信阳毛尖茶芳香成分研究进展

王 晓 尹 鹏 郭桂义 * 郭建锋 刘厚红 姜兴旭

(1.河南省豫南茶树资源综合开发重点实验室； 2.信阳农林学院茶学院；3.信阳市文新茶叶有限责任公司；河南 信阳 464000)

信阳毛尖茶是我国十大名茶之一，唐代“茶圣”陆羽撰写的《茶经》[1]，是信阳茶叶有史以来可供考究的最早古籍，当时的信阳茶叶已是我国八大茶区之一淮南茶区的翘楚，作为贡品上贡朝廷。宋代大诗人苏东坡对信阳茶叶评价称：“淮南茶，信阳第一”。信阳毛尖茶“细圆紧直、多白毫，香高、味浓、耐冲泡”的风格成型于清代，在1915年的巴拿马万国博览会上荣获一等奖状和金质奖章，这也使得信阳茶叶的知名度扩大至全世界。自2003年后，信阳毛尖研究工作得到了迅猛的发展，生理生态、遗传育种、制作工艺、制茶工具、化学成分、茶具开发、市场开拓、品牌保护等方面已有大量成果。本文主要分析信阳毛尖茶化学成分中的芳香物质研究状况。

1 茶叶香气成分分类及形成机理

茶叶香气是决定茶叶品质的主要因子之一，在茶叶感官审评时占评分系数的20%～30%。时至今天，茶叶中已分离鉴定了700多种芳香物质，而茶树鲜叶中已分离鉴定的芳香物质也有80余种。按照化学式结构差异，茶叶香气组分可分为芳香族衍生物，脂肪类及其衍生物，萜烯类及其衍生物，含氮、氧等杂环类和其他化合物四类[2]。

就目前来看，茶叶香气形成一般有四个途径[3]，一是由β-葡萄糖苷和β-樱草糖苷为主的糖苷类香气前体物质在β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶的作用下水解生成相应的醇类，此途径是国内外研究的热点。例如，屠幼英[4]等以龙井茶生产过程中醇系香气与β-葡萄糖苷酶的关系变化为研究对象，发现醇系香气前驱体释放量与酶活性呈正相关。夏涛等[5]以茶鲜叶匀浆悬浮发酵红茶饮品为研究对象，发现香气前体残留量受β-葡萄糖苷酶活性影响。张秀云[6]等以乌龙茶萎凋做青过程为研究对象，重做青有利于香气形成，是因为重做青使β-葡萄糖苷酶活性的大幅度提高导致的。二是脂肪酸经氧化、降解生成6个碳的醇、醛类香气物质；三是氨基酸经脱羧、脱氨转化成的醛类香气或者与糖类、儿茶素经美拉德反应生成的含氮、氧等杂环类香气；四是由儿茶素氧化引起的β-胡萝卜素等物质氧化，生成β-紫罗酮及相关结构的香气物质。

2 绿茶香气成分提取及分析方法研究现状

目前，科研工作者从绿茶中测出香气组分多达260余种[7]，这些物质含量低、不稳定、易挥发。并且在分离纯化过程中，这些香气物质易发生缩合、氧化、聚合、光化学变化或基团转移，因此需要特殊的制样方法。茶叶香气物质提取方法有以下8种，固相微萃取法、顶空分析法、减压蒸馏法、同时蒸馏萃取法、超临界CO2萃取法、连续亚临界水萃取法、微波辅助萃取和冷冻干燥技术。朱旗等[8]以绿茶为原料，比较蒸馏萃取法、顶空吸附法和减压蒸馏萃取法三种方法对茶叶香气总量、数量及回收率的影响，发现减压蒸馏萃取法法效果最佳，能较好地反映茶叶的香气特征。茶叶香气成分中含量高的成分大多已经定性，但有一部分含量甚微又结构复杂多变的尚难定性，至于定量更是有待进一步探索。定性分析的主要精密分析仪器主要有气相色谱仪、红外光谱仪、质谱仪、气质联用仪，还有一些新技术，如气质-质谱法、全二维气相色谱/飞行时间质谱、气相色谱嗅觉测量法等。茶叶香气成分定量方法有外标法、内标法和归一法。窦宏亮等[9]以无水乙醚作为萃取溶剂，采用蒸馏萃取法，并结合气相色谱-质谱联用技术分析了炒青绿茶香气的化学组成，结果在绿茶芳香油的101个色谱峰中分离鉴定了90种挥发性成分，占该芳香油总量的96.6%。詹家芬等[10]采用固相微萃取和加速溶剂萃取两种前处理方法从苦丁茶中提取挥发性成分，用气相色谱-质谱法定性。两种前处理方法共检测出91种成分，固相微萃取检出49种，加速溶剂萃取检出56种，共同组分14种。

