气相色谱-质谱法测定清香型乌龙茶中的香气成分

张星海，许金伟，2

( 1.浙江经贸职业技术学院,浙江 杭州 310018；2.浙江大学茶学系，浙江 杭州 310058 )

科技与应用

气相色谱-质谱法测定清香型乌龙茶中的香气成分

张星海1，许金伟1，2

( 1.浙江经贸职业技术学院,浙江 杭州 310018；2.浙江大学茶学系，浙江 杭州 310058 )

主要通过采用同时蒸馏萃取法对清香型乌龙茶进行香气提取，并用气相-质谱联用对其香气成分进行分析。分别采用正己烷、石油醚、乙醚作为萃取剂，结果显示利用不同溶剂进行萃取时共鉴别出59个香气成分，正己烷萃取液中27个，乙醚萃取液中23个，石油醚萃取液中14个，萃取最佳方案是以正己烷为萃取剂，萃取时间2h，萃取次数为3次。

气相色谱-质谱法；清香型乌龙茶；香气成分

同时蒸馏萃取(SDE)法其原理是利用样品蒸汽和萃取溶剂的蒸汽在密闭的装置中充分混合，从而达到萃取效果，是将样品的水蒸气蒸馏和馏分的溶剂萃取两步过程合二为一，与传统的水蒸气蒸馏方法相比，减少了实验步骤，节约了大量溶剂，同时也降低了样品在转移过程中的损失[1]。

乌龙茶主要产于我国福建、广东和台湾，属半发酵茶，具滋味浓醇爽口。茶香浓郁和叶底绿叶红镶边等独特的品质风格，滋味和香气是确定乌龙茶品质的基本因子，对乌龙茶而言, 香气因子更是衡量乌龙茶品质优劣的重要指标,乌龙茶自然、幽雅、馥郁的花(果)香,深受广大消费者的喜爱。主要是利用同时蒸馏萃取法萃取清香型乌龙茶中的香气成分，并用气相-质谱联用对香气成分进行分析，以确定一种快速、准确的对茶叶香气类型定性的检测手段。

1 材料与方法

1.1 实验材料

低温变压干燥技术生产的清香型乌龙茶(自制)；正己烷；丙酮。

1.2 试验仪器

同时蒸馏萃取装置，KD浓缩器，7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。

1.3 试剂

正己烷，石油醚，乙醚，氯化钠均为分析纯，丙酮为色谱纯。

1.4 方法

1.4.1 不同萃取时间对香气成分量的影响

称取清香型乌龙茶约50g，加入蒸馏水350mL，正己烷25mL，分别选择1h、1.5h、2h、2.5h、3h为萃取时间，采用同时蒸馏萃取法进行萃取，萃取结束后，用KD浓缩器低温真空下浓缩至浸膏状，称重，用1mL丙酮溶解装入进样瓶中进样[2-3]。

1.4.2 不同萃取次数对香气浸膏的影响

称取清香型乌龙茶约50g，加入蒸馏水350mL，正己烷25mL，分别萃取1次、2次、3次、4次、5次，采用同时蒸馏萃取法进行萃取，萃取结束后，用KD浓缩器低温真空下浓缩至浸膏状，称重，用1mL丙酮溶解装入进样瓶中进样。

1.4.3 不同萃取溶剂对香气成分量的影响

称取清香型乌龙茶约50g，加入蒸馏水350mL，正己烷25mL，用同时蒸馏萃取法萃取2h，萃取次数为3次，萃取结束冷却后，将正己烷萃取剂用KD浓缩器低温真空下浓缩至浸膏状，称重，用1mL丙酮溶解装入进样瓶中进样。同时分别采用石油醚，乙醚为萃取剂按照正己烷萃取法进行萃取，并浓缩及进样分析。

1.4.4 检测方法

GC条件：进样口温度200℃，色谱柱：HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛细管柱；载气为氦气，流速1.0 mL/min, 分流比为2：1。程序升温起始40℃保持5min，以4℃/min速率升至210℃，保持5min[4]。

MS条件：EI离子源，离子源温度为230℃，四极杆温度150℃,电子能量70eV, 发射电流34.6uA，倍增器电压1206，接口温度280℃，质量范围20～450amu。

2 结果与分析

2.1 不同萃取时间对萃取效果的影响

分别选择1h、1.5h、2h、2.5h、3h为萃取时间，以正己烷为萃取剂进行同时蒸馏萃取并进样分析，其检测出的香气化学成分如图1，通过分析，随着萃取时间的延长，其萃取液中的香气化学成分量逐渐增加，这应该是随着时间的增加，清香型乌龙茶中的高沸点化学成分逐渐被提取出来而有所增加；但到一定时间后随着时间的延长，其中的香气化学成分量反而有所降低，这可能是由于长时间的加热沸腾使有部分化学成分损失。

