白茶因具有滋味鲜甜、毫香显著等风味品质特点,以及良好的保健效果而越来越受消费者的关注和喜爱。香气是决定茶叶品质的重要因子之一,其对茶叶风味、等级评定以及大众消费导向等都具有十分重要的作用。茶叶挥发性成分中存在少量关键呈香成分,对茶叶的香气品质起到重要影响,具有重要的研究价值和研究意义。但不同原料制作的白茶香气成分存在较大的差异。贡眉作为白茶种类中不可缺少的一类花色,有关其主要香气组成及关键呈香物质的研究鲜见报道,致使无法科学阐述所有白茶种类的香气特点。
全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)技术是在传统气相色谱基础上发展起来的一种新技术,具有灵敏度高、分辨率高、峰容量大、定性更准确和信息量大等优点,近年来已在茶叶香气化学研究上得到了广泛的应用。江西农业大学农学院的刘 洋、陈勤操*等人采用GC×GC-TOFMS技术分析贡眉的香气组成,并结合气相色谱-嗅闻-质谱(GC-O-MS)技术研究贡眉的关键呈香成分,以期为阐明贡眉的香气品质化学提供一定的科学依据。
1、贡眉香气成分的鉴定
通过对Mainlib、Replib及NIST_ri谱库的自动检索,在贡眉茶样中检测到了近千个挥发性物质,通过MS相似性匹配、RI比对以及标准品验证,总计鉴定得到236种可靠的挥发性成分,包括数量最多的醛类45种、酮类39种、酯类29种、烯烃类28种、醇类27种、芳香烃类22种、烷烃类17种、氧杂环类15种、氮杂环类8种、酸类3种、其他物质2种及硫化物1种。
2、贡眉香气成分组成分析
如表3所示,醛类化合物相对含量最高(38.46%),醇类(25.58%)次之,醛类和醇类化合物的总相对含量大于60%。有研究表明,茶鲜叶中含有丰富的醇和醛类香气物质,并且在白茶萎凋过程中会进一步大量增加,这可能是贡眉中醛和醇含量高的原因。酮类、酯类和烯烃类物质的数量虽然都多于25种,但是相对含量不高,分别为7.61%、4.56%和3.36%。芳香烃类和烷烃类物质相对含量中等,分别为3.31%、5.59%。在此研究中,氧杂环类化合物,尤其是呋喃衍生物的相对含量相对较高,达到了7.02%,硫化物相对含量亦达到了3.67%,与现有的研究结果相差较大。酸类(0.53%)、氮杂环类(0.30%)和其他(0.02%)化合物在贡眉中的相对含量极低。
3、贡眉香气成分的GC-O-MS分析
如表4所示,本次研究检测到26种关键香气活性化合物,其中鉴定出了21种,包括醇类9种、醛类5种、酮类4种、酯类2种和芳香烃类1种;此外,可能归因于相应挥发物的浓度极低,以及当前的HS-SPME-GC-MS方法不完善,有5种香气活性化合物没有被鉴定出来,其依次被命名为未知1~5。根据这些香气活性物质的气味特征,上述26种化合物可分为如下3种气味类型:A类主要表现出类似草本的气味,如清香、青草香或清爽香味;B类主要表现出令人愉悦的气味,如花香、果香、奶香或甜香;C类中的气味主要表现出令人不愉悦的气味,如臭味、辛味或药剂味。
如图1所示,B类香气物质总强度最高,A类次之,C类最低。B类香气的总强度(40.2)高于A类(23.5),A类香气的总强度又高于C类(6.7)。B类香气主要呈现愉悦的花香、果香或甜香等气味,A类香气主要呈现清香、清鲜或青气等气味,因此,高比例的B类香气(57.1%)和适中比例的A类香气(33.4%)是贡眉香气呈现清鲜带花香的基础。
4、GC×GC-TOFMS和GC-O-MS结果联合分析
如图2所示,鉴定出的21种芳香化合物在其相对含量和香气强度上表现出较大差异。在相对含量和香气强度上表现都很突出的化合物有芳樟醇和苯乙醇,并且都呈现出花果香类型的气味,这与之前研究报道的芳樟醇、苯乙醇等是白茶主要的香气物质相符。值得注意的是,有一些香气成分的相对含量低,但香气强度较高,主要有1-庚醇、反-3-壬烯-1-醇、反-2-壬烯醛、异戊酸顺-3-己烯酯、γ-壬内酯、α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮,这应该归因于它们的呈香阈值比较低。
结 论
本研究采用GC×GC-TOFMS技术详细研究了贡眉中的香气成分组成,鉴定得到236种香气成分,其中醛类(38.46%)和醇类(25.58%)是贡眉中最丰富的香气成分;苯甲醛、反-2-己烯醛、芳樟醇、苯乙醇、2-戊烷基呋喃、香叶醇等是贡眉中含量相对较高的挥发性物质。进一步采用GC-O-MS技术检测到26种关键呈香物质,其中鉴定出21种,主要为醇类和醛类香气;这些关键呈香成分主要呈现清香、清鲜、花香、果香或甜香等令人愉悦的天然香味,其中苯乙醇、芳樟醇、反-2-壬烯醛、壬醛和β-紫罗兰酮等化合物的香气强度较高。GC×GCTOFMS和GC-O-MS结果联合分析,高比例的醇类和醛类香气成分是贡眉呈现清鲜香气特征的基础。本研究结果将加深对白茶香气品质化学的认识。
本文《白茶贡眉的香气组成与关键呈香成分分析》来源于《食品科学》2021年42卷24期183-190页,作者:刘洋,刘雅芳,林智,陈勤操。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201222-252。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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