福州茉莉红茶特征香气成分分析

陈梅春 陈思聪 王艳娜 郑梅霞 陈燕萍 王阶平 朱育菁

摘 要：檢测福州茉莉红茶香气成分，研究香气成分与茉莉红茶品质的相关性。以福州市茶王赛茉莉红茶样本为研究对象，采用固相微萃取富集茉莉红茶香气组分，通过气质联用技术测定香气成分组成，利用MPP和SPSS软件分析茉莉红茶的特征香气成分。结果表明：福州茉莉红茶中共鉴定出36种香气物质，包括6种醇类、7种酯类、3种含N化合物、15种萜烯类化合物和5种其他类化合物，其中含量较高的香气成分为芳樟醇（13.51%～22.94%）、苯甲醇（7.25%～19.22%）、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）、α-法呢烯（8.66%～15.61%）和氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）等。主成分分析结果显示，与前3个主成分呈较大相关（载荷量>0.6或<-0.6）的香气成分分别有27、7和3种，筛选出茉莉红茶特征香气成分主要为苯甲醇、芳樟醇、乙酸苄酯、水杨酸甲酯、δ-杜松烯、α-法呢烯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、吲哚和氨茴酸甲酯，其中前5种香气成分与茉莉红茶的品质成正相关，后4种香气与茉莉红茶的品质呈负相关。

关键词：茉莉红茶;特征香气成分;主成分分析

中图分类号：TS 272.52  文献标志码：A  文章编号：0253-2301（2021）08-0024-09

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.08.004

Analysis on the Characteristic Aroma Components of Jasmine Scented Black Tea in Fuzhou

CHEN Mei-chun1， CHEN Si-cong2*， WANG Yan-na3， ZHENG Mei-xia1，CHEN Yan-ping1， WANG Jie-ping1， ZHU Yu-jing*

（1. Institute of Agricultural Biological Resources， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China;

2. Fuzhou Seed Multiplication Farm of Fruit Trees， Fuzhou， Fujian 350002， China;

3. Fuzhou Institute of Vegetable Science， Fuzhou， Fujian 350013， China）

Abstract： The aroma components of jasmine scented black tea in Fuzhou were detected to study the correlation between the aroma components and quality of jasmine scented black tea. By taking the samples of jasmine scented black tea from Tea Fight in Fuzhou as the research object， the aroma components of jasmine scented black tea were enriched by solid phase microextraction （SPME） and determined by gas chromatography-mass spectrometry （GC/MS）， and then MPP and SPSS softwares were used to analyze the characteristic aroma components of jasmine scented black tea. The results showed that 36 aroma components were identified in the jasmine scented black tea of Fuzhou， including 6 alcohols， 7 esters， 3 N-containing compounds， 15 terpenes and 5 other types of compounds， among which the aroma components with high content were linalool （13.51%-22.94%）， phenylcarbinol （7.25%-19.22%）， cis-3-hexenol benzoate （12.34%-22.49%）， benzyl acetate （12.54%-19.64%）， α-farnesene （8.66%-15.61%） and methyl anthranilate （7.21%～9.89%）. The principal component analysis showed that 27， 7 and 3 aroma components were significantly correlated with the first three principal components （load capacity>0.6 or<-0.6）， respectively. The main characteristic aroma components of jasmine scented black tea were benzyl alcohol， linalool， benzyl acetate， methyl salicylate， δ-cadinene， α-farnesene， cis-3-hexenol benzoate， benzpyrole and methyl anthranilate， among which the first five aroma components were positively correlated with the quality of jasmine black tea， while the last four aroma components were negatively correlated with the quality of jasmine scented black tea.

