江西不同区域绿茶香气组分分析

李文金　杨普香　江新凤　张瑶　王新民

(江西省蚕桑茶叶研究所　330203)



江西不同区域绿茶香气组分分析

李文金杨普香江新凤张瑶王新民

(江西省蚕桑茶叶研究所330203)

摘要:为了促进江西茶产业发展，从江西3个重点产茶县采集10个有代表性的绿茶样，其中当地群体种样7个，引进良种样3个，用GC/MS分析香气组分。采集的绿茶样分析出33种主要香气成分，主要是醇类、酯类、醛类、烯类、酮类、烷烃类和杂环类。3个产地群体种与引进良种比较，群体种香气成分以醇类为主，占43.2%，其次酯类，占21.1%，醛类和烯类分别占14.2%和12.3%；引进良种香气成分以酯类为主，占53.3%，其次是醇类，占15.1%，醛类和烯类分别占8.5%和6.9%。单个物质比较，含量相差最大的是癸酸乙酯，群体种样中癸酸乙酯含量占4.8%，而引进良种含量占42.4%。群体种与引进良种所制绿茶香气物质的基本组成相似，但香气物质的组成比例相差极大，群体种绿茶香气成分以醇类和酯类为主，引进良种以酯类为主，酯类超过香气成分总量的50%，特别是癸酸乙酯单种物质的含量引进良种较群体种高631%。 针对江西茶园施肥存在重化肥、轻有机肥的现象，研究施用商品有机肥、枯饼、化肥三种不同肥料种类对茶树产量、茶叶生化品质以及对红壤结构改良与培肥的影响。结果表明：在丘陵红壤茶园施用商品有机肥与化肥相比芽头密度增加2.93%，增产8.85%，茶叶内在品质氨基酸含量增幅48%，土壤容重显著降低，茶园土壤的pH值提高幅度为6.67%~8.27%，有机质提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

关键词：绿茶；香气；分析；癸酸乙酯 茶园;有机肥;产量;品质;土壤改良

茶叶香气是反映茶叶品质的重要指标。江西自然条件优越，气候适宜，各茶叶主产县都有地方茶树种质资源(群体种)，而且早期种植均以群体种为主，茶叶香气有一定的区域特色，香高持久。婺绿品质世界公认，浮梁县是世界三大高香红茶祁红的核心产区，遂川“狗牯脑”茶曾获巴拿马奖。绿茶香气的主体是芳香物质，这些芳香物质有的是鲜叶原有的，有的是制茶过程中形成的。为了探明江西绿茶芳香物质的组成特点，以3个茶叶主产县采制的绿茶样品为研究对象，分析芳香物质组分，旨在初步了解江西绿茶的香气组成特征。

1材料与方法

1.1茶样

样品分布：遂川县采集样品4个，其中群体种样品3个(样1、样2、样3)，迎霜样品1个(样4)，样3和样4为同一企业相同种植条件下的样品；浮梁县采集样品3个，其中群体种样品2个(样5、样6)、槠叶齐样品1个(样7)，样6和样7为同一企业相同种植条件下的样品；婺源县采集样品3个，其中群体种样品2个(样8、样9)，龙井43样品1个(样10)，样9和样10为同一企业相同种植条件下的样品。

采制时间：2012年3月10~20日。

采摘标准：1芽1叶初、开展。

制作工艺：鲜叶采摘-摊青-杀青-轻揉-做形-烘干-提香，产品形状：针形。

1.2主要仪器设备

HH-2 数显恒温水浴锅(江南仪器厂)；自制改良萃取瓶,手动 SPME 进样器和65μm PDMS/DVB 固相微萃取头(美国Supe1co公司制造)， Agilent GC 6890N-5973mass selective detector(MSD)。

1.3茶叶香精油的制备

分别称取茶样品各10.00g，加入到自制的改良萃取瓶，用 100℃的开水冲泡，茶水比为 1:3(g/mL)，四氟乙烯密闭瓶口后，立即放入 60℃水浴锅平衡 5 min，然后插入装有65μm PDMS/DVB 萃取头(实验前先将此萃取头老化 5min)的手动进样器在水浴条件下顶空萃取，萃取时间为 60min，取出后立即插入色谱仪进样口中，解吸附 35min，同时启动仪器收集数据。

