柑普茶挥发性成分分析

郑敏 黄晓兵 彭政 李积华 林丽静

摘 要 以广东新会柑普茶为原料，采用全自动顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对市售3种柑普茶不同部位及茶水中挥发性组分进行了分析。结果表明，柑普茶具有普洱茶和茶枝柑的香气成分，其挥发性组分主要是烯烃类、酯类、醇类等物质，其中烯烃类以柠檬烯、γ-松油烯、α-异松油烯、金合欢烯、α-侧柏烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯等，醇类以4-松油醇、a-松油醇、β-香茅醇等为主，其他组分包括N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯、伞花烃、1，2，3-三甲氧基苯、反式-5，6-环氧-β-紫罗兰酮等都是柑普茶的主要挥发性成分。

关键词 柑普茶；挥发性成分；顶空固相微萃取；气质联用

中图分类号 S571.1 文獻标识码 A

Abstract The Gan-pu Tea from Xinhui， Guangdong Province was used as the raw material， and the volatile components of three samples were determined by HS-SPME/GC-MS. The results suggests that， Gan-pu Tea with aroma components from Pu'er Tea and Citrus reticulata'Chachi'. The volatile components were mainly olefins， esters， alcohols， etc. The olefins were mainly composed of limonen， γ-terpinen， α-terpinolene， farnesene， α-thujene， α-pinene， β-pinene， β-myrcene； while the alcohols are 4-terpineol， terpineol， β-citronellol； Other components included methyl N-methyl anthranilate， o-Cymene， 1，2，3-trimethoxybenzene， trans-β-ionon-5，6-epoxide， etc.

Key words Gan-pu tea； volatile components； HS-SPME； GC-MS

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.04.027

柑普茶是柑皮与普洱熟茶经过烘焙、陈化等工艺加工而成，融合了柑皮的果香味和普洱茶陈香味，其滋味独特，茶性温和甘醇，老少皆宜，具有疏肝润肺、健脾、消积化滞[1-2]、解酒[3]、减肥降脂[4-7]、抗氧化[2，8]等功效，深受消费者喜爱。而目前尚未有关于柑普茶活性成分研究的报道，而挥发性成分作为活性成分的重要组成部分和品质评价的重要指标，对柑普茶功效的发挥有重要作用，同时挥发性成分也是评价茶叶品质的重要指标，是消费者追求茶叶消费的重要导向之一[9]。因此对柑普茶挥发性成分进行研究，对明确柑普茶品质评价及陈化过程中香气的形成机理有重要意义。

顶空固相微萃取法（HS-SPME）是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的无溶剂样品预处理技术，能真实反映样品中挥发性成分及组成，其灵敏度高、重现性好、简单可靠、处理时间短[10-11]，能有效避免茶叶中易挥发或热不稳定的香气组分被破坏，减少香气组分的测定误差和不稳定性[12]。目前已经广泛应用于不同类型茶叶挥发性组分的提取中[13-15]。

本研究以市场常见的3种柑普茶为对象，利用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术分析柑普茶中挥发性成分，并对柑普茶的外皮、内茶及茶水的挥发性成分进行比较，以确定柑普茶的主要香气成分，为柑普茶的香气形成机理研究提供理论基础，并为柑普茶的品质提升及标准化建立提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验材料：广东新会区市售柑普茶3种，分别为柑普茶Ⅰ，柑普茶Ⅱ，柑普茶Ⅲ。

主要仪器：GCMS-QP2010Plus气相色谱-质谱联用仪（日本岛津公司）；AOC-5000转盘式自动进样器（日本岛津公司）；65 μm PDMS/DVB固相微萃取萃取头的装置（上海安谱科学仪器有限公司）；FA2004N电子分析天平（上海精密科学仪器有限公司）。

1.2 方法[15-16]

