不同季节黄观音红茶香气成分分析
2022-02-18罗莲凤赵云雄刘汉焱冯红钰王云仙
罗莲凤,赵云雄,刘汉焱,冯红钰,王云仙
(广西南亚热带农业科学研究所,广西崇左 532415)
广西南亚热带农业科学研究所位于广西西南部,属南亚热带季风气候,雨量充沛,日照充足。多年平均温度约21.0~22.2℃,年无霜期约350 d,土壤pH 值5.5~6.5,适宜茶树生长。2004 年从福建省引种黄观音茶树,该品种在龙州表现较强抗性、高产性和适制性特点[1]。以茶树品种黄观音为原料研制的工夫红茶品质优异多次在全国性茶叶评比中获奖,2016 年获第四届“国饮杯”一等奖、2017 年获第十二届“中茶杯”一等奖、2018 年获第五届“国饮杯”特等奖。茶叶香气是由性质不同、含量微小且差异悬殊的众多挥发性物质组成的混合物,其含量仅占干物质的0.01%~0.05%[2-3],其中茶叶香气是影响茶叶品质的重要因子之一,它不仅影响茶叶的等级,也是大众消费的重要导向[4]。研究表明,在红茶感官评审中,香气对工夫红茶感官品质的贡献率达25%[5]。因此,研究不同季节黄观音红茶香气成分,对开发黄观音红茶产品具有现实意义。茶叶香气是茶叶所含芳香物质的综合表现,受茶树品种、种植地域、加工技术、加工季节等因素的影响。李丽霞等[6]对春、夏、秋等3 个季节的四川红茶香气成分进行分析,秋茶香气品质最优,其次是春茶,较差是夏茶。赖幸菲等[7]研究表明金萱绿茶春夏主导香气成分较多,金萱红茶秋茶香气最好,金萱乌龙茶春茶醇类相对含量较高;苏敏等[8]研究表明不同季节修仁绿茶和红茶的香气成分组成比较相似,春茶和秋茶的香气比夏茶的略好;田甜等[9]研究表明凌云白毫茶绿茶鉴定出37 种化合物,建立的PLS-DA 模型可以将3 个季节的茶样明显区分。目前对黄观音茶树品种的选育、加工工艺、香气成分差异、抗氧化性等作了描述[10-15],尚未见对其不同季节黄观音红茶香气成分的比较研究。本试验采用固相微萃取(SPME)与气相色谱—质谱(GC-MS)联用技术,测定春季和秋季黄观音红茶的香气成分,比较不同季节黄观音红茶的主要成分和相对含量,为提升黄观音红茶的品质和市场竞争力提供数据参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料
采摘春季(4 月)、秋季(9 月)的广西南亚热带农业科学研究所名优茶叶种植基地的黄观音茶树鲜叶一芽一叶,按照工艺流程:鲜叶→晒青→摇青→萎凋→揉捻→发酵→做形→烘干→成品茶,制作黄观音红茶,作为试验材料。
1.1.2 主要设备和仪器
见下表1。
表1 主要设备和仪器
1.2 试验方法
挥发性香气成分参考刘盼盼等[6]方法:采用固相微萃取(SPME)方法提取茶叶香气物质,根据GB/T 8303—2013《茶磨碎试样的制备及其干物质含量测定》 中的茶试样制备法,取出茶样,混匀、磨碎,然后称取1 g 茶样放入萃取瓶中,加入30 mL沸水,然后将装有在250 ℃老化15 min,100 μm PDMS/DVB 萃取头的SPME 手持器通过瓶盖的橡皮垫插入到萃取瓶中,在50 ℃水浴中平衡5 min,萃取头置于样品瓶内顶空内转速250 rpm,吸附30 min 后,250℃下解吸5 min,同时启动仪器收集数据经浓缩后保存于1 mL 离心管中,密封后冷藏,待气相色谱—质谱分析用[17,18,20]。
1.3 GC-MS 分析条件
色谱条件:色谱柱VF-WAX ms 毛细管柱(美国Varian 公司,30 m×0.25 mm,0.25m);载气高纯度氦气(>99.999%),流速1.0 mL/min,进样口温度250 ℃;采用柱温升温程序:60℃(保持2 min),以8℃/min 升温至230℃(保持2 min),以20℃/min 升温至250℃(保持2 min);进样量0.5 mL,不分流模式进样,进样时间1 min。
