謝文鋼,范仕勝,劉 燕,劉 陽,陳智雄,嚴(yán)學(xué)芬,趙志,白福情
(1.貴陽學(xué)院,貴州 貴陽 550005;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,四川成都 611130;3.貴州省農(nóng)作物技術(shù)推廣總站,貴州 貴陽 550001)
貴州地處低緯度、高海拔、寡日照區(qū),是茶樹原產(chǎn)地和茶文化發(fā)源地之一,是中國重要的茶葉生產(chǎn)基地和產(chǎn)茶大省[1]。從2008年起,鳳岡、石阡、金沙、普安、晴隆、清鎮(zhèn)等產(chǎn)茶縣(市)從浙江茶區(qū)引進(jìn)了茶樹品種“烏牛早”,進(jìn)行了大面積的種植,共約0.68萬hm2。因此,急需加強(qiáng)對(duì)“烏牛早”所制綠茶品質(zhì)進(jìn)行研究,以更好地提高茶葉品質(zhì),促進(jìn)茶農(nóng)增收和茶企增效。
茶葉中香氣是決定茶葉品質(zhì)和風(fēng)味的重要因子之一[2-3]。香氣物質(zhì)一般只占干物質(zhì)質(zhì)量的0.01%~0.05%,但對(duì)茶葉感官品質(zhì)的貢獻(xiàn)率達(dá)25%~35%,因此對(duì)茶葉香氣成分的研究意義重大[4-5]。目前,國內(nèi)學(xué)者對(duì)西湖龍井[6-8]、洞庭碧螺春[9]、信陽毛尖[10-13]等茶葉香氣的研究報(bào)道較多,但香氣成分研究在貴州綠茶研究較少。陳青等[14]與謝勛等[15]探究不同產(chǎn)地對(duì)貴州綠茶香氣成分的影響。沈強(qiáng)等[16]和鄭文佳等[17]研究攤青與提香等對(duì)珠形茶香氣成分的影響。李俊等[18]研究發(fā)現(xiàn)3種貴州綠茶主要香氣主成分以顯花香和果香成分物質(zhì)為主,花、果香成分平均含量占51.4%。但關(guān)于“烏牛早”所制綠茶香氣成分的研究報(bào)道較少。
為了探究“烏牛早”所制綠茶主要香氣特征成分,本文選用特早生茶樹品種“烏牛早”制成扁形、卷曲形和顆粒形(珠形)3種綠茶,以國家級(jí)良種“福鼎大白茶”的綠茶為對(duì)照,采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase micro-extraction,HS-SPME)技術(shù)提取香氣成分,通過氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用儀對(duì)這3種綠茶的香氣特征成分進(jìn)行分析,探究“烏牛早”綠茶主要香氣特征成分,為貴州“烏牛早”綠茶的品質(zhì)評(píng)定和特色產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。
試驗(yàn)材料:供試品種為從浙江茶區(qū)引進(jìn)的浙江省級(jí)良種“烏牛早”,以國家級(jí)良種“福鼎大白茶”為對(duì)照 (CK),樹齡7年,試驗(yàn)地位于紅楓山韻茶場有限公司品比試驗(yàn)園。2016年春季采摘供試品種的一芽一葉、一芽二葉。
FA2004電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、SDE蒸餾萃取儀器(廣州市精科儀器公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)、7694E頂空進(jìn)樣器 (美國Agilent)、HP6890-5975C GC-MS聯(lián)用儀(美國Agilent);手動(dòng)固相微萃取裝置(美國Supelco);2 cm-50/30 um DVB/CAR/PDMS Stable Flex萃取纖維頭。6CCT-600多功能名茶烘干炒制機(jī)(四川省登堯機(jī)械設(shè)備有限公司)、6CST-60型燃電式滾筒殺青機(jī)(浙江上洋機(jī)械有限公司)、6CCGQ-50型雙鍋曲毫炒干機(jī)(浙江上洋機(jī)械有限公司)、6CR-55型揉捻機(jī)等。
1.3.1 綠茶樣制備
