白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气的变化

林诗笛，蒋青香,2，林 琦，许勇泉，李利君,4,5,*，翁淑燚，倪 辉,4,5，李清彪,4,5

（1.集美大学海洋食品与生物工程学院，福建 厦门 361021；2.中国中医科学院中医药健康产业研究所，江西 南昌 330115；3.中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008；4.福建省食品微生物与酶工程重点实验室，福建 厦门 361021；5.厦门市食品生物工程技术研究中心，福建 厦门 361021；6.大闽食品（漳州）有限公司，福建 漳州 363000）

茶叶是中国重要的农产品，2021年我国茶园面积为4 896.09万 亩，产量为306.32万 t，综合产值超过5 000亿 元，我国茶园面积、生产总量、消费总量、出口额均位居世界第一。速溶茶粉是茶叶经过浸提、碟式分离、超滤、浓缩、干燥等一系列工艺得到的茶叶深加工产品[1]，除冲饮外，还可添加到其他食品中起到改良风味、增加营养和延长贮藏时间等作用[2]，具有巨大的应用潜力。

相关研究表明[3-4]，将茶叶加工成速溶茶粉后，其香气成分由于受到加工过程中蒸发、氧化和热降解等影响，会发生显著变化，进而对速溶茶粉的香气品质造成影响。有学者发现在白茶加工成速溶白茶粉的过程中，真空干燥处理会降低其香气品质[5]；郑梦霞等[6]研究表明，高温浸提会导致茶叶挥发性酯类和酸类物质大量减少；吴函殷等[7]研究表明提取和浓缩工艺使绿茶中醛类、酮类和其他类物质含量显著减少，导致青草香强度降低。但是，目前关于速溶茶粉不同加工阶段对其香气品质的影响规律尚不明确。

茶叶香气成分的提取方法有同时蒸馏萃取法、水蒸气蒸馏法、超临界CO2流体萃取、顶空固相微萃取（headspace-solid phase microextraction，HS-SPME）、液-液萃取、溶剂辅助风味蒸发法等，其中，HS-SPME具有操作简单、灵敏、经济、无溶剂、萃取效果好等优点。茶叶香气成分的检测方法有气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、气相色谱-嗅闻联用法、电子鼻、气相色谱高通量飞行时间质谱等，GC-MS能同时进行定性、定量检测，是检测香气成分的常用方法。因此，GC-MS等方法为系统对比研究速溶茶粉加工过程中热提取、过滤、浓缩、干燥等对香气的影响提供了方法依据。

白芽奇兰茶是福建漳州的一种特色乌龙茶，具有独特的兰花香，同时含有多种活性物质，具有抗病毒、抗凝血、抗辐射、降血脂、降血压、降血糖和免疫调节等作用[8]。目前国内外学者已对白芽奇兰茶叶的香气成分进行研究。例如，刘芯如等[9]采用GC-MS对白芽奇兰茶的香气成分进行鉴定，检测出1-乙基-1-氢吡咯、壬醇、芳樟醇、柠檬烯等36 种香气成分；蒋青香等[10]采用GC-MS结合Pearson线性相关分析对不同品质的白芽奇兰茶进行香气等级划分，表明香气成分的含量与可接受程度呈线性相关。本实验在相关研究基础上，采用感官评价、HSSPME-GC-MS、香气活性值（odor activity value，OAV）等分析手段，以白芽奇兰速溶茶粉为对象，研究速溶茶粉加工过程中香气变化规律，以期为揭示过滤、浓缩、干燥等对香气品质的影响及提高速溶茶粉香气品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白芽奇兰茶购于福建平和县品冠源茶业有限公司，产地为福建平和，茶叶原料采收于2019年4月，为春茶，冲泡后具有独特的兰花香，主体香型为兰花香；白芽奇兰茶浸提液、碟式分离液、超滤液、反渗透浓缩液和冷冻干燥速溶茶粉于2019年11月在大闽食品（漳州）有限公司由白芽奇兰春茶加工而成。

