三种香型的凤凰单枞茶古茶树茶叶香气物质的分析和鉴定

2020-05-18辛涣涛陈育兰李张伟

江西化工 2020年2期

辛涣涛陈育兰李强李张伟

(韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州 521041)

凤凰单枞茶的主要产地是广东省潮州市凤凰山区一带。由于该区处于南亚热带季风气候带，温暖湿润的季风气候为茶树的生长提供了极好的生态环境。此外，凤凰山区极高的地势造成的昼夜温差和带来的充沛降水使得凤凰山区的土壤含有丰富的有机物质及微量元素，这也是凤凰单枞茶在海拔一千米以上的山区得以孕育、形成独特的芳香的重要原因[1]。

凤凰山现还存有一千多棵历史悠久、树龄超百年的凤凰单枞茶树。通过有效的保护，使得其优良品质得到良好的保存。本身茶叶的内在优良品质是凤凰单枞茶有独特香气的重要原因[2]。

但是到目前为止，鲜见对于老枞凤凰单枞茶茶叶的香气特征进行研究的报道，这对于开发和利用凤凰单枞茶古茶树资源是不利的，因此，我们采用老枞黄枝香、老枞桂花香以及老枞蜜兰香等三种主要香型的凤凰单枞茶茶叶进行研究，通过SDE-GC-MS等方法对三种凤凰单枞茶茶叶的化学物质组成进行提取、分析和鉴定，并进行比较。本研究可为凤凰单枞茶古茶树茶叶成分测定、茶香成分鉴定和经济开发提供参考。

1 实验材料、仪器和方法

1.1 实验材料

三种老枞凤凰单枞茶茶样购自茶叶市场，经专家鉴定分别为黄枝香、桂花香和蜜兰香香型。茶叶置于干燥处保存。

1.2 实验仪器

SDE装置(同时蒸馏萃取装置)一套；QP-5050A型气相色谱-质谱联用仪(日本岛津公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 茶样研磨

三种茶叶分别用研钵研磨后过40目筛，过筛后装入聚乙烯塑料袋中，贴好标签置于干燥处保存。

1.3.2 SDE蒸发制备三种凤凰单枞茶茶叶的挥发油

准确称取20g研磨好的茶样置于500mL圆底烧瓶，加入500mL蒸馏水，连接到SDE(同时蒸馏萃取)装置的一端，用电热套恒温保持微沸。另一端用含有50mL二氯甲烷的小烧瓶连接，在55℃水浴下加热，萃取1h。收集萃取液后，分离掉上层水分，过滤，置于4℃冰箱过夜，第二天用水浴锅55℃水浴加热，浓缩至1mL，密封保存在棕色密封玻璃瓶中，放置冰箱中待测。

1.3.3 凤凰单枞茶茶叶挥发油的气相色谱-质谱分析

测定仪器使用日本岛津公司QP-5050A气相色谱-质谱联用仪。

GC条件：HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm，0.25mm)；柱流量1.1mL/min；柱前压64.3kPa；程序升温：0～10min，柱温从60～230℃；检测器温度设250℃；进样口温度设250℃；用氦气(He99.999%)为载气；分流比设定为10∶1；进样量取1mL。

MS条件：用电子电离源；电子能量为70eV；接口温度250℃；倍增器电压1.8V；溶剂延迟时间2.5min；质量扫描范围40～400m/z。

1.3.4 数据处理和质谱检测

2.要想保障企业金融活动的安全性，企业不仅需要有效地开展动态把控工作，而且需要正确开展风险评估工作，按照不同的等级来进行防治工作。

茶叶中各种挥发性香气GC-MS测定结果用NIST质谱数据库进行成分检索和确定，采用峰面积归一法进行成分定量分析。其他成分的分析按Excel 2003进行，所有数据均为三次重复的平均值。

