代風玲,孫彬妹,謝沛娟,劉少群
華南農(nóng)業(yè)大學園藝學院,510642
鳳凰單叢茶,特指鳳凰水仙百年以上老茶樹及其無性系后代單獨采制而成的茶葉產(chǎn)品,古稱鳳山茶、待詔茶,明清時期稱黃茶、鳳凰茶,新中國成立后稱鳳凰單叢茶,屬于中國六大茶類中的青茶(烏龍茶),產(chǎn)于廣東省潮州市潮安縣鳳凰鎮(zhèn)蓮花山脈,以其天然花蜜香和獨特山韻味品質(zhì)為突出特色。鳳凰單叢茶樹品系眾多,以黃梔香、杏仁香、芝蘭香、桂花香、蜜蘭香、姜花香、玉蘭香、夜來香、肉桂香、茉莉花香十大香型[1]著稱。
香氣是影響茶湯感官品質(zhì)的關鍵指標之一。鳳凰單叢茶茶湯中香氣物質(zhì)種類多,相對含量少,目前有研究報道鳳凰單叢茶的香氣是由150多種芳香成分組成,不同品種其香氣成分組成及含量均不同。在國內(nèi)有關鳳凰單叢茶香氣成分的研究報道較少,在20世紀80—90年代戴素賢等[2-5]曾對鳳凰單叢茶作過系統(tǒng)研究,由于茶葉的種植、加工技術隨現(xiàn)代科學技術的發(fā)展不斷地進步,對于同一品種的茶葉其香氣成分也有所不同。近年來,陳丹生等[6]、嚴贊開等[7]、楊啟財?shù)萚8]對鳳凰單叢茶的香氣成分開展了新一輪的調(diào)查,以期為鳳凰單叢茶生產(chǎn)加工、品質(zhì)鑒定提供科學依據(jù)。
茶葉香氣是揮發(fā)性或半揮發(fā)性成分,相對含量少,成分復雜,穩(wěn)定性差,提取過程中易受外界條件影響發(fā)生氧化、縮合、聚合、基團轉(zhuǎn)移等復雜的化學反應[9]。目前茶樣香氣成分提取常用的方法主要有:減壓蒸餾萃取法、同時蒸餾萃?。⊿imultaneous distillation extraction,SDE)法、頂空分析法、超臨界流體萃取法、固相微萃取法等[10],其中SDE法是當前香氣提取采用較多的一種較成熟的技術[11];吹掃捕集-熱脫附解吸(Purge and trap thermal desorption,P&T-TD)法是最新的香氣提取方法,但目前僅應用于環(huán)境等領域。在茶葉香氣提取方面國內(nèi)有趙玥等[12]研究的4種不同捕集方式對茶葉香氣進行提取比較,結果得出該法能吸附較易揮發(fā)以及中等揮發(fā)性物質(zhì),但該方法真正用于茶葉香氣香型分析仍有待進一步摸索和實驗驗證。固相微萃取是近年來香氣成分分析的主要富集手段[13-17],集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體,對于茶葉香氣成分分析具有顯著優(yōu)勢,能較真實地反映茶葉的香氣特征,但是目前還沒有專門針對固相微萃取在茶葉香氣分析中應用的綜合性報道。
前人有關鳳凰單叢茶的香氣研究主要是利用水蒸氣蒸餾法提取茶葉的香精油進行組分分析[7,18]。但是,由于在使用水蒸氣蒸餾提取法時樣品長時間處于高溫高濕的環(huán)境,有可能引起香精油含量和比例變化,不能真實地反映樣品中香氣組分的實際構成[19]。王秋霜等[20]曾用固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)方法分析了以不同品種鳳凰單叢茶鮮葉原料加工的紅茶的香氣成分。2016年,史敬芳等[21]首次采用HSSPME-GC-MS(頂空-固相微萃?。瓪庀嗌V-質(zhì)譜)法比較研究了4種鳳凰單叢茶的香氣組分,這是至今為止最先進的茶葉香氣提取方法。
周春娟等[22]研究表明,利用SDE-GC/MS聯(lián)用技術分析鳳凰單叢茶香氣成分鑒定出的揮發(fā)性成分包括烷烴類、烯烴類、醇類、酮類、醛類、酯類、內(nèi)酯類、酸類、酚類、呋喃類、吡喃類、吡咯的同系物、萜烯及其異構體、含氮化合物、苯的同系物、含硫化合物等,其中萜烯類和醇類占多數(shù)。
