预处理方式对古丈毛尖茶香气成分的影响

向小乐 余 佶 杨万根 麻成金

（1.吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000；2.吉首大学食品科学研究所，湖南 吉首 416000）

武陵山片区平均海拔在1 000m左右，常年重云积雾，土壤富硒富磷，十分有利于茶树生长和茶叶优异品质形成。自古以来多产名优好茶，沅陵碣滩茶、安化黑茶、古丈毛尖等均出于此。古丈毛尖富含蛋白质、氨基酸、生物碱、茶多酚、有机酸以及水溶性矿物质，具有生津解渴、清心明目、提神醒脑、去腻消食、防御放射性元素等多种功能［1］。

香气是衡量茶叶品质的重要因素之一，对其感官品质的贡献率达25%～40%，也是鉴别茶叶品种的主要指标［2，3］。常用来提取茶叶中香气成分的方法主要有水蒸气蒸馏法［4］、同时蒸馏—萃取法［5］、顶空吸附法［6］、超临界流体萃取法［7］、吹扫捕集法［8］以及固相微萃取［5－7］等。其中固相微萃取技术因所需样品少、灵敏度高、重现性好、操作简便，且不需有机溶 剂 的 特 点［9－11］，已 成 功 应 用 于 乌 龙 茶［12］、绿 茶［13］、黑茶、普洱茶［5］、黄茶［3］、红 茶、白茶［6］和苦丁茶［7］等 茶叶香气物质组成分析。

茶叶中香气物质的预处理方法主要有直接吸附［3，14］和泡后吸附［6，7］两种，其中直接吸附法能更好地反映茶叶原始固有香气，而泡后吸附法则更符合人类饮食习惯。目前，已有部分文献［15，16］涉及利用上述两种预处理方式之一来分析茶叶中香气组分，但尚无将经这两种预处理后茶叶香气成分检测结果进行比较的文献报道。

本研究拟采用固相微萃取（SPME）和气质联用（GC—MS）法对两种不同方式预处理下古丈毛尖茶中香气成分进行比较，旨在探明古丈毛尖茶的香气物质组成及进一步为茶叶的香气研究提供试验参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

特优级古丈毛尖茶：采自湖南古丈牛角山茶叶基地，按杀青、清风、初揉、炒二青、复揉、炒三青、做条、提毫收锅八道工序加工成茶，感官审评具有绿茶特有鲜香。

1.2 仪器与设备

气相色谱—质谱联用仪：7890A－5975C型，美国安捷伦科技公司；

手动SPME进样装置、65μm PDMS/DVB萃取头（标为1号）、75μm Carboxen/PDMS萃取头（标为2号）：美国Supelco公司；

恒温水浴锅：HH－S2型，巩义市科华仪器设备有限公司；

电子天平：FA2004型，上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

1.3 SPME萃取方法

1.3.1 直接吸附萃取 萃取头在GC进样口250℃老化30min，称取3g粉碎均匀古丈毛尖茶放入萃取瓶中［3，13］，立即压盖密闭瓶口，于80℃恒温水浴锅中平衡10min，然后将SPME手持器通过瓶盖橡皮垫插入萃取瓶，推出纤维头，吸附萃取1h，随即插入GC进样口250℃脱附5min。

1.3.2 泡后吸附萃取 萃取头在GC进样口250℃老化30min，称取1g粉碎均匀古丈毛尖茶放入萃取瓶中，加入3mL沸水冲泡［6，14］，立即压盖密闭瓶口，于80℃恒温水浴锅中平衡10min，然后将SPME手持器通过瓶盖橡皮垫插入萃取瓶，推出纤维头，吸附萃取1h，随即插入GC样口250℃脱附5min。

1.4 气相色谱—质谱联用分析条件

1.4.1 GC 条 件 色 谱 柱 为 HP－5MS （Agilent 190191S－433）型毛细管柱，30m×250μm×0.25μm，325℃；载气为高纯 He（99.99%），流速1.0mL/min；柱前压69.7kPa；升温程序为：初始柱温35℃，保持5min，以4℃/min升温至210℃，保持5min，再以5℃/min升温至220℃ （不保持），进样口温度250℃；分流比1∶1，进样量1μL［15，16］。

1.4.2 MS条件 离子源温度230℃，电离方式EI，电子能量70eV，扫描质量范围35～400amu。

2 结果与分析

2.1 香气成分分析

按照1.3的方法，分别采用两种萃取头对古丈毛尖茶中香气成分进行比较分析，得总离子流图见图1，结果见表1。

图1 古丈毛尖茶的香气成分GC—MS总离子流图Figure 1 Chromatogram of aroma compounds of Guzhang Maojian tea

表1 古丈毛尖茶香气成分GC—MS分析结果Table 1 GC—MS analytical results of aroma compounds of Guzhang Maojian tea