质谱条件:电离方式为EI 源,电离能量70 eV,离子源温度230 ℃,传输线温度280 ℃;其他参数为标准自动调谐参数;质量扫描范围:50~550 m/z[17,18,20]。
1.4 检索方式
仪器自动检测,依据为NIST 14.0 和Wiley 9.0标准质谱数据库进行定性分析。对谱库中的化合物采用峰面积归一法计算各成分的相对含量。
2 结果与分析
2.1 不同季节黄观音红茶香气成分分析
通过SPME-GC-MS 测定黄观音春红茶和秋红茶的香气成分,共鉴定出42 种香气化合物,其中黄观音春红茶34 种,秋红茶37 种。根据峰面积归一法得到各成分的相对含量,黄观音春红茶和秋红茶的香气成分组成及相对含量见表2。黄观音春红茶和秋红茶香气成分组成类似、相对含量相当,二者共有香气成分29 种,包括醇类、醛类、酮类、酯类、烷烃类、烯烃类、呋喃类和其它类化合物。
表2 黄观音春红茶和黄观音秋红茶主要香气成分含量
续表2
2.2 醇类化合物
醇类化合物分为脂肪族醇、芳香族醇和萜烯醇三类,具有典型的花果香味。醇类化合物是黄观音春红茶和秋红茶中最多的化合物,因此黄观音春红茶和秋红茶具有浓郁花果香。共鉴定出15 种醇类化合物,黄观音春红茶15 种(70.30%)高于黄观音秋红茶13 种(63.81%),主要有香叶醇、苯乙醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、二氢芳樟醇、芳樟醇、苯甲醇和甲醇等。这与苏敏等、赖幸菲等研究结果春茶醇类物质的相对含量最高相一致,与陈赶林等[21]贺州8 种红茶醛类物质含量最高不一致,可能是品种不同导致。香叶醇具有玫瑰香气、可增加甜香是黄观音春红茶醇类化合物含量最多(27.04%),黄观音秋红茶(7.28%)。苯乙醇具有特殊玫瑰香气是黄观音秋红茶含量最多的化合物(20.28%),黄观音春红茶(7.83%)。苯甲醇具有微弱的苹果香气黄观音秋红茶(5.06%)大于黄观音春红茶(3.61%)。芳樟醇是红茶香气中一种重要的成分,具有浓青带甜的木青气息,似玫瑰木,既有紫丁香、铃兰与玫瑰的花香,又有木香、果香气息;是红茶的玫瑰香气的主要物质基础[22],芳樟醇和二氢芳樟醇含量黄观音秋红茶(12.82%)大于黄观音春红茶(6.17%),橙花叔醇具有木香、花木香和水果百合香韵,黄观音春红茶(1.64%)大于黄观音秋红茶(0.83%)。
2.3 醛类化合物
红茶中醛类主要体现为青香、青草花香,个别有似苹果香气[2,23]。黄观音春红茶和秋红茶中共有5种醛类化合物,分别为异丁醛、异戊醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛。醛类化合物是黄观音秋红茶中含量第二大类的物质(15.97%),高于黄观音春红茶(4.17%)含量。异戊醛体现出令人愉快的水果香气,高度稀释时似苹果香气[24],黄观音秋红茶相对含量2.52%,异丁醛体现出青草花香,黄观音秋红茶相对含量2.59%。苯甲醛具苦杏仁香气,黄观音秋红茶相对含量1.57%。
2.4 酮类化合物
黄观音红茶中酮类化合物较少,黄观音春红茶含1 种2,3-二氢-3,5 二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮(0.73%),黄观音秋红茶含有2 种丙酮(0.58%)和2,3-二氢-3,5 二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮(1.23%)。
2.5 酯类化合物