1.4GC/MS 分析测定条件

GC/MS 分析条件为：色谱柱 HP190915-433 石英毛细管柱(30mm×0.25mm)，程序升温60℃(10min)~180℃(26min)，3℃/min；载气：He；载气流量：0.8mL/min；柱前压力：40.1kPa；分流比 30:1；进样口温度：220℃；离子源温度：230℃；电子能量：

由 GC-MS 分析得到的质谱数据经计算机在 NIST98.L 标准谱库的检索, 查对有关质谱资料，对基峰、质核比和相对丰度等方面进行分析，分别对各峰加以确认，以各香气组分的峰面积占总峰面积之比值表示组分相对含量。

2结果与分析

2.110个绿茶样的芳香物质组成及含量

10个绿茶样品的主要香气组分定性定量结果见表1和表2。

从表1和表2看，7个群体种绿茶样共鉴定出33种主要香气物质，包括9种醇、8种酯、6种醛、6种烯、2种酮、3种杂环类化合物、1种碳氢化合物。3个引进良种绿茶样共鉴定出32种主要香气物质，包括9种醇、7种酯、6种醛、6种烯、2种酮、3种杂环类化合物、1种碳氢化合物，未鉴定出反-2-已烯已酸酯。10个绿茶样各类香气物质含量占香气总量的百分比分别为：醇类22.4%~58.5%，平均36.9%；酯类14.2%~58.6%，平均30.8%；醛类6.8%~20.0%，平均12.5%；烯类2.8%~18.8%，平均10.7%；酮类1.3%~3.3%，平均2.1%；杂环类化合物1.0%~10.8%，平均3.7%；碳氢化合物1.3%~5.5%，平均3.4%。平均含量前11位的是癸酸乙酯16.1%、反-橙花叔醇9.7%、β-芳樟醇8.1%、苯乙醇6.9%、已酸-顺-3-已烯酯5.1%、苯甲醇4.8%、δ-杜松烯4.4%、反-氧化芳樟醇和2,6,10-三甲基十四烷3.4%、苯乙醛和水杨酸甲酯3.2%，11种物质总含量占68.3%。样品之间比较，样品5醇类物质含量最高，占香气物质总量的58.5%，且β-芳樟醇、反-氧化芳樟醇、反-橙花叔醇、苯乙醇和苯甲醇5种香气物质的含量均为10个茶样品中最高。

2.2不同产地群体种绿茶香气物质组成及特征

不同产地群体种绿茶各类香气物质的含量情况见表3，从表3可以看出，3个产地群体种绿茶的香气物质都是醇类含量最高，含量范围38.6%~48.7%，平均值43.2%；其次是酯类，含量范围17.5%~25.4%，平均值21.2%；醛类和烯类含量范围分别为11.7%~15.4%和9.1%~16.3%，平均值分别为14.1%和11.6%；还有少量酮类、杂环类化合物和碳氢化合物。遂川县群体种绿茶的醇类、酯类、烯类和醛类的平均含量分别为38.6%、20.8%、16.3%、15.4%，浮梁县群体种绿茶的醇类、酯类、醛类和烯类的平均含量分别为48.7%、17.4%、15.1%、9.5%，婺源县群体种绿茶的醇类、酯类、醛类和烯类的平均含量分别为42.3%、25.4%、11.7%、9.1%。3个产地群体种绿茶各类香气物质的含量高低顺序，醇类为浮梁>婺源>遂川，酯类为婺源>遂川>浮梁，醛类和烯类为遂川>浮梁>婺源。

