基于GC-MS/GC的滇红戚风蛋糕香气物质研究

曾小翠， 蒋玉兰， 吕杨俊， 张士康*， 朱跃进，张海华， 黄

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州 310016；2.浙江农林大学，浙江杭州 311300；3.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州 310016）

基于GC-MS/GC的滇红戚风蛋糕香气物质研究

曾小翠1，2， 蒋玉兰1，3， 吕杨俊1，3， 张士康1，3*， 朱跃进1，3，张海华1，3， 黄1，3

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州 310016；2.浙江农林大学，浙江杭州 311300；3.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州 310016）

为探究滇红对戚风蛋糕香气物质的影响，夯实茶烘焙食品开发的理论基础，采用GC-MS/GC方法对滇红戚风蛋糕的香气物质进行研究。结果表明，滇红戚风蛋糕和滇红茶叶拥有共同的香气物质：顺-2-己烯-1-醇、芳樟醇及芳樟醇氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、苯乙醇、橙花叔醇，而原味戚风蛋糕中不含有这些香气物质，滇红戚风蛋糕经烘焙后，大多数香气物质含量降低：芳樟醇及其氧化物II、III，橙花叔醇、反-2-己烯醛等；部分香气物质一定幅度增加。说明滇红茶粉赋予了戚风蛋糕滇红的香气特征，烘焙工艺对滇红戚风蛋糕中茶香风味物质的组成及含量有较大影响。

滇红；戚风蛋糕；GC-MS；香气物质

Abstract：In order to investigate the effect of Dianhong Tea on the aroma components of Chiffon cake and strengthen the theoretical basis for tea baking food development，GC-MS/GC method was used to study the aroma components of Dianhong Chiffon cake.The results showed that Dianhong Tea Chiffon cake and Dianhong Tea had the same aroma components： （Z）-2-Hexen-1-ol， Linalool and its oxides， α-Terpineol， Limonene， Methyl Salicylate，Nerol， Geraniol， Phenylthanol， Nerolidol.However， the original flavor Chiffon cake did not contain these aroma components.After baking， the content of most aroma components decreased， including Linalool and its oxides II， III，Nerolidol， Trans-3-Propyalacrolein， etc.A certain amount of aroma components increased.It indicated that Dianhong Tea powder gave Dianhong Tea Chiffon cake the aroma characteristics.Besides，the baking process had a great influence on the composition and content of the tea aroma components in Dianhong Tea Chiffon cake.

Keywords：Dianhong Tea；Chiffon cake；Gas Chromatography-Mass Spectrometry；Aroma components

茶叶具有独特的天然风味，将茶加入到烘焙食品中，可以赋予烘焙食品特殊的茶香风味及健康属性。茶叶中的成分对烘焙食品的影响是多方面的。周裔斌[1]在焙烤食品中添加了茶多糖，结果显示茶多糖的加入可以提高面包的发酵速度，同时适量添加茶多糖还能够延缓面包和蛋糕中淀粉的老化回生，改善面包和蛋糕的弹性、回复性、咀嚼性，提高感官品质。王彬等[2]研究发现月饼饼皮中添加绿茶粉能够改变饼皮中风味物质的组成，主体风味物质由甲苯、己醛转变为3-羟基-2-丁酮、β-庚烯醛、戊醇以及3-甲基丁醛，其中β-庚烯醛为绿茶风味成分。当前，茶烘焙食品的研发主要关注口感、外观等品质的优化，而忽略茶香风味物质的特性及变化。因此，研究茶香风味物质在茶烘焙食品加工中的变化规律，对烘焙食品品质提升具有十分重要的意义。文章选择香气馥郁[3-5]的滇红作为原料茶，探究了其对戚风蛋糕香气的影响，以期为茶蛋糕等茶食品的研发提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

滇红茶叶：一级滇红茶粉，中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院科研基地生产。

乙醚、无水 Na2SO4、癸酸乙酯（内标）、乙酸乙酯均购自于国药集团化学试剂有限公司；低筋面粉、玉米淀粉、绵白糖、鸡蛋、牛奶、食用油均为市售。

1.2 仪器与设备

EPED-10PH实验室级纯水器，购自南京易普易达科技有限公司；RE-52A旋转蒸发器，购自上海亚荣生化仪器厂；DFY-5/25℃低温恒温反应浴，购自杭州慧制仪器设备有限公司；LOOYEZX9-1普通数字可控水浴锅，购自上海鲁伊工贸有限公司；HZ-9211K恒温电热套，购自海宁市华星仪器厂；AL204电子天平，购自梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；DHG-9140A型电热恒温鼓风机干燥箱，购自上海精宏实验设备有限公司；JM-7LT鲜奶搅拌机，购自徐州佳乐福机械有限公司；SEC-2Y电烤炉，购自珠海三麦机械有限公司。

