不同萃取方法对绿茶香气成分影响的研究

周顺珍　杨春+郭燕+陈娟　陈正武　龚雪

摘 要：以绿茶为原料，采取直接加热和沸水浸泡两种方式萃取其中的香气成分，旨在分析不同萃取方法对绿茶中的香气在成分和含量上的差别。结果表明：两种方法检测出的香气成分种类及含量不同，沸水浸泡的萃取方式较直接加热的萃取方式种类丰富。两种萃取方式所检测出的萜烯类成分的总含量大致相同，但沸水浸泡的种类较直接加热丰富。萜醇类是绿茶芳香物质的主要成分，其中最重要的两种为芳樟醇和香叶醇，两种萃取方式所检测出的萜醇类成分的总含量和种类大致相同，但沸水浸泡方式检测出芳樟醇含量高达15%以上。由此认为，在对绿茶香气成分的分析研究中，可优先考虑沸水浸泡法。

关键词：顶空固相微萃取；绿茶；香气成分；萜类成分

中图分类号：S571.11 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.09.015

Analysis of Aroma Compounds in Green Tea with Different Extraction Methods

ZHOU Shun-zhen，YANG Chun，GUO Yan，CHEN Juan， CHEN Zheng-wu，GONG Xue

（GuiZhou Tea Research Institute， Guiyang，Guizhou 550006， China）

Abstract： In this paper， taking green tea as raw material， this study adopted direct heating mode and boiling water heating mode to extracting aromatic substances in green tea， aimed to find out the changes of the fragrant substances in green tea with different extraction methods. Results showed that detection of two kinds of methods of aroma components in different types and content， but the type immersion heating was directly heated rich. Terpene alcohols composition was the main composition of aromatic components of the green tea， one of the most important two kinds of linalool and geraniol， two extraction methods of measuring the total content of the composition of terpene alcohols and kinds roughly the same， but soaking heating mode linalool content as high as 15% above。As a result，considered in the analysis and research of the green tea aroma components，can give priority to the boiling water immersion method 。

Key words： Headspace solid-phase micro-extraction； green tea； aroma constituents； terpenic constituents

茶叶香气是决定茶叶品质的重要因子之一，也是消费者在购买茶产品时首要判断的依据之一。因此，历来得到茶叶科研工作者的重视。分析茶叶香气的第一步是茶叶香气的提取。由于茶叶香气含量低微、组成复杂、易挥发、不稳定，在提取过程中易发生氧化、聚合、缩合、基团转移等反应，需采用特殊的分离提取技术[1-2]。因此，选择茶叶香气提取方法十分重要，它直接关系茶叶香气的定性和定量分析结果。本研究以花香型茶树资源为研究对象，比较沸水浸泡和直接加热萃取方式研究绿茶香气的差异。分析花香绿茶香气的形成因子，找出其特征香气的主要关联成分，对贵州花香型茶树新品种的利用推广具有重要意义。

顶空固相微萃取（ headspace solid-phase micro-extraction，HS-SPME）技术是一种集采样、萃取、浓缩和进样于一体的无溶剂样品微萃取新技术，具有处理时间短、不使用有机溶剂、真实反映样品中挥发性成分及组成等优点，广泛用于大气、水、土壤、食品、药品、生物材料中挥发性、半挥发性有机物的分析[3-5]，目前已广泛应用于茶叶香气成分提取分析中。在目前使用的顶空固相微萃取法分析茶叶中香气成分的方法中，主要采用的萃取方式为沸水浸泡[6-7]，除沸水浸出外，直接加热同样被用来萃取茶叶中的香气成分[8-9]，本研究通过采取不同的萃取方式来分析绿茶中香气成分，对比两种方式对于绿茶香气成分分析的优缺点，为在实际工作中进一步拓展其特征性香气成分的研究深度和应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料 自制绿茶实验样（原料采自贵州省茶叶研究所茶树种质资源圃，为春季第一芽二叶）。

鲜叶→摊放→杀青→摊晾→揉捻→烘干

1.1.2 试验仪器 Agilent 5975C/6890 GC/ MS 气相色谱—质谱联用仪： 美国安捷伦公司；手动固相微萃取装置： 美国Supelco公司；萃取纤维头： 2cm-50/30um DVB/CAR/PDM StableFlex。

1.2 试验方法

1.2.1 香气提取 沸水浸泡法：精确称取5 g绿茶样品放入萃取瓶中， 加入15 mL沸水， 60 ℃下水浴5 min，萃取吸附1 h， 上GC-MS进行分析；直接加热法：精确称取5 g绿茶样品放入萃取瓶中， 加热板105 ℃加热40 min，萃取吸附1 h， 上GC-MS进行分析。

1.2.2 GC-MS分析条件 色谱柱为 Zebron ZB-5MSI 5% Phenyl-95%DiMethylpolysiloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 弹性石英毛细管柱，柱温40 ℃（保留1 min） ，以4 ℃·min-1升温至220 ℃，气化室温度250 ℃；载气为高纯He（ 99.999%） ；柱前压7.62 psi，载气流量1.0 mL·min-1；不分流进样，延迟时间： 1 min； 离子源为EI源；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能70 eV；发射电流34.6 μA； 倍增器电压1 264 V；接口温度280 ℃； 质量范围20～450 amu。

1.2.3 香气成分的定性和定量分析 按上述条件进行试验，得到绿茶香气成分总离子流色谱图，见图1、图2。根据得到的总离子流色谱图中各色谱峰的质谱信息，质谱计算机数据系统检索及核对 Nist 2005和 Wiley275 标准质谱图，确定各色谱峰对应的物质结构。各色谱峰的峰面积与总峰面积之比为各香气成分的相对质量分数。结果见表1、表2。