2.3群体种与引进良种主要香气物质组成比较

相同种植条件下当地群体种与引进良种绿茶香气组分见表4和表5。

表1　10个绿茶样品主要香气成分

表2　10个绿茶样品各类香气物质的总含量

表3　不同产地群体种绿茶各类香气物质含量

表4　群体种与良种各类香气物质含量情况

表5　群体种与良种主要香气成分含量情况

从表4可以看出，相同种植条件下，群体种和引进良种绿茶比较，群体种香气物质以醇类为主，含量范围36.8%~41.8%，平均含量39.0%；而引进良种香气物质主要是酯类，含量范围50.3%~58.6%，平均含量53.3%。群体种酯类含量范围20.6%~28.8%，平均含量24.3%；引进良种醇类含量范围22.4%~25.4%，平均含量24.2%。群体种醛类和烯类平均含量分别为15. 3%和11.6%；引进良种醛类和烯类含量较少，平均含量分别为8.5%和6.9%。综合比较，群体种醇类、醛类和烯类物质含量分别较引进良种高37.9%、44.4%、40.5%，引进良种酯类物质含量较群体种高119.3%。

从表5可以看出，群体种与引进良种香气成分差异最大的是癸酸乙酯，群体种癸酸乙酯含量范围4.8%~6.5%，平均含量5.8%，引进良种癸酸乙酯含量范围38.2%~45.1%，平均含量42.4%，引进良种癸酸乙酯单个物质含量较群体种高631.0%。而芳樟醇、橙花醇、苯乙醇、苯甲醇等高含量成分的含量均是群体种较良种高，其中芳樟醇及其氧化物群体种平均含量15.8%，引进良种9.1%，引进良种含量较群体种低42.4%；橙花醇群体种平均含量10.3%，引进良种6.1%，引进良种含量较群体种低40.8%；苯乙醇、苯甲醇、δ-杜松烯、壬醛、已酸-顺-3-已烯酯等香气物质含量引进良种较群体种分别低27.3%、35.8%、54.0%、64.7%、38.7%。

3讨论

从3个产地的群体种绿茶中鉴定出33种主要香气组分，从引种的迎霜、槠叶齐和龙井43采制绿茶样中鉴定出32种香气组分，未鉴定出反-2-已烯已酸酯。鉴定出的香气组分主要是醇类、酯类、醛类、烯类、酮类、烷烃类和杂环类，7类化合物含量范围分别为13.2%~43.3%、14.2%~58.6%、6.8%~20.0%、2.8%~18.8%、1.3%~2.4%、1.0%~5.0%、1.3%~2.9%，样品之间各类香气物质的含量差异较大。

群体种与引进良种比较，差异最大的香气组分是酯类化合物，引进良种较群体种高119.3%；其次是醇类、烯类和醛类化合物，引进良种较群体种低34.6%~50%。单个香气组分差异最大的是癸酸乙酯，引进良种较群体种高631%，芳樟醇及其氧化物和橙花醇，引进良种含量较群体种分别低42.4%和40.8%，苯乙醇、苯甲醇、δ-杜松烯、壬醛、已酸-顺-3-已烯酯低27.3%~64.7%。

本研究虽然得出了有关江西绿茶香气物质含量特征的初步结果，但由于取样数量较少，分析结果还有待继续取样进行深入研究。

江西丘陵红壤茶园有机肥肥效研究

孙永明叶川*张昆熊文

(江西省红壤研究所331717)

随着化肥施用弊端的日趋显著以及建设有机茶园的发展趋势[1]，研究利用有机肥是当前茶园研究的热点之一。有机肥料一方面提供作物所需的各种无机矿质元素和有机质，这些营养元素矿化作用后将所含的养分源源不断地释放出来供茶树生长发育的需要，肥效缓长、肥力持久[2]；另一方面有机肥在腐殖化过程有利于在土壤中形成良好的土壤团粒结构，增强土壤保水、保肥、通气性能，提高土壤微生物和酶活性[3]。

江西地处全国绿茶金三角产区[4]，60%茶园分布在丘陵山地，茶园土壤以典型红壤为主，存在土壤结构差、酸化严重、养分贫瘠等问题[5]。近十年来，在江西省委、省政府一系列茶叶产业发展扶持政策指引下，茶产业进入了一个快速发展时期，呈现出规模不断扩大、质量稳步提高、区域优势逐渐凸显的良好态势，但是，茶园施肥与土壤改良仍旧是茶叶生产中最为薄弱的环节。据相关资料显示：江西茶园施用化肥的比重超过80%，化肥对茶叶产量的贡献率不足 40%[6]，并且长期使用化肥导致茶园土壤酸化加剧，茶园土壤pH 值小于4.0的占72%[7]。为此，研究科学有效利用有机肥对改善红壤结构，提高茶叶产量与品质，指导茶业栽培具有重要的实践意义。

