漳平水仙茶加工过程中香气前体含量的变化

谢运海，郑德勇，叶乃兴,3，金珊,3，曾璞玉



漳平水仙茶加工过程中香气前体含量的变化

谢运海1，郑德勇2,3*，叶乃兴1,3，金珊1,3，曾璞玉4

1. 福建农林大学园艺学院茶学福建省高等学校重点实验室，福建 福州 350002；2. 福建农林大学材料工程学院，福建 福州 350002；3. 福建农林大学茶叶科技与经济研究所，福建 福州 350002；4. 福建省漳平市璞玉茶业有限公司，福建 漳平 364400

采用沸乙醇法提取漳平水仙茶中糖苷类香气前体物质，再经双相酶解法释放香气物质，经标准质谱图库检索、标准样品质谱图对照和保留时间比较等方法，鉴定出漳平水仙茶中主要含有青叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇等6种糖苷类香气前体。实验测定了整个加工过程中12个工序的茶样的糖苷类香气前体含量，结果表明，漳平水仙茶春茶和秋茶各加工工序茶样含有相同种类的糖苷类香气前体，但各组分的含量存在差异，秋茶中糖苷类香气前体的含量明显较春茶的高；晾青叶中糖苷类香气前体含量较鲜叶有显著增加，摇青工序使糖苷类香气前体含量发生变化，说明摇青叶在做青过程中存在着糖苷合成与酶解的动态平衡。

漳平水仙茶；加工工艺；香气前体；提取；GC-MS

漳平水仙茶结合了闽北水仙与闽南铁观音的制法，并用一定规格的木模将茶叶压制成方形茶饼，是乌龙茶类中唯一的紧压茶。水仙茶饼外形呈方形，内质香气清高细长，兰花香明显，汤色橙黄或金黄清澈，滋味清醇爽口透花香[1-2]，其独特的风味令人印象深刻。近几年，福建漳平十分重视发展水仙茶产业，将水仙茶产业列入全市重点发展项目之一[3]，但由于其品质形成的机理尚不明确，主要凭借经验制茶，成品茶一次加工成形，无法拼配，常导致品质不稳定。糖苷类香气前体是构成茶叶香气品质的物质基础[4]，茶鲜叶在采摘、水分亏缺、叶片损伤或感菌等胁迫环境下，糖苷类物质容易酶解释放出苷元，形成不同茶类的特有香气，目前已从茶叶中鉴定出20多种糖苷类香气前体[5-9]，陆续确定了多种芳香物质的呈香成分及其与糖苷类香气前体的关系，从而对香气的形成和转化途径有了一定的了解。

研究表明，漳平水仙茶的品质形成，主要在于其特殊的做青工艺[10]。深入了解漳平水仙茶加工过程中糖苷类香气前体的动态变化，明确做青阶段对香气形成过程的影响[11]，对于阐明漳平水仙茶加工工艺的品质形成机制、改进加工工艺有重要意义，并为进一步利用这类潜在香气源、改善香气品质的研究提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 茶叶样品采集

样品采自福建省漳平市璞玉茶业有限公司，采摘春、秋两季漳平水仙茶鲜叶为试验材料，采摘标准为采中开面二三叶。采用漳平水仙茶标准工艺制作，加工过程中取鲜叶、晾青结束、每次摇青静置结束时（4个样品）、杀青后、揉捻后、烘焙阶段（每隔2 h取样，4个样品）共12个试样。用120℃进行热风固样，再以80℃将茶样烘至足干，冷却后真空包装，冷冻保存。

1.2 茶叶样品中糖苷类香气前体的提取与香气物质释放

称取磨碎的茶试样20.0 g，用200 mL乙醇分3次萃取样品（分别以50、50、100 mL乙醇于水浴锅中提取，保持乙醇微沸，萃取过程中不断用玻璃棒搅拌，每次萃取30 min），将3次萃取液合并于500 mL的圆底烧瓶中，萃取液再经旋转蒸发仪减压浓缩至干燥，然后加入20 mL 0.1 mol·L-1的柠檬酸盐缓冲液（pH6.0），充分震荡溶解30 min，将溶液倒入分液漏斗中。再加入20 mL无水乙醚萃取（震荡15 min，然后静置至其完全分层），以除去残存的游离态香气物质，取下层（即水层，为糖苷类香气前体物质）溶液于另一分液漏斗中，再加入20 mL无水乙醚于水层中，重复上述操作，萃取3次，最后所得的水层即为糖苷类香气前体物质。

