传统窨制与隔离窨制中茉莉花茶香气成分的比较分析

卢 健，王 东，汪 群，傅得均，吴东芬，刘 瑜，朱建杰，骆耀平

（1杭州市余杭区农业技术推广中心，杭州 310023；2浙江大学茶叶研究所，杭州 310058；3杭州市余杭区农业农村局，杭州 310023；4金华萌芽茶业有限公司，浙江金华 321042；5丽水市农林科学研究院，浙江丽水 323000）

0 引言

茉莉花茶是中国产量、销量最多的窨制茶，因馥郁的香气深受消费者喜爱。在茉莉花茶传统窨制过程中，多次进行的复火、“通花散热”等工序，使香气组分大量挥发损失[1]；在茶、花拌和时，茉莉花保持鲜活的大量水分会快速传导到低含水量的茶坯中，造成鲜花萎蔫、失活，影响正常吐香，进而影响成茶的香气。传统窨制虽然是茉莉花茶窨制的主导工艺，仍存在工艺繁琐、生产周期长、能耗多、成本高等问题[2]。如果茶、花分隔，一方面茉莉花免受茶堆挤压，可充分开放、释香；一方面可减少茶叶堆温和含水量的增加值，从而简化“通花散热”、复火等工作。探索隔离窨制过程中花茶香气的变化，对比隔离窨制和传统窨制的效果，对传统窨制工艺的改进具有重要意义。1972—1974年，福州茶厂探索隔离窨制，鼓风将茉莉花释放的香气吹到干燥的茶叶中，结果花茶香气品质不及传统花茶[3]。1985年研制成功的封闭隔离窨制机，与传统窨制相比，可提高成茶的鲜灵度，但香气浓度差。后续研制的6CZX-15型封闭式茶叶窨花机，据报道，所加工成茶的香气品质与传统窨制相当[4-5]。近年来，学者和花茶加工生产者也未停止对茉莉花茶隔离窨制工艺和设备的研究探索和改进。花茶气流窨花机[6]、茉莉花茶自动循环窨花机[7]、花茶窨制设备[8]、隔离式茉莉花茶自动窨制机[9]、一种茉莉花茶的窨制方法[10]等专利不断涌现，并将隔离窨制应用于外形受外力易松散、变形的特种茉莉花茶制作[11]。对隔离窨制工艺的研究多见于成品的感官评审、用茶量和能耗等方面，受当时测定条件等因素限制，隔离窨制中香气组分的变化测定鲜少报道，而香气是茉莉花茶感官审评的主要因子[12]、品质评价的重要因素。本试验对传统、隔离窨制中的香气组分进行测定、比较，以探究2种工艺对花茶香气品质的影响，为茉莉花茶加工工艺的改进提供数据和理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

茉莉花茶分别采用传统、隔离窨制工艺加工，加工地点为金华萌芽茶厂。加工工艺为二窨一提（为防止干扰，未用白兰花打底）。传统窨制的工艺流程为：待窨茶坯→一窨（窨花拌和）→通花散热→起花→复火→冷却→二窨（窨花拌和）→通花散热→起花→复火→冷却→提花拌和→起花→花茶成品；隔离窨制（茶、花用尼龙网相隔）的工艺流程为：待窨茶坯→一窨（隔离窨花）→花渣移除→二窨（隔离窨花）→复火→冷却→隔离提花→花渣移除→花茶成品。分别于一窨烘前、一窨烘后、二窨烘前、二窨烘后和成品等工序取样。茶坯原料为烘青（‘福鼎大白茶’品种）。茉莉鲜花为双瓣茉莉（金华市金店村采摘）。取用茶样以铝箔袋密封后，保存于-20℃冰柜。