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1供试茶园

试验茶园位于上饶县花厅镇洋塘村香涧白茶开发有限公司茶园基地，地理坐标为东经117°09'，北纬27°34'，海拔452 m。茶树品种为当地群体种，树龄5年。土壤类型为红壤，基本肥力状况详见表1。

表1　茶园基本肥力状况

1.1.2供试肥料

商品有机肥为江西良田上品实业有限公司生产“果满枝”生物有机肥，总养分N+P2O5+K2O≥6%, N含量3.4%，P2O5含量2.0%，K2O含量2.2%，有机质≥80%。当地惯用有机肥为枯饼，养分含量有机质70.3%，N含量2.1%，P2O5含量1.0%，尿素(含N46%)，过磷酸钙(含P2O512%)，硫酸钾(含K2O50%)。

资助项目：江西省现代农业产业体系(JXARS-02)。

1.2试验设置

试验设置3个处理：处理1(CK)为施复合肥150kg/667m2；处理2为施枯饼300kg/667m2；处理3

为施商品有机肥300kg/667m2。

为保证各处理肥料总量水平一致，分别以尿素(含N46%)、过磷酸钙(含P2O512%)、硫酸钾(含K2O50%)进行补充，具体施肥量详见表2。每个处理设3次重复，随机区组排列，小区面积40m2(5m×8m)。于2014年11月下旬在茶行间开沟施入，深度25cm。

表2　各试验处理施肥量

1.3测定指标及方法

(1)茶树生长性状：2015年春茶期间调查各处理的发芽密度，每个小区随机套取0.09m2(0.3m×0.3m)范围，观察并记录新梢的个数，最后取平均值。百芽重：各处理区内随机取样 100 个1芽1叶新梢，称重，三次以上的平均值即为该新梢的百芽重。产量：各小区每次采摘后单独称重，最后各批次重量相加即为各小区的总产量。

(2)茶叶生化成分：采摘试验处理1芽1叶初展制作烘青样，进行常规四项生化成分检测。茶多酚总量测定：参照 GB8313-87 酒石酸铁比色法；咖啡碱含量测定：高效液相色谱法；水浸出物总量测定：参照 GB8305-87 测定方法；游离氨基酸总量测定：参照 GB8314-87 茚三酮比色法。

(3)土壤样品：分别于试验前(2014年11月20日)和试验后(2015年9月18日)采集土壤样品，测定土壤容重及养分含量。样品采集按“S”形采集5个0~40cm土层土样，均匀混合，按四分法保留500g为一份土壤农化样。按照鲍士旦主编《土壤农化分析(第三版)》的方法测定。

2结果与分析

2.1不同施肥处理对茶树发芽密度与产量的影响

结果显示(表3)：与施复合肥(CK)相比，施商品有机肥处理芽头密度增加2.93%，百芽重增重幅度1.38%~3.80%，产量增产8.85%。但施枯饼处理芽头密度反而下降7.19%，产量下降4.46%。方差分析结果表明，与施复合肥(CK)相比，除施商品有机肥处理产量显著外(P<0.05)，其它处理芽头密度、百芽重均不显著(P>0.05)。

表3　各处理芽头密度、百芽重和产量统计

2.2不同施肥处理对茶叶生化成分的影响

茶叶生化成分检测结果表明(表4)，不同处理间的茶叶水浸出物含量差异较小，施枯饼和施商品有机肥处理水浸出物含量与施复合肥(CK)相比，略有增加，说明施有机肥对茶叶内含物质的总量积累有促进作用。各处理间茶多酚含量差异表现不明显，施枯饼和施商品有机肥处理茶多酚含量高于施复合肥(CK)处理0.62~1.01个百分点，说明施用有机肥对茶叶茶多酚的形成也有促进作用，从而提高茶叶的浓度和耐冲泡性。氨基酸含量是茶叶内在品质的关键指标，从分析结果看，施枯饼和施商品有机肥处理茶叶氨基酸含量显著高于施复合肥(CK)处理，其中处理3最为明显，氨基酸含量增幅48%。各个处理咖啡碱含量无明显差异。

