武夷岩茶“肉桂”与其副产品黄片香气品质差异分析

黄毅彪，林燕萍，刘宝顺，占仕权，陈荣冰，张见明，黄娇丽

（1.武夷学院茶与食品学院，福建 武夷山 354300；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建 武夷山 354300；3.福建武夷山市幔亭岩茶研究所，福建 武夷山 354300）

武夷岩茶生产历史悠久，2006年武夷岩茶制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录[1-2]。武夷岩茶是乌龙茶的一种，采用茶树品种“肉桂”制得的乌龙茶品质优异，为广大消费者所喜爱。“肉桂”原产于福建省武夷山市风景名胜区，已有100多年栽培史，在武夷山茶区有大面积的种植。在福建北部、中部、南部乌龙茶区有大面积栽培，广东也有引种。1985年，“肉桂”通过福建省农作物品种审定委员会审定，编号闽审茶1985001[3]。武夷岩茶副产品黄片是从毛茶中拣剔出来的，外形特点为条索较大且疏松[4]。目前科研工作者已开展了武夷岩茶“肉桂”的相关研究。王丽等[5]研究表明“肉桂”清除自由基的能力随着焙火程度的增加而减弱，依次为毛茶样>轻焙火>中轻火>中焙火>高焙火。武广珩等[6]研究武夷岩茶鲜叶香气相关酶基因表达量差异与成茶品质的关系，结果表明肉桂中有较多的多酚氧化酶表达，因此肉桂呈现出的品质特点为具有更强的苦涩味和浓郁感。徐邢燕等[7]研究结果表明武夷“肉桂”的13种氨基酸组分含量在高等级茶中均显著或极显著高于低等级茶。另外，科研工作者已开展了武夷岩茶香气成分的相关研究。郭向阳等[8]研究发现2-乙基-3，5-二甲基吡嗪是武夷岩茶烘焙过程中产生的香气成分。马春华等[9]研究发现冷冻干燥工艺的武夷岩茶，反式橙花叔醇、法尼烯、己酸己酯、吲哚和香叶醇含量较高。何杉杉等[10]、陈金华等[11]、张丽等[12]、林燕萍等[13]开展了烘焙对武夷岩茶香气影响的研究。科研工作者还开展了不同嫩度对茶叶品质影响的研究[14-19]。然而武夷岩茶“肉桂”与其副产品黄片香气品质的差异尚未见报道。本文以武夷岩茶“肉桂”为试验对象，研究“肉桂”与其副产品黄片感官品质、香气成分的差异，可为武夷岩茶“肉桂”与其副产品黄片的分类鉴别和风味品质评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

武夷岩茶“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）为同一批次原料按武夷岩茶传统工艺制得试验样品，由福建武夷山市幔亭岩茶研究所提供。

1.2 试验试剂

氯化钠（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；正己烷（色谱纯）：默克Merck公司。

1.3 仪器与设备

7890B-7000D气质联用仪：美国安捷伦有限公司；MM400球磨仪：德国莱驰公司；MS105DU电子天平：梅特勒-托利多有限公司。

1.4 方法

1.4.1 感官审评方法

按照GB/T 18745—2006《地理标志产品武夷岩茶》对武夷岩茶“肉桂”进行感官审评。

1.4.2 挥发性香气成分的测定

1.4.2.1 茶叶香气成分的萃取

采用顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）提取茶叶香气成分。从-80℃冰箱中取出样品进行液氮研磨，涡旋混合均匀。准确称取1 g茶样加入到20 mL固相微萃取顶空瓶，加入1 mL饱和氯化钠溶液。采用全自动化样本萃取检测，进样前250℃老化纤维头5 min，样品放入振摇器，60℃加热10 min，让萃取瓶内香气物质达到平衡，再将纤维头推出，在60℃条件下吸附20 min，结束后插入进样口解析5 min，用气相色谱质联用仪（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）进行样本检测；解析完后纤维头插入老化装置250℃老化5 min。

1.4.2.2 茶叶香气成分的分析条件

采用GC-MS对试验茶样的香气成分进行检测。气相色谱仪（gas chromatograph，GC）和质谱仪（mass spectrometer，MS）具体分析条件如下。

GC条件：DB-5MS色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm），程序升温40℃，保持5 min，以6℃/min升温至280℃，保持5 min；进样口250℃；无分流；传输线280℃；载气为He，柱流速1.0 mL/min。

MS条件：EI源70 eV；离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃；质量扫描范围质荷比（m/z）30～350，间隔1 s。