1.2.1 样品制备 将柑普茶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的柑皮、茶分别进行快速粉碎后，分别精确称取2 g置于密封的顶空样品瓶中以备萃取，取1 g干茶粉，用沸水按照料液比1 ∶ 6（g/mL）在顶空样品瓶中冲泡后立即封口进行萃取测样。样品信息如表1。

1.2.2 HS-SPME条件 用65 μm PDMS/DVB固相微萃取头（萃取头在实验前在气相色谱进样口250 ℃条件下老化5 min）在60 ℃条件下平衡5 min，吸附30 min，最后解吸附3.5 min。

1.2.3 GC-MS条件 GC条件：采用HP-5MS弹性石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度为250 ℃，ECD检测器温度为250 ℃；载气为高纯氦气，纯度>99.999%，流速1.0 mL/min；柱温起始为50 ℃，保持5 min，以每分钟3 ℃升至125 ℃，保持3 min，再以2 ℃/min升至180 ℃，保持3 min，最后以15 ℃/min升至230 ℃，分流比为50 ∶ 1。

MS条件：离子源EI；离子源温度230 ℃；电子能量70 eV；发射电流34.6 μA；四极杆温度150 ℃；转接口温度280 ℃；电子倍增器电压350 V；质量扫描范围35～400 amu。

1.3 数据分析

将GC-MS得到的质谱数据经计算机在NIST08和Wiley9标准谱库中进行检索，按其匹配度并结合相关文献的报道核对确认其化学成分。采用峰面积归一化法，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

2.1 不同柑普茶样品挥发性成分差异比较

由表2可以看出：柑普茶外皮中柠檬烯、γ-松油烯、α-异松油烯、N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯、β-月桂烯、β-香茅醇等在柑普茶Ⅰ、柑普茶Ⅱ、柑普茶Ⅲ的含量都呈不同程度的增加趋势，而杜松烯则呈降低趋势；伞花烃、4-松油醇、a-松油醇、α-侧柏烯、α-蒎烯、香桧烯、β-蒎烯、反式石竹烯在柑普茶Ⅱ的相對含量要低于柑普茶Ⅲ，在柑普茶Ⅰ的相对含量最高；金合欢烯、α-松油烯、癸醛在柑普茶Ⅱ的相对含量则明显高于柑普茶Ⅰ、柑普茶Ⅲ样品。实验中所采用的样品为同一生产厂家，不同之处是不同样品的原料之一茶枝柑的采收时间，因此检测结果中柠檬烯、金合欢烯等相对含量所呈的较强规律性变化可能与茶枝柑的采收期有关。在柑普茶内茶及茶水中，作为普洱茶活性香气成分的反式-5，6-环氧-β-紫罗兰酮、1，2，3-三甲氧基苯[17]等的相对含量明显高于外皮，1，2，3-三甲氧基苯是普洱茶“陈香”的特征性物质[15]，凸显了普洱茶的香气特征。在干茶中检测出了乙醇、乙酸等未在外皮、茶水中检测出的物质，且在干茶中检测出的挥发性成分的种类明显多于外皮，也略多于茶水，这符合茶叶挥发性成分种类多的特点，而α-蒎烯、香桧烯、α-松油烯、癸醛、β-香茅醇、反式石竹烯、α-甜橙醛、杜松烯等外皮中含量丰富的物质并未在干茶及茶水中检测出，可能跟茶叶的吸附特性及各物质的结构有关。N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯在柑果皮中含量较高，在干茶和茶水中含量更高；4-松油醇、a-松油醇在外皮中的平均相对含量分别为0.17%、0.49%，在干茶中的平均相对含量分别为1.82%、8.69%；γ-松油烯、金合欢烯、β-蒎烯等在外皮中的平均相对含量分别为14.00%、5.21%、1.56%，在干茶中相对含量分别为5.23%、2.29%、0.36%；这些都显示普洱茶对挥发性成分的吸附有一定的特异性，而普洱茶对外在挥发性成分的吸附机制尚不清楚。

