5类久安古树红茶的挥发性成分测定

杨 春，周 雪，郭 燕，胡伊然，周顺珍，郑文佳

（贵州省茶叶研究所，贵州贵阳550006）

5类久安古树红茶的挥发性成分测定

杨 春，周 雪，郭 燕，胡伊然，周顺珍，郑文佳＊

（贵州省茶叶研究所，贵州贵阳550006）

为深入了解九安古茶树资源香气特性并进一步开发其资源生产特色古茶树红茶产品，依据叶部形态的差异，将久安古茶树资源分为长叶类、大叶类、圆叶类、小叶类、紫叶类5类，统一制备红茶样，采用顶空固相微萃取－气质联用法（HS－SPME－GC－MS）测定5类久安古树红茶的挥发性成分。结果表明：5类久安古树红茶检测出83种挥发性物质，其中长叶类60种，大叶类36种，小叶类55种，圆叶类57种，紫叶类39种。共有香气成分21种，占总挥发性物质的56．48%（小叶类）～85．62%（紫叶类）。醇类、醛类和碳氢化合物是久安古树红茶中含量较丰富的挥发性物质类型，占总挥发性成分的90．99%（紫叶类）～97．58%（大叶类）。芳樟醇、香叶醇、顺式－氧化芳樟醇、反式－氧化芳樟醇、金合欢烯、己醛、壬醛、2－甲基丁醛、3－甲基丁醛和异丁醛是久安古树红茶中的主要挥发性物质，占总挥发性成分的48．47%（小叶类）～66．75%（大叶类），挥发性物质在茶叶中的差异性分布形成5类红茶各异的香气特征。

顶空固相微萃取－气质联用法；古茶树资源；红茶；挥发性物质

久安古茶树群落位于贵阳市花溪区，古茶树资源类型丰富，形态各异，具有丰富的科研价值和经济价值。目前，针对久安古茶树资源的研究还多处于资源调查阶段［1］，对久安古茶树茶叶产品的香气研究，还未见报道。红茶是六大茶类之一，其汤色红艳，滋味甜醇，具有花香、甜香、果香等中国红茶的香气特征［2］。贵州红茶产业近年来发展势头迅猛。据统计，2014年1—11月贵州红茶出口285万美元，同比增长303．1%。内销方面，遵义红红茶畅销全国。久安古茶树是珍稀古茶树资源，其特殊的历史文化背景使古茶树产品在市场上表现出更佳的竞争力，在此基础上，利用久安丰富的古茶树资源开发独具特色的古树红茶产品势在必行。

目前，未见有关久安古茶树红茶产品的香气研究报道。龚雪等［3］对古茶树资源的调查显示，依据茶树叶部叶形及叶色的差异，将久安古茶树资源大致分为紫芽资源、特大叶种资源、中叶种资源、小叶种资源，依据叶部长宽比将中叶种资源细分为长叶类和圆叶类。不同叶部形态茶树资源，其茶树遗传特性不同，使得茶叶中化学成分的种类、含量、配比具有一定差异性，不同茶树品种制成的茶叶产品香气类型不同，这就形成了茶叶香气的千差万别［4］。顶空固相微萃取（headspace solid－phase micro－extraction，HS－SPME）是集采样，萃取，浓缩和进样于一体的无溶剂样品微萃取新技术，具有处理时间短、不使用有机溶剂、真实反映样品中挥发性成分及组成等优点［5－7］。为找出不同叶部特征茶树鲜叶所制红茶在挥发性香气物质上的差异，试验将久安古茶树资源分为长叶类、大叶类、圆叶类、小叶类、紫叶类5类，手工统一制备红茶样。采用顶空固相微萃取法对5类久安古树红茶挥发性成分进行提取，气－质联用仪定性检测，面积归一化法定量分析，以期为深入了解九安古茶树资源香气特性及进一步开发九安古茶树资源生产特色古茶树红茶产品提供科学依据及理论参考。

1材料与方法

1．1材料及仪器

长叶类、大叶类、圆叶类、小叶类、紫叶类茶叶样品鲜叶：采自贵州省贵茶公司久安古茶树资源圃，采摘时间为2014年9月，采摘标准为一芽2叶初展，工艺步骤：鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥。

仪器：Agilent 5975C／6890GC／MS气相色谱—质谱联用仪（美国安捷伦公司）；手动固相微萃取装置（美国Supelco公司）；萃取纤维头：2cm－50／30μm DVB／CAR／PDM（StableFlex）