标准品环己酮、C8～C20正构烷烃、2,5-二甲基吡嗪、葫芦巴内酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙醛、1-乙基吡咯、顺式-芳樟醇氧化物、反式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、苯乙酮、吲哚、β-大马士酮、脱氢芳樟醇、β-环柠檬醛、柠檬醛、反式-α-紫罗兰酮、反式-β-紫罗兰酮、反式橙花叔醇、邻苯二甲酸二异丁酯（均为色谱纯） 美国Sigma-Aldrich公司；乙醇、顺式-3-己烯醇、苯甲醛、水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇、香叶基丙酮（均为色谱纯）英国Alfa-Aesar公司；苯乙腈、α-松油醇、α-法尼烯、顺式己酸-3-己烯酯（均为色谱纯） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；二氢猕猴桃内酯（色谱纯）上海源叶生物技术公司；茶多酚标准品（分析纯）北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

浸提机由大闽食品（漳州）有限公司自组；SE101HEIV-Q3P1碟式分离机 美国SPX（斯必克）公司；UF040/1-01超滤机 天津新康水处理有限公司；20M3/D反渗透浓缩机 太仓华辰净化设备有限公司；FNLY-2冷冻干燥机 上海菲诺医药设备有限公司；HH-4数显恒温水浴锅 国华电器有限公司；BS223S电子分析天平赛多利斯科学仪器厂；QP-2020 Plus GC-MS联用仪日本岛津公司；HH-157330-U手动SPME进样器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司；Rtx-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）美国Restek公司。

1.3 方法

1.3.1 样品的制备

采用福建大闽食品（漳州）有限公司通用的速溶茶粉加工工艺流程和工艺参数对白芽奇兰茶叶（记为OT）进行加工，主要包括提取、过滤、浓缩、冷冻干燥等工艺过程。详细如下：

白芽奇兰茶叶与水比例为1∶15（kg/L）放至浸提机中，采用逆流提取（未装载超声波），加水点在二级槽末端，水线加水温度（95±2）℃，提取槽中进行温度补偿，补偿后槽内温度为（70±5）℃，一级、二级提取时间各为15 min，得到浸提液（记为EOT）。对EOT采用碟式分离法进行过滤，取冷却至低于40 ℃的浸提液放入碟式分离机，每小时需自检一次分离效果，分离后无明显颗粒，得到碟式分离液（记为SOT）。将SOT进行超滤处理，超滤机采用孔径0.2 μm中空纤维膜（有机膜），工作压力不大于1.2 MPa，温度不大于40 ℃，得到出液浓度为2.0 °Brix的超滤液（记为UOT）。采用反渗透浓缩工艺，将UOT放入反渗透浓缩设备中，在闭路中循环导致温度上升，冷凝装置将温度控制在（20±3） ℃之内，得到出液浓度为12.0 °Brix的反渗透浓缩液（记为COT）。将COT装入托盘置入速冻库内冷冻至浓缩液的共晶点以下，托盘中液体厚度控制在10～15 mm范围内，再将速冻好的浓缩液进行真空冷冻干燥，得到冷冻干燥速溶茶粉（记为IOT），得率约为20%。

1.3.2 定量描述分析

在进行定量描述分析之前，12 名感官评价小组成员（7 名女性和5 名男性）讨论得出白芽奇兰速溶茶粉加工过程中浸提、碟式分离、超滤、反渗透浓缩和冷冻干燥阶段水溶液的香气特征，分别为烘烤香、青草香、焦糖香、花香、木香、甜香，并配制一系列不同浓度的香气标准品（表1）。小组成员按表1评价标准进行3 周培训后，对白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品进行定量描述分析，其中1 分表示香气强度较低，5 分表示香气强度中等，9 分表示香气强度较高。根据ISO 8589：2007《感官分析——试验室设计的一般指南》，评价过程始终保持室温为（25±2） ℃，室内无其他气味干扰。

表1 定量描述分析的香气特征及标准Table 1 Aroma characteristics and standards for the sensory evaluation

1.3.3 GC-MS定性定量分析

HS-SPME：分别量取30 mL浸提液、30 mL碟式分离液、30 mL超滤液、5 mL反渗透浓缩液，并加入100 μL环己酮（1 mg/mL）作为内标物，分别称取3.0 g白芽奇兰春茶和2.0 g冷冻干燥速溶茶粉于60 mL顶空瓶中，加入29.9 mL纯水和100 μL环己酮（1 mg/mL），放入80 ℃水浴锅中平衡10 min，平衡结束后将老化过的固相微萃取头插入顶空瓶中吸附30 min，吸附完成后将其插入GC进样口解吸附3 min，进行GC-MS分析。