以供試品種的一芽一葉按照貴州扁形茶規(guī)程[19]制成扁形茶樣;同時(shí)以供試品種的一芽二葉分別按貴州卷曲形[20]和珠形綠茶[21]生產(chǎn)規(guī)范制成茶樣,放冰箱儲(chǔ)藏以備用。
1.3.2 揮發(fā)成分提取
取樣品5.0g,置于10mL固相微萃取儀采樣瓶中,插入裝有2 cm-50/30 umDVB/CAR/PDMS StableFlex纖維頭的手動(dòng)進(jìn)樣器,在85℃頂空萃取30 min取出,快速移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口(溫度250℃)中,熱解析3 min進(jìn)樣。
1.3.3 氣相色譜條件
色譜柱為ZB-5 MSI 5%Phenyl-95% DiMethylpolysiloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱,柱溫45℃(保留2 min),以4℃/min升溫至260℃,保持2 min;汽化室溫度250℃;載氣為高純He(99.999%);柱前壓7.62 psi,載氣流量1.0 mL/min;不分流進(jìn)樣;溶劑延遲時(shí)間:1.5 min。
1.3.4 質(zhì)譜檢測條件
離子源為EI源;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;電子能量70 eV;發(fā)射電流34.6 μA;倍增器電壓1364 V;接口溫度280℃;質(zhì)量范圍20~450 amu。
對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)Nist 2008和Wiley 275標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖,用峰面積歸一化法測定各化學(xué)成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
應(yīng)用優(yōu)化的SPME條件富集茶樣香氣物質(zhì),熱脫附后進(jìn)行GC-MS分析,分別獲得卷曲形、扁形和珠形茶茶樣香氣分析結(jié)果(表1),6個(gè)綠茶樣共檢測出77種揮發(fā)性成分,其中“烏牛早”所制卷曲形、扁形和珠形茶分別檢出69種、63種和63種,檢出最多和最少分別為“福鼎大白”所制珠形和扁形茶樣,為72種和57種。
由表2可知,在6個(gè)綠茶樣中檢出香氣成分種類和含量比例中,烷烴類種類最多,為22~29種,醇類和萜烯類分別為10~13種和9~14種,醛類和酮類均為6~7種,酯類1~3種。烷烴類含量比例最高,為35.21%~53.83%;醇類含量次之,為13.83%~30.22%;萜烯類為10.33%~15.88%,醛類為3.70%~15.53%,酮類為7.81%~13.93%;酯類最少,為0.13%~3.76%。
表1 “烏牛早”綠茶的香氣成分及相對(duì)含量 (%)Table 1 Characteristic aroma components and their relative contents in three kinds of“Wuniuzao”green tea (%)
續(xù)表1
續(xù)表1
表2 “烏牛早”綠茶香氣成分種類的比較Table 2 Comparisons of the chemical classes of characteristic aroma components in three kinds of green tea
對(duì)6個(gè)綠茶香氣成分進(jìn)行分析(表3),烷烴類中,十六烷、十四烷、2-硫丙烷及4-甲基十四烷含量比例較高,共占比例為11.59%~29.17%,對(duì)茶葉香氣有一定的貢獻(xiàn),但其具體貢獻(xiàn)未見報(bào)道;醇類中,花香的2,6-二甲基環(huán)己醇為2.61%~5.85%,桂花香的環(huán)氧芳樟醇為2.04%~5.77%,芳樟醇類氧化物為4.04%~9.47%,甜香、蘋果香的苯甲醇為0.44%~10.80%,特殊玫瑰花香的苯乙醇為0.52%~9.01%;萜烯類中,木香的δ-杜松烯為2.27%~4.34%,α-白菖考烯為1.64%~3.72%;醛類中,玫瑰花香的壬醛為0.66%~4.82%,果香的庚醛為0.45%~4.23%,蘋果香的3-甲基-1-丁醛為0.63%~2.82%;酮類中,甜花香的β-紫羅酮為2.44%~3.74%,甜的奶油香的2,3-辛二酮為0.82%~5.23%,還含有少量的茉莉花香的順-茉莉酮和香豆素樣香的二氫獼猴桃內(nèi)酯。
