谢 勋,杨鸿波,谭 红,何锦林,李贵洪
(1贵州大学,贵州 贵阳 550001;2贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳 550001)
SPME
—GC / MS联用技术对梵净山翠峰茶香气成分分析
谢勋1,2,杨鸿波2,谭红2,何锦林2,李贵洪1,2
(1贵州大学,贵州贵阳550001;2贵州省分析测试研究院,贵州贵阳550001)
摘要:茶香气是茶品质的重要组成部分,研究茶叶香气对提升茶叶品质具有重大意义。本实验采用固相微萃取法提取梵净山翠峰茶香气,经GC / MS分析,共鉴定出25中挥发性成分,其中梵净山翠峰呈香的主要成分有芳樟醇(2.43 %),壬醛(3.1 %),葵酸甲酯(3.02 %),顺式—茉莉酮(2.82 %),反式—β—法尼烯(4.63 %),月桂酸甲酯(10.43 %)。
关键词:固相微萃取;气相色谱—质谱;香气;梵净山翠峰茶
0引言
茶香气是茶品质的重要组成部分。茶叶的产地、等级、品种等不同,所得到的香气在成分物质种类[1],以及成分物质的含量都不同。每种茶叶之所以有独特的香气,就是源于其中的香气物质种类,以及每种香气物质所占配比的差异的综合体现。茶叶香气物质在茶叶中含量很低,只占茶叶绝对含量的0.01 %~0.05 %[2],却在茶叶感官评审标准中,决定着茶叶的品质。因占评审品质分数的25 %~35 %,所以现代分析技术用于研究茶叶香气,提升茶叶品质具有重大意义。
梵净山地处贵州省印江,是“人与生物圈保留地网”之一,良好的生态,优质的土壤,适宜的气候使得茶树生长条件得天独厚。梵净山翠峰茶叶色翠绿、条索扁平、形态似矛、芽形秀丽、叶底色嫩绿,香气青嫩,口感鲜醇,质量优良。为了保护梵净山翠峰茶的品牌,用现代分析技术进行香气成分分析十分必要。
源于固相萃取的固相微萃SPME[3](Solid Phase Microextraction),于二十几年前被Suplco首次应用,因为其作为前处理技术,集采样、萃取、浓缩和进样一体,具有对环境无污染、操作简单、无需溶剂、样品无损、灵敏等优点[4],广泛应用于环境、药物、食品[5]等分析。且富集的样品可以直接与气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用(GC—MS)[6]、高效液相色谱(HPLC)、高效液相色谱—质谱(HPLC—MS)结合分析,因此,此前因香气成分复杂不易检测成为现实[7]。
本实验选用的实验样品为贵州省印江县梵净山翠峰茶,挥发性香气物质用二甲基硅氧烷吸附,用气质联用对香气进行分离且定性与定量。
1材料与方法
1.1实验材料
供试样为梵净山翠峰茶一级品(产自贵州省印江县某厂),冷藏保存于冰箱中待用。
1.2实验仪器
气质联用仪器为美国安捷伦公司生产(气相型号6890B,质谱型号5977);香气吸附装置为美国Supelco公司生产,手柄(型号SAAB—57330U)和萃取头材料为聚二甲基硅氧烷(100 μm)(型号SAAB—57300U);250 ml锥形瓶自制的顶空瓶;水浴锅;电子天平。
1.3实验方法
用电子天平准确称取5.000 0 g(精确到0.000 1 g)茶叶,然后放入250 ml锥形瓶自制的顶空瓶中,加入已备好的100 ℃沸水15 ml,盖好瓶塞,放入水浴锅中,水浴锅恒温60 ℃,先平衡5 min,使香气达到气液平衡,然后将SPME手柄穿过自制顶空瓶上端玻璃塞,推出纤维头,吸附1 h取出[8]。
1.4GC—MS分析条件
GC条件:程序升温条件,首先60 ℃平衡1 min,然后从60 ℃以3 ℃ / min 升温至180 ℃(不保持),最后从180 ℃以10 ℃ / min 升温至250 ℃平衡10 min ,后运行时间为3 min;进样口温度250 ℃;气质接口辅助温度为280 ℃;色谱柱为HP—5MS毛细管柱(30 m×0.25 μm ×0.25 mm);色谱柱载气流量1.0 ml / min;载气为高纯He气(纯度99.999 %);不分流进样[9]。 MS条件:离子源温度230 ℃,四级杆150 ℃,电离方式EI,EMV相对电压847V,扫描质量范围40~350Amu;进样方式为手动进样,首先直接将SPME 手柄插入气相色谱仪进样口,然后推出里面的吸附柱,于250 ℃进样口中脱附3.5 min[10]。
1.5定性与定量
全扫得到的质谱图利用Mass Hunter 自带的NIST14.L 谱库进行人工比对和图库检索。物质定性主要是获得的物质保留时间、断键后产生的特征离子和碎片离子、物质同位素等与标准图库比对和人工分析;使用系统的化学积分器对有关基峰、半峰高等进行积分,然后得出各个挥发性物质占峰面积与所有挥发性物质所占峰面积的比值表示该挥发性物质的百分比相对含量[11]。
1.6结果与分析
