花香绿茶加工过程中的香气变化研究

何郁菲，曹冰冰，梁敏敏，傅冬和*

（1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙　410128；2.湖南省茶叶研究所，湖南长沙　410125）



花香绿茶加工过程中的香气变化研究

何郁菲1,2，曹冰冰1，梁敏敏1，傅冬和1*

（1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙410128；2.湖南省茶叶研究所，湖南长沙410125）

摘要：采用同时蒸馏萃取法（SDE）技术对花香绿茶中的香气成分进行萃取，并结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术对加工过程中的茶叶香气成分进行定性定量分析。共鉴定出108种香气成分，包括醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、烃类以及其它含氮和含氧杂环化合物等多种组分。茶鲜叶通过加工，其香气种类与相对含量均呈现一定的变化规律，低沸点的香气物质逐渐挥发而减少，高沸点香气组分相对含量增加。通过摇青工艺的加入，花香显露，此特点与乌龙茶相似，这可为绿茶加工工艺的改进和品质的提高提供一定的理论依据。

关键词：花香绿茶；加工过程；香气成分

中国茶叶加工2016（2）: 51-56

茶叶香气研究的历史可追溯到18世纪末至19世纪初，系统的研究则起始于微量分析技术日益完善的20世纪五十年代中期。由于气-质联用等技术的应用，在香气研究的内容、深度和广度方面都有了重大进展，过去需要很长时间才能鉴定的微量成分得以实现“实时”分析[1-2]。据Yamanishi等[3]研究，已检测出的700多种茶叶香气成分中，己知的有400多种化合物，包括碳氢化合物、醇、醛、酮、酸、酯和内酯、杂环化合物等十余个大类。茶叶香气是茶叶品质的重要指标，除鲜叶中原有的90多种香气成分外，主要是在加工过程中形成的[4]。

目前，对茶叶香气的研究已不仅满足于对新物质的发现和鉴定，而是从不同品种、产地、茶类、茶季、鲜叶嫩度、加工、贮藏以及香气物质的形成、转化机理等多个方面[5-13]的研究。茶叶香气与加工工艺关系密切，加工工艺对香气品质的形成起着决定性作用。本文对花香绿茶加工过程中的香气组成及变化规律进行分析，旨在为绿茶加工工艺的改进和品质的提高提供参考。

1　材料与方法

1.1实验材料

茶鲜叶于2014年4月采自湖南省岳阳市湘阴县铁香茶叶有限公司基地“铁香茗”品种的成熟叶，在加工各工序中分步采集样品，分为：鲜叶样品（样品A）、摇青叶样品（样品B）、杀青叶样品（样品C）、揉捻叶样品（样品D）、成品茶样品（样品E）。

1.2主要仪器设备

AE240型电子天平、DHG-101型电热鼓风恒温干燥箱、DK-8D型电热恒温水浴锅、SDE蒸馏萃取装置、Agilent 7890-5975C型气质联用色谱仪。

1.3实验方法

1.3.1茶样香气挥发油的提取

分别将各茶样50 g置于同时蒸馏萃取装置的1000 mL圆底烧瓶中，加入1000 mL热去离子水，用电热套加热。另一侧圆底烧瓶中加入蒸馏纯化的乙醚50 mL，用50℃水浴加热。样品微沸且冷凝管有回流液出现时开始计时，保持沸腾45 min。停止加热后，加入少许无水硫酸钠并置于冰箱中冷冻过夜脱水，氮气浓缩除去大部分乙醚溶剂至1 mL，得到香气挥发油，供GC-MS分析。1.3.2色谱分析条件

色谱柱为HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氦气（99.999%），流速为1 mL/min，进样口温度为200℃，进样体积为1 μL，程序升温50℃保持5 min，以3℃/min升至160℃，保持5 min，以12℃/min升至250℃/min。

质谱条件：EI离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃，质谱扫描范围50～550 Amu，电离能量70 eV，辅助温度280℃。

1.3.3定性和定量分析

定性：利用GC-MS仪器，釆用HP-5MS色谱柱进行分离，根据NIST11.L谱库对每个色谱峰的质谱图的检索结果和色谱峰的保留指数进行定性分析，并结合茶叶香气相关文献定性。

定量：依据峰面积，利用面积归一化法计算各香气成分的相对百分含量。

2　结果与分析

花香绿茶在加工过程中鲜叶A、摇青叶B、杀青叶C、揉捻叶D、成品茶E的香气成分经GCMS检测分析，其总离子图经图库解析，各样品的香气成分和相对含量见表1。

表1　花香绿茶加工过程中挥发性成分及相对含量（单位：%）Table 1 Aroma compounds and relative content in fragrant green tea during processing（Unit: %）