史敬芳等[21]研究表明,醇類是蜜蘭香、杏仁香、姜花香和夜來香4種鳳凰單叢茶中相對含量最高的香氣物質(zhì),包括2-乙基-1-己醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、脫氫芳樟醇、苯乙醇、吡喃芳樟醇氧化物、α-萜品醇、香葉醇、1,1,5-三甲基-1,2-二氫化萘、橙花叔醇,其中脫氫芳樟醇是主要香氣物質(zhì);烯類物質(zhì)主要為萜烯類,其中月桂烯、萜品烯、D-檸檬烯、傘花烴、羅勒烯、萜品油烯和波斯菊萜相對含量較高;而醛類、酮類、酯類化合物的種類和相對含量較少。楊啟財?shù)萚8]研究表明,蜜蘭香單叢茶的主要特征香氣物質(zhì)是芳樟醇、二氫芳樟醇、二十四烷、3,7-二甲基-1-溴-2,6-辛二烯、順(反)-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化-2-呋喃甲醇;芝蘭香單叢茶的主要特征香氣物質(zhì)是吲哚、丁位壬內(nèi)酯、芳樟醇、二十四烷、二十八烷;夜來香單叢茶的主要特征香氣物質(zhì)是丁位壬內(nèi)酯、2,6,10,15-四甲基十七烷、二十四烷、正十七烷基環(huán)己烷、植物醇;黃枝(梔)香單叢茶的特征香氣物質(zhì)是對二甲苯、芳樟醇、二氫芳樟醇、3-十三烷基環(huán)己烷、正十七烷基環(huán)己烷、1-二十一烷基環(huán)戊烷;玉蘭香單叢茶的特征香氣物質(zhì)是芳樟醇、二氫芳樟醇、丁位壬內(nèi)酯、咖啡堿、鄰二甲苯;杏仁香單叢茶的特征香氣物質(zhì)是芳樟醇、香葉醇、吲哚、丁位壬內(nèi)酯、咖啡堿。周春娟等[22]研究表明,芝蘭香型鳳凰單叢茶的個性特征成分主要是異丁香酚,黃梔香型鳳凰單叢茶是α-杜松醇,蜜蘭香型是榧烯醇和相對含量比其他高的β-紫羅酮、石竹烯,而玉蘭香型則是2-正戊基呋喃、正辛醇、正庚醇、5-乙基-6-甲基-3-庚烯-2-酮、4-十一氧基苯甲酸和2,5-二甲基呋喃。鳳凰水仙的特征成分是檸檬腈、反式-3-己烯-1-醇、2-甲氧基-5-[(E)-1-丙烯基]苯酚、2,6-二甲基-1,5-庚二烯、壬酸、葑烯、4-異丙基-2-環(huán)己烯酮和氧化橙花醇,鋸朵仔單叢茶是4-萜烯醇、(E)-2,5-二甲基-1,6-辛二烯和(+)-Cycloisosativene等,石古坪烏龍茶則是白菖烯、Murolan-3,9(11)-diene-10-peroxy、環(huán)氧香橙烯、乙酸芳樟酯、乙基環(huán)戊烯醇酮、大馬酮、氧化紫蘇醇、茉莉酮酸甲酯、2-苯硝基乙烷和丁酸苯乙酯。
李曉玲等[23]從蜜蘭香、杏仁香、烏葉等3種鳳凰單叢茶的春、夏、秋茶中共鑒定出香氣組分89種,醇類和烯烴類是主要的香氣成分類別;與夏、秋茶相比,春茶中酮類、烷烴類、酸類含量較高,烯烴類化合物的含量較低;春茶中3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、香葉醇和月桂烯等組分含量最高,秋茶中芳樟醇和(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、(E)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯和苯乙醇等的相對含量最高;蜜蘭香夏、秋茶中芳樟醇氧化物、(E)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯和環(huán)氧芳樟醇等相對含量更高,從而區(qū)別于反式-橙花叔醇、(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、(Z)-己酸-3-己烯酯和吲哚等組分相對含量較高的杏仁香和烏葉夏、秋茶。
史敬芳等[21]研究表明,花果香是鳳凰單叢茶主要的香氣類型,其主要香氣組分包括脫氫芳樟醇、芳樟醇及其氧化物、橙花叔醇、茉莉酮、香葉醇及D-檸檬烯等[24-26],在“濃花微蜜”型感官品質(zhì)特征的杏仁香單叢茶中最為豐富,在“花蜜香協(xié)調(diào)”的夜來香單叢茶中次之,“濃蜜微花”型的蜜蘭香和杏仁香中相對含量較低,在沒有花香的鳳凰水仙中相對含量最低;甜香型的主要香氣組分包括月桂烯、羅勒烯、萜品油烯、苯乙醛和萜品醇等[26-27],在蜜蘭香和鳳凰水仙中相對含量較高,呈現(xiàn)濃郁的“蜜香”和“糖香”;1-乙基-1H-吡咯和1-乙基-2-甲酰吡咯則是烘烤香的主要成分[28],在鳳凰水仙中相對含量高,而蜜蘭香、夜來香、杏仁香和姜花香中相對含量較低;木香的主要呈香成分是吲哚,其次是α-萜品烯和紫羅蘭酮[25-27],姜花香中吲哚相對含量較高。相同呈香物質(zhì)在不同品種鳳凰單叢茶中的相對含量差別較大,由此造成鳳凰單叢茶的獨特茶香。
