花香与清香绿茶的香气组分及品种相关性分析

黄海涛，敖 存，郭敏明，余继忠，毛宇骁，张 伟

(杭州市农业科学研究院 茶叶研究所，浙江 杭州 310024)

香气是茶叶产品感官审评的重要因子之一，在名优绿茶审评中，香气权重系数25%，香气品质对茶叶品质起着非常重要的作用，香气品质包括香气的类型和浓郁度，而这些均是由茶叶香气组分特征决定的[1-2]。随着名优茶的发展及人民生活水平的提高，茶叶行业越来越重视优势香型和高香型的茶树品种的选育和茶叶产品的开发，然而由于茶叶香气成分十分复杂，已有研究表明，茶叶中的香气物质有650多种，且随着检测技术的进步，不断还有新的香气成分被分离和鉴定出来[3-5]。如此众多的香气成分的致香作用和形成机理不清，影响了高香茶树品种选育和茶叶产品的开发，因此对茶叶不同香型的组分特征和香型形成影响因素进行研究，在高香茶树新品种选育和茶叶新产品开发上均有重要意义。

茶叶香气特征的形成主要受到两个因素的影响。一是茶树品种。不同的茶树品种鲜叶基础物质组成不同，对茶叶香气类型起着决定性作用。二是加工工艺。茶鲜叶在经过摊放-杀青-揉捻-烘干工艺过程中存在酶解、水解和高温裂解等许多化学反应，是香气形成的必要条件，且工艺差异对香气浓郁度和香气类型均有较大的影响[6-7]。陈荣冰等[8-9]对福建茶树品种采制的乌龙茶香气组分特征进行了分析，认为香气含量差异构成了各自品种的香型特征。陈正武等[10]对贵州黔湄101号茶树品系的香气类型进行了鉴定，认为香气化合物总含量高，C5、C6醇和脂类化合物是构成黔湄101号高香特征的物质基础。张正竹等[11-14]分别从不同的角度研究了茶叶加工中的摊放、杀青、揉捻和干燥工艺对茶叶香气特征的形成影响。现有研究集中于品种的香气物质组成和工艺香气特征，忽略了品种和工艺的相互影响。本文选择3个茶树品种分别采制的花香和清香型的茶叶样品进行分析，以期了解不同香型茶叶的香气特征及其与品种的关系。

1 材料与方法

1.1 供试品种和茶样

供试茶树品种3个，分别是福云品系730408，鸠坑品系730206和香菇寮品系XGL16-12。按照烘青绿茶的标准工艺进行多次茶样的生产制作。

对同一茶树品种的不同批次茶样进行感官审评，分别筛选出花香和清香2种不同类型的茶样，且香气审评中香型区别明显，香气得分差异明显，茶样整体品质相差不大，详细见表1。

表1 不同品种绿茶出现花香与清香样品的感官审评结果

1.2 香气分析方法

准确称取6.0 g干茶样于100 mL容量瓶中，加入30 mL沸蒸馏水在60 ℃恒温水浴5 min，萃取头老化5 min，顶空吸附50 min，GC-MS在240 ℃解吸附5 min测定。

安捷伦INNOWAX毛细管柱(30 m×0.5 μm×0.32 mm)。升温程序：50 ℃保持5 min，以3 ℃·min-1升至170 ℃，再以10 ℃·min-1升至230 ℃，保持5 min。

茶叶香气组分经GC-MS获得图谱，通过计算机检索，结合相对保留时间与NIST质谱库提供的标准质谱图进行对照，并参照已发表的质谱图鉴定和定性。按峰面积归一化法计算相对百分含量，进行各香气成分的定量。

1.3 数据统计与分析

各处理数据应用Excel 2010进行数据处理，采用最小显著差异法进行多重比较，应用DPS软件进行相关性、聚类和方差分析。

2 结果与分析

2.1 清香和花香型绿茶茶样的香气成分分析

通过GC-MS在6个茶样中共检测到40种香气物质，对3个不同茶树品种采制的清香型和花香型茶样的香气物质组成进行分析。

由图1可知，不同香气类型茶样的主要香气物质种类基本相同，均由醇类、酯类、醛类、酮类、烯烃类和杂环芳香族化合物组成，只是香气物质比例存在不同。6个烘青绿茶茶样香气物质中醇类和酯类物质占比均较高，两者合计比例在80%左右，且含量较稳定，但茶样间醇类和酯类物质含量比差异较大。花香型绿茶茶样较同一品种清香型绿茶茶样的酯类物质含量高，而醇类物质和烯烃类物质含量低。

