武夷大红袍初制过程中香型与香气成分的变化规律

王芳，张见明，李博，陈百文，刘宝顺，占仕权，刘仕章

武夷大红袍初制过程中香型与香气成分的变化规律

王芳1,2，张见明1,2，李博2,3，陈百文2,4*，刘宝顺5，占仕权5，刘仕章6

1. 武夷学院茶与食品学院，福建 武夷山 354300；2. 中国乌龙茶产业协同创新中心，福建 武夷山 3543004；3. 浙江大学农业与生物技术学院，浙江 杭州 310058；4. 福建省茶叶质量检测与技术推广中心，福建 福州 350002；5. 武夷山市幔亭岩茶研究所，福建 武夷山 354300；6. 武夷山市兰汤岩茶研究所，福建 武夷山 354300

采用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术对武夷大红袍初制过程在制叶的香气成分进行了分析，结果表明，与鲜叶相比，以壬醛、十四烷、十三烷、十二烷、丁酸-2-乙基-1,2,3-丙三酯、二-叔-十二烷基二硫化物和乙酸橙花叔酯为代表的烷烃类、醛类和酮类组分等香气成分随着初制工序的进展呈下降趋势，且降幅较大，在毛茶中的含量分别下降了72.4%、91.8%、63.6%；而以橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-顺3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯为代表的构成大红袍的特征性香型的醇类、酯类和烯烃类香气成分在初制过程中大量转化生成，在毛茶中的含量分别增加了215.5%、70.8%、682.6%。

武夷大红袍；初制工艺；香型变化；特征性香气成分

武夷岩茶是中国传统名茶，属乌龙茶类，以“岩骨花香”之韵味闻名于世。大红袍是武夷岩茶的一个重要品类，其“岩骨花香”以品种和山场为基础，通过制作工艺激发而来，制作工艺与“花香”的关系尤为紧密。

乌龙茶以浓郁花果香为特征，香气物质的种类和含量均十分丰富，这与乌龙茶的做青工艺（即摇青与晾青相结合，交替重复多次）密切相关。研究表明，摇青和晾青能在很大程度上提高茶叶的香气强度[1-2]。通过摇青，苯乙醛、倍半萜烯、茉莉酮、茉莉内酯、苯乙腈和吲哚等香气成分大量增加[3]。苗爱清等[4]研究岭头单丛茶加工过程中香气变化发现，毛茶的香精油含量是鲜叶的5倍，香气成分种类以做青叶最多。Hu等[5]用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术对在制叶进行了香气成分的分析，结果表明，萜烯醇类的含量（TVs）与鲜叶挥发物含量（GLVs）的高比值是乌龙茶香气特性的关键化学基础，在加工过程中，TVs的比例呈增加趋势，而GLVs逐渐减少。陈林等[6]以茗科一号为原料研究了做青工艺对乌龙茶香气组成的化学模式的影响，发现吲哚、反式橙花叔醇和苯乙醛可作为乌龙茶做青工艺品质控制的主要化学测评指标。

乌龙茶中含量比较丰富的成分有芳樟醇及其氧化物、香叶醇、橙花叔醇、苯甲醇、苯乙醇、大马酮、紫罗酮、茉莉酮酸和吲哚等[7-8]。戴素贤等[9]用主成分法研究发现，萜烯醇类是乌龙茶的主要赋香物质，不同茶种的突出赋香物质不同，从而表现出不同的香型。苗爱清等[10]用气相色谱嗅觉测定（GC-O）技术鉴别分析了黄金桂、金萱、铁观音和白叶单丛4个品种乌龙茶的香气特征成分及气味表现，呈现花香的成分主要是芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、异戊酸-顺-3-己烯酯、己酸-顺-3-己烯酯、己酸-反-3-己烯酯、己酸-反-2-己烯酯、-法尼烯、-法尼烯等，呈现果香的成分主要是丁酸-顺-3-己烯酯、2-乙基-1,2,3-丙三丁酸酯、香叶醇、2-甲基-丙酸-2-苯乙酯、香叶基丙酮、戊酸-2-苯乙酯、橙花叔醇等，呈甜香的成分主要是苯乙醛、-香叶烯、顺-罗勒烯等。王鹏杰等[11]应用顶空固相微萃取结合气质联用技术与电子鼻技术分析了大红袍、铁罗汉、白鸡冠、奇兰4个品种的毛茶香气成分，结果显示，4个品种中均有高含量的橙花叔醇和-法尼烯，()-2,4-庚二烯醛、吲哚、()己酸己烯酯在大红袍中的含量也较高。