酯类在芳香油种广泛存在,是组成芳香油的主要成分,通常具有强烈而令人愉快的花香。鉴定出水杨酸甲酯和棕榈酸甲酯2 种黄观音春红茶和黄观音秋红茶共有重要酯类化合物,这2 种化合物是黄观音春红茶(14.45%)中含量第二大类化合物,其中水杨酸甲酯(10.69%)呈现出一定的鲜爽而细锐的冬青叶和类似薄荷精油香味。
2.6 烷烃类化合物
黄观音红茶中含有较多烷烃类化合物,共鉴定出9种,分别为2,6,10-三甲基十二烷、正十七烷、正十九烷、正二十一烷、十四烷、2,6,10-三甲基十二烷、5-甲基十八烷、1-碘-2-甲基-十一烷和2,6,11-3 甲基十二烷,春红茶4 种(4.10%),秋红茶9 种(6.71%),二者共有4 种。
2.7 烯烃类化合物
黄观音红茶中共鉴定出4 种烯烃类化合物,分别为beta-蒎烯、A-二去氢菖蒲烯、Δ-杜松烯和1,2,3,4-四氢-4-异丙基1,6 二甲基萘,春红茶3种,秋红茶2 种,二者共有1 种Δ-杜松烯。
2.8 呋喃类化合物
黄观音红茶中呋喃类化合物种类少含量少,黄观音春红茶含1 种2,3-二氢苯并呋喃(0.10%),黄观音秋红茶含有2 种2,3-二氢苯并呋喃(0.72%)和3-Phenylfuran(0.27%)
2.9 其它类化合物
其它类化合物含量较少,鉴定出黄观音春红茶和秋红茶共有3 种化合物,包括含硫化合物二甲基硫、吡咯类2-乙酰基吡咯和酚类2,5-二叔丁基酚。二甲基硫黄观音春红茶(0.27%),秋红茶(0.35%)具有清香,2-乙酰基吡咯黄观音春红茶(0.99%)秋红茶(0.83%)具有烘炒香。
3 讨论
红茶香气是茶叶中多种含量不同挥发性化学成分综合作用的结果。黄观音春红茶和秋红茶含量最高化合物为醇类化合物,香叶醇、芳樟醇、氧化芳樟醇、苯乙醇、橙花醇、水杨酸甲酯等一起构成红茶主导成分,与王秋霜等[22]、苏敏等[8]的观点一致。春红茶含量较高依次为酯类、醛类和烷烃类,秋红茶含量较高依次为醛类、烷烃类和酯类(见图1),这与阳景阳等[13]黄观音红茶香气成分分析结果一致,与吕世懂等[25]云南晒青红茶和烘青红茶香气主要组分为醇类、酯类和酮类化合物不同,可能是地域、茶树品种不同导致。黄观音春红茶香气化合物含量成分最高是香叶醇(27.04%),其次是水杨酸甲酯(10.69%)、苯乙醇(7.83%)、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇(6.57%)、芳樟醇和二氢芳樟醇(6.17%),因此黄观音春红茶呈现香气主要为玫瑰香、冬青油香。黄观音秋红茶香气化合物含量成分最高是苯乙醇(20.28%),其次是芳樟醇和和二氢芳樟醇(12.82%)、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇(8.39%)、香叶醇(7.28%)、2-甲基丁醛(5.34%),因此黄观音秋红茶呈现香气主要为玫瑰香、青草花香、果香。任洪涛等[26]研究云南红茶发现芳樟醇、芳樟醇氧化物和香叶醇等在高级别红茶中的含量高,由此推断黄观音红茶品质优异。黄观音春红茶和秋红茶中其它化合物体现出苹果香气、木香、花木香和水果百合香韵、苦杏仁香、甜香等特殊香气。黄观音红茶香气物质多样,黄观音秋红茶比黄观音春红茶多3 种物质,黄观音春红茶醇类物质、酯类多于黄观音秋红茶,表现为鲜爽度和花香更好,但是黄观音秋红茶醛类含量高于黄观音春红茶,体现为青香、青草花香,果香浓郁。综上,黄观音春红茶和秋红茶香气差别不大,主要呈现玫瑰香、果香、甜香,黄观音秋红茶香气较春红茶略馥郁。本研究仅初步对不同季节黄观音红茶香气成分作了比较分析,在今后的研究中需对不同季节黄观音品种适制其它茶类香气成分差异进行探讨。
图1 黄观音红茶不同类型化合物的相对含量比较
4 结论
黄观音春红茶和秋红茶香气成分以醇类化合物为主,主要呈现玫瑰香、果香、甜香,黄观音春红茶和秋红茶香气差别不大,秋茶香气较春茶略馥郁,研究结果为提高黄观音红茶品质提供数据。