1．2香气物质的吸附与解吸

精确称取5g茶叶样品置于25mL固相微萃取仪采样瓶中，在65℃左右加热板上加热，萃取吸附30min，上GC－MS进行分析［8］。

1．3GC－MS分析条件

色谱柱为Zebron ZB－5MSI 5%Phenyl－95% DiMethylpolysiloxane（30m×0．25mm×0．25μm）弹性石英毛细管柱，柱温40℃（保留1min），以4℃／min升温至220℃，气化室温度250℃；载气为高纯He（99．999%），柱前压7．62psi，载气流量1．0mL／min；不分流进样，延迟时间，1min；离子源为EI源，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，电子能70eV，发射电流34．6μA，倍增器电压1 264V，接口温度280℃，质量范围20～450amu。

1．4香气组分的定性定量分析

根据总离子流图中各色谱峰的质谱信息，质谱计算机数据系统检索及核对Nist2005和Wiley275标准质谱图，确定各色谱峰对应的物质结构［9］。按面积归一化法计算各组分含量即各色谱峰的峰面积与总峰面积之比为各香气组分的相对含量［10］。

2结果与分析

2．1 5类古树红茶的香气成分

茶叶芳香物质实际上是由性质不同，含量差异悬殊的众多物质组成的混合物，据研究，红茶中一般存在400余种香气物质，但主要成分仅为数十种［11］。5类久安古树红茶共萃取检测出83种不同的挥发性化合物，21种挥发性物质在5类古树红茶中均被检测到（表1），分别是丙醛、二甲基硫醚、异丁醛、3－甲基丁醛、2－甲基丁醛、戊醛、2－乙基呋喃、己醛、顺－3－己烯醇、苯乙烯、庚醛、6－甲基－5－庚烯－2－酮、2－乙基己醇、2－戊基呋喃、辛醛、反式－氧化芳樟醇、顺式－氧化芳樟醇、芳樟醇、环氧芳樟醇、十二烷和十三烷。21种共有香气物质占全部香气物质总量的56．475%～85．619%，表明不同类型鲜叶原料制作的古树红茶在香气物质种类及百分含量上存在一定的差异。

根据表1中的数据显示，长叶古树红茶中共检测出60种99．454%的挥发性成分，其中百分含量较高的挥发性物质有芳樟醇（14．381%）、香叶醇（12．802%）、顺式－氧化芳樟醇（9．725%）、反式－氧化芳樟醇（6．765%）、十二烷（4．504%）、金合欢烯（4．310%）、己醛（4．055%）、壬醛（2．990%）等；大叶古树红茶中共检测出36种99．822%的挥发性成分，其中百分含量较高的挥发性物质有顺式－氧化芳樟醇（18．239%）、芳樟醇（11．384%）、己醛（10．619%）、反式－氧化芳樟醇（9．366%）、金合欢烯（6．593%）、十三烷（4．735%）等；小叶古树红茶中共检测出55种99．999%的挥发性成分，其中百分含量较高的挥发性物质有顺式－氧化芳樟醇（8．283%）、香叶醇（8．146%）、己醛（7．149%）、芳樟醇（6．876%）、壬醛（6．644%）、反式－氧化芳樟醇（6．097%）等；圆叶古树红茶中共检测出57种97．595%的挥发性成分，其中百分含量较高的挥发性物质有己醛（18．870%）、顺式－氧化芳樟醇（8．601%）、芳樟醇（7．576%）、壬醛（6．531%）、反式－氧化芳樟醇（6．212%）、十三烷（3．101%）等；紫叶古树红茶中共检测出39种99．864%的挥发性成分，其中百分含量较高的挥发性物质有己醛（37．522%）、2－甲基丁醛（9．793%）、3－甲基丁醛（8．277%）、戊醛（4．931%）、异丁醛（4．604%）、二甲基硫醚（3．639%）等。

2．2 5类古树红茶香气组分的类别

按有机化学分类方法，茶叶的香气成分主要可分为醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、酚类、碳氢类、含氮化合物、含硫化合物、杂氧化合物等［11］。根据各种化合物的官能团的不同进行分类，并计算出相对含量。由表2可知，古树红茶中存在较多种类和较

大含量的醇类、碳氢化合物和醛类，3类化合物含量占香气总量的90．978%～97．577%，是久安古树红茶中的主要香气物质。碳氢化合物在古树红茶中的检出数量是29种，占比达3．150%～25．097%，其中大多数是饱和烃，饱和烃一般香气微弱或几乎没有香气，对茶香无多大贡献，所以在香气分析时，常常将其略去［12－13］，而碳氢化合物中的另一类不饱和烃类为萜烯烃类物质，主要指分子式为异戊二烯的整数倍的烯烃类化合物，是一类广泛存在于植物体内的天然来源碳氢化合物，具有一定的香气，对茶香形成作用较大［14］。