3 信阳毛尖茶的芳香成分研究现状

香气是判定茶叶品质的主要因素之一，作为名扬海内外的信阳毛尖茶，芳香成分研究成果显著。如孔维婷等[11-12]从信阳毛尖茶中鉴定出99芳香物质，其中含量最多醇类的达到47.83%，共计32种；其次是含量占10.97%的碳氢化合物，共计20种；后面依次是15种酮类、11种酯类、8种酚类、7种醛类、3种杂氧化合物、3种含氮化合物，含量分别是20.43%、7.24%、3.4%、7.73%、1.01%、1.39%。并认定信阳毛尖茶特征香气成分主要有戊醇、苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、橙花醇、橙花叔醇、2-乙基己醇、庚醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-紫罗酮、5,6-环氧基紫罗酮、Z-茉莉酮、2,2,6-三甲基环己酮、甲苯等。

我们就信阳毛尖茶芳香成分与原料、时节、加工工序、海拔的关系以及贮藏过程中变化、数学评价模型逐一浅述。

3.1 原料与信阳毛尖茶芳香成分的关系

原料是茶叶品质的基础，信阳毛尖茶原料从单芽到一芽三叶不等，主要以手工采摘为主，芽叶完整、鲜嫩、匀净。陈义等[13]在温度、时间、茶水比三个因子下，比较了不同嫩度的信阳毛尖茶的品质，审评结果显示，同等条件下一芽一叶信阳毛尖茶香气得分高于单芽。

刘建军等[14]以信阳、黄山、杭州的茶树鲜叶为原料，分别加工成信阳毛尖、黄山毛峰、西湖龙井，其中信阳的鲜叶由3个公司加工成3个信阳毛尖茶样，共5个茶样，采用同时蒸馏萃取法提取香气物质，结合感官审评和气质联用仪分析3个信阳毛尖茶样香气均表现为清香，黄山毛峰茶样香气馥郁带兰花香，西湖龙井茶样香气浓郁带高火香。信阳毛尖茶样中含量较高的成分有反香叶醇、反-橙花叔醇、反式植醇、β-芳樟醇、环氧芳樟醇、壬醛、环氧芳樟醇、棕榈酸、δ-杜松烯。

尹鹏等[15]在相同的茶树生长环境、鲜叶采摘标准和加工工艺条件下，以信阳地区的黄金叶、信阳群体种、白叶1号3个茶树品种的春季鲜叶为原料加工信阳毛尖茶。经顶空固相微萃取结合气质联用仪分析其香气成分，黄金叶毛尖香气为48种，信阳群体种毛尖香气为52种，白叶1号毛尖香气为54种，含量最高的成分分别为9.94%的芳樟醇、15.74%的橙花醇和9.95%的壬醛。醇类、酮类和酯类的含量较高，醇类化合物的含量白叶1号最高，酮类化合物黄金叶含量最高，酯类信阳群体种含量最高。共有的42种香气成分因其含量及所占比例不同从而影响茶叶的香气类型，苯乙烯、α-蒎烯、苯甲醛、β-环柠檬醛、芳樟醇、α-雪松醇、反式-橙花叔醇、己酸顺式-3-己烯酯、β-紫罗酮、2-乙基吡咯、2-乙基呋喃对香气类型起到关键作用。

3.2 时节与信阳毛尖茶芳香成分的关系

尹鹏等[16]以2016年3月25日、3月30日、4月5日和4月9日生产的信阳毛尖茶为研究对象，经顶空固相微萃取结合气质联用法测定其香气成分，分析春季时节原料对信阳毛尖茶香气成分的影响。从4个信阳毛尖茶样品中检测出61种含量总和为81.99%～86.81%的香气成分，4个样品共有的香气成分为34种。清明节前的茶样香气组分中酮类、醛类、醇类的含量高于清明节后的茶样，清明节前的茶样香气组分中碳氢化合物、酯类、杂氧化合物、含氮化合物和其他化合物等含量则低于清明节后的茶样；酮类化合物含量随着生产时期的延后而逐渐降低。可以看出，春季不同时节对信阳毛尖茶中香气成分的含量和种类影响较大。

信阳毛尖原料又有春、夏、秋芽叶之别，其中以春茶原料制作的毛尖品质最佳。霍权恭等[17]采用蒸馏萃取方法提取信阳毛尖茶的挥发性成分，经气质联用仪，在春茶挥发性成分中分离鉴定出47种香气物质；夏茶挥发性成分中分离鉴定出64种香气物质。对比这些香气成分上的差异，综合评价春季信阳毛尖的香气品质优于夏季信阳毛尖。

3.3 制茶工艺与信阳毛尖茶香气成分的关系

信阳毛尖茶分为手工炒制和机械炒制，属炒青绿茶，孙慕芳等[18]以有性系信阳群体种1芽1、2叶为原料，按蒸青和炒青制法制成玉露蒸青绿茶和信阳毛尖茶。共检测出香气成分32 种，其中信阳毛尖茶19 种，玉露蒸青茶25 种，而共有香气成分12 种，但信阳毛尖茶香气成分总量是4.041%，明显高于蒸青绿茶的2.312%。信阳毛尖茶以香叶醇、橙花叔醇、芳樟醇、苯甲醇、反式氧化芳樟醇、苯乙醇、顺-3-己烯-1-醇、顺式氧化芳樟醇、正己醛、顺-己酸-3-己烯酯、水杨酸甲酯为主；玉露蒸青绿茶以橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醇、反-3-己烯-1-醇、β-紫罗酮、乙酸乙酯、顺-己酸-3-己烯酯、α-荜澄茄油烯、古巴烯、D-柠檬烯、α-法尼烯为主。信阳毛尖茶中具有花果香的萜烯族醇类占芳香物质总量的45.83%，含量为1.852%，蒸青绿茶中萜烯醇类含量0.644%，占芳香物质的27.85%。