萃取头老化程序：载气流量为3 mL/min。升温程序：进样口温度250 ℃；初始温度75 ℃，保持6 min后以6 ℃/min升温至120 ℃，保持2 min后以20 ℃/min升温至240 ℃并保持5 min。在此程序下解吸附3 min，总老化时长为25 min。

GC条件：载气为纯度99.999%的高纯氦气；柱流量为3 mL/min，不分流进样。升温程序：进样口温度230 ℃；初始温度50 ℃，保持5 min后以3 ℃/min升温至200 ℃，并在200 ℃保持1 min。

MS条件：电子电离源；离子源温度200 ℃；电离能量70 eV；质谱接口温度250 ℃；质谱扫描方式为全扫描模式，质量扫描范围m/z35～500；溶剂延迟时间为1.5 min。

定性分析：根据质谱数据库（NIST08、NIST08s、FFNSC1.3）进行相似度检索，根据不同物质的基峰、质荷比和特征离子相对峰度作串连检索与人工解析，质谱匹配度大于80%作为物质鉴定标准；通过正构烷烃计算待测组分的保留指数（retention index，RI），与文献报道的R I 进行对比定性，其中R I 计算参照Vandendool等[11]的方法，按下式计算：

式中：t为保留时间/min；x为待测组分；n和n＋1分别为待测组分出峰前后相邻的2 个正构烷烃的碳原子数。

定量分析：配制一系列不同浓度的香气成分标准品混合溶液，在选择离子监测模式下采用HS-SPME分析混合标准品溶液，建立不同香气成分的标准曲线，并采用该标准曲线计算含量。对于没有标准品的香气成分，采用已知浓度的环己酮溶液作为内标加入样品中进行定量分析，得到待测样品和环己酮的峰面积计算待测组分含量。

1.3.4 OAV分析

将单位质量白芽奇兰茶叶中所含香气成分的质量（mg/kg）统一换算为单位体积溶液中所含香气成分的质量浓度（μg/L），OAV是指各香气成分的浓度与其在水溶液中的气味阈值的比值。

1.3.5 超滤工序促进香气成分释放的机制

配制质量浓度为150 mg/L的茶多酚溶液（记为TP）、香气成分（分别含500 μg/L香叶醇、吲哚和β-大马士酮）混合标准溶液（记为MSS）、以及含150 mg/L茶多酚的香气成分混合标准品溶液（记为TP-MSS）。分别取30.0 mL TP、MSS和TP-MSS于60 mL顶空瓶中，采用上述的HS-SPME-GC-MS方法分析测定香气成分的含量差异。

1.4 数据统计

使用Excel 2019对香气成分进行统计分析，计算实验数据的均值、误差，制作雷达图、柱状图；使用SPSS 26.0进行显著性分析；使用ChemDraw 20.0绘制化合物结构式。