2 实验结果

2.1 三种凤凰单丛茶主要香气成分

表1 三种凤凰单丛茶主要香气成分的相对含量 % (峰面积归一法)

序号化合物名称老枞黄枝香老枞桂花香老枞蜜兰香47棕榈酸甲酯─11.280.8548油酸甲酯7.31──49赤霉素─2.56─50顺-9-十四碳烯乙酸酯──0.9751硬脂醇乙酸酯5.19──52香叶醇酯─8.88─53十六烷──1.31总和100.00100.00100.00

注：“─”表示未检测

图1 老枞黄枝香各类香气成分图

图2 老枞桂花香各类香气成分图

图3 老枞蜜兰香各类香气成分图

2.2 凤凰单枞茶的主要香气成分分析

经过SDE法提取，GC-MS分析，三个样品的凤凰单丛茶茶叶共检测得到53种香气成分，其中老枞黄枝香茶检测出26种，老枞桂花香茶有25种，老枞蜜兰香茶有32种。其中，老枞黄枝香和老枞桂花香共有的香气成分有10种，老枞黄枝香和老枞蜜兰香共有的香气成分有11种，老枞桂花香和老枞蜜兰香共有的香气成分有15种，三种茶叶共有的香气成分有9种。

三个样品中，老枞黄枝香的香气成分主要有脱氢芳樟醇(10.29%)，芳樟醇(9.69%)，吲哚(8.17%)，油酸甲酯(7.31%)，苯甲醇(7.18%)，硬酯酸甲酯(6.41%)，亚油酸甲酯(5.21%)，硬脂醇乙酸酯(5.19%)，(-)-a-柏木烯(4.74%)，香叶基芳樟醇(4.16%)，2-己基-1-癸醇(3.79%)，乙二醇月桂酸酯(3.78%)等；老枞桂花香的香气成分主要有亚油酸(14.43%)，二十烷(14.39%)，棕榈酸甲酯(11.28%)，香叶基芳樟醇(10.09%)，香叶醇酯(8.88%)，棕桐酸(4.31%)，辛醛(4.02%)，脱氢芳樟醇(3.12%)，1，3，5，7-环辛酸酯(2.71%)，二氢拂猴桃内酯(2.56%)，赤霉素(2.56%)，月桂醛(2.15%)等；老枞蜜兰香的香气成分主要有二十烷(28.91%)，1-十六烯(5.95%)，吲哚(5.2%)，硬酯酸甲酯(5.07%)，亚油酸(4.35%)，芳樟醇(3.63%)，环氧芳樟醇(3.3%)，香叶基芳樟醇(3.28%)，月桂醛(3%)，2-甲基-5-(1-甲基乙基)苯酚(2.97%)等。

将三个样品茶叶的香气成分按化合物的类别进行分析，其香气组成主要有醇类、酯类、醛类、酸类、酚类、烷烃类、烯烃类和杂环类等化合物。其中，老枞黄枝香中有醇类物质7种，占全部香气物质总量的40.34%；酯类物质11种，占39.37%；酚类物质1种，占2.45%；醛类物质2种，占0.62%；酸类物质1种，占2.18%；酮类物质1种，占0.57%；烯烃类物质2种，占6.3%；杂环类物质1种，占8.17%。老枞桂花香中有醇类物质6种，占全部香气物质总量的18.89%；酯类物质8种，占31.19%；酚类物质1种，占1.86%；醛类物质4种，占9.72%；酸类物质3种，占20.24%；烷烃类物质1种，占14.39%；杂环类物质1种，占2.56%；酮类物质1种，占1.15%；。老枞蜜兰香中有醇类物质9种，占全部香气物质总量的20.28%；酚类物质2种，占5.9%；醛类物质2种，占4.17%；酸类物质3种，占6.58%；烷烃类物质3种，占31.44%；烯烃类物质2种，占7.96%；杂环类物质1种，占5.2%；酯类物质7种，占13%；苯的衍生物类物质2种，占3.65%；酮类物质1种，占1.82%。