表1 5类古树红茶中的香气物质及百分含量Table 1 Percentage comparison of aroma ingredients in five kinds of black tea

续表1

根据和醇基相结合的主健或母核不同，醇类芳香物质可分为脂肪族醇、芳香族醇和萜烯醇类。脂肪族醇类，沸点低，易挥发，在香味特征表现为青香，最终形成茶叶的清香［11］。久安古树红茶中脂肪族醇类物质含量差异较大，紫叶古树红茶中脂肪醇类物质百分含量最高，达8．497%；最低为大叶类古树红茶，仅为1．395%。反式－氧化芳樟醇、顺式－氧化芳樟醇、芳樟醇、脱氢芳樟醇、环氧芳樟醇、香叶醇、α－雪松醇、苯乙醇属于芳香族醇和萜烯醇类物质，普遍具花香或果实香，对于红茶花香、甜香的形成有重要作用。苯乙醇和香叶醇均具花香、甜香，是祁门红茶祁门香的重要香气物质，且香叶醇是影响祁门红茶香气的主要因素，祁门红茶的香气特征很大程度由香叶醇的含量所决定［15－16］，久安古树红茶中芳香族醇和萜烯醇类物质含量在48．98%（长叶类）～6．466%（紫叶类）。

表2 5类古树红茶中各类香气组分的百分含量Table 2 Percentage composition of all categories of aroma ingredients in five types of black tea%

醛类与形成茶叶特殊香气风格有密切关系，同样根据醛基相结合的主健或母核不同，醛类物质可分为脂肪族醛、芳香族醛和萜烯醛类。脂肪醛类物质根据碳链的长短可分为低级脂肪醛和高级脂肪醛，C7及以下的低级脂肪醛类物质的呈香特征为青草气息，新鲜的绿叶香味，是红茶清香气息的重要原因［17］。5类古树红茶中低级脂肪醛类物质含量差异较大，紫叶古树红茶中的含量最高，达72．574%；最低为长叶古树红茶，仅为15．133%。芳香族醛类和C8－C12的高级饱和脂肪醛具有良好的香气，有利于形成茶叶芳香气息。久安古树红茶中芳香族醛类和高级脂肪醛的百分含量在15．163%（圆叶类）～0．291%（紫叶类）。

古树红茶中萜烯烃类物质虽含量不高但种类丰富，在热力作用下与萜醇、萜醛、萜酮等物质相互反应［18］，有利于形成不同类型古树红茶独特的香气类型。5类古树红茶中萜烯烃类化合物含量差异较大，在8．370%（大叶类）～0．031%（紫叶类）。

久安古树红茶中含有一种含硫香气物质，即二甲基硫醚，紫叶类古树红茶中含硫化合物为5类古树红茶中最高，为3．639%。在食用香料中，含硫香料占有非常重要的地位。由于含硫香料香气阈值低、特征性强，用量小，可广泛用于产品香气调配［19］，二甲基硫醚极度稀释时具清香，可参与茶叶清香的构成［20］。

久安古树红茶中共检测到4种呋喃类杂氧化合物，其中2，5－二氢呋喃在紫叶红茶中含量较为突出（3．612%），这类简单杂环类物质在参与化合物合成时易于生成具芳香性的碳环［21］，其对茶叶香气的贡献有待进一步研究。通过对5种类型古树红茶主要香气物质类型及百分含量的分析发现，不同叶型茶树原料同一工艺制作的红茶，在香气物质种类及百分含量上存在较大差异，除去含量较高但对茶叶香气影响较小的烷烃类化合物，5类古树红茶中百分含量较高的香气物质种类有所不同，长叶类古树红茶为萜烯醇47．067%，低级脂肪醛15．113%，萜烯烃5．764%，高级脂肪醛5．505%；大叶类古树红茶中为萜烯醇43．764%，低级脂肪醛26．076%，萜烯烃8．370%；小叶类古树红茶中为萜烯醇35．915%，低级脂肪醛16．094%，高级脂肪醛10．795%；圆叶类古树红茶中为低级脂肪醛31．030%，萜烯醇23．911%，高级脂肪醛12．188%，脂肪醇7．245%；紫叶类古树红茶中为低级脂肪醛72．574%，脂肪醇（8．497%）。