图1 不同香型茶样香气成分的相对含量

对清香型和花香型绿茶茶样中检测到的40种香气物质进行比较(表2)，结果表明，清香型茶样的主要物质成分为香叶醇(16.48%)、顺-己酸-3-己烯酯(14.47%)、β-芳樟醇(12.15%)、反-丁酸-3-己烯酯(6.57%)、橄榄醇(6.07%)、水杨酸甲酯(4.54%)、苯甲醇(2.66)、苯甲醛(2.17)、顺-3-己烯基异戊酸酯(2.07)和苯乙醇(2.02%)，而花香型绿茶茶样的主要物质成分为顺-己酸-3-己烯酯(31.18%)、反-丁酸-3-己烯酯(8.25%)、β-芳樟醇(8.17%)、橙花叔醇(4.81%)、香叶醇(3.97%)、橄榄醇(3.58%)、顺，顺-3-己烯酸-3-己烯酯(3.27%)、顺-茉莉酮(2.88)、水杨酸甲酯(2.95)、吲哚(2.28)和苯甲醇(2.19)。

清香型和花香型茶样的香气物质中，顺-己酸-3-己烯酯、β-紫罗酮、苯甲醛、萘、3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯、吲哚和茉莉内酯共8种成分达到显著差异。其中，3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯和吲哚3种成分差异极显著。

2.2 茶样香气组分聚类

对以上茶样香气组分进行聚类分析。如图2所示，在欧式距离15时，可以将6个茶样分为3个类群，其中第一类群包括S2、S4、S6花香型茶样，第二类群包括S1和S3清香型茶样，第三类群S5茶样单独聚为一类，表明S5与其他茶样香气组分间距离较远。香气组分聚类分析结果表明，不同香型的茶样基本能够聚在一起，其中3只花香型绿茶聚在一起，2只清香型绿茶聚在一起。

表2 不同香型茶样香气成分的差异

注：*表示差异显著，**表示差异极显著。

图2 茶样香气组分欧式距离

由表3可见，茶样香气组分间相似关系最近的是S2和S6号茶样，相似系数为0.967，其香气感官品质评价也完全相同，均为清高，有花香；相似关系最远的是S5和S4号茶样，相似系数为0.363，S5号茶样香气感官品质为清香，S4茶样则为甜花香显，香型区别明显。

表3 茶样香气组分间的相似关系

3 讨论

3.1 清香型和花香型绿茶的香气组分特征

王雪萍等[15]采用GC-MS对不同香型绿茶茶样香气组分进行分析表明，栗香和清香型茶样均含有顺-3-己烯醇、芳樟醇及其氧化物、顺-橙花叔醇、顺-茉莉酮、β-紫罗酮、苯甲醛、水杨酸甲酯等特征香气成分，但在成分含量上差异较大，栗香型茶样所含高沸点香气组分含量高，而清香型茶样所含高沸点香气组分含量低。周春明等[16]采用GC-MS分析了4个品种花香绿茶的香气成分认为，构成花香绿茶的主要香气成分为芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、己酸-顺-3-己烯酯、丁香烯、α-法呢烯、橙花叔醇、茉莉酮酸甲酯、6，10，14-三甲基十五烷酮及邻苯二甲酸二丁酯等。花香绿茶的香型由各香气成分的组成、含量及其各自阈值决定。

本研究对花香和清香型绿茶的香气组分进行分析表明，花香和清香型绿茶的主要香气物质种类基本相同，主要包括香叶醇、顺-己酸-3-己烯酯、β-芳樟醇、反-丁酸-3-己烯酯、橄榄醇、水杨酸甲酯，苯甲醇等，只是香气物质比例存在不同。花香型绿茶茶样的酯类物质含量高，而醇类物质和烯烃类物质含量低，清香型绿茶茶样的醇类物质和烯烃类物质含量高，酯类物质含量相对较低。清香型和花香型茶样中存在显著差异的香气物质有顺-己酸-3-己烯酯、β-紫罗酮、苯甲醛、萘、3，5-辛二烯-2-酮、α-雪松烯、吲哚和茉莉内酯共8种成分。

3.2 茶树品种与茶样香气的相关性

茶树品种鲜叶理化基础是决定茶叶香气香型的物质基础，不同的茶树品种的鲜叶中其香气前体物质存在较大的差异。林郑和等[17]采用GC-MS对黄观音等5个茶树品种鲜叶的挥发性物质组成和含量进行测定表明，品种间差异显著，花香型茶树品种黄观音和0318E的鲜叶中，萜烯类与衍生物种类及含量都高于普通香型茶树鲜叶(福云6号等)。

本研究表明，同一品种采制的不同香型茶样香气组分和相对含量相差较远，不同品种采制的相同香型的茶样其香气组分及相对含量比较相近，聚类分析没有按照茶树品种聚类，而是按照感官审评的香气香型聚类，这可能是因为香气物质在茶树鲜叶中的含量是极其微量的，且受加工过程中的温热影响较大。不同批次的茶样虽然品种和工艺相同，但环境温湿度却在不断变化，最终影响了茶叶产品的香气形成，茶叶产品只保留了少部分鲜叶中固有的游离态香气，大部分香气物质是在加工过程中由其他物质转化而来。因此，经过高温加工以后的茶叶产品香气组分与茶树品种相关性较弱。聚类分析结果还表明，香气组成与茶叶感官审评结果密切相关，这从一个侧面反映了采用化学分析替代感官审评是可行的。

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