李曉玲等[23]研究表明,春茶中3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇和香葉醇等組分含量較高,它們多具有怡人的花香,且閾值較低,容易被感知[29],對烏龍茶花香品質(zhì)的形成具有重要貢獻;夏茶中反式-橙花叔醇、吲哚等的含量較高,其中吲哚低濃度時顯花香,高濃度時則有惡臭味;秋茶中具有鈴蘭清爽性香氣的芳樟醇和具有花香的(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、(E)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯等的相對含量較高,使其呈現(xiàn)出“花香”的感官品質(zhì)。
據(jù)報道脫氫芳樟醇含量在烘焙過程中隨時間的延長呈明顯的增加趨勢[30],因具有極好的花果香[28],對改善茶葉香氣品質(zhì)具有積極作用[31],也是鑒別發(fā)酵茶的重要標志性化合物[32]。有研究發(fā)現(xiàn)單萜烯及倍半萜烯類化合物大都帶有濃郁的甜香、花香或木香[26],其種類組成和相對含量可能與單叢茶不同香氣特點密切相關[27]。此外,1-乙基-1H-吡咯和1-乙基-2-甲酰吡咯是在茶葉焙烤過程中形成的,具有焦糖香[28],在高溫條件下氨基與羰基共存時,會產(chǎn)生美拉德反應,形成含氮的吡嗪、吡咯等香氣化合物。已有報道[33]表明美拉德反應是烏龍茶品質(zhì)形成的主因,茶樹的品種、生態(tài)環(huán)境、栽培條件、采收標準等決定了美拉德反應底物的組成與含量,而加工過程以及沖泡過程中的美拉德反應產(chǎn)物直接影響了茶葉的色、香、味方面的品質(zhì)。
近年來,隨著科技的快速發(fā)展,國內(nèi)外學者對綠茶、黑茶、紅茶香氣物質(zhì)的研究已經(jīng)取得了重大進展,從檢測分析技術、不同地域、加工工藝等方面對茶香氣品質(zhì)的影響,到GC-MS與GC-Olfactometry(氣相色譜-嗅覺測量法)相結合鑒定茶香氣特征成分分析,茶葉香氣研究的方向和范圍更加開闊。但是有關鳳凰單叢茶香氣的研究仍然存在不少空白的領域,包括在不同海拔、樹齡、加工工藝等條件下鳳凰單叢茶香氣組成差異,不同茶樹品種鮮葉與成品茶之間香氣組分的相關性,加工過程中香氣成分的代謝組學等問題,仍需要更多更深入的研究。
此外,有學者建議將鳳凰單叢茶香氣成分的研究與指紋圖譜聯(lián)系起來,如歐陽石光等[16]利用GC/GC-MS技術分析茶樣香氣,構建了婺源綠茶和武夷巖茶的香氣指紋圖譜,并對不同產(chǎn)地鮮葉茶樣香氣特點進行了分析,這將對化學識別不同香型鳳凰單叢茶提供更科學的依據(jù)。
[1]葉漢鐘,黃柏梓.鳳凰單叢[M].上海:上海文化出版社,2009:5;28-31.
[2]戴素賢,謝赤軍,陳棟,等.七種高香型烏龍茶香氣成分的主成分分析[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報,1999,20(1):113-117.
[3]戴素賢,謝赤軍.高香烏龍茶——玉蘭香的香氣化學組份特征[J].廣東茶葉,1997(Z1):46-48.
[4]戴素賢,陳棟,鄭如欽,等.廣東高香型烏龍茶——肉桂香香氣組分的分析[J].中國茶葉,1998,20(2):16-17.
[5]戴素賢,謝赤軍,李啟念,等.鳳凰單樅5個名樅烏龍茶香氣組分分析[J].茶葉科學,1998,18(1):39-46.
[6]陳丹生,周春娟,莊東紅.不同香型鳳凰單叢鮮葉與成茶香氣成分的比較分析[J].井岡山大學學報(自然科學版),2016,37(4):37-42.
[7]嚴贊開,李躍林,莊東紅,等.鳳凰單樅香氣成分的分析[J].食品研究與開發(fā),2015,36(10):78-81.
[8]楊啟財,黃文潔,賴宣.6種鳳凰單叢茶香氣成分的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2016,44(34):32-34,37.
[9]丁芳林,董益生,彭書練.SDE-GC-MS法測定茶葉中的揮發(fā)成分[J].中國釀造,2009,27(4):147-150.