1.4.2.3 定性与定量方法

代谢物的定性方法为搜索NIST商业数据库，参考www.chemicalbook.com网站检索对检测结果进行确认，并按照匹配度≥80%进行筛选。

1.4.3 数据处理

将武夷岩茶“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）数据导入到 SIMCA14.1，进行主成分分析（（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis，OPLS-DA）。结合t检验的p值（p<0.05）、差异倍数（fold change，FC）（FC>1.50 或<0.67） 和变量投影重要性指标（variable importance in the projection，VIP）值（VIP≥1.00）筛选出差异代谢物。FC值为“肉桂”（RG）香气成分含量/副产品黄片（HP）香气成分含量采用0rigin 2018绘制主成分得分图。

2 结果与分析

2.1 感官审评特征

根据GB/T 18745—2006《地理标志产品武夷岩茶》，特级肉桂正茶香气品质特征浓郁持久，似有乳香或蜜桃香、“肉桂”（RG）香气成分含量/副产品黄片（HP）香气成分含量桂皮香；一级香气品质特征清高幽长；二级品质特征清香。感官审评结果表明“肉桂”（RG）浓郁持久、花果香、桂皮香明显；副产品黄片（HP）清香。试验样品“肉桂”（RG）品质特点符合特级标准，副产品黄片（HP）符合二级标准。香气特征上，“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）明显不同，具有独特品质。

2.2 武夷岩茶“肉桂”（RG）、副产品黄片（HP）香气成分分析

2.2.1 香气成分PCA、OPLS-DA分析

香气成分PCA、OPLS-DA主成分得分如图1和图2所示。

图1 得分图（PCA）Fig.1Score plot（PCA）

应用GC-MS检测武夷岩茶“肉桂”（RG）、副产品黄片（HP）的挥发性成分，以检测的挥发性成分峰面积值为指标进行PCA（图1）、OPLS-DA 分析（图2），累计解释变量为90.20%，发现“肉桂”（RG）与副产品黄片（HP）各聚成一簇，区分显著，说明“肉桂”（RG）与副产品黄片（HP）的挥发性物质存在明显差异。

图2 得分图（OPLS-DA）Fig.2Score plot（OPLS-DA）

2.2.2 香气成分分析

“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）香气成分含量如表1所示。

由表1可知，“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）样品中共检出挥发性成分79种，其中醇类12种、酚类1种、含氮类12种、内酯类2种、醛类7种、碳氢类23种、酮类11种、杂氧类1种、酯类10种。“肉桂”（RG）样品中检出挥发性成分79种；副产品黄片（HP）78种，邻二甲苯未检出。“肉桂”（RG）香气物质吲哚、苯乙腈、2-苯乙醇、二氢芳樟醇、苯乙醛、苯甲醇、茉莉内酯、十五烷、苯甲醛、顺-3-己烯己酸酯、辛酸乙酯、α-法呢烯、2-乙酰基吡咯、顺-β-法呢烯、糠醛、水杨酸甲酯、反式-橙花叔醇含量较高。副产品黄片（HP）吲哚、苯乙腈、2-苯乙醇、二氢芳樟醇、α-法呢烯、苯乙醛、苯甲醇、茉莉内酯、十五烷、顺-β-法呢烯、顺-3-己烯己酸酯、辛酸乙酯、反式-橙花叔醇、苯甲醛、2-乙酰基吡咯、糠醛、水杨酸甲酯含量较高。

表1 “肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）香气成分含量Table 1 The content of aroma components in“rougui”（RG）and its byproduct old leaves（HP）

续表1 “肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）香气成分含量Continue table 1 The content of aroma components in“rougui”（RG）and its byproduct old leaves（HP）

12种醇类物质中，“肉桂”（RG）10种物质含量高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有叶醇、α-松油醇、戊烯醇、香叶醇、苯甲醇。副产品黄片（HP）反式-橙花叔醇、植物醇含量高于“肉桂”（RG）。酚类物质检测出1种，“肉桂”（RG）2-萘酚含量高于副产品黄片（HP）。12 种含氮类物质中，“肉桂”（RG）11 种物质含量高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有2-乙基-5-甲基吡嗪、N-乙基琥珀酰亚胺、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、甲基吡嗪。副产品黄片（HP）1，2-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-酮高于“肉桂”（RG）。共

