内山六安瓜片4个等级茶叶香气的组成及其差异

范培珍，潘铖，王梦馨，崔林，韩宝瑜*

内山六安瓜片4个等级茶叶香气的组成及其差异

范培珍1,2，潘铖2，王梦馨2，崔林2，韩宝瑜2*

1. 六安职业技术学院，安徽 六安 237158；2. 中国计量大学浙江省生物计量与检验检疫技术重点实验室，浙江 杭州 310018

为深入探究历史名茶六安瓜片不同等级间香气组分和含量的差异，选用内山六安瓜片特级、一级、二级和三级茶叶样品，以SDE法提取香精油，使用GC-MS配合标样做定性分析，加入癸酸乙酯为内标进行相对定量分析。结果表明，从4个等级的茶叶香精油中共鉴定香气成分96种，包括20种醇、18种酯、17种烯烃、16种醛、12种酮、7种杂环化合物和少量酸类；主要成分为芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯、苯甲醛、棕榈酸、芳香醇氧化物Ⅰ型、-环柠檬醛、-紫罗酮、顺-3-己烯-1-醇、庚醛和壬醛；从特级、一级、二级至三级，香气成分个数分别为79、60、55个和47个，相对于内标的含量分别为695.94、579.90、541.69和268.50，香气成分个数和香气总含量呈梯度递减；4个等级茶叶的共有高含量香气成分为芳樟醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯，其含量随着等级降低而减少。六安瓜片的香气化合物包含多种类型且存在一些较稳定的高含量香气化合物，显露清香高爽的香型特征，但4个茶叶等级之间香气组分和含量的差异十分明显。

六安瓜片；茶叶香气；特征香气成分；茶叶等级

香气是茶叶的重要品质因子之一[1-4]，可在一定程度上决定着茶叶价格。我国许多传统名茶富含的香气化合物十分复杂，组成多种令人愉快的特殊香气[2-5]。其中，六安瓜片由单片叶子制成，形似瓜子，散发清香高爽的香气[5-6]。关于其香气的感官审评，有诸多报道，其理化分析也有相关研究[7]。

六安瓜片茶叶原产地为安徽省六安市的大别山地区，大别山区内采制的叫做内山瓜片，并以齐山区域内蝙蝠洞茶场生产的瓜片最为正宗；山外丘陵和平原地区采制的则叫做外山瓜片[8-9]。在采制时间上，谷雨节前采制的六安瓜片称“提片”，品质最优；谷雨节后至“梅雨”时节前采制的称“瓜片”；进入“梅雨”时节后，鲜叶原料变得粗老，制成茶叶的品质一般，称为“梅片”。内山、外山六安瓜片皆分为4个等级。

近年来，原产地的优质农产品质量引起管理部门和消费者的广泛关注，农产品特征性品质的评价及特征性品质指标的筛选逐渐占据突出地位[10]，名优茶特征香气成分的鉴定和评价也备受茶业界关注[1-4,6]。茶叶市场上产品繁杂，市售产品的香气检出结果[7]难以代表原产地产品的香气组成，不能较好揭示六安瓜片特征香气的化学组成。目前，各等级的六安瓜片香气成分的鉴定及其含量仍缺乏深入研究。本研究参照六安瓜片采制时间及质量标准[11]，从内山瓜片原产地多家制茶厂收集样品；以SDE法提取茶样香精油，用GC-MS检测，结合标准化合物做定性分析，以癸酸乙酯作内标进行相对定量分析。鉴定原产地4个等级六安瓜片茶叶的香气组成，评价其特征性香气成分，并解析其在各等级间的差异。

1 材料与方法

1.1 供试茶样

2019年春茶期间在内山六安瓜片原产地齐头山、鲜花岭、青山镇、张冲和油坊店一带茶叶加工厂收集茶样，其中，4月13—14日收集12个“提片”茶样，4月23—24日收集12个一级“瓜片”茶样，4月28—29日收集12个二级“瓜片”茶样，5月12—13日收集12个“梅片”茶样，依次记为特级、一级、二级、三级六安瓜片，每个茶样250 g。将每一批茶样均匀混合，按“四分法”取其中一份用于检测，重复3次。