Key words： Jasmine scented black tea; Characteristic aroma components; Principal component analysis

茉莉花茶是将茶坯和茉莉鲜花拼合后，茶坯吸附鲜花香气窨制加工而成的[1]。现有茉莉花茶包括茉莉绿茶、茉莉乌龙、茉莉红茶、茉莉白茶和茉莉普洱等。虽然目前茉莉绿茶的市场占有率最高[1-3]，但由于茉莉红茶窨制过程中含水量上升较慢，堆温低，有利于保持鲜花的生机[4]，从而使茉莉红茶的窨制成为一种新的潮流，掀开了茉莉花茶产业的新篇章。茉莉红茶是以红茶为茶坯窨制而成的，在红茶茶坯与茉莉鲜花窨制过程中，茶坯含有的小分子低沸点醛类物质和大分子高沸点的酯类物质大量减少，小分子酯类和醇类物质增加，形成特有的茉莉红茶花香。

茶叶的感官特征“色、香、味”是其内含化学成分的外在表现。在茉莉花茶品质的感官审评中，香气是评价花茶品质的重要指标，权重为40%[5]。茉莉花茶香气成分主要由醇类、酯类、萜烯类和含N化合物等组成 [9]。已有研究表明，花茶特征香气成分组成决定花茶的香气品质高低，如Yamanishi等[10]认为茉莉花茶的品质与芳樟醇/（苯甲醇+乙酸苄酯+苯甲酸-3-己烯酯+苯甲酸甲酯+氨茴酸甲酯）的浓度比值呈负相关;陆宁等[11]认为花茶香气品质与芳樟醇、乙酸苄酯、顺-3-己烯醇和水杨酸甲酯含量呈正相关;Lin等[12]研究表明茉莉绿茶香气品质与（α-法呢烯+苯甲酸-3-己烯酯+氨茴酸甲酯+吲哚）含量呈正比，与芳樟醇含量呈负比。前人关于茉莉花茶香气品质研究主要集中在茉莉绿茶上[10-15]，关于茉莉红茶特征香气成分组成及其与品质相关性研究还未见报道。本研究以福州市茶王赛茉莉红茶为研究对象，利用固相微萃取技术（SPME）富集茉莉红茶香气，通过气质联用技术测定香气成分，明晰茉莉红茶特征香气成分及其与品质的关系，对于茉莉红茶品质的提升和茉莉花红茶消费市场的开拓具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

福州茉莉红茶来自2018年福州市茉莉花茶茶王赛样本，标记为MH1、MH2、MH3、MH4、MH5和MH6，各样本感官审评香气得分分别为91、88、86、85、89和92分。（注：福州市茉莉花茶茶王赛由福州海峡茶业交流协会和福州市农学会共同举办，从2009年开始，每年举办1届，参赛对象为福州市所有生产福州茉莉花茶的企业，参赛茶样为福州茉莉花茶的典型代表。）

1.2 仪器设备

仪器：气相色谱-质谱联用仪7890A/5975C（美国安捷伦科技公司）;水浴锅（上海江星仪器有限公司）;萃取装置：SPME手动进样手柄、萃取头（65 μm PDMS/DVB）;电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 香气萃取 利用固相微萃取技术（SPME）富集茶叶香气。萃取方法：65 μm PDMS/DVB萃取头用丙酮浸泡30 min后，于250℃老化30 min;称取1.0000 g茶叶置于密封的20 mL顶空瓶中，顶空瓶于65℃水浴5 min后插入已老化的SPME纤维头，吸附20 min后取出，待测GC-MS。

1.3.2 香气测定 利用GC-MS技术测定茉莉红茶香气成分。色谱条件：起始温度50℃，保持2 min，以5 ℃·min1升到120℃，保持15 min，以5℃·min1升到180℃，保持2 min，以30℃·min1升到280℃，保持2 min。质谱条件：EI源;全扫描模式;溶剂延迟6 min;EMV模式为相对值;质量扫描范围：25.00～550.00 amu;MS离子源温度为230℃，MS四级杆温度150℃。正己烷稀释的正构烷烃混合为对照样品，用以计算香气保留指数。

1.3.3 定性与定量分析 利用NIST谱库检索所检测的挥发性成分，利用线性升温公式计算各成分的试验保留指数（KI），与文献比对后鉴定茉莉红茶香气成分。各香气组分相对含量采用峰面积归一化法进行计算，表示为各组分的峰面积占总峰面积之比值。