2.2 不同萃取次数对香气浸膏萃取的影响

以分别萃取1次、2次、3次、4次、5次，进行实验，随着萃取次数的增加，其萃取效果如图2所示。随着萃取次数的增加，其浸膏得率也随着增加，但到3次后，其得率增加已经不明显同时随着提取次数的增加，其能耗也会成倍的增加，因此考虑其成本，选择提取次数为3次。

2.3 不同溶剂萃取结果分析

根据2.1、2.2实验结果，并按照方法2.3的试验条件进行萃取，分别得到不同溶剂萃取清香型乌龙茶中香气成分的总离子流色谱图，如图3、图4、图5，通过总离子流色谱图之间的对比，采用不同溶剂进行香气成分萃取其分析结果有所不同。

同时对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对NIST08.L标准质谱图，从表1、表2、表3可知，利用不同溶剂进行同时蒸馏萃取法从清香型乌龙茶中提取香气化学成分共鉴别出59个化合物，从采用正己烷为萃取剂萃取的提取物中检测并鉴定了27个化合物，采用乙醚为萃取剂的提取物中检测并鉴定了23个化合物，采用石油醚为萃取剂的提取物中检测并鉴定了14个化合物。由此对比可以说明，虽然提取方式一样，但萃取溶剂不同，对同一种植物提取的香气成分有显著差异。

表1 正己烷萃取香气化学成分表

通过定量计算正己烷萃取液中醇类成分占10.97%，醛类成分占2.94%，酯类成分占3.76%，烷烯类成分占5.99%，酮类成分占9.75%。在三种不同有机溶剂萃取中，醇类成分含量均为最高。说明清香型乌龙茶中醇类成分所占比例比其他成分都要高。

通过上述实验，采用同时蒸馏萃取法制备清香型乌龙茶精油时以正己烷作为萃取剂效果最佳，其萃取的精油中化学成分数量最多，萃取时间不是时间越长越好，时间长了对萃取液中的香气成分所有损失，以萃取时间为2h，萃取次数为3次所得到的效果最佳。在使用同时蒸馏萃取法的同时，萃取到的物质主要是除了低沸点的醇类、萜烯类外，还有高沸点的酸类、酯类等，确保了萃取过程中的化学成分完整性。同时在萃取过程中，清香型乌龙茶中有机溶剂残留通过气质联用仪检测后未检出，因此所制备的清香型乌龙茶精油可以被安全使用。

3 结论

同时蒸馏萃取法提取清香型乌龙茶中香气成分最佳萃取工艺为：萃取剂为正己烷，萃取时间2h，萃取次数为3次。在使用同时蒸馏萃取法的同时，萃取到的物质主要是除了低沸点的醇类、萜烯类外，还有高沸点的酸类、酯类等，确保了萃取过程中的化学成分完整性。同时检测结果经过图谱分析对照后，其化学成分能很好的反应清香型乌龙茶该有的香气成分特征。

[1]王道平,甘秀海,梁志远等.固相微萃取法与同时蒸馏萃取法提取茶叶香气成分[J].西南农业学报,2013,26(1)：131-133.

[2]陈悦娇,王冬梅,邓炜强等.SDRP和SDE法提取乌龙茶香气成分的比较研究[J].中山大学学报,2005,6(44)：275-278.

[3]顾亚萍，钱和.茶树花香气成分研究及其香精的制备[J]. 食品研究与开发，2008,29(1):187-189.

[4]甘秀海，梁志远，王道平等.3种山茶属花香气成分的HS-SPME/GC-MS分析[J].食品科学，2013,34(6):204-206.

(责任编辑：孙强)

Gas Chromatography-Mass Spectrometry Fresh Scent-Flavor Oolong Tea Aroma Components

ZHANG Xinghai1，XU Jinwei1，2

( 1.Zhejiang Economic & Trade Polytechnic, Hangzhou, Zhejiang 310018，China;2. Department of Tea Science, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China)

By using simultaneous distillation and extraction, aroma Fresh Scent-Flavor Oolong Tea was extracted and its aroma components were analyzed by gas - mass spectrometry. Using espectively hexane, petroleum ether, diethyl ether as the extraction agent, it showed a total of 59 aroma components identified when using different extraction solvent, n-hexane extract 27, 23 in the ether extracts, petroleum ether extract 14 one. The best solution is to extract hexane as extraction solvent, extraction time 2h, extraction for 3 times.

gas chromatography-mass spectrometry; fresh scent-flavor oolong tea; aroma components

2015-05-10

2013年浙江省科技厅项目(2013C32080)

张星海(1973-)，男，安徽合肥人，博士，副教授，主要从事茶叶深加工。

TS272

A

1671-4385(2015)03-0097-05