1.2 茶叶香精油的提取

采用SDE法提取茶叶香精油[1,12-13]。称取茶叶样品40 g，装入SDE装置的3 000 mL圆底烧瓶中，加入1.0 mL 100 μg·mL-1癸酸乙酯（乙醚为溶剂）作为内标，加入1 000 mL煮沸的蒸馏水，使用电热套加热至沸腾，同时用50 mL乙醚（色谱纯）萃取。微沸状态保持20 min以萃取香精油。取乙醚萃取液，加入少量无水硫酸钠，放入–20℃冰箱中静置24 h，以除去少量游离水分。过滤萃取液，用高纯氮气流缓缓吹扫浓缩至20 μL左右，吸取1 μL注入GC-MS进行检测。

1.3 茶叶香气成分的定性定量分析

GC-MS型号为Agilent GC 6890联MSD5975，美国安捷伦公司制造。色谱柱：30.0 m×250 μm×0.25 μm HP-5MS石英毛细管柱；不分流进样；恒定流量，流量为1.0 mL·min-1；溶剂延迟3 min；进样口温度250℃；GC-MS接口温度280℃；程序升温：柱温50~190℃，起始50℃，保持5 min，再以3℃·min-1速度升至190℃，保持5 min。EI离子源，电离能70 eV，使用全扫描，扫描频率为每秒2次。载气为99.999 9%的氦气。

定性分析的参考标准：（1）注入GC-MS的香气成分标准化合物在GC-MS上的保留时间；（2）检出的茶叶香精油挥发物组分的质谱峰与GC-MS谱库中标准化合物的质谱峰的匹配度；（3）相关茶叶香气文献。定量分析：根据总离子流色谱图中检出的香精油各组分的离子流峰面积与内标峰面积的比值进行相对定量，即待测成分的含量用该成分的峰面积与内标峰面积的比值表示。

2 结果和分析

2.1 六安瓜片茶叶香气指纹图谱及其基本化学组成

从4个等级六安瓜片茶的3次检测样中各选1个，用其香气成分总离子流色谱图组成六安瓜片香气指纹图谱（图1）。由图1可见，4个等级茶叶的香气指纹图谱相似程度较高；57号内标、27号芳樟醇、61号-紫罗酮、70号顺橙花叔醇和96号棕榈酸等在4个茶样中的含量明显较高；4个等级茶叶的主要香气成分相同，并且主要成分之间含量的比值类似。

在供试的4个等级茶叶样品中，除内标外，共鉴定出96种香气成分和1种未知成分，检出的每个香气成分的含量范围如表1所示。鉴定出醇类成分20个，主要为顺-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇；酯类成分18个，主要为己酸-顺-3-己烯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯；烯烃类成分17个，主要为(+)--杜松烯、1,2,3,4,4a,7-六氢-1,6-二甲基-4-(1-甲基乙基)-萘、蒽；醛类成分16个，主要为庚醛、苯甲醛、壬醛、-环柠檬醛；酮类成分12个，主要为-紫罗酮和-紫罗酮；以及7种杂环化合物、3种烷烃和3种酸类（表1）。

2.2 4个等级六安瓜片茶叶香气成分及其含量间的差异

表1显示，特级、一级、二级和三级六安瓜片茶叶香气成分个数和总含量随着等级的下降呈递减趋势，香气成分个数分别为79、60、55个和47个，总含量（减去内标的含量）相对于内标的量依次为695.94、579.90、541.69和268.50。主要香气成分芳樟醇、香叶醇和-紫罗酮等含量也随着茶叶等级的下降而呈减少的趋势。

从4个等级供试茶样中检出的8类香气成分个数及其百分比如图2-A所示，醇类和碳氢化合物类占比最大，皆为20.62%，表明二者是六安瓜片茶叶香气的主要成分；而有机酸类、杂环化合物类的个数较少。每个等级茶样中检出的8类香气成分个数及其百分比如图2-B所示，其中主要香气成分醇类个数的占比从特级、一级、二级至三级呈现降低趋势。每个等级茶样中检出的8类香气成分的含量如图3所示，茶样中醇类、酮类、醛类和酯类的含量较大，是六安瓜片茶叶香气的主要成分。