1.2 设备与仪器

SPME手持器(SAAB-57330U)和65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取头（美国Supelco公司）；6890气相色谱-5973质谱仪（Agilent公司）；自制改良顶空瓶（容积50 mL玻璃试验瓶）；BS124S电子天平（Sartorius公司）；HH-2型可控数显恒温水浴锅（金坛市江南仪器厂）。正构烷烃混标(AR，n-alkane，C8～C20，Sigma-Aldrich，USA)。

1.3 茶叶香气组分测定方法及物质鉴定

1.3.1 SPME法取样 准确称取2.5 g茶样放入50 mL萃取瓶中，然后将装有65 μm PDMS/DVB萃取头（试验前老化5 min）的SPME手持器通过封口膜插入到萃取瓶的顶空中，推出纤维头。在60℃水浴中吸附60 min，进行GC-MS分析。每个样品重复检测3次。

1.3.2 GC条件 升温程序为50℃，保持5 min，以3℃/min升温至 220℃，保持 5 min，再以 10℃/min升温至240℃，保持5 min，进样口温度为250℃。色谱柱为HP-innowax色谱柱（30 m×0.25 mm ID×0.25 μm膜厚；Agilent Technologies，USA），以高纯氦气作为载气（流速1.0 mL/min）。

1.3.3 MS条件 离子化方式为EI，离子源温度230℃，四级杆的温度150℃，电子能量70 eV，检测器电压350 V，色谱-质谱接口温度260℃，质量扫描范围为35～450 amu。进样方式为直接将SPME手持器插入气相色谱仪进样口，推出纤维头，于220℃解吸附3.5 min。

1.3.4 物质鉴定 采用林杰等[13]的方法，利用NIST98.L谱库进行物质谱库鉴定和保留指数鉴定(RI)。

1.4 数据处理

采用Excel对数据进行处理，用SPSS 16.0统计软件进行单因素方差分析和Duncan’s新复极差法多重比较，显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 传统窨制与隔离窨制过程中香气组分的比较

由表1可知，传统窨制、隔离窨制花茶中检出的香气组分主要为烯烃类、酯类、醇类、含氮化合物和酮类5种。

表1 茉莉花茶传统窨制和隔离窨制过程中的香气组分及其相对含量%

续表1

2.1.1 烯烃类物质的变化 由表1可知，烯烃类物质以α-法尼烯为主。传统和隔离窨制过程中，烯烃类物质的含量差异较小。其中，(+)-表-双环倍半水芹烯和naphthalene,1,2,3,4,4a,7-hexahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)-仅在传统窨制中检出。由图1可知，在2种工艺中，烯烃类物质的相对含量在复火后下降。传统窨制中，一窨复火前后、二窨复火前后，烯烃类物质的相对含量分别降低了3.98%和1.20%；隔离窨制的二窨烘前与烘后，烯烃类物质的相对含量降低了1.83%。与传统窨制相比，隔离窨制少了一次复火，从而减少了复火造成的损失，因此，二窨复火前，烯烃类含量隔离窨制高于传统窨制。

图1 不同窨制工序的茉莉花茶样中各类别香气组分相对含量的变化

2.1.2 酯类物质的变化 由表1可知，酯类以乙酸苄酯和苯甲酸顺-3-己烯酯为主。酯类的含量隔离窨制低于传统窨制。其中，苯甲酸顺-3-己烯酯、棕榈酸甲酯、苯甲酸苄酯的相对含量，隔离窨制比传统窨制分别低33.98%、0.18%和0.91%。由图1可知，在2种窨制各工艺阶段，酯类物质相对含量变化较小，但在复火后升高。具体来看，酯类物质中乙酸苄酯、丁酸顺-3-己烯酯、水杨酸甲酯、丁酸苄酯和苯甲酸甲酯等高沸点物质的相对含量在复火后增加。复火后酯类物质含量的增加，可能是由低沸点香气组分在复火时散失多，而高沸点香气组分损失少造成的。