由图1和表1可知,从梵净山翠峰茶中鉴别出挥发性物质共有27个,其中所鉴定出来的化合物25个,主要挥发性成分有1,3,5—环庚三烯(6.45 %),芳樟醇(2.43 %),壬醛(3.1 %),葵酸甲酯(3.02 %),2—Chloro—4—(4—methoxyphenyl)—6—(4—nitrophenyl)pyrimidine(10.85 %),顺式-茉莉酮(2.82 %),反式—β—法尼烯(4.63 %),3—Chloropropane—1,2 —diol,bis(tert—butyldimethylsilyl)ether(3.74 %),月桂酸甲酯(10.43 %),咖啡因(40.73 %)。其中咖啡因、2—Chloro—4—(4— methoxyphenyl)—6—(4—nitrophenyl)pyrimidine(10.85 %)、1,3,5—环庚三烯、3— Chloropropane—1,2—diol,bis(tert— butyldimethylsilyl)ether虽占挥发物质百分比含量很多,但是是无气味的,对气味没有贡献。芳樟醇是一种香料,目前是世界用的最多的,拥有较强的木青气味,具有玫瑰木气息;壬醛和芳樟醇类似具有玫瑰香;葵酸甲酯具有玫瑰,柑橘香;顺式-茉莉酮具有茉莉花香;反式-β-法尼烯清香、花香;月桂酸甲酯是具有类似酒香及花香类的香味物质。在梵净山绿茶中还含有其他的脂肪醇类,脂肪醛类,脂肪酮类等,虽说含量每种物质含量很少,但对香味也有一定贡献[12]。
2结论
梵净山绿茶一级品中主要的香味赋香物质为芳樟醇(2.43 %),壬醛(3.1 %),葵酸甲酯(3.02 %),顺式-茉莉酮(2.82 %),反式-β-法尼烯(4.63 %),月桂酸甲酯(10.43 %),加上少量的脂肪醇类,脂肪醛类,脂肪酮类等,构成了梵净山翠峰茶的特征香气。
图1 总离子流
序号保留时间/min主成分CAS号相对百分含量/%11.940乙醛(Acetaldehyde)0000750700.5822.204乙酸(Aceticacid)0000641970.1333.5691,3,5环庚三烯(1,3,5,-cycloheptatriene)0001088836.45414.168芳樟醇(Linalool)0000787062.43514.323壬醛(Nonanal)0001241963.10618.264水杨酸甲酯(Methylsalicy-late)0001193680.68719.498Butanoicacid,2ethyl,1,2,3propanetriylester0565545420.94824.090癸酸甲酯(Decanoicacid,methylester)000110-4293.02924.4592Chloro4(4methoxyphenyl)6(4nitrophenyl)pyrimi-dine06367376710.851026.507己酸叶醇脂(Hexanoicacid,3hexenylester,(Z)-0315011180.391127.166顺式茉莉酮(cisJasmone)0004881082.821228.3072Amino2oxoaceticacid,N-[3,4dimethylphenyl],eth-yleste0244511700.301329.431香叶基丙酮(5,9Undecadien2one,6,10dimethyl,(E)-0037967010.411429.621反式β法尼烯((E).beta.-Famesene)0187948484.631530.738β紫罗兰酮(trans.beta.-Ionone)0000797761.011631.617α法尼烯(1,3,6,10-Dodecatetraene,3,7,11-trimethyl,(Z,E)-0265601450.751731.5803Chloropropane1,2diol,bis(tertbutyldimethylsilyl)e-ther0004173113.741832.342月桂酸甲酯(Dodecanoicacid,methylester)00011182010.431935.192对叔丁基苯酚Phenol,p-tertbutyl0000985440.742038.0253,4Dihydroxyphenylglycol,4TMSderivative0561146260.86
续表
序号保留时间/min主成分CAS号相对百分含量/%2139.817十四烷酸甲酯(Methyltet-radecanoate)0001241070.692243.976咖啡因(Caffeine)00005808240.732346.199棕榈酸甲酯(Hexadecanoicacid,methylester)0001123900.682449.1617,10,13十六烷三烯酸甲酯(7,10,13Hexadecatrienoicacid,methylester)0565543040.382549.7133氯3甲基己烷(Hexane,1-chloro5methyl-0332405610.33
参考文献【REFERENCES】
[1]张新亭,王梦馨,韩宝瑜.3个不同地域龙井茶香气组成异同的解析[J].茶叶科学,2014,34(4):344—354.