2 结果与分析

2.1 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对香气轮廓的影响规律

蒋青香等[10]研究表明白芽奇兰茶叶溶液的整体香气轮廓为花香、青草香、甜香、烘烤香、木香和焦糖香；王彩楠等[12]研究表明武夷岩茶在沸水浸提下呈现花果香、甜香、焦糖香、木香。Zhang Liangzhen等[13]研究表明将乌龙茶加工为速溶乌龙茶粉后，其甜香、果香和烘烤香强度增加，而青草香和花香强度降低。如图1所示，其整体香气轮廓相似，但不同香气属性的香气强度有所差异，OT主要呈现烘烤香、青草香和花香，EOT主要呈现烘烤香、焦糖香、花香和木香，SOT主要呈现烘烤香、焦糖香和木香，UOT主要呈现青草香、焦糖香、花香和甜香，COT主要呈现烘烤香、焦糖香和甜香，IOT主要呈现青草香、焦糖香、花香和甜香。白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的整体香气轮廓主要呈现兰花香。由图1可知，OT经浸提工艺处理后，其花香和木香的强度显著增强（P＜0.05）；EOT经碟式分离工艺处理后，其花香和木香强度显著减弱（P＜0.05）；SOT经超滤工艺处理后，其烘烤香强度显著减弱、青草香和甜香强度显著增强（P＜0.05）；UOT经反渗透浓缩工艺处理后，其青草香和强度显著减弱（P＜0.05）；COT经冷冻干燥工艺处理后，其花香强度显著增强（P＜0.05）。将本研究与国内外同类研究进行对比发现，白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的整体香气轮廓与蒋青香[10]和王彩楠[12]等的研究结果相似。但是，本研究白芽奇兰茶叶加工成冻干速溶茶粉后，烘烤香和木香强度显著减弱，甜香强度显著增强，与Zhang Liangzhen等[13]研究结果不同，其原因可能是由于样品速溶茶粉制备过程中的干燥方式及采用HS-SPME进行吸附时的温度不同（本研究采用真空冷冻干燥、HS-SPME吸附温度为80 ℃，而Zhang Liangzhen等[13]采用喷雾干燥、吸附温度为40 ℃）。

图1 白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的感官评价雷达图Fig.1 Sensory evaluation radar map of samples at each stage of processing of Baiyaqilan instant tea

2.2 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对挥发性成分的影响规律

蒋青香[10]和刘芯如[9]等研究表明白芽奇兰茶叶中的香气成分主要有酯类、醛类、酮类、醇类、氧化物类、烯烃类等。范远景等[3]研究表明红茶加工成速溶红茶粉后，香气成分含量损失比较严重；靳巧丽[4]表明乌龙茶加工成速溶茶粉后，香气成分的总含量大量损失，且总香气强度值减小。于欣洋[14]研究表明乌龙茶经反渗透浓缩后醇类、酮类、酯类物质含量减少。蒋青香[15]研究表明乌龙茶叶经冷冻干燥处理后醛类、烯烃类物质含量减少，醇类、酮类、酯类、氧化物类、其他类物质含量增加。吴函殷等[7]发现随着蒸青绿茶浓缩液加工过程的进行，各加工阶段香气组分的种类无变化，但含量出现较大差异。本研究对白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的香气成分进行GC-MS分析，得到其总离子流图（图2），依据质谱数据库的相似度检索及基峰、特征离子碎片和RI对比分析，共鉴定出38 种香气成分（表2），包括酯类11 种、醛类5 种、酮类7 种、烯烃类2 种、醇类4 种、氧化物类3 种、其他类6 种。定量分析结果（表3）对比（图3）表明，经浸提、碟式分离、超滤、反渗透浓缩和冷冻干燥处理后，其香气成分总含量分别为2 801.80、3 105.24、2 094.17、2 849.45、1 816.76 mg/kg和1 379.60 mg/kg。除了浸提工艺和超滤工艺外，不同加工阶段香气成分总含量随着加工过程的进行呈现逐渐降低的规律，与范远景等[3]和靳巧丽[4]的研究结果相似，表明茶叶加工成速溶茶粉后，总香气成分含量降低，导致香气品质降低。OT经浸提工艺处理后（EOT），醛类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著增加（P＜0.05）；EOT经碟式分离工艺处理后（SOT），酯类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著降低（P＜0.05）；SOT经超滤工艺处理后（UOT），酯类、酮类、烯烃类和其他类物质含量显著增加（P＜0.05）；UOT经反渗透浓缩工艺处理后（COT），酯类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著减少（P＜0.05）；COT经冷冻干燥工艺处理后，酯类、醛类、酮类和其他类物质含量显著减少（P＜0.05），而醇类物质含量显著增加（P＜0.05）。将定性定量结果与国内外同类研究对比发现，白芽奇兰速溶茶粉不同加工阶段水溶液中含量都较高的香气成分主要为1-乙基-2-甲酰基吡咯、水杨酸甲酯、藏花醛、吲哚、顺式茉莉酮、顺式茉莉内酯、茉莉酸甲酯等（表3），与相关研究[5,9-10,15]结果类似。速溶茶粉加工各阶段不同香气成分含量变化结果与于欣洋[14]和吴函殷等[7]研究结果相似。

