃,环境优越,为蒙顶黄芽的生长创造了极为适宜的条件。蒙顶黄芽鲜叶要求选圆肥单芽和一芽一叶初展的芽头,经复杂制作工艺,使成品茶芽条匀整、扁平挺直、色泽黄润、金毫显露;汤色黄中透碧,甜香鲜嫩,甘醇鲜爽。蒙顶黄芽制作分杀青、初包、复炒、复包、三炒、堆积摊放、四炒、烘焙八道工序。黄茶其独特的“闷黄”工序和“先低后高”的干燥方式造就了黄茶特殊的“鲜甜”或“锅巴香”香型。目前,对绿茶、乌龙茶和红茶香气成分的研究报道相对较多[1-4],但对黄茶的香气成分研究很少,尤其是蒙顶黄芽香气分析未见有研究报道,因此需要进行研究。随着分析仪器与分析技术的进步,近几年来对茶叶香气的特征性成分、香气成分的提取方法和分析方法等的研究[5]有较大的发展,通过这些研究对提高茶叶香气品质、探索影响香气品质的因素起到至关重要的作用。本实验以蒙顶黄芽为材料,采用固相微萃取法(SPME)萃取其香气成分,并用GC-MS联用仪对其进行香气组分鉴定,同时结合感官审评,研究蒙顶黄芽的香气特征。此研究使人们了解蒙顶黄芽的香气特征及其香气成分构成及香气组成对香气特征的影响,对蒙顶黄芽和其他黄茶类的品质评价及生产、加工实践具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

茶样 来自四川省名山县跃华茶叶公司,此公司提供3个不同等级的蒙顶黄芽成品茶,其中样品1、样品2和样品3分别为一级、三级和二级(三个样品采用同一工艺流程,其中每个样品按工艺流程加工三次;成品茶加工工艺为:杀青—初包—复炒—复包—三炒—堆积摊放—四炒—烘焙,每个样品经过三次加工后分别混合均匀,然后各自取混合样);蒸馏水 实验室自制;氯化钠(分析纯) 重庆北碚滴水实验有限公司。

GC-MS2010型气相色谱质谱联用仪(配有电子轰击式离子源EI和NIST质谱库) 日本岛津公司;手动固相微萃取(SPME)进样器 美国Supelco公司;50/30μm DVB/CAR/PDMS 57328-U型萃取头 美国Supelco公司,固相微萃取的新萃取头使用前要在气相色谱仪的进样口270℃老化1h;15m L样品瓶 重庆北碚滴水实验有限公司;HH-6型数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 蒙顶黄芽香气特征感官分析 在西南大学茶叶审评室,参照《茶叶审评与检验》[6]教材并按照GB/T 23776-2009[7]规定方法操作。由5名从事茶叶加工和品质审评的专业人员对样品的干茶香气、开汤后的热茶香气和15m in后的冷茶香气进行独立审评打分,总分取3项的平均值之和。香气特征的评语取两人以上相同或相近的术语,得分取3人的平均值。

1.2.2 蒙顶黄芽香气成分的提取 准确称取1g蒙顶黄芽研钵磨碎茶样品于15m L样品瓶中,加入0.5g氯化钠,与样品充分混合,加入适量沸超纯水使液面不超过样品瓶体积的2/3,用聚四氟乙烯顶空瓶盖密封,放入已设定70℃的恒温水浴锅中平衡10m in,然后将萃取头推入样品液面上方,固定好固相微萃取装置的手柄,慢慢推入纤维头使其不要接触液面,吸附50min后取样,在GC/MS进样口230℃下解析5min,每个样品重复3次。

1.2.3 GC-MS分析条件

1.2.3.1 色谱条件 色谱柱:DB-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.250μm);柱箱温:50℃;升温程序:50℃保持2m in,以3℃/m in升到70℃,再以2℃/m in升到115℃,再以3℃/m in升到185℃,最后以6℃/m in升到230℃,保持1m in;进样口温度230℃,载气为He气,柱流量1.0m L/min,不分流进样。

1.2.3.2 质谱条件 电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV,离子源温度230℃;质谱扫描范围40~400amu;发射电流150μA;检测器1.00kV。