1.3 样品处理

1.3.1 试剂处理

乙醚，重蒸馏备用；无水Na2SO4，烘箱（60℃）干燥3 h备用；癸酸乙酯，用乙酸乙酯配成5 mg/mL癸酸乙酯的乙酸乙酯溶液，作为内标。

1.3.2 香气提取方法

香气提取采用同时蒸馏萃取（Simultaneous distillation and solvent extraction，SDE）法[6]，取磨碎滇红茶样10 g于1000 mL圆底烧瓶中，加入500 mL去离子水，采用电热套加热。另一侧100 mL圆底烧瓶（萃取瓶）中加入50 mL重蒸馏乙醚，并置于45℃水浴中。待样品侧开始沸腾后，保持微沸状态，回流1 h。停止加热后，在乙醚萃取液中加入内标4 μL，并加入少许无水Na2SO4脱水干燥，蒸馏浓缩除去大部分乙醚溶剂，得到香气挥发油，进行GC和GC-MS分析。

1.3.3 戚风蛋糕的制作[7]

（1）蛋清、白砂糖搅打至干性发泡；

（2）蛋黄、食用油、牛奶、绵白糖搅拌均匀，加入已过筛的低筋面粉、玉米淀粉、茶粉拌匀；

（3）将步骤（1）（2）混合均匀，注模，震荡赶气泡，放入烤箱（上火温度130℃，下火温度140℃，焙烤时间60 min）烘烤，出烤箱冷却脱模，蛋糕成品备用。

戚风蛋糕的香气提取方法同滇红茶样提香方法，其中戚风蛋糕取样量为50 g。

1.4 GC-MS/GC

参照刘春丽等[8]的方法。Agilent6890气相色谱一质谱仪：载气He，流速1 mL/min；质谱条件，电离源EI，电离能量70 ev，扫描范围 35～400 Amu。 色谱条件 1：HP-Inaowax MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升温，60 ℃（2 min）/240 ℃（2 min）。色谱条件 2：Hp-5MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升温，60 ℃（2 min）/240 ℃（2 min）。

岛津2010型气相色谱仪：色谱柱DM-wax，30 m×0.25 mm×0.25 μm；载气 N2，流速 1 mL/min；检测器FID，220℃；气化室温度200℃；程序升温，60 ℃（10 min）/180 ℃（30 min）。

1.5 数据处理

定性：利用GC-MS仪器，采用Innawax和HP-5两种不同机型的色谱柱分别进行GC分离，根据NIST谱库对每个色谱峰的质谱图的检索结果和色谱峰的保留指数进行定性分析，部分香气成分鉴定对照参照相关文献。

定量：依据GC-FID中各组分峰面积，与内标癸酸乙酯峰面积的比值来计算各香气组分含量[9]，计算公式如下：

香气组分含量 （μg/g）=组分峰面积/内标峰面积×内标浓度（μg/mL）×1（mL）/样品用量（g）

结果均以平均值表示。

2 结果与分析

2.1 滇红香气物质分析

通过GC-MS、GC对滇红香气进行定性定量分析，结果如图1、图2、表1所示。滇红茶叶中共鉴定出21种香气物质，主要的香气物质有醇类、醛类、酯类。醇类香气物质有正乙醇、反-3-己烯-1-醇、顺-2-己烯-1-醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、正辛醇、4-萜烯醇、α-松油醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、芳樟醇氧化物Ⅳ、橙花醇、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇、橙花叔醇；醛类香气物质有反-2-己烯醛、苯甲醛、柠檬醛；酯类香气物质有水杨酸甲酯。其中芳樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、反-2-己烯醛含量较高，分别为 18.41 μg/g、15.04 μg/g、12.47 μg/g、11.10 μg/g，占香气物质总量的34.12%、28.88%、23.74%、21.57%。

图1 滇红香气GC-MS色谱图Fig.1 Gas Chromatograph-Mass Spectrometer chromatogram of Aroma in Dianhong Tea

图2 滇红香气GC色谱图Fig.2 Gas Chromatogram of Aroma in Dianhong Tea

表1 滇红香气物质及其含量Table 1 Contents of Aroma compositions in Dianhong Tea

2.2 滇红戚风蛋糕香气物质分析

分析滇红、原味戚风蛋糕和滇红戚风蛋糕的数据，结果如图3、图4、表2所示。顺-2-己烯-1-醇、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、苯乙醇、橙花叔醇为滇红茶叶和滇红戚风蛋糕共同含有的香气物质，而这些物质在原味戚风蛋糕中未检出，因此推测这些香气物质为滇红戚风蛋糕中的特征香气物质，滇红赋予了戚风蛋糕茶香风味物质。