图3 白芽奇兰速溶茶粉加工过程中不同香气成分的含量比较Fig.3 Comparison of volatile component content in Baiyaqilan instant tea during processing process

表2 白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气成分的定性结果及标准曲线Table 2 Qualitative analysis and standard curves of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

表3 白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气成分的定量结果Table 3 Quantitative results of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

2.3 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对关键香气贡献成分的影响规律

OAV是评价单个香气成分对样品香气特征贡献程度的指标，OAV不小于1的香气成分被认为是具有香气活性的化合物，对其香气特征有重要影响[16]。蒋青香[15]研究表明白芽奇兰茶叶及其速溶茶粉的关键香气活性化合物为3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、香叶醇、吲哚、反式-β-大马士酮、顺式-香叶基丙酮、反式-β-紫罗兰酮等。Zhu Jiancai等[17]研究表明乌龙茶水溶液中OAV较大的成分为2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、己醛、辛醛、反式-2-庚醛、橙花醇、吲哚等。如表4所示，本研究在OT、EOT、SOT、UOT、COT和IOT中分别检测出22、25、21、21、20 种和20 种OAV不小于1的关键香气成分。在白芽奇兰速溶茶粉加工过程各阶段样品中，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪（烘烤香、焦糖香）、脱氢芳樟醇（花香、甜香）、水杨酸甲酯（薄荷、青草香）、藏花醛（木香）、香叶醇（花香）、吲哚（烧焦、樟脑味）、β-大马士酮（甜香、蜂蜜）、顺式茉莉酮（花香、甜香）、香叶基丙酮（花香）、反式橙花叔醇（花香、青草香）和茉莉酸甲酯（茉莉花香）OAV大于10，说明这些成分是白芽奇兰茶叶及其速溶茶粉的关键香气活性成分，与蒋青香[15]的研究结果相似。

表4 白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气成分的OAV分析Table 4 OAV analysis of aroma components in Baiyaqilan instant tea during processing process

将白芽奇兰速溶茶粉各加工阶段的样品进行对比（表4），发现相比OT，EOT中除苯乙醛、顺式己酸-3-己烯酯、己酸己酯、α-法尼烯和反式橙花叔醇的OAV减少1以上外，有14 种成分的OAV增加1以上，其中脱氢芳樟醇、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，这些成分主要呈现花香、甜香和木香，可以较好地解释感官评价中OT经浸提工艺处理后花香、甜香和木香强度增加的现象；与EOT相比，SOT中除苯乙醛的OAV增加1以上外，有17 种成分的OAV降低1以上，其中香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现花香、甜香、青草香，较好地解释感官评价中EOT经碟式分离工艺处理后，花香、青草香、甜香强度降低的现象；与SOT相比，UOT中除脱氢芳樟醇、水杨酸甲酯和藏花醛的OAV降低1以上外，有13 种成分的OAV增加1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、香叶醇和香叶基丙酮的OAV增加50以上，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，这些成分主要呈现花香、甜香，可较好地解释感官评价中SOT经超滤处理后，花香和甜香强度增加现象；与UOT相比，COT中除3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的OAV增加1以上外，有14 种成分的OAV降低1以上，其中水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇的OAV降低50以上，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现青草香、花香、木香、甜香，可较好地解释感官评价中UOT经反渗透浓缩处理后，青草香、花香、木香、甜香强度降低的现象；与COT相比，IOT中有13 种成分的OAV降低1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现烘烤香、焦糖香、木香、甜香、花香，而脱氢芳樟醇和香叶醇的OAV增加1以上，其主要呈现花香，可较好地解释感官评价中COT经冷冻干燥后，烘烤香和木香强度降低、花香强度增加的现象。