[10]李永菊.茶葉香氣的提取方法[J].茶葉科學技術,2006(4):15-16.
[11]李桂花,何巧紅,楊君.一種提取復雜物質(zhì)中易揮發(fā)組分的有效方法:同時蒸餾萃取及其應用[J].理化檢驗:化學分冊,2009,40(4):491-496.
[12]趙玥,肖成杰,蔡寶國,等.氣相色譜-質(zhì)譜法中4種不同捕集方式對茶葉香氣成分測定的影響[J].食品科學,2011,32(16):283-289.
[13]周珊,趙立文,馬騰蛟,等.固相微萃?。⊿PME)技術與質(zhì)譜技術聯(lián)用研究進展[J].現(xiàn)代科學儀器,2006,16(3):14-20.
[14]張來,余正文,楊占南,等.SPME-GC-MS分析瀑布毛峰茶葉的賦香成分[J].光譜實驗室,2012,29(2):672-676.
[15]詹家芬,陸舍銘,孟昭宇,等.固相微萃取/加速溶劑萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法分析青山綠水茶葉的揮發(fā)性成分[J].色譜,2008,26(3):301-305.
[16]歐陽石光,王日為,張麗霞.茶葉香氣指紋圖譜及特征識別的初步研究[D].山東:山東農(nóng)業(yè)大學,2011.
[17]姚姍姍.茶葉香氣化學研究[D].杭州:浙江大學,2005.
[18]張敏,黃亞輝,趙文霞,等.做青工藝對單叢茶品質(zhì)的影響[J].中國茶葉加工,2012(2): 15-19.
[19]謝建春,孫寶國,劉玉平,等.固相微萃取在食品香味分析中的應用[J].食品科學,2003,24(8): 229-233.
[20]王秋霜,喬小燕,操君喜,等.廣東單叢茶樹品種紅茶香氣成分的GC-MS分析[J].食品科學,2015,36(4): 114-118.
[21]史敬芳,陳棟,黃文潔,等.基于HS-SPME-GC-MS 技術對鳳凰單叢烏龍茶香氣成分比較分析[J].食品科學,2016,37(24): 111-117.
[22]周春娟,莊東紅,郭守軍,等.不同品種(系)鳳凰單叢成品茶的香型分類與鑒定[J].茶葉科學,2014,34(6): 609-616.
[23]李曉玲,李斌,張媛媛,等.廣東鳳凰單叢三種香型烏龍茶的理化與香氣特性[J].食品工業(yè)科技,2014,23(55): 302-306.
[24]GüRBüZO,ROUSEFFJM,ROUSEFFRL.Comparison of aroma volatiles in commercial Merlotand Cabernet Sauvignon wines using gas chromatography-olfactometry and gas chromatographymassspectrometry [J].Journal of Agricultural and Food Che mistry,2006,54(11): 3990-3996.
[25]ZHU Jiacai,CHEN Feng,WANG Lingying,et al.Comparison of aroma-active volatiles in Oolong tea in fusions using GC-Olfactometry,GC-FPD,and GC-MS [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2015,63(34): 7499-7510.
[26]苗愛清,呂海鵬,孫世利,等.烏龍茶香氣的HS-SPME-GC-MS/GC-O研究[J].茶葉科學,2010,30(增刊1): 583-587.
[27]XU Yongquan,WANG Chao,LI Changwen,et al.Characterization of aroma-active compounds of pu-erh tea by headspace solidphasemicroextraction (HS-SPME) and simultaneous distillationextraction (SDE) coupled with GC-olfactometry and GC-MS[J].Food Analytical Methods,2016,9(5): 1188-1189.
[28]肖作兵,陳合興,牛云蔚,等.頂空蒸餾萃取法結合GC-MS/GC-O技術分析龍井茶的特征香氣成分[J].浙江大學學報(理學版),2015,42(6): 714-720.
[29]Yang Z,Baldermann S,Watanabe N.Recent studies of he volatilecompounds in tea [J].Food Research International,2013,53(2SI): 585-599.
[30]張俊,唐德松,龔淑英,等.烘焙處理對夏秋綠茶香氣品質(zhì)的影響[J].中國食品學報,2010,10(6): 94-100.
[31]YUASAY,KATOY.Apractical and convenient synthesis of hotrienol,anexcellent fruity smelling compound [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2003,51(14): 4036-4039.
[32]PRIPDEEVECHP,MACHANT.Fingerprint of volatile flavour constituents and antioxidant activities of teas from Thailand [J].Food Chemistry,2011,125: 797-802.
[33]項雷文,陳文韜.美拉德反應對烏龍茶品質(zhì)形成的影響[J].化學工程與裝備,2012(7): 13-17.