2 结果与分析

仔细对比图1图2，发现两图大体一致，但细微处仍有差异，两图出峰时间在20～30 min时，沸水浸泡的萃取方式出现的峰更多，对应的物质大部分为萜类化合物及高沸点、高分子量的烷烃类化合物。

从表1、表2可看出，两种方法检测出的香气成分种类及含量不同。直接加热的萃取方式鉴定出106个成分，鉴定了其中的102个成分。主要成分是二甲基硫醚（7.580%）、1-辛烯-3-醇（7.503%）、异松油烯（7.33%）、（Z）-辛-1，5-二烯-3-醇（4.897%）、异丙烯基丙酮（4.417%）、2-甲基丁醛（4.277%）、戊醇（3.678）、异戊醛（3.670）等；沸水浸泡的萃取方式鉴定出132种挥发性化合物，鉴定了其中的130个成分。主要成分是二甲基硫醚（16.03%）、芳樟醇（15.09%）、alpha-松油醇（4.28%）、2-正戊基呋喃（4.19%）、3，5-辛二烯-2-酮（2.97%）等。

不同的萃取方式得到的香气成分种类不同，相同成分的含量也有差异。在绿茶芳香成分中萜类成分不仅香气好，而且沸点普遍较高，是茶叶香气的重要组成部分[10]。

从表3可以看出，萜烯类及萜醇类是萜类芳香成分中种类较多，含量较丰富的两大类。萜烯类成分是一类广泛存在于植物体内的天然来源碳氢化合物，是植物花、叶生香的主要原因。

两种萃取方式所检测出的萜烯类成分的总含量大致相同，两种萃取方式得到的萜烯类成分种类不同，直接加热萃取法检测出16个萜烯类成分，而沸水浸泡法检测出27个。从萜烯类成分的种类上来看，沸水浸泡法较直接加热萃取法有明显优势。

2种萃取方式所检测出的萜醇类成分的总含量和种类大致相同，萜醇类成分是绿茶芳香成分的主要成分，其中最重要的两种为芳樟醇和香叶醇，芳樟醇和香叶醇均属单萜烯醇类成分，芳樟醇具百合花或玉兰花香气[11]，沸水浸泡方式含量高达15%以上，相对含量高，对香气的贡献率也就高。是判断贵州湄潭绿茶香气品种的主要依据[4]。由此，从芳樟醇和香叶醇含量而言，可认为沸水浸泡的方式更有助于反映茶叶香气的风味特征。

3 讨 论

茶叶中香气组分比较复杂，本实验采用SPME-GC/MS萃取和检测分析绿茶中的芳香成分，选取两种不同的萃取方式进行对比分析，通过试验发现直接加热萃取方式鉴定出106个成分，已鉴定了其中的102个成分，沸水浸泡萃取方式鉴定出132个成分，已鉴定了其中的130个成分。沸水浸泡萃取的方式能够释放出的芳香成分种类更为丰富；同时通过对绿茶芳香成分的主要成分——萜类成分进行两者的对比分析，发现直接加热同样能够产生更多的萜烯类及萜醇类成分。两种萃取方式所检测出的萜烯类成分的总含量大致相同；萜醇类成分的总含量和种类大致相同，萜醇类成分是绿茶芳香成分的主要成分，其中最重要的两种为芳樟醇和香叶醇，芳樟醇和香叶醇均属单萜烯醇类成分，芳樟醇具百合花或玉兰花香气，沸水浸泡方式含量高达15%以上。综上所述，对于绿茶芳香成分的萃取分析中，直接加热的方式也能产生更多的芳香成分，在以后的实际工作中可以选用直接加热法。注重茶叶香气的风味特征时优先考虑沸水浸泡法。

参考文献：

[1] 朱旗，施兆鹏，任春梅. 绿茶香气不同提取方法的研究[J].茶叶科学，2001（1）：38-43.

[2] 司辉清，沈强，晓莉.新型花茶的香气特征研究[J]，茶叶科学，2010，30（3）：167-172.

[3] 陶晨，王道平，余跃生. 固相微萃取气相色谱质谱法分析香蕉中的香气成分[J].甘肃农业大学学报，2010（4）：139-141.

[4] 王道平，杨小生. 固相微萃取—气质联用仪分析茶叶香气成分[J]，粮油食品技，2013，21（3）：85-87.

[5] 王英锋，刘娜，杨阳. 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定泽兰中的挥发性成分[J]. 首都师范大学学报：自然科学版，2011（1）：41-46.

[6] 王力，蔡良绥，林智.顶空固相微萃取-气质联用法分析白茶的香气成分[J].茶叶科学，2010，30（2）：115-123.

[7] 代毅，须海荣.采用SPME-GC/ MS联用技术对龙井茶香气成分的测定分析[J].茶叶，2008，34（2）：85-88.

[8] 刘晓慧，张丽霞，王日为.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法分析黄茶香气成分[J].食品科学，2010，31（16）：239-243.

[9] 王道平，甘秀海，杨小生. 固相微萃取法与同时蒸馏萃取法提取茶叶香气成分[J].西南农业学报，2013，26（1）：131-135.

[10] 张正竹，施兆鹏，宛晓春.萜类物质与茶叶香气（综述） [J].安徽农业大学学报，2000，27（1）：51-54.

[11] 宛哓春.茶叶生物化学[M].北京：中国农业出版社，2007.