综上所述，在乌龙茶香气成分的目前研究报道中，有关武夷岩茶初制过程中香气成分变化的研究鲜见报道。本研究以武夷大红袍为原料，按武夷岩茶加工工艺进行加工制作，用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术分析加工过程在制叶的香气成分，揭示武夷岩茶初制过程中主导香型形成的香气成分变化规律，为指导武夷岩茶制作工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 茶样

茶鲜叶为武夷山大红袍驻芽三四叶，产地为武夷山碧石岩一带。

1.1.2 试剂

无水乙醚（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、无水硫酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

1.1.3 主要仪器设备

综合做青机（110型，福建省安溪艺萌机械有限公司），茶叶烘焙机（XFE-6s，泉州新芳春制茶设备有限公司），GC7890B-MS7000C气质联用仪（安捷伦科技有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 武夷岩茶加工工艺

采摘→萎凋→做青（摇青与晾青结合，共八遍）→杀青→揉捻→干燥。

1.2.1 试验样制备

热空气固样，取鲜叶（XY）、萎凋叶（WDY）、做青叶（ZQ-1至ZQ-8）、杀青叶（SQY）、揉捻叶（RNY）、毛茶（MT），每次从综合做青机随机取样2 000 g，然后用对角线法取样500 g，放入烘焙机中固样，先以165℃快速固样5 min，后用103℃烘至足干，烘干样放铝箔袋密封待测。

1.3 香气检测方法

准确称取3 g茶样加入到带孔具塞萃取瓶中，放入60℃水浴中加热，让萃取瓶内香气物质达到平衡，5 min后插入已老化的萃取头，推出纤维头，60℃水浴顶空吸附60 min，结束后插入GC-MS进样器进行分析。

GC条件：气相色谱柱为HP-lNNOWAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），进样口温度为250℃，进样后在250℃下解吸附3 min，载气为高纯氦气（纯度>99.999%），柱流速1.0 mL·min-1，进样方式为手动无分流进样。升温程序：50℃保持5 min，以3℃·min-1上升至210℃，保持5 min，再以15℃·min-1上升至230℃，保持5 min，总时间为69.67 min。

MS条件：EI离子源，离子源温度为230℃，电子能量为70 eV，扫描范围为20~500 amu，电子倍增管电压为1 500 V，总离子流强度为100 mA。

检索谱库：NIST-11。

定性、定量分析：由GC-MS分析得到的质谱数据经计算机在NIST-11标准谱库中检索，查对有关质谱资料，对基峰、核质比和相对丰度等方面进行分析，分别对各峰加以确认定性，以各成分的峰面积占总峰面积之比表示其相对含量。

1.4 茶叶香气的感官审评方法

采用《GB/T 23776—2018茶叶感官审评方法》中的乌龙茶审评方法对各茶样进行香气审评，称取5 g茶叶放入110 mL审评杯中，用沸水冲泡3次，时间分别为2、3、5 min，在3次冲泡中揭盖闻香，第1次侧重香气的纯异和高低，第2次侧重香型的表现，第3次侧重香气的持久性。

2 结果与分析

2.1 香型的变化规律

大红袍的香气类型在初制过程中变化明显，从最初的以青气为主，逐渐转变为清香，后又转变为花香和花果香。从表1可知：做青过程中，做青前期（一摇到三摇三晾），青气逐渐减退，而清香渐浓；做青中期（四摇到六摇六晾），花香出现并渐浓，开始出现果香；做青后期（七摇到八摇八晾），花果香浓郁，大红袍的品种特征也逐渐显露出来。