2.3 高含量香气成分及其在4个等级间的差异

2.3.1 高含量香气成分的个数及其在等级间的变化

本研究将平均相对含量大于10的成分称为高含量香气化合物。由表1所示，特级六安瓜片中含有13种高含量香气化合物，分别为苯甲醛、-环柠檬醛、顺-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、异植物醇、己酸-顺-3-己烯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯和棕榈酸。一级六安瓜片中含有-环柠檬醛、顺-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、异植物醇、己酸-顺-3-己烯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸以及壬醛等13种高含量香气化合物。在二级六安瓜片中，含有顺-3-己烯-1-醇、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸和壬醛等11种高含量香气化合物。三级六安瓜片中仅测出5种高含量香气化合物，分别为芳樟醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯。

图1 4个等级内山六安瓜片香气指纹图谱

表1 4个等级内山六安瓜片茶叶香气成分

续表1

注：A为4个等级供试六安瓜片茶叶中每类香气成分个数占总香气成分个数百分比饼图；B为每个等级六安瓜片茶叶中每类香气成分个数占该等级茶叶总香气成分个数百分比饼图

注：SG为特级，1G为一级，2G为二级，3G为三级；下同。上述含量中不包含内标的含量

随着检测的内山六安瓜片等级的降低，其高含量香气成分个数呈递减趋势。由图4所示，4个等级六安瓜片茶叶共有的高含量香气成分有5个，特级与一级、二级、三级共有高含量香气成分分别为12、10个和5个；一级与二级、三级共有的高含量香气成分为11个和5个；二级与三级共有的高含量香气成分为5个。

2.3.2 共有的高含量香气成分的含量及其在等级间的波动

由图4所示，4个等级六安瓜片共有的5个高含量香气成分分别为芳樟醇、顺-橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮和己酸-顺-3-己烯酯。由表2可知，每个香气成分的含量（相对于内标的含量）在4个等级间的分布存在明显差异，这5个成分含量的总和随着等级的降低也呈递减趋势。

2.4 不同等级间共有香气成分含量的变化趋势

从4个等级六安瓜片茶样共测出96个香气成分，其中共有成分（指3个或4个等级供试茶叶中检出的共有成分）47种。从特级、一级、二级至三级，含量基本不变的有24个；含量降低的有19个；含量升高的为4个（表3）。在含量降低的19个成分中，以高含量成分居多，如苯甲醛、顺-3-己烯-1-醇、香叶醇、-紫罗酮、异植物醇等。

图4 高含量香气成分在4个等级六安瓜片茶叶中的分布韦恩图

表2 不同等级间共有的5个高含量香气成分的含量

注：表中的香气含量是其相对于内标的含量

Notes: Contents of aroma constituents in the table are their relative contents to internal standard

表3 共有香气成分的含量在4个等级六安瓜片茶叶间的变化趋势

注：共有成分指3个或4个等级六安瓜片香气中皆检出的成分

Notes: Mutual constituents are those which were detected from three or four grades of tea samples

3 讨论

本研究从六安瓜片4个等级茶叶样品中共鉴定出96种香气成分，涵盖醇类、酯类、醛类、酮类、碳氢化合物类、杂环类、酸类等，明确了内山六安瓜片香气由多种类型的化合物组成，包含了芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯、苯甲醛、香叶醇、顺-3-己烯-1-醇、芳香醇氧化物Ⅰ型、芳香醇氧化物Ⅱ型、苯甲醛、苯甲醇、水杨酸甲酯和壬醛等绿茶香气的主要成分[2-5,13-14]。Wang等[15]使用GC-O仪器从西湖龙井茶叶香气成分中鉴定出苯甲醛、1-辛烯-3-醇、苯乙醛、芳樟醇氧化物Ⅰ型、-紫罗酮、水杨酸甲酯、香叶醇、芳樟醇、壬醛、庚醛、反,反3,5-辛二烯-2-酮、反,反-庚二烯醛、2-甲基丁醛和二甲基亚砜等14种关键成分，其中前12种成分在本研究中也具有较高含量；Flaig等[16]使用HS-GC-O/MS手段分析径山茶的香气，认为芳樟醇、香叶醇、己醛和反,反-庚二烯醛含量高，是其重要香气成分，同样，这4种香气成分也是本研究中内山六安瓜片的主要成分。本研究的香气指纹图谱显示，每个等级茶叶的多个高含量香气成分的含量之比相对稳定，表明内山六安瓜片不仅含有丰富的香气化合物类型，还含有芳樟醇、香叶醇和橙花叔醇等一系列高含量的香气成分，而且这些高含量成分之间有着比较稳定的含量之比，构成了六安瓜片特殊香气的物质基础，决定了六安瓜片茶叶香气清香高爽、浓厚持久。

