劉芷君,張丹丹,邱曉紅,葉小輝,黃世建,劉龍欽,葉乃興*
(1.福建農(nóng)林大學園藝學院/茶學福建省高等學校重點實驗室,福州350002;2.建陽市上林茶業(yè)有限公司,福建建陽354200;3.南平市農(nóng)業(yè)科學研究所,福建建陽354200)
水仙白、建陽貢眉香氣成分的GC-MS分析
劉芷君1,張丹丹1,邱曉紅1,葉小輝1,黃世建2,劉龍欽3,葉乃興1*
(1.福建農(nóng)林大學園藝學院/茶學福建省高等學校重點實驗室,福州350002;2.建陽市上林茶業(yè)有限公司,福建建陽354200;3.南平市農(nóng)業(yè)科學研究所,福建建陽354200)
采用頂空固相微萃?。℉S-SPME)聯(lián)合GC-MS法測定了水仙白、建陽貢眉的香氣成分,并對其香氣化學成分及含量進行比較。結(jié)果表明在不同白茶中共檢測出香氣成分40種進行分析,其中醇類11種、醛類8種、碳氫化合物7種、酯類6種、雜氧化合物1種、酮類4種、含氮化合物2種、酸類1種,水仙白與建陽貢眉共檢測出的主要香氣成分有24種。水仙白的主要香氣成分有芳樟醇、甲基庚烯酮、葉醇、月桂烯、壬醛、苯乙醛、水楊酸甲酯等;建陽貢眉的主要香氣成分有己醛、青葉醛、香葉醇、月桂烯、水楊酸甲酯、苯甲醛、苯乙醇等。
水仙白;貢眉;香氣成分;頂空固相微萃取(HS-SPME);氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)
白茶是中國六大茶類之一,主產(chǎn)于福鼎市、政和縣、建陽區(qū)等[1],因其特殊制法,形成外形滿身披毫,湯色杏黃明亮,毫香顯,滋味鮮醇的獨特品質(zhì)[2]。近年來,人們對白茶的品質(zhì)化學進行了大量研究[3-8]。葉乃興等[3]針對白茶品種茸毛的生化特性進行了研究,張丹丹等[4]基于游離氨基酸組分對白茶滋味品質(zhì)進行研究,何麗梅等[5]對白茶黃酮醇類物質(zhì)的HPLC進行了測定,葉小輝等[6]對白茶的礦質(zhì)元素進行了研究。然而,對水仙白和建陽貢眉的香氣成分研究尚未見報道。本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS法)測定水仙白、建陽貢眉的香氣成分,旨在探索水仙白和建陽貢眉的香氣品質(zhì)特征,為白茶品質(zhì)化學的研究奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
供試樣品由建陽市上林茶業(yè)有限公司提供,共14個。2016年春茶白茶樣品,其中水仙白4個、建陽貢眉5個、白牡丹5個(對照樣)。
1.2 白茶香氣的富集及解析附和分析
茶葉樣品前處理條件:稱取3.0g白茶干茶于60m l萃取瓶中,將其放置在60℃恒溫水浴鍋中平衡,同時采用裝有85μm PDMS固相萃取頭(實驗前先將其置于270℃柱溫下老化30min)的手動進樣器垂直插入于瓶蓋正上方進行頂空萃取,30min后立即對所富集的香氣進行3min解析附和GC-MS分析。
1.3 GC-MS分析條件
GC-MS型號:Agilent 7890A/5975C-GC/MSD;色譜柱:DB-17ms(30m×250μm×0.25μm)毛細管色譜柱;進樣口溫度250℃,GC-MS接口溫度260℃;升溫程序:柱溫50℃-250℃,起始柱溫50℃,保持2min,以5℃/ min的速度升至115℃,再以3℃/min的速度升至125℃,再以5℃/min的速度升至165℃,并在165℃中保持1min;最后以15℃/min的速度升至250℃。載氣氦氣(純度>99.999%);流速1m l/min;手動進樣,不分流;進樣后于250℃條件下解析2min。EI離子源,電離能69.9ev;離子源溫度230℃,四級桿溫度150℃;掃描質(zhì)量范圍10~350amu。