1.2.3.3 图谱分析 人工解析GC-MS总离子流图,首先对其进行全部TIC峰积分,积分参数为斜率4000/m in,半峰宽2s,变参时间1000m in;然后经计算机与质谱库匹配,质谱库版本为NIST95,选择匹配度≥80的峰号;最后根据分子量、分子式以及分子结构同时参阅相关文献确定各个出峰物质的名称。

1.2.4 香气物质鉴定分析方法 样品经GC-MS分析,利用计算机谱库(NIST95)对各分离组分进行定性分析,采用色谱峰面积归一化法进行相对定量。

2 结果分析

2.1 香气特征感官分析

表1 蒙顶黄芽三个样品的感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of three samples from mengding yellow tea

从表1中3个茶样感官审评的香气一栏可以看出,蒙顶黄芽的香气相比于绿茶没有那么持久和高扬,都比较趋于醇和。香气中都带有甜香味和清香味,相比于绿茶甜香味重一点,相比于红茶香气的浓度小一点。这些不同可能由于黄茶的“闷黄”工序,让绿叶中富含的青草气的芳香物质转化为形成甜香的香气成分。由表1可知,蒙顶黄芽的总体香气特征:香气醇和尚高,甜香浓郁并带有少量清香,香气持久性较长。

2.2 成分分析

利用刘小慧等[8]测出的最佳条件下萃取蒙顶黄芽挥发性香气成分的条件,经GC-MS联用仪检测出总离子流图,蒙顶黄芽三只样品得出三个图,经过比较分析,取其中物质成分含量和分布比较有代表性的一个图进行分析,得总离子流图1~图3,总离子流图通过计算机与质谱库匹配,人工图谱解析、筛选,最终得出蒙顶黄芽中挥发性香气成分结果,蒙顶黄芽的香气成分种类和相对含量如表2所示。

样品1的香气组分经GC-MS分析检测共鉴定出90种并汇总于表2,占香气总峰面积的82.69%。样品1含有且相对含量较高的单体香气成分为:顺-香叶醇(3.99%)、芳樟醇(1.76%)、壬醛(1.47%)、顺-茉莉酮(1.15%)、雪松醇(5.22%)、α-荜澄茄烯(2.39%)等。这些都是组成茶叶香气的重要成分。

图1 固相微萃取蒙顶黄芽样品1香气成分的GC-MS总离子流图Fig.1 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 1 ofmengding yellow bud by SPME

图2 固相微萃取蒙顶黄芽样品2香气成分的GC-MS总离子流图Fig.2 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 2 ofmengding yellow tea by SPME

图3 固相微萃取蒙顶黄芽样品3香气成分的GC-MS总离子流图Fig.3 Total ion current chromatograms of aroma components from sample 3 ofmengding yellow tea by SPME

表2 蒙顶黄芽香气成分及其相对含量分析结果Table 2 Analysis results of aroma components and relative content from mengding yellow tea

续表

续表

续表

样品2的香气组分及其相对含量分析情况见表2,可知样品2经GC-MS分析检测共鉴定出80种香气成分,占香气总峰面积的90.03%。样品2含有且相对含量较高的单体香气成分为:3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(7.15%)、雪松醇(6.41%)、顺香叶醇(6.69%)、β-紫罗酮(4.32%)、苯乙醛(3.34%)、芳樟醇(2.59%)、石竹烯(2.46%)等。

样品3的香气组分及其相对含量分析情况见表2,可知,样品3经GC-MS分析检测共鉴定出96种香气成分,占香气总峰面积的89.25%。样品3中相对含量较高的单体香气成分为:芳樟醇(1.2%)、雪松醇(5.25%)、壬醛(2.42%)、顺-香叶醇(3.40%)、茉莉酮(2.13%)、六氢化法呢基丙酮(2.11%)、1-辛醇(1.19%)、α-紫穗槐烯(2.64%)、异喇叭烯(2.76%)等。

