春季不同生产时期对信阳毛尖茶香气成分的影响

尹鹏　刘盼盼　刘威　郭桂义　曹璐

摘要：[目的]分析春季不同时期生产的信阳毛尖茶香气成分差异，为评价信阳毛尖茶品质提供参考依据。[方法]以2016年3月25日（样品1）、3月30日（样品2）、4月5日（样品3）和4月9日（样品4）生产的信阳毛尖茶为研究对象，采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用法测定其香气成分，分析春季不同生产时期对信阳毛尖茶香气成分的影响。[结果]从4个信阳毛尖茶样品中共检测出61种主要香气成分，其相对含量总和为81.99%-86.81%；4个样品共有的香气成分为34种。清明节前生产的茶叶样品香气组分中醇类、醛类和酮类的相对含量高于清明节后，酯类、碳氢化合物、含氮化合物、杂氧化合物和其他化合物等香气组分的相对含量则相反；酮类化合物相对含量随着生产时期的延后而逐渐降低。相关分析结果表明，春季不同生产时期的茶叶样品共有香气成分间呈极显著相关（P<0.01）；聚类分析结果表明，生产时期对信阳毛尖茶中的香气成分有重要影响，清明前的茶叶样品1和样品2聚为一类，清明后的茶叶样品3和样品4各自聚为一类。[结论]春季不同生产时期对信阳毛尖茶中香气成分的含量和种类影响存在差异，清明节前后信阳毛尖茶中的香气成分存在差异。因此，香气成分可作为信阳毛尖茶生产时期判别的指标，也可作为评价春季信阳毛尖茶品质的主要依据。

关键词：信阳毛尖茶；香气成分；春季；顶空固相微萃取

0引言

[研究意义]香气是决定茶叶品质的重要因素之一，其由不同种类的芳香物质以不同浓度组合，从而对嗅觉神经系统综合作用形成茶叶特有的香型（宛晓春，2008）。在有关绿茶香气成分的研究中，已分离鉴定出300余种香气成分，且不断有新的组分被分离发现。芳樟醇及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、己酸一顺一3一己烯酯、丁香烯、法呢烯等是绿茶的主要香气成分（叶乃兴等，2006；施梦楠和龚淑英，2012；Sereshti et al.，2013；Yang et al.，2013）。茶叶加工工艺、生长季节及茶树品种等是影响茶叶香气的主要因素（康受妗，2016）。信阳毛尖茶以春季生产为主，因此，探讨春季不同生产时期对信阳毛尖茶香气成分的影响，对评价信阳毛尖茶的品质具有重要意义。[前人研究进展]霍恭权等（2005）、孙慕芳和郭桂义（2014）采用连续蒸馏萃取装置对信阳毛尖茶进行萃取，并利用气相色谱质谱联用仪对茶叶挥发性成分进行分析鉴定，结果表明，春茶的香气品质优于夏茶，香气成分主要为顺-3-己烯-1-醇、橙花叔醇、苯乙醇、芳樟醇和水杨酸甲酯等。孔维婷等（2012）研究得出，信阳毛尖茶的特征香气成分主要有芳樟醇、橙花醇、戊醇、B-紫罗酮、甲苯、5，6-环氧基紫罗酮、苯乙醇和橙花叔醇等。刘晓博等（2013）采用固相微萃取法对信阳毛尖茶的香气成分进行萃取，并利用气相色谱质谱联用仪对其成分进行分析鉴定，认为信阳毛尖茶香气的组分存在较明显的地域l生差异。孙慕芳等（2014）研究发现，高山信阳毛尖茶香气成分种类和含量均明显高于低山茶。张红梅等（2014）研究认为，信阳毛尖茶等级越高，其香气物质中香叶醇、橙花叔醇、顺-茉莉酮和B-紫罗酮的含量也越高。[本研究切入点]目前尚未见有关春季不同生产时期信阳毛尖茶香气成分分析的文献报道。[拟解决的关键问题]采用顶空固相微萃取结合气相色谱一质谱法（GC-MS）测定春季不同生产时期信阳毛尖茶中的香气成分，为信阳毛尖茶香气品质的评价和鉴定提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