图4 三种凤凰单丛茶香气物质的类型和相对含量图

3 讨论

从实验的结果来看，在三个茶叶样品中化合物含量较高的有醇类、醛类、烷烃和烯烃类的碳氢化合物和杂环类五类。

按化合物分类来看，醇类物质是在三种茶叶中含量相对高的物质。醇类化合物通常带有特殊花香、水果香，它的种类和相对含量在不同的茶中都较高，对乌龙茶香气有着很大的贡献[3]。从图4和表1可以看出，三种香型的凤凰单枞茶茶叶香气中的醇类化合物含量在18%～41%之间，其中黄枝香型中占比40.34%，桂花香型中占比18.89%，蜜兰香型中占比20.28%。由于醇类物质大多具有花果香，其中芳樟醇(铃兰香气)和柏木脑(柏木香气)是三种茶叶中共有的醇类物质。芳樟醇类物质，其香味像玫瑰木香气，又像是刚出炉的绿茶青香，浓青带甜的气息集多种花香及果木香于一体[4]。而它的含量在黄枝香型中达到26.58%，在桂花香型中达到14.38%，在蜜兰香型中达到11.9%。可以说它极好的改善了茶叶的香气品质，也是茶叶是否为发酵型的重要判别物质[5]。

醛类与食品香气的形成和各种特殊的香气类型有着密不可分的关系[6]。茶叶香气中的醛类物质在加工后含量比鲜叶中要高[7]。从图4和表1可以看出，三种茶叶香气中的醛类化合物含量在0.62%～9.72%之间，醛类物质大多具有果香，如月桂醛具有强烈脂肪香气，并有类似松叶油和橙油的强烈香气；辛醛具有强的水果香味；癸醛具有具有甜香、柑橘香、蜡香、花香。化合物类别中，月桂醛在桂花香型中占比达2.15%，蜜兰香型中达3%。而醛类物质在黄枝香型、桂花香型和蜜兰香型中的物质占比分别达到0.62%、9.72%和4.17%，可以认为具有果香的醛类物质是使凤凰单枞茶具有独特“山韵”的重要原因。

烷烃类物质在桂花香型和蜜兰香型茶叶中占比分别达到14.39%、31.44%。由于烷烃是饱和烃，它对茶叶香气的品质无多大贡献，而普遍具有木脂香的不饱和烯烃却起着重要的作用[5]。从实验结果来看，烯烃类物质在黄枝香型和蜜兰香型中的占比分别达到6.3%和7.96%。这些烯类物质大多带有花、果、木香，凤凰单枞茶不同的香气特点可能与其种类组成及相对含量有密切关系[8]。

从实验结果来看，杂环类物质在三个样品中都有较大的占比。杂环类物质在老枞黄枝香型中占比达到8.17%，在老枞桂花香型中占比2.56%，在老枞蜜兰香型中占比5.2%。其中吲哚在老枞黄枝香型中占8.17%，在老枞蜜兰香型中占5.2%。因此，我们可以认为杂环类物质对茶叶的香气亦有一定的贡献。

从图4表1可以看出，三种茶叶香气中的酯类化合物含量：老枞黄枝香(占39.37%)> 老枞桂花香(占31.19%)> 老枞蜜兰香(13%)，但是酯类物质大多无味。酚类化合物在老枞黄枝香、老枞桂花香和老枞蜜兰香香气中的含量分别为2.45%、1.86%和5.9%，酚类化合物都具有特殊的芳香气味。除了以上物质，三个样品还检测出酮类等其他物质。其中少数物质，如酮类物质大多具有花果香，对茶叶的香气品质是有贡献的。由于茶叶的香气物质组成十分复杂，所以我们认为茶叶中的每种物质并不一定是单独成分就起作用，而是各物质以一定的相对含量组合在一起才能发挥作用[9]。