统计得到三个茶样相对含量都比较高的香气成分有:雪松醇(5.22%~6.41%)、香叶醇(3.40%~6.69%)、芳樟醇(1.20%~2.59%)、顺-茉莉酮(1.15%~2.13%)、α-毕橙茄烯(2.39%~4.45%)、六氢化法呢基丙酮(2.11%~3.64%)、异喇叭烯(1.03%~2.76%)、3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(1.59~7.15%)等。

按茶叶香气组分的结构特点可分为四类:a.萜烯类及其衍生物,代表物质有香叶醇、芳樟醇、石竹烯等;b.脂肪类及其衍生物,代表物质有顺-3-己烯醇(青叶醇)、β-紫罗酮等;c.芳香族衍生物,代表物质有苯甲醇、苯甲醛、苯乙醛等;d.含氮、氧等杂环类及其他化合物,如吲哚、吡嗪类、吡喃类及其衍生物等。

2.3 蒙顶黄芽与其他茶类香气成分对比分析

根据《茶叶香气成分研究现状与展望》[9]中已经统计出的绿茶、红茶、乌龙茶的主要香气成分,再比较表2中蒙顶黄芽的主要香气成分,制得表3。

由表3可得出如下结论:a.蒙顶黄芽所含有的香气成分物质与绿茶、红茶和乌龙茶的主要香气物质大部分是相同的,说明具有相同的香气物质就是组成茶叶香气所共有的和必要的条件,如香叶醇、芳樟醇等。只是这些物质由于加工制作、鲜叶品种、生长环境等因素的影响,导致相对含量各不相同。b.蒙顶黄芽所特有的香气成分包括雪松醇、石竹烯、异喇叭烯、α-荜澄茄烯等,这些成分在上述三种茶类中却未检出,这些可能就是影响蒙顶黄芽香气特征不同与其他茶类的原因。c.通过与其他茶类对比可知,蒙顶黄芽含有的香气成分与绿茶和乌龙茶的香气成分比较接近,这可能由于黄茶所特有的“闷黄”工序,其发酵程度介于绿茶和乌龙茶之间所致。所以蒙顶黄芽的感官审评香气结果为带有绿茶比较突出的清香气和乌龙茶普遍带有的甜香味[10]。蒙顶黄芽的各个香气成分有着不同的香气特征,研究表明,如芳樟醇具有清淡爽快的铃兰花香[11],雪松醇具有杉木芳香,石竹烯具有辛香、木香香气,其他成分亦有不同的香味特征,所以,这些具有特殊香气特征的香气成分组合起来构成了蒙顶黄芽的香高、带甜香和清香的香气特征。

表3 蒙顶黄芽与其他茶类香气成分对比Table 3 Comparation of aroma components betweenmengding yellow tea and other tea

2.4 蒙顶黄芽三个样品各香气类型数量及相对含量分析

由表2分析统计整理得到表4。

表4 蒙顶黄芽三个样品各香气类型种类数量及相对含量Table 4 Aroma group number and relative contentof three samples from mengding yellow tea

从表4可以看出,蒙顶黄芽三个样品的香气成分相对含量属烃类最高,约占28.45%~34.99%,醇类相对含量也很高约占23.31%~28.35%,酮类相对含量约占12.36%~13.95%,醛类约占9.55%~11.49%,酯类相对含量约占2.65%~4.31%,酸类相对含量相对很少,仅在样品1出现,且个数仅有1种。通过对蒙顶黄芽香气组分归类分析,可知蒙顶黄芽香气组成具有以下特点:醛、烃、醇、酮类化合物种类多、相对含量高,酯类物质虽然相对含量少,但种类却有10种,仅次于酮类,酸类物质数量、相对含量均最低,其他类物质种类仅4种,相对含量较低。从香气形成途径分析,香气组分以热裂解反应途径生成的化合物(烃、醛)较多,而以酶促水解、氧化途径生成的化合物(萜烯醇、有机酸)较少。此外,与其他茶类相比,蒙顶黄芽的香气成分中醇类相对含量偏高,醇类有很多物质具有特殊的香气,比如芳樟醇、雪松醇等萜醇类具有清香、木香等香味,苯乙醇等具有玫瑰香,烃类及其他5类香气成分也具有特殊的香型,这些物质组合在一起就形成了蒙顶黄芽特有的甜香和清香。酯类物质相对含量偏低,酸类相对含量也在香气成分中都很低。