ZHANG X T,WANG M X,HAN B Y.Analysis on similarities and differences of aromaticcomposition in longjing teas from three producing regions[J].Journal of Tea Science,2014,34(4):344—354.
[2]宛晓春.茶叶生物化学:3版[M]. 北京:中国农业出版社,2003:39—9.
WAN X C.Biochemistry of tea:3edition[M]. China Agriculture Press,2003:39—49.
[3]龙立梅,宋沙沙,李柰,等.3种名优绿茶特征香气成分的比较及种类判别分析[J],食品科学,2015,36(2):114—119.
LONG L M,SONG S S,LI N,et al.Comparisons of characteristic aroma components and cultivar discriminant analysis of three varieties of famous green tea[J].Food Science,2015,36(2):114—119.
[4]Kraujalyte V,Leitner E,Venskutonis P R.Characterizati—on of aronia melanocarpa volatiles by headspace—solid—phase microextraction(HS—SPME),simultaneous distillation / extraction(SDE),and gas chromatography—olfactometry(GC—O)methods[J].Agric Food Chem,2013,61(20):4728—4736.
[5]刘欣,赵改名,田玮,等.肉桂添加量对卤鸡腿肉挥发性风味成分的影响[J].食品与发酵工业,2013,39(6):34—40.
LIU X,ZHAO G M,TIAN W,et al.Effects of cinnamon additions on volatile flavor compounds of stewed chicken[J].Food and Fermentation Industry,2013,39(6):34—40.
[6]Du LP,Wang C,Li JX,Xiao DG et al.Optimization of headspace solid—phase microextraction coupled with gas chromatography—mass spectrometry for detecting methoxyphenolic compounds in pu—erh tea[J].Agric Food Chem,2013,61(3):561—568.
[7]霍权恭,杨京,刘钟栋,等.信阳毛尖茶叶挥发性成分GC / MS分析[J]. 中国农学通报,2005,31(2):108—110.
HUO Q G,YANG J,LIU Z D,et al.Analysis of volatile components from Xinyang Maojian Tea by GC / MS[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2005,31(2):108—110.
[8]YONG Q X,CHAO W,et al.Characterization of aroma—active compounds of pu—er tea by headspace solid—phase microextraction(HS—SPME)and simultaneous distillation—extraction(SDE)coupled with GC—olfactometry and GC—MS[J].Food Analytical Methods,2015,1—11.
[9]吕海鹏,钟秋生,王力,等.普洱茶加工过程中香气成分的变化规律研究[J].茶叶科学,2009,29(2):95—101.
LU H P,ZHONG Q S,WANG L, et al.Study on the change of aroma constituents during Pu—erh tea process[J].Journal of Tea Science,2009,29(2):95—101.
[10]Yu H,Wang J.Discrimination of longJing green—tea grade by electronic nose[J].Sensors and Actuators B,2007,122(1):134—140.
[11]伯英,曲维柱,余季金,等.气质联机法测定崂山绿茶中香气成分(I)[J].青岛大学学报(自然科学版),2006,19(3),48—51.
Bo Y,Qu WZ,Yu J J,et al.Determination of aroma in laoshangreen tea by GC / MS(I)[J].Journal of Qingdao University(Natural Science Edition),2006,19(3),48—52.
[12]Shoji H,Hitoshi T,and Takane F.Evaluation of japanese green tea extract using GC / O with original aroma simultaneou—sly input to the sniffing port method(OASIS)[J].Food Science,2003(9)350—352.
投稿日期:2016-01-04;修回日期:2016-01-14
Analysis on aromatic components of mount Fanjing ‘CuiFeng’ tea using SPME—GC / MS
XIE Xun1,2,YANG Hongbo2,TAN Hong2, HE Jinlin2,LI Guihong1,2
(1GuizhouUniversity,Guiyang550001China;2GuizhouAcademyofanalysistest,Guiyang550001,China)
Abstract:Aroma is an important component in tea quality,and there is a big significance to improve the tea quality in researching the tea aroma.Main aromatic components are separated and identified using SPME from FanJingShan ‘CuiFeng’ Tea,analyzed by GC / MS,contained 29 components,and the main component of FanJingShan ‘CuiFeng’ Tea are Linalool(2.43 %),Nonana(3.1 %),Decanoic acid,methyl ester(3.02 %),cis—Jasmone(2.82 %),(E)—.beta.—Famesene(4.63 %)and Dodecanoic acid methyl ester(10.43 %).
Keywords:SPME;GC / MS;aroma;mount Fanjing ‘CuiFeng’ tea
中图分类号:TS 272
文献标识码:A
文章编号:1003—6563(2016)02—0070—04
*基金项目:国际合作项目:贵州茶叶品质高质化技术与信息化合作研究(2015DFA41280)。
作者简介:谢勋(1991-),男,四川广安人,硕士。研究方向:食品分析。