贺州6种主要绿茶的特征香气成分比较与分析

陈赶林，郑凤锦，林 波，徐绍山，吴彩谦，董文斌

(1.广西农业科学院，广西南宁530007;2.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007;3.贺州市八步区农业局，广西贺州542800;4.贺州市昭平县农业局，广西贺州546800;5.广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西南宁530007)

贺州市位于广西东北部，处于湘、桂、粤三省的交界处，历史上有“三省通衢”之称，是中国第一个长寿市，也是世界长寿市［1］。贺州市适宜发展的农产品品种众多，近年来昭平县、八步区等把茶产业列入重点产业之一，加强了茶叶新品种、新技术引进与精深加工建设等工作。其中以昭平县为中心的茶叶基地已发展到20余万亩，本地品种有八步区的开山白毛茶、昭平县的“突肋茶”野生品种等。“开山白毛茶”、“昭平茶”已成为国家地理标志保护农产品，享誉区内外［2－5］。

茶叶香气是茶叶的重要品质之一，茶叶中芳香物质亦称“挥发性香气组分”，在茶叶中的绝对含量很少，一般只占干物质质量的0.01%～0.05%，却是决定茶叶品质的重要因子之一［6］。在感官评审中，香气对茶叶感官品质的贡献率达25%［7］，研究表明，茶叶中已有700多种香气成分被分离鉴定出来，且新的成分不断被发现和鉴定［8－9］，由于受产地、环境、采摘季节与采摘部位、生产工艺等因素的影响，不同品种茶叶的特性与香气组成也有较大差别［10－13］，对茶叶的品质评定影响也较大，因此研究分析贺州产地的主要茶叶品种的香气成分构成，将对地理标志产品的保护，名优绿茶的真伪鉴别具有重要意义。

国内研究红茶的香气成分报道较多［11－14］，但对绿茶的香气成分报道相对较少，因此对绿茶香气成分进行综合比较与分析研究很有必要。本研究选取广西贺州市两个产地的湘波绿2号、名山131、白毫早、乌牛早、元宵绿、开山白毛茶等6个绿茶品种9个茶样，通过气相色谱－质谱(GC－MS)联用仪分析比较了香气成分，确定不同特征香气成分，初步探讨产地环境和采摘季节与采摘部位对绿茶品质的影响，为下一步打造更多贺州名优绿茶提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

茶树品种 贺州市八步区、昭平县茶叶主产区重点推广的品种，如表1。其中，编号1－5#为贺州市昭平县农业局选送的普通绿茶，主要以适中采方式，以一芽二叶为主，兼采一芽三叶和幼嫩的对夹叶。6－9#为贺州市八步区农业局选送，其中6#、7#以细嫩采方式，6#为一芽一叶;7#为采摘茶芽(单芽头)，8－9#为适中采摘方式。样品均为常规烘青绿茶加工工艺生产。

表1 参试的6个主栽品种9个绿茶样品Table 1 9 green tea samples of 6 main tea varieties

固相微萃取装置:50/30μm CAR/PDMS/DVB 美国Supelco公司;SCION SQ 456－GC气相色谱质谱联用仪 美国BRUKER公司;DB－WAX弹性石英毛细管柱:30 m×0.25 mm×0.25μm 美国JW公司，加湿空气保持在40℃;顶空进样瓶:15 mL 中国安谱公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 茶样制备:取各干茶样250 g置于60℃鼓风干燥箱6 h后，粉碎研磨，过60目筛，备用。

固相微萃取法:取2 g备用茶样置于20 mL顶空瓶中，将老化后的50/30μm CAR/PDMS/DVB萃取头插入样品瓶顶空部分，于60℃吸附30 min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。

1.2.2 色谱条件 载气:高纯He，流速0.8 mL/min。进样口温度:250℃;程序升温:在40℃ 保持3 min;以5℃/min升温至90℃;再以10℃/min升温至230℃，并保持7 min。接口温度250℃;

1.2.3 质谱条件 离子源温度:300℃;电离方式:EI+，电子能量:70 eV，检测器电压:1000 V。灯丝发射电流:100μA。

1.2.4 分析方法 化合物经Xcalibur软件系统检索同时与NIST 2014和Wiley 8.0谱库相匹配，正反匹配度均大于750(最大值为1000)的鉴定结果才进行确认。采用归一化百分含量法确定各化合物的含量。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2003进行统计分析。

2 结果与分析

固相微萃取分别提取9个绿茶样品香气成分，通过气相色谱－质谱(GC－MS)联用仪分析，得到茶样挥发性香气成分的总离子流图，如图1为湘波绿2号茶样的总离子流图。

图1 绿茶样品的香气成分总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatograms of aroma compounds of green tea samples