表1 水仙白、建陽貢眉的香氣組分及其相對含量(%)
1.4 數(shù)據(jù)處理方法
采用IBM PASW 21.0統(tǒng)計軟件和Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)分析。
定性分析:利用NIST11譜庫對采集的譜圖進行檢索。
2.1 水仙白、建陽貢眉、白牡丹白茶的香氣成分特點
在不同白茶中共檢測出香氣成分40種,醇類11種、醛類8種、碳氫化合物7種、酯類6種、雜氧化合物1種、酮類4種、含氮化合物2種、酸類1種。其中水仙白與建陽貢眉共檢測出的主要香氣成分有24種。不同白茶主要香氣類別相似,但具體種類不相同。
水仙白的主要香氣類別有:醛類(40.39%)、酮類(11.28%)、醇類(9.10%)、酯類(4.77%)及碳氫化合物(3.28%)。醛類中又以己醛和青葉醛含量最多,分別占香氣成分總量的15.27%和10.54%。
建陽貢眉的香氣組分含量由高到低分別為:醛類(49.09%)>醇類(19.47%)>碳氫化合物(13.90%)>酯類化合物(4.73%)>雜氧化合物(3.57%)>酮類化合物(2.56%)。醇類化合物與含硫化合物的含量相當。
白牡丹主要香氣組分為醇類、碳氫類和脂類,分別占總香氣成分的75.25%、13.33%和4.14%,其余組分為酮類(2.71%)、醛類(2.26%)、酸類(1.39%)、雜氧化合物(1.02%)和含氮化合物(0.94%)。醇類和碳氫類化合物在香氣成分中占很大比例,總量高達香氣成分的88.58%。此外,醇類化合物中含量最高的為芳樟醇及其氧化物,占香氣成分總量的63.94%。
通過比較水仙白、建陽貢眉、白牡丹等三種品類白茶香氣成分,白牡丹的醇類化合物含量最高達75.25%,而芳樟醇作為其主要的醇類化合物占49.61%,建陽貢眉醇類化合物相對含量為白牡丹的1/3,其主要的醇類化合物有香葉醇和葉醇,分別占9.26%和7.70%,水仙白主要的醇類化合物是順-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇與葉醇。
建陽貢眉與水仙白中的醛類化合物相當,含量接近40%,遠超過白牡丹的含量。乙醛在建陽貢眉與水仙白中的含量相當,白牡丹含量最少,而建陽貢眉中另一高含量醛類化合物為青葉醛,占15.78%,水仙白中另一高含量醛類則為苯乙醛,占18.48%。
酯類化合物在白牡丹、水仙白、建陽貢眉等3個品種中都較少,但含量相當。水楊酸甲酯作為主要的酯類化合物之一,其在白牡丹、建陽貢眉、水仙白中的含量分別為1.64%、4.16%、3.92%。酮類化合物在水仙白中的含量較高,達11.28%,水仙白的酮類化合物中甲基庚烯酮的含量最高達10.71%。碳氫化合物在白牡丹與建陽貢眉中的含量相當,但水仙白中含量較少,為3.28%。種類較多,以烷烴類化合物為主。在白牡丹與建陽貢眉中檢測到少量的雜氧化合物(2-正戊基呋喃)。白牡丹中檢測出兩種含氮化合物(環(huán)丁酮肟、4-氨基嘧啶)以及一種酸類化合物(異亞丙基丙酮乙醛酸)。
2.2 水仙白、建陽貢眉、白牡丹共有和特有香氣成分
3種品類白茶中檢測出共有香氣成分有13種。其中,醇類化合物3種,分別為葉醇、苯乙醇、苯甲醇;醛類化合物4種,分別為己醛、苯甲醛、苯乙醛、壬醛;酯類化合物1種,為水楊酸甲酯;酮類化合物2種,分別為甲基庚烯酮與β-紫羅酮;碳氫化合物2種,為萜烯類的月桂烯與α-柏木烯。這些共有的香氣成分在白牡丹、建陽貢眉、水仙白中的含量分別為6.61%、73.80%、68.82%,共有的香氣成分含量差異較大,水仙白共有成分較高,依次是建陽貢眉、白牡丹。