续表

续表

续表

从表1中可以发现，在花香绿茶的加工过程中，共鉴定出108种挥发性成分，主要为酯类、醛类、酮类、酸类、酚类、烃类化合物，还有一些其他类杂环化合物。在对加工过程不同阶段的花香绿茶的挥发性成分分析发现，不同阶段工序中检测出的挥发性成分的种类和相对含量也存在差异，其分析结果见表2。

表2　花香绿茶加工过程中香气成分种类及相对含量Table 2 Types and relative content of aroma compounds in fragrant green tea during processing

由表2，样品A、B、C、D、E中分别鉴定出挥发性成分61、62、70、68、70种，加工过程中挥发性成分种类逐渐增加至趋于稳定。

对比茶鲜叶（A）与摇青叶（B），通过摇青工艺的加入，醇类物质由茶鲜叶（A）中的29.19%降至27.21%，其中具有青草气的青叶醇在此过程逐渐挥发。此外，摇青使得叶片细胞部分破损，糖苷酶活力有所上升，产生了大量具玫瑰花香的橙花叔醇（13.17%）及具玉兰花香气的芳樟醇（3.53%），为最终形成成品茶（E）的花香香型奠定了基础。在5组样品中，分别检出了8，12，15，18，21种酯类物质，其相对含量分别为3.79%、5.70%、12.67%、14.95%、15.07%，可以看出酯类物质，无论从种类还是含量上均在逐渐增加，鲜叶中天然存在的酯类物质含量是相对较低的，成品中的酯类物质含量较高，这与加工过程杀青与理条等过程的热作用有着密切联系。其中，棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯等高级脂肪酸酯类化合物有助于定香[14]。而其他酯类以其芬芳的水果香或者花香参与形成茶香，如茉莉酮酸甲酯（具强烈、柔和而又甜蜜的茉莉花香）、肉豆蔻酸甲酯（具似蜂蜜和鸢尾样的香气）、苯甲酸苄酯（具有清淡的类似杏仁的香气）、水杨酸苄酯（微有甜香味）等。由表2，可以看出随加工工序的进行，酸类物质含量逐渐降低。摇青工艺的加入更是使得摇青叶（B）较茶鲜叶（A）中酸类物质的含量下降幅度达到49.78%。与此同时，摇青使得吲哚含量显著增加，由鲜叶（A）中的0.28%上升至摇青叶（B）中的6.65%，吲哚同样具有一定的花香气味，可以看出摇青工艺对花香绿茶香气品质的形成起到了关键性作用。茶鲜叶（A）中的烃类物质主要以萜烯类以及少量的烷烃的形式存在。其中具有青香、花香并伴有香脂香气的（E）-β-金合欢烯在加工过程中含量逐渐增加。此外，至加工结束时，成品茶（E）中形成了两种鲜叶（A）中不存在的酚类物质，即4-乙烯基愈创木酚（0.07%）与反-丁香油酚（0.40%）。

通过对比五个样品中香气物质，含量较高的10种主要赋香物质中有6种成分相同，即橙花叔醇、棕榈酸、α-亚麻酸、芳樟醇、植醇、（Z）-β-紫罗酮。鲜叶（A）与摇青叶（B）中含有青叶醇及青叶醛，均为低沸点香气物质，具有一定的青草气。鲜叶（A）中的吲哚含量较低，经过加工后含量逐渐增加，在摇青工序中含量显著上升。经过高温杀青后，杀青叶（C）中含量较高的10种物质中以酯类与酮类居多，如亚麻酸甲酯、亚油酸甲酯、顺茉莉酮等。揉捻叶（D）与成品茶（E）也延续了这一特点，可见杀青的高温作用，能够促使酯类与酮类物质的生成，有利于形成更多高沸点的香气物质，赋予花香绿茶香气馥郁的品质特征。

综合表1与表2中样品A、B、C、D、E的九大类香气成分的种类及含量的变化，可以推断，基本的含量变化均与绿茶加工过程中存在的热裂解作用、酯化作用、非酶促的氧化裂解作用以及缩合作用有关。有文献报道[15]，玉兰香的主要赋香成分为法呢醇、植醇、吲哚。结合表1检测结果，法呢醇以及吲哚在整个加工过程中，含量呈现逐渐上升的特点，特别是摇青工序，增幅最大。并且通过摇青工艺的加入，生成了大量具玫瑰花香的橙花叔醇和具有玉兰花香气的芳樟醇，此特点与乌龙茶加工相似，因此摇青对于花香绿茶香气的形成起到了关键性作用。

