山东东南沿海绿茶香气成分的GC-MS分析

房泽海，孟启路

（1.淄博职业学院药学系，山东 淄博 255314；2.安徽农业大学茶树生物与资源利用国家重点实验室，安徽 合肥 230036）

山东东南沿海绿茶香气成分的GC-MS分析

房泽海1，孟启路2

（1.淄博职业学院药学系，山东 淄博 255314；2.安徽农业大学茶树生物与资源利用国家重点实验室，安徽 合肥 230036）

为了明确山东东南沿海绿茶的香气成分，分别在山东省临沂市莒南县的朱芦镇、洙边镇以及日照市的虎山镇、巨峰镇、后村镇5个地区采集绿茶，以南方代表性绿茶大佛龙井为对照，以无水乙醚做萃取溶剂，采用SDE法并结合GC-MS技术，测定了不同产地绿茶香气成分的相对含量，并分析了2类绿茶香气成分的差异。结果表明：从5种山东绿茶中共鉴定出52种主要挥发性化合物，包括8种醇、9种酯、2种酮、4种醛、6种烯、3种苯、4种烷、3种杂环类化合物、2种胺、1种萘和10种其他化合物，其中，含量较多的成分是邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯、己二酸二辛酯、叶绿醇、芳樟醇（其中前3种主要物质为增塑剂和抗氧化剂）。山东绿茶与龙井绿茶的香气显著不同，除含有龙井绿茶中的常见香气成分芳樟醇、顺式橙花叔醇、叶绿醇、棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、吲哚、苯乙醛、杜松烯等外，还含有其特异性香气成分18种，如香叶醇、苯甲醛等，这些独特的香气成分可能是山东绿茶浓郁粟香的主要物质基础和独特风味形成的原因。

山东绿茶；同时蒸馏萃取；GC-MS；香气成分

绿茶具有保健功效与独特风味，自古以来就受到人们的青睐，唐代“丝绸之路”更是把中国茶叶推向了世界。山东省自1959年第1次“南茶北引”种植绿茶之后，经过50 a以上的实践经验累积和发展，摸索并完善了南茶北种高产栽培管理技术，形成了不同于南茶的鲁茶特色[1～3]。山东茶区位于我国四大茶区之一的江北茶区，是我国最北的茶区，因气候条件独特，山东绿茶形成并具有了叶片厚、色泽墨绿、条索紧秀、滋味醇厚、香气高、耐冲泡等特点，深受茶叶爱好者的喜爱[2，4，5]。

茶叶香气是衡量茶叶品质的重要因素，也是鉴别茶叶品种的主要指标。目前，有关绿茶香气成分的研究已有众多报道，如，龙立梅等[6]采用顶空固相微萃取和气质联用技术对黄山毛峰、西湖龙井、信阳毛尖3种绿茶的香气成分进行了分析比较，鉴定出58种绿茶特征性香气成分。然而，关于山东绿茶香气成分的研究报道还较少，其中，兰欣等[7]对崂山绿茶中的春茶与秋茶的香气成分进行了对比，刘冉霞等[8]对球型与卷曲型山东绿茶的香气成分进行了比较。但是目前仍然缺少对不同产区山东绿茶香气的系统评估，以及山东绿茶与南方绿茶香气成分的差异分析。因此，作者以山东东南沿海绿茶为研究对象，采用同时蒸馏萃取 （simultaneous distillation and solvent extraction，SDE）法提取并分析了其香气成分的组成与相对含量，同时比较了其与典型南方绿茶龙井茶香气成分和含量的差异，以明确山东绿茶的特征香气物质。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验绿茶材料为山东绿茶和大佛龙井，均为当年春茶，其中，山东绿茶样品5份，分别采购于临沂市莒南县的朱芦镇和洙边镇，以及日照市的巨峰镇、后村镇和虎山镇；大佛龙井采购于浙江省新昌县。

试验仪器有7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司）和低温氮气吹扫仪（上海ANPEL科学仪器有限公司）。试剂有无水乙醚和无水硫酸钠，均为分析纯。水为蒸馏水（广州屈臣氏食品饮料有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 绿茶样品预处理 取绿茶样品，用手持式粉碎机粉碎，过60目筛，而后密封，置于4℃冰箱内保存，备用。