在上述所得的糖苷类香气前体中加入10 g PVPP（不溶性聚乙烯吡咯烷酮），用玻璃棒充分搅拌至均匀，加入过量的粗酶（茶鲜叶丙酮粉，按文献[12]提供的方法制备），用玻璃棒充分混匀后，加入1 mL 100 mg·L-1癸酸乙酯作为内标，再加入10 mL乙醚作保护层，密封后在37℃水浴中酶解反应2 h，振荡萃取2 min，转移至150 mL带盖离心管中离心20 min，然后取出上层醚层，再用10 mL无水乙醚萃取1次，合并醚层，加入10 g无水硫酸钠脱水（过夜），氮气浓缩至1 mL，供GC/MS分析。

1.3 香气检测

GC-MS分析条件：气相色谱-质谱联用仪（7890A-5975C），DB-wax（30 m×250 μm×0.25 μm）毛细管色谱柱，进样口温度250℃，GC-MS接口温度280℃，载气（氦气，纯度＞99.999%）流速1 mL·min-1，自动进样，不分流。色谱柱程序升温：起始柱温100℃保持5 min，以4 ℃·min-1的速度升至230℃，保持12.5 min，再以25 ℃·min-1的速度升至250℃，并在250℃保持1 min后结束。EI离子源69.9 eV、温度230℃，四级杆温度150℃，扫描质量范围10~350 amu。香气物质通过总离子流图的保留时间和NIST11.L标准谱库检索定性，并与标准样的质谱图比较后确定。

1.4 香气成分的定量方法

以癸酸乙酯作内标，采用“内标标准曲线法”定量。分别取质量浓度为10.0 μg·mL-1的青叶醇、芳樟醇、苯乙醇、水杨酸甲酯、苯甲醇、香叶醇、癸酸乙酯（内标）重蒸乙醚溶液0.4、0.5、1.0、1.5、2.0 mL，并用重蒸乙醚定容于10 mL，取1 μL进行GC-MS分析。以标准物质与内标物的总离子流图峰面积比为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标作图，得到相对标准物质的内标标准曲线。分析时根据标准曲线计算出待测组分的浓度，再计算出待测组分在样品中的含量。

2 结果与分析

2.1 漳平水仙茶中糖苷类香气前体物质的定性

目前茶叶香气成分等微量挥发物质常利用GC-MS系统的标准谱库检索功能进行定性，可能存在错误。茶叶香气前体通过酶解释放出的成分十分复杂，即使采用高分离性能的色谱柱，各成分也常常不能达到基线分离，会导致保留时间定性和（或）标准谱库

检索定性的错误或定量误差；另外，茶叶香气成分可能存在多种同分异构体，也会造成实验质谱图难以分辨，不能与标准谱库进行有效比对，成分定性有时是错误的。为避免这样的问题，本文首先测定样品的GC-MS总离子流图，并收集茶叶香气各成分的质谱图，通过标准质谱图库自动检索功能初步确定茶叶香气中的主要成分（图1-A），再测定已知成分标准样品的GC-MS总离子流图和质谱图（图1-B），通过保留时间和质谱图比对，确切定性了茶叶香气前体通过酶解释放出来的成分。

由图1可知，漳平水仙茶提取的茶叶香气前体通过酶解释放出来的成分主要有青叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、香叶醇、苯甲醇和苯乙醇等6种物质，说明漳平水仙茶含有上述相应6种香气前体物质。

2.2 漳平水仙茶中主要糖苷类香气前体物质的定量

以往的研究者在进行茶叶香气成分分析时，多数直接利用GC-MS总离子流图，采用峰面积归一化法计算其相对质量分数。由于茶叶香气成分十分复杂，往往含有多类分子量、化合物结构和性质显著差异的物质，这种定量方法可能会出现较大误差，导致对茶叶品质形成机理和工艺调整的错误认识。本文在明确成分定性的基础上，采用已知标准样品和内标物质建立的“内标标准曲线法”定量，得到茶叶香气前体酶解释放成分的内标标准曲线方程（表1）。