续表1

由表1可知，在古丈毛尖茶中共鉴定出香气成分135种，其中直接吸附法检出109种，泡后吸附法检出63种。二者共同检出香气组分37种，分别为叶醇、甲氧苯肟、苯甲醛、2－氨基蒽、3，5，5－三甲基－2－己烯、右旋萜二烯、2，2，6－三甲基环己酮、苯甲醇、γ－萜品烯、乙二醇丁醚醋酸酯、2，6－二甲基环己醇、2，6－二甲基－环醇、苯乙醇、巴豆酸烯丙酯、异薄荷醇、α－松油醇、2，3－二氢－2，2，6－三甲基苯甲醛、β－环柠檬醛、橙花醇、乙酸冰片酯、2－甲基萘、吲哚、α－荜澄茄苦素、胡椒烯、（Z）－己酸－3－己烯酯、茉莉酮、α－柏木烯、β－柏木烯、罗汉柏烯、反式β－紫罗兰酮、1，2，3，4，4a，7－六氢化－1，6－二甲基－4－（1甲乙基）－萘、二十烷、雪松醇、十七烷、咖啡因、邻苯二甲酸二异丁酯、4，4－甲基乙基－甲酮－苯二酚。

2.2 两种方式预处理下古丈毛尖茶香气组成差异分析

如表1、2所示，两种不同方式预处理下古丈毛尖茶中香气组成具有一定相同之处或不同程度交叉，但也存在较大差异。通过比较发现，直接吸附法检出含量较高（即可能为古丈毛尖茶特征香气组分）的有：3，5，5－三甲基－2－己烯、蘑菇醇、右旋萜二烯、苯甲醇、巴豆酸烯丙酯、橙花醇、β－榄香烯、α－柏木烯、β－柏木烯、2，6－二叔丁基苯醌、反－β－紫罗兰酮、4－异丙基－1，6－二甲基－四氢萘、咖啡因、氮醚，占总香气组分的31.37%；其单独检出：氮醚、蘑菇醇、4－异丙基－1，6－二甲基－四氢萘、4－十八烷基－吗啡啉、2，6－二叔丁基苯醌、β－榄香烯、3（2－乙基丁酸）－1，2，3－甘油三酯、α，α－4－三甲基环己甲醇、十四烷、十六烷基二甲基叔胺、甲基庚烯酮、2，6－双（1，1－二甲乙基）－4－氧酚、松油烯、5，6，7－三甲氧基茚酮、2－甲基癸烷、十五烷、十六烷、2－戊基呋喃等香气组分72种。泡后吸附法检出含量较高（即可能为古丈毛尖茶特征香气）的有：叶醇、甲氧基苯肟、苯甲醛、1－辛烯－3－醇、苯甲醇、芳樟醇、2，6－二甲基－环醇、苯乙醇、巴豆酸烯丙酯、茉莉酮、α－柏木烯，占总香气组分的33.7%；其单独检出：1－辛烯－3－醇、苯乙基乙醇、香叶醇、正癸醛、6－甲基－5－庚烯－2酮、1－乙基－1H－吡咯－2甲醛等香气组分26种。

表2 两种预处理方式下古丈毛尖茶中香气组分对比表Table 2 Aroma constituents comparison of Guzhang Maojian Tea under two different pretreatment

综上可知，预处理方式对茶叶香气组分的固相微萃取吸附、富集效果影响较大，其中直接吸附法所检出香气成分种类较多（含有烯、烷、醇、酯、醛、酸、醚、酮等），且比例均衡，泡后吸附法检出香气成分种类大幅减少（仅含有烯、酯、酮、酸、烷烃等），这刚好与干茶叶香气较为醇厚而经沸水冲泡后茶叶（水）香气相对单调相吻合。推测其原因可能为：部分挥发性香气组分溶解于水中或介质水具有一定的缓冲能力来抑制部分低含量香气物质的释放。泡后吸附法所检出醇、醛等类香气组分相对含量增多，而烯、烷烃等类香气组分相对含量降低的原因则可能为：烯、烷类等物质在热水的作用下反应生成醇、醛类化合物或经沸水浸泡茶叶更利于醇、醛类物质的形成或释放。

茶叶（特征）香气的形成是多种香气组分共同作用的结果，而非某一种或一类物质所独自形成，其中苯甲醛、巴豆酸烯丙酯、α－柏木烯等可能为古丈茶的主要特征香气组分或对其特征香气的形成贡献较大。同时采用两种不同方式预处理来分析茶叶中香气组分，能更为全面和科学地反映出茶叶固有的香气组分。

3 结论

从古丈毛尖茶中共检出香气组分135种，分别为烯类29种、烃类23种、醇类21种、酮类15种、酯类14种、醛类13种、含氮类8种、酸类3种、酚类3种、醚类1种杂环及其他物质5种，其中苯甲醛、巴豆酸烯丙酯、α－柏木烯等可能为其主要特征香气组分。

直接吸附法检出香气组分种类（109种）明显多于泡后吸附法（63种），二者共同检出香气组分37种；分别单独检出香气组分72种和26种。说明两种不同方式预处理作用下固相微萃取对茶叶香气的吸附、富集效果差异较大，同时运用互为补充的两种预处理方法，能更好地反映古丈毛尖茶的香气本质特性。

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