1.2.2 香精油的制备 采用SDE法制备。取茶样15.0 g，放入1 000 mL圆底烧瓶中，然后加水300 mL，同时加入50 μL/mL癸酸乙酯1 mL和少许沸石；在萃取瓶中加入无水乙醚30 mL，并置于45℃水浴锅中。将装置连接，而后缓慢加热，至烧瓶内液体微沸，回流1 h。在回收的乙醚中加入少许无水硫酸钠去除水分，然后置于4℃冰箱内静置过夜，次日采用氮吹浓缩将回收的乙醚浓缩至1 mL，4℃冰箱内保存，供GC-MS分析用。

1.2.3 GC-MS分析

1.2.3.1 分析条件。

（1）色谱条件。色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。升温程序：初始温度60℃，保持3 min；4℃/min升高到200℃，保持2 min；1℃/min升高到210℃，保持2 min；最后以5℃/min升高到270℃，并保持7 min，总时间为70 min。载气：He。进样方式：分流进样（分流比3∶1）。

（2）质谱条件。全扫描，扫描范围：40～600 amu；电离方式：EI；离子源温度：250℃；四级杆温度：150℃。

1.2.3.2 萜烯指数的计算[9～11]。萜烯指数计算公式为：

萜烯指数=（芳樟醇+芳樟醇氧化物）/（芳樟醇+芳樟醇氧化物+香叶醇+橙花醇+α-萜品醇）

式中，各物质均为相对含量。

1.2.3.3 谱图分析。

（1）定性分析。将GC-MS分析得到的质谱数据，经计算机在NIST 11.L标准谱库的检索及参照已发表的质谱资料[7，9～19]，鉴定大部分峰。

（2）定量分析。用峰面积归一化法，计算出各成分的相对含量。

2 结果与分析

经GC-MS分析，得到绿茶香气浓缩物的总离子流色谱图（图1），结果显示，不同产地的山东绿茶相似度较高，且峰型和强度相似。SDE技术能够很好地提取山东绿茶中的香气物质，满足了GC-MS分析的要求。从5种山东绿茶中共鉴定出52种主要挥发性化合物（表1），包括8种醇、9种酯、2种酮、4种醛、6种烯、3种苯、4种烷、3种杂环类化合物、2种胺、1种萘、10种其他化合物，含量较多的成分有邻苯二甲酸二异丁酯（平均相对含量62.766%）、己二酸二辛酯（平均相对含量13.742%）、BHT（平均相对含量 8.809%）、叶绿醇 （4.068%） 和芳樟醇（1.673%）。其中，邻苯二甲酸二异丁酯和己二酸二辛酯属于增塑剂（可能来源于环境污染物或者茶叶加工包装材料），BHT属于食品行业中常见的抗氧化剂，这3种物质并不属于茶叶中的香气物质，但是在茶叶挥发性成分中含量较大。

将山东绿茶中的香气物质与大佛龙井进行比较发现，大佛龙井中含有一些山东绿茶所没有的香气物质，如，具柏木、覆盆子等香型香气的茶叶挥发性成分β-紫罗兰酮，具玫瑰香气的苯乙醇，具清灵强烈甜果香的丁酸乙酯，具芳香气味的对二甲苯，具特殊气味的水杨酸异丙酯，等。

图1 绿茶香气成分总离子流色谱图（TIC）Fig.1 Total ion chromatogram of aroma compounds of green tea

与具代表性的南方绿茶品种大佛龙井相比，5种山东绿茶除含有龙井绿茶中的常见香气成分芳樟醇、顺式橙花叔醇、叶绿醇、棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、吲哚、苯乙醛、杜松烯等外，还含有特异性香气成分18种，如香叶醇、苯甲醛、苄醚、萘等。虽然这些特异性香气成分含量并不高，但可能是山东绿茶特有的风味物质，并且在山东绿茶独特品质的形成过程中起到重要作用，如，香叶醇具有温和、甜的玫瑰香气，苯甲醛具有苦杏仁气味，茉莉酮酸甲酯具有强烈、柔和而又甜蜜的茉莉花香，萘具有香樟木气味，苄醚具有较淡的杏仁香气、蘑菇香味和泥土味，等。这些物质与其他香气物质协同作用，形成了山东东南沿海绿茶的特有香型。