根据9个茶样的香气总离子流图，经Xcalibur软件系统检索，同时与NIST 2014和Wiley 8.0谱库相匹配分析，各类茶叶中的芳香物质挥发性成分达到70～95种之多，通过面积归一化法求得每种化合物的相对含量，筛选并鉴定出共有、且含量较大的峰37个，占总峰面积的78.214%～88.236%，为绿茶茶样的主要香气成分［15］，如表2所示。

表2 9种绿茶样品中香气成分汇总与分析(%)Table 2 Summary and analysis of aroma components in 9 kinds of green tea samples(%)

对9个绿茶茶样中共有且含量较大的37个峰进行综合分析，茶叶中主要香气物质的构成包括醇类、酯类、醛类、杂氧醚硫类、烃类、酸类和其它类等。其中，醇类、酯类含量相对较多，约为15%～20%;其次为杂氧醚硫类、醛类，约为10%～15%(如图2)。

图2 9个绿茶样品中不同种类香气的含量比较Fig.2 Comparison of the contents of different aroma components in 9 green tea samples

2.1 醇类

9个茶样中醇类物质共有11种，相对含量最多，达到12.601%～21.688%，是构成茶叶香气的主要构成成分之一。醇类主要为脂肪族醇类、芳香族醇类和萜烯醇类等三大类。

2.1.1 脂肪族醇类 该类醇在茶鲜叶中含量较高，其沸点较低，易挥发。在干茶中，主要成分有异丁醇、异戊醇、正戊醇、1－戊烯－3－醇、顺－2－戊烯－1－ 醇、叶醇(顺－3－己烯醇)等6种。其中相对含量最高的是异戊醇，其次是顺－3－己烯醇(叶醇)、1－戊烯－3 －醇。

异戊醇，杂醇油之一，天然以酯的形式存在于部分植物中，具有苹果白兰地香气和辛辣味［15］。醇类化合物中，9个茶样中异戊醇的相对含量都较高，为3.432%～5.252%，其中以白毫早为最高(5.252%)，故各茶样中都兼具有苹果香气成分。

顺－3－己烯醇亦称青叶醇或叶醇，因浓度不同具甘甜清香及刺激臭，是茶鲜叶的重要香气成分，高浓度的青叶醇有激烈的青草气，稀释后有浑香的气味［16］。在绿茶加工过程当中，随着温度的降低，低沸点的青叶醇会有残剩痕量，同时因为异构化构成具有幽香的反式青叶醇，使鲜叶的气息由青臭转为茶的清香［16］。9个茶样中都含有一定量的叶醇(1.050% ～2.932%)，其中以白毫早和乌牛早含量最高(2.932%)，故各茶样中都具有茶叶清香香气。

2.1.2 芳香族醇类 9个茶样中芳香族醇类主要有苯甲醇、苯乙醇，这类化合物的香气特性是类同花香或果香香气。

苯甲醇，亦称苄醇，具薄弱的苹果香气，有定香作用。鲜叶及各类茶中均存在，多施肥及遮阳有利于其形成。萎凋时增加不明显，而揉捻及发酵则增进其大量形成［16］。从表2中可见，开山白毛茶3个样品中的苯甲醇含量比其它6个茶样高出2倍之多，这说明开山白毛茶具有高于其它茶样的一种特有的香气成分，其具有的苹果香气可作为开山白毛茶这款茶叶的典型性特有香气成分。从含量变化来看，开山白毛茶4月份采摘的6#茶样为1.492%，远远高于5月份采摘的8#茶样含量(0.437%)，这也说明随着采摘季节时间的后延，开山白毛茶中苯甲醇含量逐渐降低，其典型性苹果香气不够明显。另外，茶叶采摘部位不同，香气成分也存在一定的差异，采摘单芽头部位的茶样比采摘一叶一芽的茶样与适中采摘的含量要高出很多。

苯乙醇，具有玫瑰香气，存在于茶鲜叶和成品茶中，不同叶位的含量随着嫩度的下降而递加［16］。湘波绿2号、白毫早(3#、9#)、名山131、乌牛早、开山白毛茶这五个品种，在贺州特定区域种植生产的干绿茶中，苯乙醇含量较高(1.241%～2.428%)，具有玫瑰香气，且7#单芽头的开山白毛茶中的含量最高。