供试的4个等级茶叶香气组成之间的差异显著，从特级、一级、二级至三级，香气成分个数和香气总含量显著递减、高含量香气成分个数及高含量共有香气成分（芳樟醇、顺-橙花叔醇、-紫罗酮、-紫罗酮、己酸-顺-3-己烯酯）的含量递减，香气质量下降。尽管决定茶叶香气组成的因素比较复杂，诸如茶树品种、茶鲜叶质量、茶园环境和加工工艺等，但本研究4个等级茶叶来源于响洪甸水库地区，茶树品种、栽培环境和加工工艺相同，主要因为鲜叶质量和采制时间不同，导致了加工后的4个等级茶叶香气之间差异显著。

4个等级茶叶香气中有47个共有成分，从特级、一级、二级至三级，含量降低的19个成分中多是-紫罗酮、香叶醇、苯甲醛、顺-3-己烯-1-醇、香叶醇、异植物醇等高含量成分，它们含量的减少在一定程度上导致了茶叶香气质量的下降。

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Differences in Volatile Aroma Compositions among Four Quality Grades of Mountain Lu'an Guapian Tea

FAN Peizhen1,2, PAN Cheng2, WANG Mengxin2, CUI Lin2, HAN Baoyu2*

1. Lu'an Vocational and Technical College, Lu'an 237158, China; 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Biometrology and Inspection and Quarantine, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China

In order to thoroughly investigate aroma volatile compositions of the historically famous Lu'an Guapian tea, and evaluate their differences among the four quality grades:thesuper grade, the first grade, the second grade and the third grade, the tea samples processed in the internal mountains of Lu'an, Anhui Province, China were collected and analyzed. Essential oils from each of the four grades of tea samples were extracted by simultaneous distillation extraction (SDE), and then analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). The volatile aroma constituents were identified by comparison of mass spectra and retention times with those of authentic standards, and quantified by their relative abundances to the internal standard, ethyl decanoate. A total of 96 aromatic compounds were identified from the four grade teas, including 20 alcohols, 18 esters, 17 alkenes, 16 aldehydes, 12 ketones, 7 heterocyclic compounds and a few organic acids. The major aromatic constituents were linalool, geraniol, cisnerolidol,-ionone, cis-3-hexenyl hexanoate, benzaldehyde,-hexadecanoic acid, linalool oxide I,-cyclocitral,ionone,-3-hexen-1-ol, heptanal and nonanal. The numbers and totalabundancesrelative tothe internal standard of these identified aromatic constituents from the super grade, the 1st grade, the 2nd grade and the 3rd grade were 79/695.94, 60/579.90, 55/541.69, and 47/268.50, respectively. Both the numbers and total abundances were positively related to the tea quality. The tea quality was positively correlated with the number and abundance of aromatic compounds. Conversely,the major aroma components, linalool, cisnerolidol,ionone,-ionone and cis-3-hexenyl hexanoate, were significantly reduced withthe tea quality gradesdecreased. It was concluded that the high contentsof diversified aromatic constituents, especially their major identified constituents in the Lu'an Guapian teas are probably responsiblefor its overall pleasant and refreshing scent and flavor. However, there were still significant differences in both aromatic constituents and their total abundances, thus also the fragrances,among the four quality grades.

Lu'anGuapian tea, tea aroma, characteristic aromatic constituents, tea quality grade

S571.1

A

1000-369X(2020)05-665-11

2020-02-15

2020-04-24

国家重点研发计划（2018YFC1604402）、荷兰Solidaridad（禾众）基金会项目（SOL 2010/714）

范培珍，女，副教授，主要从事农产品加工研究，fanpeizhen@126.com。*通信作者：hanbaoyu@cjlu.edu.cn