湘式柑普茶——湘柑茶主要化学成分及挥发性成分分析

李 想 付复华 - 潘兆平 王 琛 何 双

(1. 湖南大学隆平分院，湖南 长沙 410125；2. 湖南省农业科学院农产品加工研究所，湖南 长沙 410125；3. 果蔬贮藏加工与质量安全湖南省重点实验室，湖南 长沙 410125；4. 湖南省果蔬加工与质量安全国际科技创新合作基地，湖南 长沙 410125)

普洱熟茶是一种以云南大叶种晒青茶为原料的后发酵茶，主要活性成分为茶多酚、茶多糖以及茶色素等物质[1]。柑皮系将新鲜柑橘内果肉掏空制成，含有多种功能成分(类黄酮、柠檬苦素、生物碱和精油等)，具有杀菌抑菌以及抗氧化的作用[2-3]。将柑皮干燥后贮藏，即为陈皮(PericarpiumCitriReticulatae)，陈皮作为药食两用的中药材，具有理气健脾、燥湿化痰等功效[4]。柑普茶是将新会柑的果肉挖空，晒干，再将熟普洱茶填入其内，并经低温烘焙(或生晒、半生晒)、包装、陈化等工艺制成的复合型茶饮。由于柑普茶既有普洱的醇厚又有新会柑特有的果香味与陈香味，近年来深受消费者青睐。

安化黑茶与熟普茶同属后发酵陈茶类，其中的呈味物质生物碱、茶多酚、糖等在酶促反应与湿热作用下[5]，其内源成分发生氧化、缩合、降解等一系列反应，生成了更复杂的有利于黑茶品质的物质[6]，具有抗氧化、降血脂、抗菌消炎、预防肿瘤等药理功效[7-8]。安化黑茶种类分为“三砖三尖一卷”，其中，天尖茶作为品质最好的黑茶而最具代表性。同时，湖南是柑橘种植大省，柑橘品种资源丰富。为了进一步提升湖南大宗农产品加工水平，提高黑茶与柑皮附加值，借鉴柑普茶的制作方法，选择采用湖南安化天尖茶与湖南湘地特色柑橘——金盆柚(CitrusjunosSieb. ex Tanaka'yuzu')的柑皮制成一种“湘式”柑普茶[9]，称之为“湘柑茶”。湘柑茶滋味独特，茶性温和甘醇，老少皆宜。目前对“湘柑茶”这一新型茶的研究较少，戚贺亭等[9]研究了不同成熟度的柑皮对湘柑茶品质的影响，而湘柑茶的营养功能与挥发性成分的研究尚未见报道。

主要化学成分和挥发性成分等是研究产品功效的基础，而挥发性成分作为风味评价的重要指标[10-11]，对湘柑茶的功效评价有着重要作用。研究拟分析天尖茶、金盆柚的柑皮以及湘柑茶的主要化学成分、营养物质和挥发性成分，探讨湘柑茶在制作过程中主要成分的变化及营养与功效，为湘柑茶的贮藏和开发利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金盆柚：选择果皮未着色、生理未成熟、果实直径4.5～5.0 cm的金盆柚，湖南省岳阳县惠泰云有限公司；

天尖茶：黑茶，湖南省黑美人茶业股份有限公司；

没食子酸、芦丁标准品：成都曼思特生物科技有限公司；

福林酚：合肥博美生物科技有限公司；

乙醇、苯酚、碳酸钠、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、葡萄糖、硫酸、环己酮、氯化钠、甲醇：分析纯，国药集团化学试剂公司。

1.2 仪器与设备

高效离心机：Avanti J-26 XP型，美国贝克曼库尔特有限公司；

紫外—可见分光光度计：T6新世纪型，北京普析通用仪器有限责任公司；

电感耦合等离子体质谱仪：7700 X型，美国Agilent公司；

气相色谱质谱仪(NIST08谱库)：6890N-5973型，美国安捷伦公司；

二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷萃取头：DVB/PDMS，50/30 μm，65 μm，德国默克公司。

1.3 试验方法

1.3.1 湘柑茶制备

清洗金盆柚→顶部开口→取肉→洗皮→晾干→填茶→杀青→干燥→成品包装[12]