郭桂义等[19]选用低档信阳毛尖毛茶，在80、100、120℃和15、30、45 min条件下进行烘焙，并进行感官审评。结果表明，在茶叶烘焙初期，随着烘焙时间的延长，火工渐足，茶叶中原先表现为青气的低沸点香气物质逐渐减少，同时茶叶的粗老气等影响品质的异味逐步消失，说明烘焙工艺对信阳毛尖香气影响较大。

3.4 海拔与信阳毛尖茶香气成分的关系

俗话说高山云雾出好茶，信阳茶叶芳香物质含量与山势高低关系较大。孙慕芳等[20]以海拔670 m的白龙潭和海拔200 m的震雷山信阳群体种为原料，按手工制法加工成信阳毛尖茶，研究显示2种茶叶芳香物质均以醇类物质为主，但存在明显差别。白龙潭毛尖共检测出35种芳香物质，分属醇类、酯类、醛类、碳氢化合物、酮类及其他化合物6类，含量8.801%。醇类中橙花叔醇、香叶醇、芳樟醇、顺-氧化芳樟醇、反-氧化芳樟醇、顺-橙花醇、α-萜品醇7种，含量2.705%。另外古巴烯、3-蒈烯、α-法尼烯、α-荜澄茄油烯，总的含量为0.697%，占芳香物质总量的7.92%；震雷山毛尖只有18种芳香物质，分属醇类、酯类、醛类、碳氢化合物4类，含量3.506%。醇类只有反-香叶醇、芳樟醇、α-萜品醇3种，含量0.825%。其中丁香烯、α-荜澄茄油烯、β-丁香烯，总量为0.763%，占芳香物质总量的21.76%。表明高山茶香气物质种类、含量都明显高于低山茶。不过与高山茶相比，低山茶含有更高比例的具有木香的芳香物质。

此外，孙慕芳等[21]还检测了海拔647m的车云山信阳毛尖香气成分，共检测出香气成分37种，其中13种醇类占芳香油总量46.23%、5种酸类占芳香油总量9.30%、5种酯类占芳香油总量16.57%、5种醛类占芳香油总量10.51%、4种碳氢化合物占芳香油总量5.16%、2种含氮化合物占芳香油总量4.85%、2种酮类占芳香油总量2.06%、1种酚类占芳香油总量2.59%。芳香物质中主要包括苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、橙花叔醇、顺-氧化芳樟醇、顺-3-己烯-1-醇、反-氧化芳樟醇、反-香叶醇、庚醛、顺-己酸-3-己稀酯、苯酚、水杨酸甲酯等。可以看出，海拔可以影响信阳毛间的香气，但不是绝对的成正相关。

关于信阳毛尖茶香气成分，科研工作者还做了一些其他方面的研究。例如，杨京等[22]做了储存过程中信阳毛尖香气变化，陈义等[23]探索了信阳毛尖香气数学评价模型，段宾宾等[24]研究了信阳毛尖茶香气裂解等。以上种种不难看出，信阳毛尖茶的芳香成分研究已经相当全面而且深入，这些研究不仅丰富了信阳毛尖茶的品质内涵，还为信阳毛尖茶强势走向国内外市场提供了理论依据。

4 结论与讨论

随着各种微量分析技术和高精密仪器的发展，香气物质提取、定性定量都得到较大进步。但是茶叶香气成分研究还存在一些问题，例如茶样提取物难以很好的反映其香气特征，不同的提取、鉴定方法得到的香气种类、种类比例、香气总量等存在明显差异。

以目前研究情况来看，信阳毛尖特征香气成分受原料、时节、工艺、海拔等因素影响，其代表香气物质主要有：苯乙醇、苯甲醇、反香叶醇、苯乙烯、α-蒎烯、δ-杜松烯、庚醛、壬醛、苯甲醛、β-环柠檬醛、戊醇、芳樟醇、橙花醇、2-乙基己醇、橙花叔醇、反式植醇、α-雪松醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、紫罗酮、甲苯、5,6-环氧基紫罗酮、Z-茉莉酮、2,2,6-三甲基环己酮、棕榈酸、2-乙基呋喃、己酸顺式-3-己烯酯、2-乙基吡咯等,从而形成了信阳毛尖茶香高且带清香或者栗香的香气特征。

从不同研究人员的实验数据可以看出，信阳毛尖茶香气成分占比最大的是醇类，占比在45%以上，其它类别的香气成分占比情况还存在争议，有的进一步研究。