2.1.3 醇类物质的变化 由表1可知，醇类物质以芳樟醇为主。其中，肉桂醇仅在传统窨制中检出。2种加工方式，醇类物质的相对含量在隔离窨制较高。成茶中醇类含量传统窨制比隔离窨制低7.75%。其主要物质芳樟醇的相对含量在隔离窨制中高，其在成茶醇类中的占比，隔离窨制比传统窨制高15.90%。在2种窨制方式的各工艺阶段，醇类物质的相对含量均下降。具体来看，茶坯和茉莉花共有的香气组分下降比例较大，如芳樟醇在醇类物质的占比为68.73%～76.47%，从茶坯到成品，芳樟醇占比下降了7.74%；而源于茉莉鲜花的橙花叔醇等组分的相对含量在窨花时呈升高趋势，复火后下降。

2.1.4 含氮化合物的变化 由表1可知，含氮化合物以邻氨基苯甲酸甲酯和吲哚为主。其中，2-乙酰基吡咯仅在隔离窨制中检出。2种加工方式，含氮化合物的相对含量以传统窨制为高。由图1可知，含氮化合物的含量在复火后增加，这与其主要物质邻氨基苯甲酸甲酯和吲哚的沸点较高，在复火时散失较少有关。

2.1.5 酮类物质的变化 由表1可知，酮类物质的相对含量少，在窨制过程中变化量不大。其中，顺茉莉酮仅在隔离窨制中检出。

芳樟醇、乙酸苄酯、α-法尼烯、苯甲酸顺-3-己烯酯、邻氨基苯甲酸甲酯和吲哚6种组分的相对含量占全部香气组分的85%以上，是茉莉花茶的主要香气组分。茶坯经过头窨后，香气组分的含量有所改变，但香气种类基本没有变化。说明在头窨时茉莉花茶香气组分的组成特征已基本形成。

Lin等[14]、唐夏妮等[15]的研究均表明，茉莉花茶香气指数即JTF指数可以有效评价茉莉花茶的品质。如式(1)。

由表1可知，在2种加工方式的窨制过程中，JTF指数不断增加，表明茉莉花茶的香气品质不断改善。但JTF指数虽能有效鉴定成茶的窨制品质，却不能有效地反映复火对茉莉花茶品质的消极影响，复火后JTF指数高于复火前，这与复火令香气组分大量散失而使花茶品质下降相悖。因此，引入茉莉花茶香气品质指数，即令人愉悦的花果香组分与具青草气组分的比值[1]，来反映窨制过程中不同工序对茉莉花茶香气品质的影响。如式(2)。

可见，2种加工方式中，随窨花次数的增加，花茶的香气品质增加，香气品质指数由茶坯的19.07，经传统窨制增加到235.53，经隔离窨制增加到91.22。而复火则使花茶的香气品质下降，香气品质指数经传统窨制第一次复火下降了4.83，第二次复火下降了18.13；经隔离窨制复火下降了23.42。

2.2 传统窨制和隔离窨制成茶的感官审评比较

由表2可知，原料相同的茶坯，经2种窨制工艺加工后，成茶的外形、叶底一致，汤色、滋味差异不大，但香气差异显著。传统窨制成茶香气浓郁，较鲜；隔离窨制成茶香气较浓。结果表明，在其他条件相同的情况下，茶坯对茉莉鲜花香气组分的吸附作用传统窨制优于隔离窨制。

表2 2种窨制工艺成品的感官审评比较

3 讨论

本研究采用HS-SPME/GC-MS检测传统窨制和隔离窨制过程中香气组分的相对含量，发现2种加工方式中，茉莉花茶含量较高的6种香气成分均为芳樟醇、乙酸苄酯、α-法尼烯、苯甲酸顺-3-己烯酯、邻氨基苯甲酸甲酯和吲哚，这与傅天龙等[28]采用SDE/GC-MS对福州地区8种茉莉花茶的特征香气的研究结果及安会敏等[29]采用HS-SPME/GC-MS方法，以绝对定量方式测定的茉莉花香气组分含量的结果基本一致。头窨时茉莉花茶香气组分的组成特征已基本形成，这与骆少君等[30]利用SDE法提取香气组分所得出的结论一致。