操作要点：

(1) 晾干：日晒至柑皮表面无水珠。

(2) 填茶：将天尖茶填入柑皮4/5，天尖茶含水量<10%。

(3) 杀青：85 ℃杀青30 min。

(4) 干燥：白天日晒，夜晚45 ℃轻烘，持续7 d。

1.3.2 样品制备 分别将安化天尖茶、金盆柚柑皮、湘柑茶经液氮急速冷冻后再机械粉碎，过45目筛，真空包装后于4 ℃贮藏待测。

1.3.3 指标测定

(1) 水分含量：按GB/T 8304—2013执行。

(2) 总酚含量：按GB/T 8313—2018执行。

(3) 总黄酮含量：参照SZDB/Z 349—2019。

(4) 粗多糖含量：参照SN/T 4260—2015。

(5) 矿质元素：采用电感耦合等离子体质谱法[13]。

1.3.4 挥发性物质分析

(1) HS-GC-MS检测条件：参照文献[9]稍作修改。取3.00 g样品移入20 mL顶空进样瓶中，加入6 mL饱和氯化钠溶液和20 μL的内标物环己酮(0.189 4 g/mL，乙醇稀释)后，立即用聚四氟乙烯隔垫密封，60 ℃水浴5 min，顶空萃取30 min，插入老化好的萃取头，于250 ℃的气相色谱进样器中无分裂解吸5.5 min。

(2) 质谱条件：电子轰击离子源；电子能量70 eV；传输线温度275 ℃；离子源温度230 ℃；母离子m/z285；激活电压1.5 V；质量扫描范围m/z35～550。

通过质谱与标准NIST 08文库的保留指数比较，采用内标法计算挥发性化合物含量[14]。

1.4 数据统计

采用IBM SPSS Statistics 23软件对数据进行ANOVA方差分析(P<0.05表示有统计学差异)，采用Origin 2021软件作图；所有试验平行3次，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 主要化学成分

2.1.1 水分含量 由图1可知，天尖茶、柑皮和湘柑茶的水分含量均<20%，有利于贮藏。对于后发酵的天尖茶来说，水分含量过低会影响其微生物含量，从而降低后发酵的效果；对于柑皮来说，烘干过程中失水过多会导致其营养成分流失；湘柑茶水分过高则易长霉菌。湘柑茶含水量为(8.23±0.03)%，符合DBS 44/010-2018中的要求(<13%)。

字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.1.2 粗多糖、总黄酮和总酚 由图2可知，粗多糖、总黄酮和总酚含量均为天尖茶>湘柑茶>柑皮。天尖茶、柑皮、湘柑茶的粗多糖含量依次为(2.12±0.01)，(1.56±0.10)，(2.00±0.09) g/100 g。3个样品之间的总黄酮、总酚含量均有较大差别(P<0.05)。经混合后，湘柑茶的粗多糖、总黄酮和总酚含量均因稀释效应而降低，虽低于天尖茶，却高于柑皮。湘柑茶不仅结合了天尖茶和柑皮的功效，还含有较高的植物多糖、黄酮和酚类化合物，具有抗氧化、降血糖血脂、调节免疫功能、抑制炎症以及保护心脏等作用[15-17]。

不同样品同指标字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.2 矿质元素

由表1可知，常量元素K、Na含量为天尖茶>湘柑茶>柑皮；Ca、Mg含量为柑皮>湘柑茶>天尖茶。湘柑茶中K、Na含量受天尖茶影响，柑皮对湘柑茶Ca、Mg含量影响起重要作用。3种样品中均含K最多，说明湘柑茶可能使心脏和血管健康茁壮，维持人体体液恒定的pH[18-19]。Ca是人体不可缺少的元素，含Ca较多的湘柑茶有预防血钙水平下降、骨质疏松和骨质增生的作用[20-21]。

表1 天尖茶、柑皮、湘柑茶矿质元素含量†

3种样品中微量元素含量均为Mn>Fe>Zn>Cu；湘柑茶各微量元素含量均低于天尖茶，高于柑皮。Mn、Fe、Zn、Cu形成的酶有促进生长发育的作用，如果缺乏则会引起生长发育的停滞，说明湘柑茶可能增快发育、提高新陈代谢[22]。天尖茶、黑茶和湘柑茶中有害元素Hg和Cd均未在样品中检出，Pb含量均<3.5 mg/kg，符合DBS 44/010-2018标准。

综上，湘柑茶结合了天尖茶和柑皮的矿质元素，有利于补充人体所需的营养元素，对人体健康和保健起重要作用。

2.3 挥发性成分

2.3.1 挥发性成分的解析 由表2可知，天尖茶、柑皮、湘柑茶中分别检出61，68，69种挥发性成分；而含量为天尖茶>柑皮>湘柑茶。3种样品中均是烯类占比最多，其次是醇类(见图3)。

表2 天尖茶、柑皮、湘柑茶挥发性成分含量†

续表2

续表2

图3 基于HS-SPME-GC-MS数据的天尖茶、柑皮、湘柑

天尖茶、柑皮、湘柑茶中共检出16种醇类物质，其中天尖茶7种，柑皮9种，湘柑茶10种。3种样品中均含芳樟醇、α-松油醇、桉油烯醇、α-毕橙茄醇。芳樟醇由不饱和脂肪酸氧化的醛还原得到，是香气最浓郁的醇类，具有铃兰花香和木香香调[9]。天尖茶中的环丁醇、4-萜烯醇、2,3-丁二醇和柑皮中的金合欢醇、榄香醇、橙花叔醇在湘柑茶中均未检出，可能是天尖茶与柑皮混合后的稀释效应使其含量低于检出限。天尖茶与柑皮中均未检到顺式，顺式-4,6-辛二烯醇、S-(Z)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇、(-)-芦丁烯醇、绿花白千层醇在湘柑茶中被检出，可能是湘柑茶在制备过程中各种物质的相互作用和反应形成了新的物质。