从参试绿茶样品的萜烯指数（表2）并结合其香气成分可以看出，产自朱芦镇的茶样只有芳樟醇1种萜烯，所以其萜烯指数为1.000，但香气种类和特有香气类型都比较少；而产自虎山镇、后村镇的茶样以及产自南方的龙井茶样萜烯指数相对较高，萜烯类香气成分丰富，有较好的香气。这可能与茶树种植地域以及茶叶加工工艺、茶鲜叶的选取有关。因此，萜烯指数可以在一定程度上反映绿茶萜烯类香气物质的丰富程度。所以，在通过萜烯指数来推测茶叶样品香气物质的丰富程度时，需要结合各组茶样的香气物质组分含量共同分析。

表1 参试绿茶样品的香气成分及其相对含量 (%)Table 1 Aroma compounds and relative concentrations for each compound of green tea

（续表）

表2 试验绿茶样品的萜烯指数Table 2 Terpene index of the green tea

3 结论与讨论

萜烯指数是由竹尾忠一[20]首先提出的，用来反映单萜烯醇中芳樟醇和香叶醇的数量与茶树品系的特异性关系，并作为红茶香气分类标准的1个指标。后又被游小清等[11，21]通过对茶花单萜烯醇的研究进行了改进。本研究条件下，6种参试绿茶的萜烯指数各不相同，山东绿茶与大佛龙井绿茶之间差异较大，这是由茶叶品种不同造成的；此外，几种绿茶主要香气成分种类与含量的差异，构成了各自与众不同的香型特征。

山东绿茶具有独特的香气成分，且与大佛龙井绿茶的香气显著不同。这些独特的香气成分可能是形成山东绿茶粟香浓郁的主要物质基础。此外，山东绿茶中某些特有香气成分的缺失也是其风味有别于传统南方绿茶的原因之一。本研究首次系统地描述了山东绿茶的风味成分，并初步分析了其主要香气成分的相对含量，对今后山东绿茶的品质鉴定和质量提升具有潜在的应用价值。

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Study on Aromatic Components Analysis of Shandong Southeast Coast Green Tea by GC-MS

FANG Ze-hai1，MENG Qi-lu2

（1.Department of Pharmacy，Zibo Vocational Institute，Zibo 255314，China；2.State Key Kaboratory of Tea Plant Biology and Utilization，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

In order to analyze the aroma components of green tea collected from Zhulu Town，Zhubian Town in Linyi City，Huanshan Town，Lanshan District Jufeng Town and Houcun Town in Rizhao City，Shandong Province.And at the same time the representative green tea Longjing aroma components were compared.In this study，using anhydrous ethyl ether as the extraction solvent，SDE method combined with GC-MS technology. The results showed that 52 kinds of main volatile compounds were identified from 5 kinds of Shandong green tea，there were 8 kinds of alcohols，9 kinds of esters，2 kinds of ketones，4 kinds of aldehydes，6 kinds of alkenes，3 kinds of benzene，4 kinds of alkanes，3 kinds of heterocyclic compounds，2 kinds of amines，the 1 kind of naphthalene，and the other 10 compounds.The study found the unique aroma ingredients of Shandong green tea，and proved that the aroma was significantly different with Longjing green tea.These unique aroma components may be the main material base and unique flavor formation of Shandong green tea.

Shandong green tea；SDE（simultaneous distillation and solvent extraction）；GC-MS；Aromatic components

R284.1

：A

：1008-1631（2017）01-0077-05

2016-07-04

山东省高等学校自然科学研究项目（J13LM56）；淄博市科学技术发展计划项目（2013GG01235）；山东省科技发展计划项目（2014GNC110032）

房泽海（1973-），男，山东淄博人，副教授，博士，主要从事中药新药开发研究。E-mail：fzh730407@163.com。