3结论

1）5类久安古树红茶共检出挥发性物质83种，香气成分丰富，共有香气物质21种，长叶古树红茶检测到60种香气物质，大叶古树红茶36种，小叶55种，圆叶57种，紫叶39种。说明，叶色、叶形不同的久安古茶树资源其内含香气物质亦存在差异，不同类型茶树资源，香气特性不同；芳樟醇、香叶醇、顺式－氧化芳樟醇、反式－氧化芳樟醇、金合欢烯、己醛、壬醛、2－甲基丁醛、3－甲基丁醛和异丁醛为久安古树红茶中的主要芳香物质。

2）久安古树资源类型多样，5类古树红茶中香气物质组分及含量也表现出一定差异，不同的香气化合物对茶叶香味的感官有着不同的影响。长叶类古树红茶和小叶古树红茶的香气物质组成特点是萜烯醇类物质为主要成分，香气特点为芳樟醇及其氧化物的花香、果香，香叶醇、苯乙醇的甜香；大叶类古树红茶和圆叶类古树红茶的香气物质组成特点为萜烯醇类和低级脂肪醛类物质占主要，其香气特点为芳樟醇及其氧化物的花香、果香，己醛的青香；紫叶类古树红茶中为低级脂肪醛占绝对优势，其香气特点为己醛、2－甲基丁醛和3－甲基丁醛的青香。

3）前期研究发现，紫叶资源是久安古茶树群落中数量较多的一类，本研究中紫叶类古树红茶表现较其他资源差异很大，利用紫色芽叶茶树资源开发特异茶树产品，是下一步加大久安古茶树资源开发的重点。

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（责任编辑：孙小岚）

Volatile Components of Five Types of Black Tea from Ancient Tea Plant Resources in Jiuan

YANG Chun，ZHOU Xue，GUO Yan，HU Yiran，ZHOU Shunzhen，ZHENG Wenjia＊
（Guizhou Tea Research Institute，Guiyang，Guizhou550006，China）

To deeply explore the aroma characteristics of Jiuan ancient tea plant resources and further develop the resources，so as to produce featured black tea production from ancient tea plant resources，according to the different leaf color and leaf shape the ancient tea plant resources in Jiuan were divided into five types such as long leafy，large leafy，round leafy，small leafy and purple leafy．The new shoots of five types ancient tea plant resources were used to make black tea．The volatile aroma components in black tea were extracted by headspace solid－phase micro－extraction（HS－SPME）and analyzed by gas chromatography－mass spectrometry（GC－MS）．Results：There were a total of 83different kinds of volatile aroma ingredients，60kinds of aromatic substance were detected in the long leafy black tea，36kinds of aroma substance were detected in the large leafy black tea，57kinds of aromatic matters in the round leafy black tea，55kinds of aromatic matters in the small leafy black tea，39kinds of aromatic substance were detected in the purple leafy black tea．21of them were identical and accounted for 56．48%～85．62%．Alcohols，aldehydes and hydrocarbons were the main types of volatile substances，accounting for 90．99%～97．58%．Linalool，geraniol，cis－Linalool oxide，trans－Linalool oxide，farnesene，hexanal，nonanal，2－Methylbutanal，3－Methylbutanal and isobutyraldehyde were the main volatile aroma components of black tea from ancient tea plant resources in Jiuan，which accounted for 48．47%～66．75%．The differential distribution of volatile substances in tea leaves formed the aroma features of the five types of black tea．

HS－SPME－GC－MS；ancient tea plant resources；black tea；volatile components

Q538；S571

A

1001－3601（2016）02－0064－0056－05

2015－06－03；2015－12－30修回

贵阳市科技计划项目“花溪久安古茶树特异性茶产品研究”［筑科合同（2012102）3－24］；贵阳市与贵州省农业科学院农业科技合作项目“久安古茶树资源研究与珠形茶研发”［院地农科合字（2014）7］；贵州省省长资金项目“卷曲形茶机械化做形提毫技术创新”［黔省专合字（2012）29］；湄潭县特色优势支柱产业发展科技合作专项项目“湄潭茶产业可持续发展研究”［湄科合字（2012）08］；贵州省科学技术基金项目“花香型绿茶加工中β－葡萄糖苷酶活性及香气成分动态变化研究”［黔科合J字（2013）2156］；贵阳市与贵州省农业科学院农业科技合作项目“两湖水源保护区生态有机茶园建园技术研究及示范”［院地农科合字（2014）8］

杨 春（1988－），女，助理研究员，硕士，从事茶树资源育种研究。E－mail：610681998＠qq．com

＊通讯作者：郑文佳（1969－），男，研究员，从事茶学研究。E－mail：wenjia＿zheng＠126．com