3 结论

3.1 蒙顶黄芽的感官审评结果

通过感官审评蒙顶黄芽三个样品的香气品质,综合分析其香气感官质量,结果表明蒙顶黄芽具有香气较清高浓郁,带有甜香和清香气,醇和浓郁的香气特征。

3.2 蒙顶黄芽的香气成分分析

通过GC-MS技术,测出了蒙顶黄芽样品1的香气成分共有90种,占香气总量的82.69%,其中烃37种、醛14种、酮11种、醇13种、酯10种、酸1种、其他类物质4种。样品2有80种成分,占香气总量的90.03%,其中烃33种、醛11种、酮10种、醇17种、酯7种、其他类2种。样品3有96种香气成分,占香气总量的89.25%,其中烃39种、醛15种、酮10种、醇18种、酯8种、其他类6种。蒙顶黄芽特有的香气成分有雪松醇、石竹烯、α-荜澄茄烯等。样品中大多数香气成分有着独特的香型,这些特有香气成分和不同香型特征的香气组分共同组成了蒙顶黄芽甜香、清香,醇和浓郁香气特征。

3.3 蒙顶黄芽与其他茶类香气成分对比分析

将蒙顶黄芽与红茶、绿茶和乌龙茶的香气成分对比发现,蒙顶黄芽的主要香气成分与其他3种茶类基本相同,因此与其他茶类的香气化学组成较接近,故蒙顶黄芽的感官审评香气带有绿茶的清香和乌龙茶的甜香,但由于不同茶类的加工工艺、栽培环境等条件有差异,导致相对含量有差异,因此蒙顶黄芽具有了香高、带香和清香的香气特征。其潜在的市场开发性有待进一步研究。

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Analysis of aroma characteristics and aroma com ponents from mengding yellow tea

M ENG Ai-li1,2,PANG Xiao-li1,WEN Shun-wei2,WEIQiu-yi1,SIHui-qing1,*
(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;2.Agricultural Industrialization Office,Tongren 554300,China)

The aroma components were extracted from mengding yellow bud by solid phase m icroextrac tion,and aroma com position of three sam p les were analyzed by gas chromatog raphy-mass spectrum(GC-MS),at the same time,sensory evaluationmethod was used to evaluate aroma characteristics ofmending yellow tea,in order to understand aroma com position of mending yellow tea and analysis the ifluence between aroma com position and sensual aroma charac teristics.The results showed that 90,80,96 com ponents were identified from sam p le1,sam p le 2,sam p le 3,which respectively accounted for 82.69%,90.03%,89.25%of the total peak area of the aroma components,various kinds of aroma components of mengd ing yellow tea,such as a ldehydes,hyd rocarbons,ketones,alcohols had more types of compounds and had high relative contents,the numer of acids was few and the relative contents of acids was low,the relative contents of esters was lower,but there was little difference between the number of esters and ketones.The main components of three samp les wereβ-fllower cyp ressene,germacrene-D,caryophyllene,linalool,p tytol,et al.Combined w ith the results of sensory evaluation from three sam p les,charac teristics of mend ing yellow tea was high sweet,faint scent and sweet smell.Mend ing yellow tea compared with other tea,aroma components was c lose to green tea and oolong tea,and aroma quality w ith g reen tea scent and oolong tea flavor.It was conc luded that mend ing yellow tea had rich aroma com ponents and sensual aroma characteristic was better,com position of aroma components had a certain influence on aroma characteristics.The study p rovided some theoretical reference basis for the p roduction and p rocession ofmengding yellow tea.

mengd ing yellow tea;aroma characteristics;aroma com ponents;solid phase m icroextraction;gas chromatography-mass spectrum

TS201.1

A

1002-0306(2014)18-0106-08

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.014

2013-12-04 *通讯联系人

孟爱丽(1988-),女,硕士研究生,主要从事茶叶加工与贸易研究与推广方面的研究。

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