2.1.3 萜烯醇类 9个茶样中萜烯醇类主要有反式氧化芳樟醇、芳樟醇、香叶醇和L－薄荷醇，此类化合物具有花香或果真香，对茶香的形成有重要作用。

芳樟醇，具有百合花或玉兰花香气，是茶叶总含量较高的香气物质之一。在茶树体内主要以糖苷的形式存在，茶叶经采摘后，由葡糖苷水解酶水解而呈游离态的芳樟醇［16］。反式氧化芳樟醇，芳樟醇氧化物异构体，具强的木香、花香、萜香、青香气，还带有清凉气息，是一种多香韵的香料［16］。湘波绿2号、白毫早(3#、9#)和乌牛早这三个品种，在贺州产地生产的绿茶中，芳樟醇及其氧化异构体含量较高(4.5%左右)，且白毫早1(3#)中含量最高，具有明显的百合花或玉兰花香气。

香叶醇，具有温和优雅的玫瑰香气，在茶树体内主要以糖苷的形式存在，茶叶经采摘后，由葡糖苷水解酶水解而呈游离态的芳樟醇［16］。波绿2号、白毫早1(3#)含量较高，进一步说明在湘波绿2号、白毫早具有典型的玫瑰香气。白毫早2(9#)含量较白毫早1(3#)偏低很多，这也说明春茶含量较高，夏茶含量较低。

L－薄荷醇，具有清凉的薄荷香气，是茶叶挥发性成分，存在于高档包种茶中［16］。9个茶样中都含有一定的L－薄荷醇，这使得香气成分具有一定的清凉味。其中以由乌牛早与福建元宵绿这两个品种的春茶含量较高，白毫早(3#、9#)也具有一定的清凉香气，且白毫早2(9#)茶样中的含量最高。

从醇类种类与含量来看，贺州两个产地的六类绿茶品种9个茶样都具有花香果香型混合香气，同时具有浓郁的新茶清香香气。湘波绿2号、白毫早(3#、9#)、乌牛早、名山131等四个品种兼具有特别玫瑰香气、特定的百合花或玉兰花香气。

2.2 酯类

酯类在芳香油中普遍存在，茶叶中较为常见是醋酸与萜烯醇形成的萜烯醇族酯类和醋酸与芳香族醇形成的芳香族酯类，它们都是具有猛烈而使人兴奋的花香果香味。在本批次9个茶样中，相对含量较多的为芳香族酯类，分别是乙酸乙酯、乳酸乙酯，两者含量为15.986%～21.690%。其中，乙酸乙酯，具有猛烈而使人兴奋的水果香气［15］。

在贺州昭平县种植生产的湘波绿2号、名山131、白毫早1、乌牛早、元宵绿等5个茶样的酯类含量都在20.0%左右，以元宵绿茶样含量最高(21.69%)，元宵绿具有明显的水果香味。在贺州八步区种植生产开山白毛茶三个茶样和白毫早2(9#)等4个茶样两者含量在16.0%左右，比昭平县种植生产的绿茶的酯类含量低约4.0%。同时，作为白毫早单一品种，在贺州昭平县种植生产含量(19.7016%)也高于在八步区种植生产的含量(16.095%)。这也说明，同一品种因产地不同，香气成分的差异也较大。

从酯类种类与含量来看，湘波绿2号、名山131、白毫早、乌牛早、元宵绿、开山白毛茶等6个品种9个茶样进一步证实都具有花香果香型混合香气，其中元宵绿具有的水果香味最为突出。初步分析认为，在贺州不同区域种植生产的茶样，酯类含量有一定的差异，昭平县特定产地生产绿茶中酯类含量略高于贺州八步区特定产地生产的干绿茶含量，具体分布规律及原因有待下一步深入研究。

2.3 醛类

茶叶中的醛类主要有脂肪族醛类、芳香族醛类和萜烯醛类。在茶鲜叶中，醛类约占茶鲜叶芳香油的3%，加工后制品茶含量高于鲜叶，红茶高于绿茶［16］。本批次9个茶样中，检出的醛类主要以脂肪族醛类为主，为异戊醛、异丁醛、戊醛、正己醛等，是构成茶叶清香的成分之一。异戊醛、异丁醛等用作食品原料、香精、试剂等，高度稀释时有似令人愉快的苹果香气，浓度低于10 ppm时呈桃子香味［15］。样品中四类脂肪族醛类含量都有一定的量(7.031%～15.012%)，9个绿茶样品都具有茶叶的独特清香味，其中以湘波绿2号、名山131具有的清香味为最为明显。

从醛类种类与含量来看，6类绿茶样品都具有茶叶的独特清香味，其中以湘波绿2号、名山131具有的清香味为最为明显。茶叶中芳香族醛类主要是有少量具有苦杏仁香气的苯甲醛存在，无肉桂醛等成分检出。