2.3 漳平水仙茶加工过程中糖苷类香气前体含量的变化

糖苷类物质是茶树在生长发育过程中形成的次级代谢产物，张正竹等[13]选择褚叶种鲜叶为原料，研究了茶叶糖苷类香气前体在不同季节和绿茶加工过程中的消长规律。本文测定了漳平水仙茶（春茶）加工过程中各工序在制品香气前体含量的变化（表2）。

据文献报道，糖苷类香气前体的酶解可能会释放出不同的挥发性香气成分[14-17]，因此，糖苷类香气前体总量与茶叶的香气品质有密切的关系。由表2可见，鲜叶在萎凋结束时，茶叶中糖苷类香气前体大量合成，6种香气前体含量全部提高；摇青结束后（第4次），糖苷类香气前体总量低于萎凋结束时糖苷类香气前体总量，但个别组分如青叶醇前体含量有所提高；杀青后，糖苷类香气前体总量仍减少，只有芳樟醇前体含量有所增加；揉捻后，糖苷类香气前体总量高于杀青结束时的香气前体总量，只有芳樟醇前体的含量有减少；烘干结束后，除青叶醇前体外，各种糖苷类香气前体均降低，比鲜叶中的含量少；在整个加工过程中，香叶醇前体的含量最高，而茶鲜叶中未检测到青叶醇前体。

观察茶叶加工过程中鲜叶、萎凋叶和摇青叶中各糖苷香气前体组分的含量，鲜叶经萎凋后，明显增加的糖苷类香气前体有青叶醇、香叶醇、苯甲醇，而芳樟醇、水杨酸甲酯、苯乙醇等糖苷香气前体含量增加幅度较大。摇青开始后，青叶醇糖苷含量先增加，再减少，最后又升高；其余香气前体含量先减少再增加，但都低于萎凋叶的含量。

此外，芳樟醇、香叶醇香气前体含量在萎凋结束时最高，芳樟醇香气前体在烘焙2 h时含量最低，香叶醇香气前体在杀青结束时含量最低；苯甲醇香气前体在烘焙4 h时含量最高，而在杀青结束时香气前体含量最低；苯乙醇香气前体在揉捻时含量最高，在第2次摇青结束时含量最低。漳平水仙茶独特的香气特征为花香显，清幽似兰或有桂花香，馥郁持久，本研究表明，芳樟醇、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇等香气前体含量与漳平水仙茶香气品质呈正相关。

2.4 漳平水仙茶糖苷类香气前体含量的季节性变化

为进一步了解不同季节茶叶加工香气品质形成机理，实验测定了漳平水仙茶（秋茶）在加工过程中各工序在制品香气前体含量变化（表3）。由表3可见，漳平水仙茶在香气前体总量上，秋季含量较高而春季较低，这与漳平水仙茶“春水秋香”的季节性特点相符合，秋茶香气表现为清高细长、馥郁持久，这可能是由于春季雨水较多，不利于茶叶中香气前体的合成与积累。

加工工艺是形成漳平水仙茶品质差异的关键。测定结果表明，茶树鲜叶经萎凋后，糖苷类香气前体总量有明显上升，漳平水仙茶春茶提高了31.45%，而秋茶则提高了38.28%。摇青工序对糖苷类香气前体含量的影响较复杂，但不同季节的影响趋势是一致的，第1次摇青和第2次摇青后的茶叶中糖苷类香气前体含量和萎凋叶相比呈下降趋势，但是第3次摇青后含量又急剧上升。做青结束时，两季做青叶中糖苷类香气前体的总量较萎凋叶都有所降低。测定结果说明，在茶叶加工过程中糖苷类香气前体的合成和酶解反应存在某种动态平衡，适当的增加萎凋时间会提高糖苷总量，而通过调节摇青强度和时间可以改变糖苷类香气前体合成，从而提高香气前体的总量，释放更多的挥发性香气。