表4　各处理茶叶生化成分含量统计

2.3不同施肥处理对土壤理化性状的影响

2.3.1容重

结果显示(图1)，试验前各处理土壤容重无明显差异，基本维持在1.34g/cm3左右，试验后除施化肥处理(CK)土壤容重无明显变化外，施商品有机肥和施枯饼处理土壤容重显著降低，降低幅度分别为14.28%、14.59%。说明有机肥对改良红壤土壤结构起到显著效果。

图1　试验前后各处理土壤容重变化

2.3.2土壤养分含量

结果显示(表4)，与施化肥处理(CK)相比，施商品有机肥处理和施枯饼处理土壤养分含量均有不同程度提高，其中茶园土壤的pH值提高幅度为6.67%~8.27%，有机质提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

方差分析结果表明：施用有机肥可显著(P<0.05)提高茶园土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量, 而对土壤pH值、全磷、全钾影响差异不显著(P>0.05)。说明施用有机肥可以有效地培肥土壤。

表4　不同施肥处理对茶园土壤肥力的影响

3结论与讨论

3.1施用有机肥有利于提高茶叶产量和品质

施肥是提高茶叶产量与品质的重要措施[8]。大量的生产实践证明：常施化肥、不施或少施有机肥的茶园采制的茶叶香气低、滋味淡薄[9]，而茶园增施有机肥可以促进茶树生长，改善鲜叶品质[10]。试验研究得出：在丘陵红壤茶园施用有机肥与施化肥相比芽头密度增加2.93%，增产8.85%，茶叶氨基酸含量增幅48%。

3.2施用有机肥有利于改善土壤结构

有机肥含有农作物所需要的各种营养元素和丰富的有机质，施入土壤后，不仅增加许多有机胶体，同时借助微生物的作用把许多有机物也分解转化成有机胶体，可大大增加土壤吸附表面，并且产生许多胶粘物质，使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构，能有效地改善土壤的水、肥、气、热状况，使土壤变得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生长发育[11]。本试验研究得出：施商品有机肥和施枯饼处理1年后土壤容重显著降低，降低幅度分别为14.28%、14.59%。说明有机肥对改良红壤土壤结构起到显著效果。

3.3施用有机肥有利于培肥土壤

有机肥料不仅含有氮、磷、钾等养分，还含有钙、镁、硫和微量元素，茶园增施有机肥可提高土壤碳库的数量和质量，改善土壤腐殖质化程度并提高其活性[12]，从而提高肥料的养分利用率，达到更好的培肥效果。本研究得出：与施化肥处理(CK)相比，施商品有机肥处理和施枯饼处理土壤养分含量均有不同程度提高，其中茶园土壤的pH值提高幅度为6.67%~8.27%，有机质提高39.26%~49.23%，全N提高57.14%~77.78%，全P提高7.89%~10.52%，全K提高13.21%~22.01%，速效N提高52.51%~66.19%，速效P提高69.88%~73.96%，速效K提高24.50%~34.80%。

有机肥作为茶叶生产投入品越来越受到人们的追捧。然而，由于有机肥来源众多，有生活垃圾、禽畜粪便、沼渣、城市污泥等，在富含大量有益物质的同时势必携带重金属、病原菌等污染物，与推崇的“安全、卫生、保健”的有机茶叶生产模式相悖逆，加上不同有机肥的养分含量及分解释放速度存在差异。因此，在茶园有机肥施用上应严格控制污染源的传播，同时应加大符合茶树需肥规律精制有机肥的研究。

参考文献

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*通讯作者K2O含量1.8%。化肥为市场购买的普通型复合肥，总营养成分≥45%，N∶P2O5∶K2O 为15∶15∶15。

资助项目：江西省现代农业产业技术体系专项(JXARS-02) ;现代农业产业技术体系建设专项项目(CARS-23)；江西茶树种质资源遗传多样性鉴定与创新利用项目(20143ACF60006)。70eV；电离方式：EI；进样量：1μL；扫描范围：40~500amu；溶剂延滞时间(Solvent Delay)：3.00min；扫描方式：scan。