信阳毛尖茶叶样品均为2016年春季生产，生产日期分别为3月25日（样品1）、3月30日（样品2）、4月5日（样品3）和4月9日（样品4），其中，样品1和样品2为清明节（4月4日）前茶叶，样品3和样品4为谷雨前清明后茶叶，由光山县净居寺茶场提供。茶树品种为信阳群体种，鲜叶采自20世纪70年代种植的茶园，采摘标准为一芽二叶初展，按照摊放、杀青、揉捻、理条、初烘和复烘的加工工艺进行信阳毛尖茶制作。主要仪器设备：7890A气相色谱仪和5975C质谱仪（美国Agilent公司）；SPME手动进样器和萃取头（50/30gm DVB/CAR/PDMS，美国Supeelo公司）；超纯水系统（Milli-Q，法国Millipore公司）；恒温水浴锅（HHS型）購自上海博迅实业有限公司医疗设备厂。

1.2试验方法

1.2.1顶空固相微萃取法 首先对固相微萃取头进行老化处理，将50/30 gm DVB/CAR/PDMS萃取纤维在气相色谱进样口250℃条件下老化15 min。然后称取3.0 g茶叶样品于250 mL的密闭萃取瓶中，加入150 mL沸水后立即旋上瓶盖。最后将萃取瓶放人50℃恒温水浴锅中平衡10 min进行固相微萃取，吸附50 min后进行解吸附3 min，每个样品重复3次。

1.2.2 GC-MS分析条件 气相色谱和质谱分析条件参照刘盼盼等（2016）的方法。

1.2.3香气成分含量测定 将GC-MS分析得到的质谱数据在NISTll.L标准谱库中检索，结合保留时间和标准质谱图分别对各峰加以确认，当匹配度大于90%时予以报道。定量分析采用峰面积归一化法，各香气成分的相对含量计算公式如下：

某香气成分相对含量（%）=某香气成分色谱峰的峰面积/总峰面积×100

1.3统计分析

利用SPSS 19.0进行多元统计分析，利用Excel 2010绘制图表。

2结果与分析

2.1春季不同生产时期信阳毛尖茶的香气成分分析

由表1可知，春季不同时期生产的信阳毛尖茶共含有61种香气成分，其相对含量总和为81.99%～86.81%。其中，己醛（No.7，3.36%～5.68%，清香、甜香）、庚醛（No.14，2.89%-4.61%，水果蔬菜味）、壬醛（No.31，9.04%-12.98%，玫瑰花香）、芳樟醇（No.30，8.18%-12.87%，百合花或玉兰花香）、橙花醇（No.44，7.49%-9.51%，甜润香）、己酸顺式-3-己烯酯（No.50，3.24%～6.91%，水果香）和顺-茉莉酮（No.51，2.64%～7.49%，甜香、清香）含量较高，庚醛、壬醛和顺一茉莉酮的相对含量随着生产时期的延后而降低，呈逐渐下降的变化趋势；壬酸甲酯（No.41）、（z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸甲酯（No.49）、反-石竹烯（No.53）和6-杜松烯（No.58）仅在样品4中检测到，3-甲基丁醛（No.2）、2-甲基丁醛（No.3）和丙烯酸丁酯（No.13）仅在样品3中检测到，反-2-庚烯醛（No.17）仅在样品2中存在，苯乙腈（No.32）、3-壬烯-2-酮（No.33）、反-2-癸烯醛（No.45）和2，6-二叔丁基苯醌（No.55）仅存在于样品1中。可见，清明节前茶叶样品中的香气成分总量较清明节后的高，且呈先降低后增加的变化趋势，其原因是受清明节前后降雨的影响，带有雨水的茶树鲜叶影响茶叶成品的香气。