值得注意的是，香叶醇香气前体在春、秋两季鲜叶中的含量很高，而青叶醇前体则不能检出；与春季比较，秋茶中的芳樟醇、水杨酸甲酯、苯甲醇、苯乙醇等前体的含量提高，而香叶醇前体的含量有所降低。不同季节的茶鲜叶及加工过程中，糖苷类香气前体的苷元种类完全相同，但各组分的含量存在差异，这可能是造成不同季节茶鲜叶加工成的干茶香气品质差异的主要原因之一。春季干茶中糖苷类香气前体各组分的含量明显低于秋季干茶；糖苷类香气前体含量越高，干茶释放的香气越明显，因此，秋季成茶的香气品质高于春季成茶。

3 小结与讨论

本研究采用沸乙醇-双相酶解法提取了漳平水仙茶中糖苷类香气前体物质，并运用GC-MS联用方法对漳平水仙茶中糖苷类香气前体进行了定性、定量分析，鉴定出了漳平水仙茶中糖苷类香气前体的主要组分有青叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇等6种。青叶醇香气清新浓郁自然[4]；芳樟醇既有紫丁香、铃兰香与玫瑰花香，又有木香、果香气息；水杨酸甲酯有药草的特殊气味，香叶醇具有温和、甜的玫瑰花气息；苯甲醇有芳香味；苯乙醇具有清甜的玫瑰样花香。

漳平水仙茶香气前体总量，秋茶含量较高而春茶较低，这与漳平水仙茶“春水秋香”的季节性特点相符合。不同季节的茶树鲜叶及加工过程中，糖苷类香气前体的苷元种类完全相同，但各组分的含量存在差异，这可能是造成同一品种不同季节茶树鲜叶加工成的干茶香气品质差异的主要原因之一，而春季干茶中糖苷类香气前体各组分的含量明显低于秋季干茶，因此，秋季成茶的香气品质高于春季成茶。

漳平水仙茶加工过程中糖苷类香气前体含量分析结果表明，鲜叶经萎凋后，萎凋叶中糖苷类香气前体总量有明显增加，这与赵飞[12]、张正竹等[18-19]的结论一致，但在单个组分中，青叶醇、香叶醇、苯甲醇在该过程中增加量较明显，而芳樟醇、水杨酸甲酯、苯乙醇等糖苷香气前体含量增加幅度较小。在摇青过程中，糖苷类香气前体的总量较萎凋叶有所减少，这与前人的研究结果相同，而且这种变化是起伏的，第1次摇青和第2次摇青中糖苷含量减少，糖苷类含量呈降低趋势，第3次摇青后有所提高，第4次摇青完成后，糖苷类香气前体有所降低，这说明，摇青叶在做青过程中存在着糖苷合成与酶解的动态平衡。

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Analysis on the Contents of Zhangping Shuixian Tea’s Aroma Precursors during Manufacturing Processes

XIE Yunhai1, ZHENG Deyong2,3*,YE Naixing1,3, JIN Shan1,3, ZENG Puyu4

1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University/Key Laboratory of Tea Science in Universities of Fujian Province, Fuzhou 350002, China; 2. College of Institute of Materials, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 3. The Institute of Tea Science and Technology and Economy, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 4. Puyu Tea Industry Co. Ltd of Fujian Province, Zhangping 364400, China

The glycosidic aroma precursors of Zhangping Shuixian tea were extracted by boiling ethanol, and the aroma substances, released from the precursors by biphase enzymolysis, was analyzed by GC-MS. The aroma substance was identified by the method of the standard mass library retrieval, the mass spectrogram of standard samples, and the retention time, 6 glycosidic aroma precursors were identified from Zhangping Shuixian tea: cis-3-Hexen-1-ol, linalool, methyl salicylate, geraniol, benzyl alcohol and phenylethyl alcohol. Furthermore, the glycosidic aroma precursors of Zhangping Shuixian tea in 12 manufacturing processes were extracted and identified. The results showed that spring tea and autumn tea have the same type of glycosidic aroma precursors in tea samples from different process, but the content of each component is different. The contents of components in the autumn tea are obviously higher than that of in the spring tea, while the content of glycosidic aroma precursors in withering leaves increase significantly than that in fresh leaves after plucking, the contents of glycosidic aroma precursors changed constantly during all the period of shaking and tossing, it suggested that the dynamic balance of glycosidic synthesis and enzymolysis were existed in this process.

Zhangping Shuixian tea, processing technique, aroma precursors, extraction, GC-MS

TS272.5+9；Q946.8

A

1000-369X（2016）01-011-07