這些香氣化合物以不同比例的混合,構(gòu)成了不同茶香和類型的茶葉[22]。由于受產(chǎn)地、品種、環(huán)境、生長周期和生產(chǎn)工藝等因素的影響,不同品種的茶葉香氣組成有較大差別,對(duì)茶葉的品質(zhì)評(píng)定影響也較大[23-24]。6個(gè)綠茶中(均大于2%),卷曲形茶主要香氣成分:2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、5-叔丁基-3,5-己二烯-2-酮、δ-杜松烯、β-紫羅酮、α-白菖考烯等;扁形茶主要香氣成分:δ-杜松烯、β-紫羅酮、2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、α-白菖考烯、2,3-辛二酮等;珠形茶主要香氣成分:2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、壬醛、苯甲醇、δ-杜松烯、β-紫羅酮、苯乙醇等。大部分茶葉香氣成分是在加工過程中由高分子物質(zhì)降解,非酶促氧化裂解,萜苷類水解和異構(gòu)等形成的[25],3種綠茶香氣成分含量比例差異較大。綜上可得,3種綠茶主要香氣成分:2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、δ-杜松烯、β-紫羅酮等。兩個(gè)茶樹品種所制綠茶中(均大于2%),“福鼎大白”所制綠茶主要香氣成分:2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、δ-杜松烯、β-紫羅酮等;“烏牛早”所制綠茶主要香氣成分:2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、δ-杜松烯、β-紫羅酮、α-白菖考烯等。
表3 “烏牛早”綠茶主要特征性香氣成分 (%)Table 3 Main characteristic aroma components of three kinds of green tea (%)
本試驗(yàn)選用特早生茶樹品種“烏牛早”制成扁形、卷曲形和顆粒形(珠形)3種名優(yōu)綠茶,以國家級(jí)良種福鼎大白茶所制綠茶為對(duì)照,共檢測出77種揮發(fā)性成分,歸為烷烴、醇類、萜烯類、醛類及酮類等5類化合物。烷烴類物質(zhì)相對(duì)含量最高,為35.21%~53.83%;醇類含量次之,為13.83%~30.22%。3種名優(yōu)綠茶主要香氣成分為2,6-二甲基環(huán)己醇、環(huán)氧芳樟醇、δ-杜松烯和β-紫羅酮等,但3種綠茶間香氣成分含量比例差異較大。與“福鼎大白茶”所制綠茶比,“烏牛早”所制綠茶還含有α-白菖考烯。“烏牛早”綠茶主要香氣成分:花香的2,6-二甲基環(huán)己醇、桂花香的環(huán)氧芳樟醇、木香的δ-杜松烯、甜花香的β-紫羅酮與α-白菖考烯等,以呈花香物質(zhì)為主。
本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)綠茶香氣成分中烷烴類物質(zhì)相對(duì)含量最高(35.21%~53.83%),結(jié)果與吳春蘭等(30%~50%)[26]、李明等(40.19%)[27]和郭建華(33.6%)[28]相似。Renu等[29]研究發(fā)現(xiàn)夏秋綠茶的香氣物質(zhì)中主要為烷烴類化合物及其他化合物。郭建華等[28]認(rèn)為高溫高濕的存放環(huán)境會(huì)導(dǎo)致綠茶中醇類香氣物質(zhì)減少,烷烴類物質(zhì)增多,烷烴類香氣物質(zhì)相對(duì)含量可達(dá)到48%~50%。烷烴類化合物主要以熱裂解反應(yīng)途徑生成,可能與鮮葉質(zhì)量、長時(shí)低溫干燥和高溫高濕儲(chǔ)藏環(huán)境有關(guān),但對(duì)茶香貢獻(xiàn)有待進(jìn)一步研究。