2.2春季不同生产时期信阳毛尖茶香气成分分类比较

如表1所示，将鉴定出的61种香气成分划分为8类，清明节前信阳毛尖茶（样品1和样品2）香气成分的醇类、醛类和酮类相对含量大于清明节后茶（样品3和样品4），而酯类、碳氢化合物、含氮化合物、杂氧化合物和其他化合物的相对含量小于清明节后茶，表明生产时期对信阳毛尖的香气成分含量有重要影响。由图1可知，酮类化合物的相对含量随着生产时期的延后而逐渐降低，各样品中酮类化合物的相对含量排序为样品1（10.95%）>样品2（9.43%）>样品3（7.91%）>样品4（5.92%）；酯类和碳氢化合物的相对含量表现出先减少而后逐渐增加的变化趋势。

2.3春季不同生产时期信阳毛尖茶共有香气成分的相关性分析

由表1可知，4个样品有34种香气成分相同，将共有的香气成分绘制散点图（图2）。从图2可看出，样品1中壬醛的相对含量最高，其次是芳樟醇、橙花醇、顺-茉莉酮等；壬醛的相对含量在4个样品中表现为样品1>样品2>样品3>样品4；橙花醇的相对含量在4个样品中表现为样品2>样品4>样品1>样品3。由表2可知，4个样品共有香气成分极显著正相关（P<0.01，下同），表明4个样品问的差异是由香气成分相对含量不同所造成，并非来源于样本之间的误差。

2.4春季不同生产时期信阳毛尖茶的聚类分析结果

以4个样品的34种共有香气成分为变量，采用系统聚类法对春季不同生产时期信阳毛尖茶进行聚类分析，聚类方法为最短距离法。从图3可看出，当临界值取0.8431时，4个样品聚为三类，样品1和样品2聚为一类，样品3和样品4各自聚为一类；样品3与样品1和样品2之间的距离为0.0327，样品4与样品1和样品2的距离为0.1578，样品3和样品4之间的距离为0.1251，说明样品3与样品1和样品2的香气成分最相似，与样品4的香气成分差异较明显。其原因在于样品3的生产日期为4月5日（清明节后第1 d），气候条件最接近清明前的天气。综上所述，清明节前后信阳毛尖茶中的香气成分存在差异，香气成分可作为信陽毛尖茶生产时期判别的指标。

3讨论

茶树生长因子如温度、光照等随着季节的变化而变化，导致不同季节茶叶的品质特征明显不同，其中茶叶香气成分组成和含量表现尤为突出（康受妗，2016）。本研究结果表明，茶叶的生产时期越接近，其香气成分越相似，与赖幸菲等（2014）对不同季节（春、夏、秋）加工的翠玉绿茶中的香气成分分析结果一致，与汪琦等（2016）对不同季节（春、夏、秋）加工的山东绿茶香气特征的分析结果存在差异，可能与茶叶生产的地域和茶树品种不同有关。本研究对春季不同时期生产的信阳毛尖茶叶样品中香气成分的差异进行分析讨论，有的香气成分只存在于特定时期生产的茶叶中，如壬酸甲酯、（z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯酸甲酯、反石竹烯和6-杜松烯仅在样品4中检测到，3-甲基丁醛、2甲基丁醛和丙烯酸丁酯仅在样品3中检测到，反-2-庚烯醛仅在样品2中存在，苯乙腈、3-壬烯-2-酮、反-2-癸烯醛和2，6-二叔丁基苯醌仅存在于样品1中，1种或几种香气成分仅存在于特定时期样品中的原因还有待进一步研究。

4结论

春季不同生产时期对信阳毛尖茶中香气成分的含量和种类影响存在差异，清明节前后信阳毛尖茶中的香气成分存在差异。因此，香气成分可作为信阳毛尖茶生产时期判别的指标，也可作为评价春季信阳毛尖茶品质的主要依据。