3种样品中共检测出6种酮类和2种醛类，醛酮类总量为天尖茶>柑皮>湘柑茶。这与戚贺亭[9]的结果研究相似，可能是柑皮未成熟，湘柑茶醛酮类的种类与含量相对偏低。呈香菜味的右旋香芹酮作为由柠檬烯氧化生成的异味酮，在所有样品中均有检出。在制成的果茶样品中，丙二醛乙缩醛、2-异丙基-5-甲基-3-环己烯-1-酮、7-叔丁基-A-四氢萘酮、4-氧-β-大马士酮消失，新生成了1,5,6,7-四氢-4-吲哚酮。

有百里香油似的辛香和草香香气的百里酚在3种样品中均有检出，且在柑皮中含量最多，为柑皮的特征酚类物质。天尖茶中检出5种酚类，柑皮仅检出2种，湘柑茶检出4种。天尖茶中的二氢丁香酚和3-叔丁基苯酚在湘柑茶中均未检出。

烯类在3种样品中所占的比例和含量最多，对样品的风味起到重要影响作用。3种样品中共检出65种烯类物质，其中天尖茶40种、柑皮50种、湘柑茶49种。在湘柑茶的制作过程中有16种烯消失，7种新烯生成。烯类含量最高的3种为D-柠檬烯、γ-松油烯和反式-β-金合欢烯，均在天尖茶、柑皮、湘柑茶中存在。天尖茶与柑皮所含的烯含量均高于湘柑茶；别罗勒烯、佛术烯均在湘柑茶样品中有所增加。(S)-(-)-α-蒎烯、(-)-β-蒎烯和α-蒎烯互为同分异构体，湘柑茶中(-)-β-蒎烯的增加和新生成的α-蒎烯，可能是由于茶叶中的(S)-(-)-α-蒎烯因为热处理导致了官能团异构。

综上，天尖茶与柑皮复合而成的湘柑茶的醇类、烯类、醛酮类、酚类等均高于二者，形成了既有黑茶的醇厚又有柑橘果香的独特湘柑茶香。

2.3.2 关键香气化合物 由表3可知，天尖茶的挥发性成分中OAV值>1的有18种，其中醇类4种，醛酮类1种，酚类4种，烯类9种；柑皮中OAV值>1的有22种，其中醇类6种，醛酮类3种，酚类1种，烯类12种；湘柑茶中OAV值>1的有21种，其中醇类3种，醛酮类3种，酚类3种，烯类12种。其中醇类中具有花香、柠檬香和木香的芳樟醇由于OAV值较高，因此对3种样品的香气贡献最大。α-松油醇的OAV值较芳樟醇低，但是也在天尖茶、柑皮和湘柑茶的海桐花香香气中起重要作用。醛酮类和酚类中OAV值>1的仅有几种，也对样品的香气有较大影响，如带辛甜、柑橘味果香的正癸醛，使柑皮和湘柑茶有不同于天尖茶的果味。烯类化合物由于OAV值>1的种类最多，因此烯类对样品的香气具有突出贡献。如，具有柠檬香味的D-柠檬烯、甜橘味和香脂气的β-月桂烯和丁香香气的β-石竹烯由于OAV值均>1 000，其具有最高的香气贡献率。通过天尖茶与柑皮的结合，湘柑茶中具有松木、针叶及树脂似的气息的α-蒎烯略有减少，表明天尖茶与柑皮制备而成的湘柑茶较之各自的单独样品而言挥发性物质种类更多、香味更醇厚优雅。

3 结论

对湘柑茶这一“湘式”柑普茶以及天尖茶和柑皮进行了主要化学成分、营养物质和挥发性成分分析。结果表明，湘柑茶的水分含量符合新会柑皮含茶制品标准。天尖茶与柑皮的结合使湘柑茶中粗多糖、总黄酮和总酚含量较天尖茶低而高于柑皮。湘柑茶矿质元素含量受天尖茶与柑皮影响显著(P<0.05)。挥发性成分中，湘柑茶香气成分种类高于天尖茶和柑皮，可能是加工过程中各种物质相互作用和反应形成了新物质；湘柑茶的关键香气化合物有21种，对湘柑茶的香气起重要作用。综上，湘柑茶中含有丰富的活性成分和功能物质，并且含有大量人体所需的矿质元素，是一种有益于身体健康的保健茶。后续将对湘柑茶贮藏期间的成分变化与加速陈化方面进行进一步的研究与分析。