2.2 香气组分的变化规律

武夷大红袍鲜叶、在制叶和毛茶中均含有烷烃类、烯烃类、醇类、醛类、酮类、酯类及其他香气物质，其中烷烃类、烯烃类、醇类和酯类化合物是含量较高的香气组分，这些组分在武夷大红袍初制过程中均发生了明显变化。

表2显示，香气物质的总峰面积在初制过程中尽管呈波动变化，但总体表现为上升趋势，毛茶是鲜叶的1.87倍。在制叶香气物质总量在做青过程中并非持续增加，而是呈现出降、升、降的变化，可能是做青前期具有青气的物质大量挥发，而具有清香的物质转化形成速度较慢，至做青中期具有花果香的香气物质不断生成，随着香气物质的挥发，香气物质总量在做青后期有所降低。在制叶的香气组分在初制过程中也发生了明显变化，醇类组分、酯类组分和烯烃类组分均呈现出明显的增加趋势，醛类组分和酮类组分基本呈下降趋势，烷烃类组分呈现出波动变化趋势。与鲜叶相比，醇类、酯类和烯烃类组分在做青叶（ZQ-8）中分别增加了169.0%、40.0%和573.9%，在杀青叶中分别增加了186.9%、97.7%、756.5%，在毛茶中分别增加了215.5%、70.8%、682.6%；而烷烃类、醛类和酮类组分在做青叶中分别下降了59.6%、85.7%、–1.8%，在杀青叶中分别下降了62.8%、81.6%、45.5%，在毛茶中分别下降了72.4%、91.8%、63.6%。

2.3 香气成分的变化规律

从鲜叶（XY）至毛茶（MT），各样品中检测到的香气成分分别有52种、53种、48种、38种、43种、41种、48种、51种、56种、57种、67种、64种、60种，试验所测 13个茶样中共检测出260多种香气成分，主要的香气成分如表3所示。

从表3可知，鲜叶中含量较高的成分有壬醛、十四烷、十三烷、十二烷、丁酸-2-乙基-1,2,3-丙三酯、二-叔-十二烷基二硫化物和乙酸橙花叔酯，这些成分随着初制工序的进行基本呈下降趋势，且降幅较大。其中2,6,10-三甲基-十四烷、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、1-三十七烷醇、甲酸-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯酯、-十六烷硫醇、乙酸-7-甲基-顺十四烯-1-酯等成分在所有在制品中均有检出，其含量呈波动性变化，但毛茶中含量均比鲜叶低。

表1 武夷大红袍初制过程中的香型表现

图1 杀青叶香气成分的质谱总离子流图

表2 武夷大红袍初制过程中香气组分的变化

图2结果表明，乌龙茶的特征香气成分橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈和苯乙醇等在做青过程中大量增加，这与Tokitomo等[3]和Hu等[5]的研究结果一致。橙花叔醇和吲哚在第二次摇青和晾青后大量增加，且橙花叔醇在以后的工序中持续增加，做青中期吲哚含量较高，做青后期有所下降。-法尼烯在第三次摇青和晾青后大量增加，在做青中期维持较高含量，做青后期有所下降，但杀青后又大幅增加。自做青前期出现后到干燥结束，橙花叔醇和-法尼烯是在制叶中含量最高的香气成分，毛茶中分别高达20.3%和16.9%，橙花叔醇与-法尼烯可由橙花叔醇合成酶催化法尼烯焦磷酸形成[12]。苯乙腈和苯乙醇从做青中后期开始出现，并在第七次摇青和晾青后达到最大值。橙花叔醇具有花香、木香和果香，法尼烯具有花香和清香，吲哚在低浓度时表现清香和淡雅花香[1]，结合表1中各阶段的香型变化推测，橙花叔醇、-法尼烯和吲哚可能是赋予大红袍清香和花香的主要香气成分。