为快速便捷反映茉莉花茶的品质，人们进行了不同探索。骆少君等[30]提出用∑与级别呈正相关的组分/∑与级别呈负相关的组分+香气挥发油总量+修正系数表示茉莉花茶品质等级高低。张丽霞[31]提出按照气相分析中挥发物的出峰先后次序，以芳樟醇、吲哚为分界点，把花茶香精油气相图谱划分3个区段，将芳樟醇和吲哚之间区段组分的相对峰面积和与芳樟醇之前、吲哚之后区段组分的相对峰面积和的比值，作为茉莉花、茉莉花茶的香气指数，判定其香气品质。本研究将所测花茶主要挥发性物质即大量成分和部分中量成分分为2类，即令人愉悦的花果香组分和具青草气组分，前者包括乙酸苄酯、苯甲酸顺-3-己烯酯、邻氨基苯甲酸甲酯、芳樟醇、苯甲醇、橙花叔醇、大根香叶烯D、α-法尼烯、吲哚，后者包括乙酸顺-3-己烯酯、丁酸顺-3-己烯酯，将两者相对含量的比值作为茉莉花茶香气品质指数，来表示窨制过程中香气品质的变化。该香气品质指数中的香气组分与安会敏等[29]所报道的与茉莉花茶品质相关性较强的12种特征香气成分基本一致，能有效地反映茉莉花茶的香气品质。

2种窨制工艺加工的成茶中，5类香气组分的相对含量有差异，可能与传统窨制堆温较高有关。有关研究和生产实践表明，堆温对茉莉花释香与茶叶吸香有显著影响[3]；适当高温利于茶坯对香气的吸附[32-34]。在传统窨制中，茶坯与鲜花充分拼合后堆放，茶叶对香气组分的吸附，除鲜花开放过程中香气组分自然释放，扩散至茶叶表面被其吸附外，还存在茶与花直接接触的物质传送途径。在隔离窨制中，鲜花免受挤压，可自然开放，但茶、花分离，与传统窨制相比，减少了至少一种直接吸附香气组分的途径。另外，探究茉莉鲜花开放释香的试验表明[31,35-36]，茉莉花属气质花，其香气组分在开放过程中形成、释放；开放的不同时段、是否正常开放等因素，均对茉莉花香气组分的种类和释放量有影响。后续深入探索茶叶对香气组分的吸附途径、机理，研究茉莉鲜花开放释香机理，将有助于了解窨制过程中香气品质的形成规律。

4 结论

芳樟醇、乙酸苄酯、α-法尼烯、苯甲酸顺-3-己烯酯、邻氨基苯甲酸甲酯、吲哚6种组分的相对含量占全部香气组分的85%以上，是茉莉花茶的主要香气组分。并且头窨时茉莉花茶香气组分的组成特征已基本形成。2种加工方式香气组分种类相同，含量差异，主要体现在以乙酸苄酯和苯甲酸顺-3-己烯酯为主的酯类、以邻氨基苯甲酸甲酯和吲哚为主的含氮化合物相对含量，传统窨制明显高于隔离窨制；以芳樟醇为主的醇类相对含量，传统窨制比隔离窨制低7.75%。因此，隔离窨制虽可简化部分工艺，减少能耗、降低生产成本，但在相同条件下，成品茉莉花茶的香气品质仍与传统窨制存在差距，可为茉莉花茶窨制工艺改进提供理论基础和技术指导。此外，令人愉悦的花果香组分和具青草气组分相对含量的比值（茉莉花茶香气品质指数）能有效地反映窨制过程中不同工序对茉莉花茶香气品质的影响，体现茉莉花茶的香气品质。