加工过程中关键香气成分会发生变化，机理见图4。速溶茶粉加工过程中，浸提工艺将茶叶内物质溶出且溶入溶剂中，高温断裂香叶醇、水杨酸甲酯等糖苷类香气物质的糖苷键使香气成分释放[31]，同时在热物理化学的作用下也会形成一些新的特殊香气[32]，而高温处理还会加快香气成分的挥发及降解，且水杨酸甲酯会部分水解游离出水杨酸；碟式分离工艺通过离心处理去除了浸提液中的大颗粒杂质及沉淀[33]，而香叶醇、β-大马士酮、吲哚、顺式茉莉酮等挥发性成分的溶解度较大，离心处理后样品的挥发性物质更容易扩散挥发[34]；超滤工艺能够滤去茶叶提取液中蛋白质和茶多酚类物质[35]；反渗透浓缩工艺利用有机高分子膜的选择透过性，在浓度差或外力压差的作用下克服渗透压差截留不溶解的物质导致香气成分的损耗[36]，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯具有较高的疏水性，它们对膜的亲和性和高挥发性使其通过膜后由于蒸发和扩散而挥发[37]；冷冻干燥工艺利用高真空使化合物的沸点降低至其冰点后瞬间升华，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气物质随水蒸气挥发[38]，同时类胡萝卜素含量显著降低[39]，因此藏花醛和β-大马士酮等由类胡萝卜素降解形成的香气物质含量随之降低，而物料在真空低温状态下放置较长时间，可能会促成物料中香气前体物质的转化导致香气物质的生成[40]。对比各工序关键香气成分的OAV发现，浸提、碟式分离、干燥等工序会导致藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等关键香气成分总OAV降低，说明速溶茶粉提取过程中加热、分子截留、干燥等因素会显著降低藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等成分的香气强度，该结果与范远景等[3]和靳巧丽[4]的研究结果相似。此外，本研究发现超滤工艺会导致香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等关键香气成分的OAV增加，根据Ma Lijuan[41]和Guo Jing[42]等研究表明茶多酚类物质能抑制茶叶和苹果酒中挥发性化合物释放，推测其可能的原因是超滤截留了茶叶中茶多酚类物质，降低了茶多酚等成分对香气成分的吸附作用，促进了香气成分的释放。为验证这一设想，本研究选取经超滤处理后OAV变化较大的香叶醇、吲哚和β-大马士酮作为代表性香气成分，以茶多酚溶液和3 种代表性成分配制的混合溶液为对照，分别对比这3 种成分经茶多酚处理前后峰面积的变化情况。由表5可知，TP中未检测出香叶醇、吲哚和β-大马士酮，而TP-MSS中香叶醇、吲哚和β-大马士酮的峰面积极显著低于MSS（P＜0.01）；该结果证实了茶多酚类物质对挥发性香气成分的吸附作用，间接证明了超滤去除茶多酚复合物，促进了香气成分的释放。对于香气成分与酚类物质相互作用力，Ma Lijuan[41]和Guo Jing[42]等研究表明香气成分与酚类物质的苯环之间形成π-π堆积、氢键和疏水效应[43]；Jung等[44]利用核磁共振氢谱光谱研究发现了香气化合物与多酚类物质通过非共价键实现超分子组装。本研究结果及相关报道说明，香叶醇、吲哚和β-大马士酮等香气分子与茶多酚复合物之间通过氢键和疏水作用相结合（图5），从而使香气成分更稳定；该结果预示着保留茶多酚复合物的形态，有利于减少茶叶香气成分的损失，为后续通过工艺改进提升速溶茶粉香气质量提供了思路参考。

图4 速溶茶粉加工过程部分关键香气成分变化机理Fig.4 Change mechanism of some key aroma components in instant tea during the processing process

图5 茶多酚主要活性成分与香气成分间的非共价作用Fig.5 Non-covalent interaction between major active components of tea polyphenols and aroma components

表5 茶多酚验证模型的定性及峰面积对比结果Table 5 Qualitative and peak area comparison results of validation model of tea polyphenols

3 结 论

白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的整体香气轮廓和成分种类类似，但香气强度、香气成分浓度显著不同。引起白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气变化的关键成分为3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、脱氢芳樟醇、水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮、香叶基丙酮、反式橙花叔醇和茉莉酸甲酯。浸提工艺使脱氢芳樟醇、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气成分的OAV增加；碟式分离工艺使香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低；超滤工艺使吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气成分的OAV增加；反渗透浓缩使水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低；冷冻干燥工艺使3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低。本研究阐明了白芽奇兰速溶茶粉加工过程中的香气成分变化规律，有助于人们深入了解速溶茶粉香气品质形成机理及提高白芽奇兰速溶茶粉的香气品质。