古奕彤，莊善江，林逸豪，肖雁純，朱 慧

（韓山師范學(xué)院鳳凰單叢茶研究中心，食品工程與生物科技學(xué)院，廣東潮州 521041）

0 引言

新梢芽葉呈現(xiàn)深紫色的“紅茵”是粵東地區(qū)鳳凰山脈山茶科（Theaceae） 茶樹(shù)（Camellia sinensis）群體中的一員，其種群零星分布于名優(yōu)烏龍茶鳳凰單叢的主產(chǎn)區(qū)鳳凰山脈高海拔（＞600 m） 一帶，處于純野生狀態(tài)，由于其茶湯味苦而略澀，一直未被人工栽培，但在民間，野生紅茵茶被“藥食兩用”的歷史悠久，紅茵茶具有生津止渴、消食解膩、涼血清熱之功效，推測(cè)其具有良好的藥用價(jià)值與保健功能[1-3]，因此，紅茵茶的市場(chǎng)價(jià)值逐年提升[4]。追溯鳳凰水仙與鳳凰單叢茶的演化歷史，有文獻(xiàn)認(rèn)為都源于鳳凰山脈的古代先民發(fā)現(xiàn)和利用的野生紅茵茶樹(shù)[5]，具有獨(dú)特的香氣品質(zhì)是鳳凰單叢茶的主要特征之一，特別是特異的花果香賦予鳳凰單叢茶“香高韻深”的典型特性[6-7]，進(jìn)行香氣成分的分析，需要對(duì)茶樣中的揮發(fā)性成分進(jìn)行富集和提取，然后利用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）儀器分析與鑒定。目前，常用于茶葉香氣成分提取的方法主要有同時(shí)蒸餾法（Simultaneous Distillation Extraction，SDE）、固相微萃取法（Solid-phase Micro-extraction，SPME）、水蒸汽蒸餾法等。SDE法是提取樣品揮發(fā)性成分的經(jīng)典方法之一，其原理是在裝置的兩邊分別有水相和有機(jī)相的同時(shí)蒸餾燒瓶，水相和有機(jī)相蒸發(fā)后的蒸氣在裝置頂端混合后在冷凝回流，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的蒸餾和冷凝，回收萃取液[8]。SDE法具有萃取效率高的優(yōu)點(diǎn)，目前已有用于烏龍茶[9]、普洱茶[10]、黑茶[11]等香氣成分提取分析的報(bào)道。SMPE法具有提取過(guò)程時(shí)間短、無(wú)需溶劑的優(yōu)點(diǎn)，能有效減少揮發(fā)性成分在提取過(guò)程中降解，萃取后樣品可直接在GC-MS進(jìn)樣，簡(jiǎn)化提取過(guò)程，降低了揮發(fā)性成分的損失[12]。史敬芳等人[13]采用頂空固相微萃取法（HS-SPME） 對(duì)鳳凰水仙群體茶樹(shù)品種進(jìn)行了揮發(fā)性香氣成分分析。結(jié)果表明，測(cè)試的鳳凰單叢茶樣品的主導(dǎo)香氣成分為芳樟醇、茉莉酮、吲哚和橙花叔醇等[13]。目前，對(duì)野生紅茵茶揮發(fā)性風(fēng)味成分的研究較少，采用SDE法和HS-SPME法對(duì)野生紅茵茶揮發(fā)性成分進(jìn)行提取，并結(jié)合GC-MS對(duì)香味成分進(jìn)行鑒定，研究結(jié)果對(duì)紅茵茶的生化品質(zhì)評(píng)價(jià)和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用奠定重要的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

在紅茵野生種群散生分布區(qū)域，以“一芽二三葉”的鳳凰單叢采摘標(biāo)準(zhǔn)采摘茶青，以鳳凰單叢半發(fā)酵的烏龍茶工藝進(jìn)行加工，最后得到野生紅茵烏龍茶試驗(yàn)樣品。

1.2 主要儀器

同時(shí)蒸餾裝置、SPME萃取手柄（PDMS/DVB萃取頭）、安捷倫7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、恒溫水浴鍋等。

1.3 方法

1.3.1 SDE法提取茶樣揮發(fā)性成分

在SDE裝置水相的燒瓶中加入400 mL蒸餾水，預(yù)加熱至微騰，然后加入50 g茶樣，并立即連接在SDE裝置的左側(cè)，調(diào)節(jié)加熱的溫度使其保持微沸。SDE裝置右側(cè)的圓底燒瓶中加入二氯甲烷100 mL，連接萃取裝置，將燒瓶置于45℃水浴，共加熱提取60 min。萃取后，提取液加入少量無(wú)水硫酸鈉，吸收多于水分，經(jīng)過(guò)濾后，收集濾液。濾液在35℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至5 mL左右，然后再經(jīng)氮吹濃縮至1 mL左右，用于GC-MS檢測(cè)分析。

1.3.2 HS-SPME法提取茶樣揮發(fā)性成分

在燒杯中加入200 mL蒸餾水，于沸水浴中預(yù)熱5 min，然后加入4 g茶樣，泡制5 min后過(guò)濾得到茶湯。取5 mL茶湯加入到含有1 g NaCl的頂空進(jìn)樣瓶中，混合均勻后，于80℃下平衡2 min，插入預(yù)先已老化好的固相微萃取頭，頂空吸附30 min。吸附完后取出萃取頭，插入GC-MS手動(dòng)進(jìn)樣口進(jìn)樣分析。