除共有的香氣成分外,3種白茶也有各自特有的香氣成分。如反式芳樟醇氧化物、正十五烷、順式芳樟醇氧化物、十六烷酸-甲基酯、環(huán)丁酮肟、4-氨基嘧啶、11,20-二癸基-三十烷、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-吡喃-3-醇、2,6,10-三甲基-十四烷、2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯-1-甲醛、β-月桂烯、正十四烷、2-環(huán)己烯-1-醇、1-乙基-2,5-吡咯烷二酮、反式-橙花叔醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸甲酯、異亞丙基丙酮乙醛酸、鄰苯二甲酸丙基-2,2,2-三氟-1-苯乙基酯等只在白牡丹中出現(xiàn)。青葉醛、庚醛、乙酸、芐酯、香葉醇等只在建陽貢眉中出現(xiàn)。2-乙基丁烯醛、2-庚酮、己酸甲酯、順-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇等只在水仙白中出現(xiàn)。
本試驗研究表明:水仙白、建陽貢眉和白牡丹的主要香氣成分是醇類化合物、碳氫類化合物以及醛類化合物。醇類化合物相對含量從高到低分別為白牡丹、建陽貢眉、水仙白,醛類化合物相對含量由高到低則為水仙白、建陽貢眉、白牡丹,碳氫類化合物相對含量由高到低為白牡丹、建陽貢眉、水仙白。
白牡丹主要香氣成分有順式芳樟醇氧化物、反式芳樟醇氧化物、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-吡喃-3-醇、正十四烷,芳樟醇屬花香氣味的萜類化合物,帶有獨特的鈴蘭和百合的香氣[9],而其氧化物則具有花香[10]、木蘭花香亦或是樟腦的香氣[11];建陽貢眉的主要香氣成分有己醛、青葉醛、香葉醇、月桂烯、水楊酸甲酯、苯甲醛、苯乙醇。己醛有強烈的青草香氣、水果香和木香。青葉醛,有著濃烈的青草氣,在稀釋狀態(tài)下有明顯的青香和果香[12],香葉醇則具有玫瑰花香[7],這些香氣成分使得建陽貢眉白茶香氣鮮嫩,毫香顯露;水仙白主要香氣成分有芳樟醇、葉醇、月桂烯、壬醛、苯乙醛、水楊酸甲酯、甲基庚烯酮、己醛、苯乙醛,已知乙醛與苯乙醛能產(chǎn)生強烈的青香、果香以及風信子香氣,甲基庚烯酮具有檸檬草和乙酸異丁酯般的香氣,這些香氣成分使得水仙白具有香高持久,幽雅的香氣特征。
白牡丹與建陽貢眉主要香氣成分含有香葉醇、芳樟醇等,可能是二者毫香顯的原因[7]。郭雯飛等[12]采用蒸餾萃取法分析白毫銀針、白牡丹香氣成分,其結(jié)果表明己醛、(E)-2-己烯醛、苯甲醛、1-戊烯-3-醇、(Z)-3-己烯醇、香葉醇、苯乙醇、芳樟醇及其氧化物為其主要成分等,而本試驗并未測出1-戊烯-3-醇、(Z)-3-己烯醇等物質(zhì),故推測是由于萃取香氣的萃取法的不同以及試驗所采用的原料差別所致。丁玎等[8]通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測出其檢測出的福鼎貢眉主要香氣成分包括2,6-二甲基環(huán)己醇、葉綠醇、壬醛、棕櫚醛、6,10,14-三甲基-2-十五酮和十八烷與本試驗中建陽貢眉所測出的主要香氣成分有所差別,推測是由于試驗原料及用量不同所導致。
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國家自然科學基金項目(31270735);福建茶產(chǎn)業(yè)農(nóng)技推廣服務試點建設(KNJ-151001);福建省科技廳民生科技專項(2016Y6001);福建省科技廳區(qū)域重大項目(2012H4028)
劉芷君(1995-),女,福建農(nóng)林大學2013級本科生,研究方向:茶葉品質(zhì)化學。
*通訊作者ynxtea@126.com