分析香气物质的含量变化可得：滇红戚风蛋糕经烘焙后，大多数香气物质的含量是降低的，其中芳樟醇氧化物Ⅱ损失，检测不到其含量，芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、橙花叔醇分别降低52.78%、49.80%、28.60%；部分香气物质一定幅度增加，水杨酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ成倍增加。由此说明，烘焙工艺对滇红戚风蛋糕中茶香风味物质的组成及含量有较大影响。

图3 原味戚风蛋糕香气GC色谱图Fig.3 Gas Chromatogram of Aroma in Plain Chiffon cake

图4 滇红戚风蛋糕香气GC色谱图Fig.4 Gas Chromatogram of Aroma in Dianhong Tea Chiffon cake

表2 滇红、原味戚风蛋糕、滇红戚风蛋糕香气物质对比（单位：μg/g）Table 2 Contents of Aroma composition between Dianhong Tea,Plain Chiffon cake and Dianhong Tea Chiffon cake(Unit:μg/g)

3 讨论

文章将滇红加入到戚风蛋糕中，探究了其对戚风蛋糕香气的影响，结果表明：

（1）滇红茶叶中共鉴定出21种香气物质，主要的香气物质有醇类、醛类、酯类。其中芳樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、反-2-己烯醛含量较高，分别为 18.41 μg/g、15.04 μg/g、12.47 μg/g、11.10 μg/g，占香气物质总量的 34.12%、28.88%、23.74%、21.57%。文章结果与相关报道相符，廉明等[10]研究发现了滇红中醇类化合物含量高达69.08%，主要是芳樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、水杨酸甲酯、2-戊基呋喃和橙花叔醇。徐元骏等[11]研究了不同地区及特殊品种红茶香气的差异性，结果发现红茶香气化合物以醇类、酯类、碳水化合物为主，其中芳樟醇及其氧化物、香叶醇、苯乙醇、水杨酸甲酯等物质是红茶特征香气物质。罗学平等[12]采用SPME-GC-MS联用分析川红、滇红和祁红的香气成分，结果表明在主体香气成分方面，滇红中检出芳樟醇、水杨酸甲酯、香叶醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、苯乙醇等16种。红茶的主体香气有芳樟醇及芳樟醇氧化物，与本文中得结果滇红茶叶中主要香气物质相符。

（2）滇红戚风蛋糕中新的香气物质有顺-2-己烯-1-醇、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、苯乙醇、橙花叔醇等香气物质；这些风味物质使红茶戚风蛋糕具有典型的红茶香型，改善其风味品质。文海涛等[13]研究表明，以茶水比为1∶10的提取物生产出的茶面包，赋予面包天然的茶色素和茶风味，对其品质产生一定影响。董瑞霞等[14]以超微红茶粉4.0%、水44.0%、小苏打1.0%为配方，烤制出的饼干具有表面呈红褐色，色泽均匀，具明显茶香，有浓郁茶味等特点。

（3）滇红戚风蛋糕经烘焙后，大多数香气物质含量是降低的，其中主要包括芳樟醇及其氧化物II、III、橙花叔醇、反-2-己烯醛等，这与茶叶芳香物质是热敏性物质，在高温烘焙下不稳定、易挥发等有关[15-17]；部分香气物质（水杨酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅳ）增加，研究表明，芳樟醇及其氧化物在高温、含氧条件下，可进一步氧化产生新的物质[18]，这可能是红茶戚风蛋糕中芳樟醇及其氧化物II、III含量降低，而芳樟醇氧化物Ⅳ含量显著升高的主要原因；此外，滇红成分与戚风蛋糕其他原料在烘焙过程中可能存在互作反应，如美拉德反应产生焦糖香等物质[19-20]。说明烘焙工艺对滇红戚风蛋糕中茶香风味物质的组成及含量有较大影响，且主要由高温条件引起，但茶香风味物质在滇红戚风蛋糕加工中变化规律仍需进一步研究。

探究茶烘焙食品的香气物质组成及其在烘焙过程中的变化，为烘焙茶食品的开发提供理论依据，对拓展茶资源的应用有一定的指导价值。

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Aroma Compounds Analysis of Dianhong Tea Chiffon Cake by Using Gas Chromatography-Mass Spectrometry and Gas Chromatography

ZENG Xiao-cui1，2， JIANG Yu-lan1，3， LV Yang-jun1，3， ZHANG Shi-kang1，3*， ZHU Yue-jin1，3，ZHANG Hai-hua1，3， HUANG Yun-yun1，3

（ 1.Hangzhou Tea Research Institute，CHINA COOP， Hangzhou 310016， China；2.Zhejiang Agriculture and Forestry University， Hangzhou 311300， China；3.Zhejiang Key Laboratory of Transboundary Applied Technology for Tea Resources， Hangzhou 310016， China ）

TS213.23

A

2095-0306（2017）02-0028-06

2017-03-23

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD36B06）

曾小翠（1989-），女，江苏丹阳人，硕士研究生，研究方向为茶资源利用与加工。

*

zsk6510@163.com