图2 武夷大红袍中主要萜烯醇类成分在初制过程中的变化

表3 武夷大红袍初制过程中主要香气成分的相对含量

续表3%

成分Components保留时间/minRetention timeXYWDYZQ-1ZQ-2ZQ-3ZQ-4ZQ-5ZQ-6ZQ-7ZQ-8SQYRNYMT 三甲基乙酸-6-柠檬烯酯Limonen-6-ol, pivalate37.74-----1.71.21.21.11.10.90.40.5 乙酸-7-甲基-顺十四烯-1-酯7-Methyl-Z-tetradecen-1-ol acetate23.300.30.80.70.30.80.10.70.70.20.30.40.2- 己酸-反2-己烯酯Hexanoic acid, 2-hexenyl ester, (E)-29.34--------2.62.93.22.72.3 α-法尼烯 Alpha.-Farnesene34.33----6.98.614.515.610.211.619.118.116.9 顺β-法尼烯Cis-β-Farnesene32.05--------2.31.8--- 苯乙腈Benzyl nitrile17.66-------1.53.02.42.32.02.2 二-叔-十二烷基二硫化物Disulfide, di-tert-dodecyl28.422.10.8-1.91.7-1.51.01.00.80.7-0.7 吲哚Indole24.94---3.96.26.45.57.06.95.34.13.74.1 4a-乙酸基-5,5,8a-三甲基-八羟基苯并吡喃Octahydrobenzo[b]pyran, 4a-acetoxy-5,5,8a-trimethyl-34.792.1--2.83.1-----0.2-- 富马酸十六烷基-顺-3-己烯酯Fumaric acid, hexadecyl trans-hex-3-enyl ester28.941.71.9-2.12.12.5------- 己酸十五烷酯Hexanoic acid, pentadecyl ester29.161.31.3----------- 乙酸-(顺13,顺14-环氧)-11-十四烯-1-酯Z-(13,14-Epoxy)tetradec-11-en-1-ol acetate37.540.910.80.21.40.20.20.30.2----- 5,5-二甲基-6-(3-甲基-丁-1,3-二烯基)-7-乙二酸基-二环[4.1.0]庚基]-甲醇[5,5-Dimethyl-6-(3-methyl-buta-1,3-dienyl)-7-oxa-bicyclo[4.1.0]hept-1-yl]-methanol33.16---1.91.11.41.2------

从图3可知，己酸己酯、己酸-顺3-己烯酯和己酸-反2-己烯酯从做青中后期开始出现，并持续增加，其含量在杀青后达到最大值，在揉捻和干燥过程中有所下降。苯甲酸己酯出现于第八次摇青和晾青后，苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯出现于杀青后，这3个成分均在揉捻后达到最大含量。图3所显示的这6个酯类成分在其他乌龙茶的香气研究报道中[4-6,9-10]较少或相对含量很低，随这些成分含量的增加，大红袍的品种特征愈见明显，由此可见，这6个酯类成分极有可能是大红袍的特征性香气成分。

从以上分析可知，橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-顺3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯等成分在大红袍初制过程中大量转化生成，是赋予大红袍浓郁花果香的主要香气成分，也是与大红袍品种特征密切关联的特征性香气成分。这些主要成分的总量在做青和杀青工艺中均有大幅增加，在揉捻和干燥过程中变化很小，毛茶中这些主要成分的总量为59%（图4）。结合香气的感官审评结果来看（表1），大红袍在制叶的花香、果香浓度及品种特征随着这些成分总量的增大而增强。

3 讨论

武夷大红袍具有芬芳馥郁的花果香，锐则浓长，幽则清远，具有独特的品种特征，这是武夷山优越而独特的自然生态环境、大红袍优良的品种特性和精细制作工艺共同成就的，浓郁的花果香与武夷岩茶的制作工艺紧密联系。用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术对武夷大红袍初制过程的在制叶进行香气成分的分析，结果表明：①大红袍的香气类型在初制过程中变化明显，做青前期青气逐渐减退，而清香渐浓，做青中期花香出现并渐浓，开始出现果香，做青后期至毛茶阶段花果香浓郁，大红袍的品种特征亦逐渐显露出来。②橙花叔醇、-法尼烯、吲哚、苯乙腈、苯乙醇、己酸己酯、己酸-顺3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯等成分在大红袍初制中的做青和杀青工艺中大量转化生成，是赋予大红袍浓郁花果香的主要香气成分，也是与大红袍品种特征密切关联的香气成分，其中的己酸己酯、己酸-顺3-己烯酯、己酸-反2-己烯酯、苯甲酸己酯、苯甲酸-3-己烯-1-酯和苯甲酸反2-己烯酯极有可能是大红袍的特征性香气成分。