1.3.3 GC-MS條件與數(shù)據(jù)分析

氣相色譜條件：毛細(xì)管色譜柱（DB-5ms，60 m×0.25 m×0.25 m），氦作為載氣，流量1 mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量2 μL。升溫程序如下：柱初溫40℃，保持4℃/min升溫至230℃，保持20 min，溶劑延遲3 min。質(zhì)譜條件：傳輸線溫度280℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，電子能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍30～400 m/z。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行檢索，鑒定分析成分，采用峰面積歸一化法計(jì)算各香氣成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

SDE法提取紅茵茶揮發(fā)性成分GC-MS分析的總離子流圖見(jiàn)圖1，HS-SPME法提取紅茵茶揮發(fā)性成分GC-MS分析的總離子流圖見(jiàn)圖2。

圖1 SDE法提取紅茵茶揮發(fā)性成分GC-MS分析的總離子流圖

圖2HS-SPME法提取紅茵茶揮發(fā)性成分GC-MS分析的總離子流圖

由圖1和圖2可見(jiàn)，2種方法提取到的成分有一定的差異：SDE法提取成分的離子流圖上，主要的峰大多集中在7～16 min；而HS-SPME提取成分的離子流圖中從7～19 min都有峰分布，并且峰的數(shù)量明顯多于SDE法提取的離子流圖，表明HS-SPME法提取的物質(zhì)種類更多。

表1中列出了通過(guò)GC-MS鑒定得到的揮發(fā)性香氣成分種類和含量。從鑒定到的物質(zhì)種類看，2種提取方法共鑒定出37種揮發(fā)性成分，分別屬于醇類（7種）、醛類（4種）、酮類（6種）、酸類（1種）、酯類（7種）、酚類（1種）、烴類（9種） 和含氮化合物（2種）。2種方法鑒定出的成分?jǐn)?shù)量相當(dāng)，其中SDE法提取成分中鑒定出21種化合物，而HS-SPME法提取成分中鑒定出22種化合物；2種方法都鑒定到的化合物有芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、茉莉酮、α-紫羅酮、β-紫羅酮等6種。從鑒定到物質(zhì)種類的對(duì)比來(lái)看，2種方法檢測(cè)到的成分種類呈現(xiàn)較大差異。從SDE法提取成分中鑒定得到的醇類、酯類成分、含氮化合物比HS-SPME法多，但未檢測(cè)出酸類和酚類成分，而在HS-SPME法提取成分中鑒定得到的烴類成分較多，未有含氮化合物檢出。從鑒定到的成分所占相對(duì)含量來(lái)看，SDE法鑒定的成分相對(duì)含量較高的是：橙花叔醇（15.92%）、吲哚（11.45%）、芳樟醇（8.80%）、3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二碳-四烯（7.86%）、葉綠醇（5.97%）、茉莉酮（6.38%）、α-紫羅酮（5.57%） 等，HS-SPME法鑒定的成分相對(duì)含量較高的為芳樟醇（11.51%）、大馬士酮（6.81%）、橙花叔醇（6.75%）、(-)-4-萜品醇（6.71%）、二氫獼猴桃內(nèi)酯（6.37%）、1-甲基-6-(1-異丙烯基)-雙環(huán)[3.1.0]環(huán)己烷（5.77%）、香葉醇（5.04%）等。SDE法通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的蒸發(fā)-冷凝的交替過(guò)程提取揮發(fā)性成分，樣品中低揮發(fā)性或高沸點(diǎn)的成分經(jīng)SDE法反復(fù)蒸發(fā)-冷凝過(guò)程能很好地被提取，結(jié)果表明SDE法對(duì)醇類、酯類成分、含氮化合物等物質(zhì)有較好的提取效果，結(jié)果中鑒定出較多的這3類成分。由于長(zhǎng)時(shí)間的加熱，SDE法容易導(dǎo)致某些成分降解或氧化，另外，提取后除去溶劑的過(guò)程還可能造成提取成分的損失，這可能是由于SDE法未檢測(cè)出酸類和酚類成分。HS-SPME法有快速、無(wú)需溶劑等特點(diǎn)，對(duì)樣品中易揮發(fā)性化合物有較好的效果，在試驗(yàn)結(jié)果中，HS-SPME鑒定到的揮發(fā)性高的烴類成分較多。由于SPME萃取頭的吸附容量有限，當(dāng)吸附達(dá)到飽和后，樣品中的其他成分無(wú)法再被提取，這可能是由于HS-SPME法未檢出含氮化合物。2種方法均鑒定到的化合物有芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、茉莉酮、α-紫羅酮、β-紫羅酮，其中芳樟醇和橙花叔醇的相對(duì)含量較高，鳳凰單叢茶的最典型特征是花果香蜜，而芳樟醇和橙花叔醇是使鳳凰單叢茶具有花果蜜香的主要成分[14]，紅茵茶作為鳳凰單叢茶的一種也具有花香和果香的香氣特性，試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一特點(diǎn)。茶葉香氣成分復(fù)雜，僅采用單一揮發(fā)性成分提取方法得到的鑒定結(jié)果較難全面反映茶樣中的香氣成分，因此可將2種方法的結(jié)果相結(jié)合，更有利于理解茶葉的香氣成分構(gòu)成。

表1SDE法和HS-SPME法提取GC-MS鑒定的紅茵茶揮發(fā)性成分

3 結(jié)論

采用SDE和HS-SPME法分別對(duì)野生紅茵茶的風(fēng)味成分進(jìn)行了分析測(cè)定，結(jié)果表明，不同的處理方法得到的香氣成分有差異，SDE法鑒定到的醇類、酯類成分、含氮化合物較多，而HS-SPME法鑒定到的易揮發(fā)成分如烴類較多，未有含氮化合物檢出。從2種方法共同鑒定的物質(zhì)的種類和含量來(lái)看，芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、茉莉酮、α-紫羅酮、β-紫羅酮等是紅茵茶的主體香氣成分。