2.4 杂氧醚硫类

茶叶中的杂氧化合物，主要有呋喃类、吡喃类及醚类等。它们也是茶叶芳香物的一部分，为茶叶香气的构成。此次检出的主要为反式氧化芳樟醇、1，2b－环氧依稀－1a－并环戊二烯等。

含硫化合物类主要是二甲硫类与醚硫等。二甲硫类具有海带样清香香气，茶树重修剪及根修剪后含量均上升，以重修剪效果显著［16］。α－蒎烯具有特有的松木香气，似松节油的气味，氧化之后具松香样香气［16］。就单一含硫化合物类(二甲基硫)来看，福建元宵绿和开山白毛茶含量较高(8.106%～12.937%)，具有浓郁的绿茶新茶清香味。就杂氧化合物和含硫化合物总量来看，名山131、福建元宵绿和开山白毛茶含量都是较高，其中开山白毛茶3含量最高(19.316%)。这进一步说明作为9个茶样的绿茶具有绿茶新茶的清香味，其中以开山白毛茶最为明显。

2.5 烃类

本批次茶样中含有一定量的烃类(碳氢化合物)物质，主要以烷烃为主，4－甲基辛烷、2，6，7－三甲基癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、十七烷和1－丙氧基己烷，含量为9.948%～15.969%。

2.6 其它类

酮类主要为3－羟基－2－丁酮，具有令人愉快的奶香气［15］，含量为 1%左右。

羧酸类在鲜叶中含量不高，多以酯类化合物的状况存在于有机体内，经加工的成品茶含量比鲜叶高，特别是红茶比绿茶高，绿茶中一般为2%～3%，这类化合物含量比例上的差别，是形成红、绿茶香型区分之一［6］，本批次茶叶中含量较多的为乙酸(1.638%～2.677%)。

β－石竹烯，茶叶挥发性成分，呈木香和辛香。绿茶、包种茶和部分后发酵茶中均存在，包种茶中含量较高，遮阴茶中较篇普通茶多［16］。9个茶样品种都有一定的β－石竹烯(1.113%～2.224%)，属白毫早2含量最高(2.224%)，其生产环境可能与遮阴有关。

综上，根据各主要化合物的呈香特征及比较分析可以得出，贺州两个产地的湘波绿2号、名山131、白毫早、乌牛早、元宵绿、开山白毛茶等6个绿茶品种9个茶样都具有绿茶的清香香气，兼具有花香、果香等混合香气，具有中国绿茶的所体现的花香、果香、清香香气特征［16］。同时，开山白毛茶作为贺州市本地品种与国家地理标志保护的农产品，兼具有苹果香、玫瑰花等香气成分，其中苯甲醇含量在各个茶样中为最高，可认为苹果香气为其典型性的香气成分，为开山白毛茶的鉴定特征香气。开山白毛茶特征香气成分主要有苯甲醇、异戊醇等，其含量及其变化规律有待进一步深入研究分析。

3 结论

本研究选择50/30μm CAR/PDMS/DVB固相微萃取提取绿茶样品香气成分，通过气相色谱－质谱(GC－MS)联用仪分析，得到各类茶叶中的芳香物质挥发性成分达到70～95种之多，筛选鉴定出的主要香气成分37个，包括醇类、酯类、醛类、杂氧醚硫类、烃类、酸类和其它类等。其中特征香气物质主要构成为醇类和酯类，含量各占15%～20%左右;其次为杂氧醚硫类、醛类，各占为10%～15%。本批次6个绿茶品种均为贺州目前的主要栽培茶树品种，本研究仅仅从香气成分分析比较入手，但绿茶的香气成分因品种、产地、采摘时节、采摘部位及加工工艺等影响，各组分含量差异不一，特别是特征香气成分含量差异较大，表现出不同的香气特征。下一步将结合各个茶样的其它生化理化指标，借助电子鼻等技术及感官评价等，综合判断各个绿茶的呈香特征及变化规律。

研究初步认为，本地品种开山白毛茶兼具有苹果香、玫瑰花等香气成分，其中苯甲醇含量在各个茶样中为最高，可认为苹果香气为其典型性的香气成分，为开山白毛茶的鉴定特征香气。从醇类种类与含量来看，开山白毛茶的采摘时节与采摘部位对香气成分构成尤为重要，香气成分的主要聚集部位为单芽或一叶一芽，比适中采的普通茶叶要高出许多，其香气成分特别是特有的典型性香气的聚集影响因素及变化规律，也有待进一步深入探讨。