3　讨论

利用SDE法提取花香绿茶加工过程中的在制样品的香气物质，并采用GC-MS法对其主要香气成分的组成进行定性与半定量分析，共鉴定出108种挥发性成分，包括醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、烃类以及其它含氮和含氧杂环化合物。通过对不同加工工序中在制品的香气成分的分析，发现其种类与相对含量均呈现一定的变化规律。通过加工，香气的主体成分由鲜叶中的醇类、酸类、酮类以及醛类，转化为成品茶的醇类、酯类、酸类以及其他含氮、含氧杂环化合物，低沸点组分相对含量较高转为高沸点组分相对含量较高。本研究结果有助于为绿茶加工工艺的改进和品质的提高提供一定的参考依据。然而，本研究仅选取“铁香茗”为研究对象，改进加工工艺制作花香绿茶，对于其他茶树品种的相应研究暂未深入，该部分内容仍需继续探讨。此外，由于茶叶香气的感官审评结果是诸多香气物质共同作用的结果，与香气成分的组成比例及阈值有很大的关联性，所以，对于如何通过加工工艺改变诱导怡人香气物质的形成与积累、关键工艺的最佳参数以及香气的组成比例与香型的关系等内容仍有待进一步探讨。

参考文献：

[1]陈宗道.茶叶化学工程学[M].重庆:西南师范大学出版社, 1999.

[2] Yamanish T. Special Issue on Tea: Flavor of tea. [J]. Food Reviews International, 1995, 11（3）: 487-525.

[3] Yamanishi T, Kosuge M, Tokitomo Y, et al. Flavor constituents of pouchong tea and a comparison of the aroma pattern with jasmine tea.[J]. Agricultural & Biological Chemistry, 1980, 44 （9）: 2139-2142.

[4]郭雯飞.茶叶香气生成机理的研究[J].中国茶叶加工, 1996 （4）: 34–37.

[5]于欣洋,岳文杰,李金辉,等.茶叶香气研究进展[J].茶叶科学技术, 2008（3）: 9-13.

[6]朱旺升,倪德江.加工工艺与名优绿茶香气形成的相关性研究进展[J].蚕桑茶叶通讯, 2005（1）: 28-29.

[7]孙彦,陈倩,郭雯飞.龙井茶的香气成分分析与比较[J].浙江大学学报:理学版, 2013, 40（2）: 186-190.

[8]郭丽,谭俊峰,王力,等.花香型绿茶加工工艺的研究[J].浙江农业科学, 2009（5）: 946-948.

[9]陈昌辉,齐桂年,黄烈平.高香绿茶香气成分的GC-MS分析[J].西南农业学报, 2010, 23（6）: 2151-2154.

[10]郑挺盛,张凌云.不同采摘季节对重发酵单枞茶香气品质影响研究[J].现代食品科技, 2007, 23（2）:11-15.

[11]郭玉琼,詹梓金,金心怡,等.梅占茶不同环境做青过程香气形成及其变化[J].中国农学通报, 2007, 23（5）: 115-119.

[12]王尔茂,阮志燕,孙颖,等.轻重做青对凤凰单枞乌龙茶呈香物质的影响[J].食品与机械, 2009, 25（3）: 23-26.

[13]黄福平,陈荣冰,陈伟,等.做青强度对乌龙茶品质及其香气组成的影响[J].福建农业学报, 2001, 16（3）: 28-34.

[14]宛晓春.茶叶生物化学[M]. .北京:中国农业出版社, 2008: 232-234.

[15]施梦南,龚淑英.茶叶香气研究进展[J].茶叶, 2012, 38（1）: 19-23.

Research on the Changes of Aroma Constituents in Fragrant Green Tea During Processing

HE Yu-fei1,2, CAO Bing-bing1, LIANG Min-min1, FU Dong-he1*
（1. College of Horticulture and Gardening, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Hunan Tea Research Institute, Changsha 410125, China）

Abstract:The simultaneous-dist extraction（SDE）technology has been used to extract the aroma components of floral green tea, and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）technology was used to determine aroma constituents of fragrant green tea during processing. 108 kinds of aroma components were identified, including alcohols, esters, aldehydes, ketones, acids, alkanes and nitrogen containing or oxygen containing compound. The types and relative contents of aroma substances in fresh tea leaves changed with certain regularity. Aroma components of low boiling point gradually volatilized and high boiling aroma component relative content increased. By adding the rolling process, similar to oolong tea processing, the flower fragrance revealed. The results may provide some theoretical basis for improving the processing and quality of green tea.

Key words:Fragrant green tea; Machining processes; Aroma constituents

中图分类号：TS272

文献标识码：A

文章编号：2095-0306（2016）02-051-06

收稿日期：2016-02-23

基金项目：湖南省研究生科研创新项目（CX2013B292）

作者简介：何郁菲（1991-），女，江西萍乡人，硕士研究生，主要从事茶叶功能成分研究。

*通讯作者：fu7879@aliyun.com