2.2 柑普茶挥发性成分分析

样品柑普茶挥发性成分组成如表3。由表3可以看出，柑普茶挥发性成分组成以烯烃类和酯类为主，柑普茶的外皮中烯烃类化合物的相对含量占87%以上，其他种类成分含量相对较少；在柑普茶内茶与茶水中酯类物质相对含量较高，尤其是在茶水中，酯类物质取代烯烃类物质成为相对含量最多的组分，这可能是因为酯类物质在水中的溶解度比烯烃类物质高；由于普洱茶中含有较多的醇类、杂氧类物质，在干茶和茶水中检测出的这2类物质的含量明显多于外皮。

试验中柑普茶样品的主要挥发性成分及其相对含量的检测结果如表2。由表2可以看出，柑普茶（外皮、内茶、茶水）挥发性成分中烯烃类含量丰富且集中，在外皮和内茶中柠檬烯都是含量最高的成分，平均含量分别为59.86%、34.05%，在茶水中柠檬烯的含量也达22.53%，仅次于N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯的含量43.74%，γ-松油烯的平均含量达14.00%、5.23%、2.17%，α-异松油烯为0.87%、1.67%、2.50%。在外皮中，除上述柠檬烯、γ-松油烯、α-异松油烯外，金合欢烯（5.21%），α-蒎烯（2.38%），β-蒎烯（1.56%），β-月桂烯（1.98%）等含量丰富外；4-松油醇（0.17%）、a-松油醇（0.49%）、β-香茅醇（0.23%）等醇类与N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯（6.77%）、癸醛（0.41%）、α-甜橙醛（1.35%）等组分含量较高。茶叶中，N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯（25.59%）平均含量仅次于柠檬烯的挥发性成分，其次有a-松油醇（8.69%）、伞花烃（1.42%）、4-松油醇（1.82%）、1，2，3-三甲氧基苯（3.64%）、金合欢烯（2.29%）、乙醇（0.72%）、乙酸（2.51%）、三甲胺（2.35%）、反式-5，6-环氧-β-紫罗兰酮（1.01%）等。茶水中，检测出的挥发性成分的种类略少于干茶，N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯（43.74%）成为含量最高的挥发性成分。

3 讨论

为更真实反应柑普茶的挥发性成分，在取样时采用外皮内茶分开取样，使用相同的方法分别测定其挥发性成分。本研究结果发现，在柑普茶外皮中含有丰富的烯烃类，柠檬烯含量较高，使得茶枝柑皮的果香与普洱茶的陈香相互糅合，提高了茶叶的香气品质，形成了柑普茶独特的香气特征，改善了茶叶气味微弱的不足[18]。

本研究结果发现，采用干茶提法和沸水提法检测的茶叶香气成分相差不大，这与前人研究一致[19]。而干茶直接萃取简单快速，因此在后续试验中可以采用干茶提法检测。对于在干茶中检测出而茶水中未检测出的物质，如金合欢烯、β-蒎烯、乙醇、乙酸、三甲胺等，可能与其溶解性有关。由于实验样品柑普茶外皮中柠檬烯等含量较高，致使一些物质（如2-甲基萘、1，2-二甲氧基苯、芳樟醇等）并不是在每个样品中都能检测出。

挥发性成分的含量与它对香味的贡献不成正比的，并不是每一种挥发性成分都具有香气，各成分之间的感官阈值和呈香值也不尽相同，而且每种茶叶的香气都是多种香气成分相互协调作用的综合表现，不同成分及配比都可能使茶叶呈现出不同的香型[20]。张灵枝等[21-22]通过不同干燥方式对普洱茶香气成分影响研究结果表明，晒干、晾干、烘干处理的普洱茶在香气成分组成及含量上存在差异性，表现为不同的香型特征；分析贮藏时间对普洱茶香气影响表明，不同贮藏时间的普洱茶具有独特的香型。柑普茶的香气成分及呈现出的香气特征可能也会受到生产工艺及存贮过程中相互作用的影响。因此，还需更全面、科学的方法深入对柑普茶香气成分的研究。

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