图3 武夷大红袍中主要酯类成分在初制过程中的变化

图4 大红袍初制过程中特征性香气成分含量的变化

已有研究表明[5-6,14]，青叶醇是茶树鲜叶中具有青气的典型香气成分，但本试验未从鲜叶和萎凋叶中检测出该成分，这是否与茶树生长环境及大红袍品种特性有关，还是由于本试验采用了高温固样方法导致样品的香气成分发生变化所致，需要进一步探究。从本研究结果来看，乌龙茶的特征性香气成分橙花叔醇在萎凋工序（含晒青）中并未形成，这与岭头单丛、白叶单丛、黄金桂、金萱等品种晒青后橙花叔醇增加的变化趋势有较大差异[4,13]，有待进一步探究。诸多研究表明做青是乌龙茶香气形成的关键工序[1-5]，而杀青工艺对乌龙茶香气影响的报道少见，本研究结果表明杀青工艺也是大红袍特征香气形成的重要工序，有必要进一步开展杀青工艺对乌龙茶香气形成的研究。气相色谱嗅觉测定（GC-O）技术是一种鉴别香气成分的气味表达及强度的理想方法[15]，有必要采用此技术进一步确定武夷大红袍特征性香气成分以及它们对香气品质的贡献。

致谢：武夷大红袍初制由武夷山市幔亭岩茶研究所的刘欣、周建完成，本文撰写过程得到浙江工商大学夏会龙教授的指导，谨此表达真挚谢意！

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Dynamics of Scent Type and Aroma Components of Wuyi Dahongpao during the Preliminary Processing

WANG Fang1,2, ZHANG Jianming1,2, LI Bo2,3, CHEN Baiwen2,4*, LIU Baoshun5, ZHAN Shiquan5, LIU Shizhang6

1. College of Tea and Food Science, Wuyi University, Wuyishan 354300, China; 2. Chinese Oolong Tea Industry Innovation Center (Cultivation), Wuyishan 354300, China; 3.College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 4. Fujian Provincial ea Quality Testing Center, Fuzhou 350002, China; 5. Wuyishan Manting Rock-essence Tea Research Institute, Wuyishan 354300, China; 6.Wuyishan Lantang Rock-essence Tea Research Institute, Wuyishan 354300, China

The aroma components of tea leaves of Wuyi Dahongpao during the preliminary processing were investigated by headspace solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results show that compared to the fresh leaves, the aroma component contents of alkanes, aldehydes and ketones such as nonaldehyde, tetradecane, tridecane, dodecane, butyl-2-ethyl-1,2,3-propyltriester, di-tert-dodecyl disulfide and orange blossom tert acetate were decreased drastically during the preliminary processing, which were decreased by 72.4%, 91.8% and 63.6% in the raw made tea, respectively. The alcohol, ester and olefin aroma components such as nerolidol, alpha olefin, indole, phenylacetonitrile, phenylethyl alcohol, caproic acid ester, hexanoic acid-shun 3-hexene ester, hexanoic acid-2-hexene ester and benzoic acid ester, acid-3-hexene-1-ester, and benzoic acid 2-hexene ester were largely increased during the preliminary process.The alcohol, ester and olefin aroma components involved in the characteristic flavor of Dahongpao were increased by 215.5%, 70.8% and 682.6% in the raw made tea respectively.

Wuyi Dahongpao, preliminary processing, scent changing, characteristic aroma components

TS272.5+9

A

1000-369X(2019)04-455-09

2018-12-05

2019-02-14

福建省科技厅引导性项目（2018N0030）、南平市指导性项目（2017DN03）、福建省“2011协同创新中心”中国乌龙茶产业协同创新中心专项（闽教科〔2015〕75号）

王芳，女，硕士，副教授，主要从事茶叶审评与品质调控和茶资源利用方面的研究。*通信作者：81687134@qq.com