检测出2种内脂类香气物质，“肉桂”（RG）茉莉内酯高于副产品黄片（HP），副产品黄片（HP）二氢猕猴桃内酯高于“肉桂”（RG）。醛类物质共检测出7种香气成分，“肉桂”（RG）7种香气成分均高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有己醛、藏红花醛、苯甲醛、2-甲基丁醛。碳氢类物质共检测出23种，“肉桂”（RG）7种香气成分高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有邻二甲苯、柠檬烯、1-甲基-3-（1-甲基乙基）-苯、1，2-二氢-1，1，6-三甲基-萘、β-蒎烯；副产品黄片（HP）7种香气成分高于“肉桂”（RG），差异倍数较大的有α-法尼烯、顺-β-法呢烯。酮类物质共检测出11种，“肉桂”（RG）9种香气成分高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有2-庚酮、3-甲基苯乙酮、苯乙酮、4-甲基-3-戊烯-2-酮、顺-茉莉酮；副产品黄片（HP）2种香气成分高于“肉桂”（RG），具体为植物酮、甲基异己烯基酮。杂氧类物质检测出1种，“肉桂”（RG）2-乙酰基呋喃含量高于副产品黄片（HP）。酯类物质共检测出10种，“肉桂”（RG）9种香气成分高于副产品黄片（HP），差异倍数较大的有乙酸苄酯、水杨酸甲酯、乙酸甲酰酯、松油烯4-乙酸酯、苯甲酸异丁酯、苯甲酸甲酯；副产品黄片（HP）棕榈酸甲酯高于“肉桂”（RG）。副产品黄片（HP）和“肉桂”（RG）香气成分存在明显差异。

2.2.3“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）香气成分差异

RG与HP香气成分显著差异化合物如表2所示。

表2 香气成分显著差异化合物Table 2 Significant difference compounds of aroma components

统计分析发现，“肉桂”（RG）、副产品黄片（HP）香气成分共存在18个显著代谢物（VIP>1.00，FC>1.50或<0.67，p<0.05）。“肉桂”（RG）16 个代谢物显著高于副产品黄片（HP）（VIP>1.00，FC>1.50，p<0.05），具体物质为香叶醇、2，5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、藏红花醛、己醛、苯甲醛、苯乙醛、邻二甲苯、2-庚酮、3-甲基苯乙酮、苯甲酸异丁酯、乙酸苄酯、水杨酸甲酯。感官审评结果表明“肉桂”（RG）香气花果香明显，可能是因为具有较高含量的花香或果香物质，如香叶醇、藏红花醛、3-甲基苯乙酮、苯甲酸异丁酯、乙酸苄酯。己醛具有青草气及苹果香，苯甲醛具有杏仁气味，邻二甲苯芳香气味，水杨酸甲酯具有冬青油香。“肉桂”（RG）2，5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪含量高于副产品黄片（HP），具有烘焙香，是游离氨基酸，特别是茶氨酸与其它还原糖参与的美拉德反应会产生大量美拉德反应香气物质[20-21]。李涛等[15]研究表明随嫩度降低，氨基酸含量表现为逐渐降低的趋势。可能由于“肉桂”（RG）氨基酸含量高于副产品黄片（HP），因此美拉德反应后形成更多的具有烘焙香物质。副产品黄片（HP）中2个代谢物显著高于副产品黄片（HP）（VIP>1.00，FC<0.67，p<0.05），具体物质为 β-红没药烯和α-法呢烯。感官审评结果表明副产品黄片（HP）香气清花香，可能是因为具有青草香及萜香的α-法呢烯显著高于“肉桂”（RG），并且具有花香或果香的物质含量低于“肉桂”（RG）。

3 结论

以武夷岩茶“肉桂”为试验对象，研究“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）感官品质、香气成分的差异。结果表明：通过感官审评发现副产品黄片（HP）香气为清香；“肉桂”（RG）香气馥郁持久、具有明显的花果香、桂皮香。共鉴定出的79种成分，其中醇类12种、酚类1种、含氮类12种、内酯类2种、醛类7种、碳氢类23种、酮类11种、杂氧类1种、酯类10种。香气成分显著差异化合物共18种，“肉桂”（RG）16个香气成分含量高于副产品黄片（HP），副产品黄片（HP）2个香气成分含量高于“肉桂”（RG）。“肉桂”（RG）具有花香、果香的香气成分，香叶醇、藏红花醛、3-甲基苯乙酮、苯甲酸异丁酯、乙酸苄酯含量显著高于副产品黄片（HP）。副产品黄片（HP）具有青草香的α-法呢烯显著高于“肉桂”（RG）。该研究结果可为武夷岩茶“肉桂”（RG）与其副产品黄片（HP）的分类鉴别和风味品质评价提供参考。