1.4 数据统计与分析 利用GraphPad Prism 8绘制香气总离子流图;采用Excel 2010 对香气含量进行均值和偏差分析（3次重复）;利用MPP和SPSS软件对香气数据进行主成分和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 福州茉莉红茶香气成分组成分析

利用GC-MS技术测定福州茉莉红茶香气组成，总离子流图见图1，茉莉红茶的香气组成峰面积见表1。

从表1可知，6个福州茉莉红茶样本中MH5香气总浓度最低，MH3香气总浓度最高;同一类别的香气化合物在各样本中的浓度不同，如MH2茶样的醇类化合物浓度最高，MH5最低;MH3茶样酯类化合物中浓度最高，MH5最低;MH3茶样的含N化合物浓度最高，MH5最低;MH3茶样的萜烯类化合物浓度最高，MH1最低。

6个福州茉莉红茶香气成分组成见表2，共从茉莉红茶中鉴定出36种香气物质，包括6种醇类、7种酯类、3种含N化合物、15种萜烯类化合物和5种其他类化合物，醇类化合物以芳樟醇（13.51%～22.94%）和苯甲醇（7.25%～19.22%）為主;酯类化合物以顺式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）和水杨酸甲酯（2.02%～3.18%）为主;含N化合物以氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）和吲哚（0.58%～2.34%）为主;萜烯类化合物以α-法呢烯（8.66%～15.61%）为主。

利用Lin等[11]提出的茉莉绿茶香气品质评价指数JTF来计算茉莉红茶的品质评价指数，结果见表3。从表3可知，各茉莉红茶茶样的JTF指数排序为：MH3、MH4、MH6、MH5、MH2、MH1;专家组评审香气得分排序为：MH6、MH1、MH5、MH2、MH3、MH4。本研究的茉莉红茶JTF指数计算值排名与专家评审得分排名差异较大，这说明该茉莉绿茶香气品质评价指数可能不适合于茉莉红茶品质评价。

2.2 福州茉莉花茶香气成分主成分和聚类分析

以茉莉红茶所检测得所有香气成分为指标，利用MPP软件构建数据矩阵，进行主成分分析（图2）和聚类分析（图3）。主成分分析中前3个主成分贡献率分别为47.84%、28.83%和16.16%，其累积贡献率达

92.83%，结果显示6个茉莉红茶样本可分为3组，3号茶样一组、4号茶样一组、1、2、5和6号茶样一组。聚类分析显示6个茶样依次聚为两大类，第一类为3号茶样，第二类为1、2、4、5和6号茶样，其中第二类茶样又可分为2类，4号茶样一类，1、2、5和6号茶样一类，结果与主成分分析一致。

利用SPSS软件对已鉴定的茉莉红茶香气成分进行主成分分析，各主成分的特征值、方差贡献率以及累积方差贡献率见表4。

结果表明，前5个主成分的特征根λ>1，这5个主成分的累计方差贡献率达到100%，代表了全部已鉴定的香气成分，计算获得各茉莉红茶样本的主成分综合得分见表5。结果显示，6个茉莉红茶样本的综合得分排序为：MH3、MH6、MH2、MH4、MH5、MH1，该得分排序与感官审评香气得分顺序不一致。

可鉴定香气成分在各主成分上的载荷量分布见表6，对PC1贡献较大（载荷量>0.6或<-0.6）的香气成分有27个，包括：2-乙基己醇、苯甲醇、芳樟醇、τ-毕橙茄醇、α-毕橙茄醇、乙酸卞酯、水杨酸甲酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、苯甲酸己酯、苯甲酸苄酯、二十六烷酸甲酯、Benzoic acid， 2-（methylamino）-， methyl ester、大牛儿烯D、丁香烯、蛇麻烯、cis-Muurola-4（15），5-diene、γ-依兰油烯、（+）-epi-双环倍半水芹烯、α-荜澄茄油烯、反-α-香柠檬烯、α-法呢烯、δ-杜松烯、长叶蒎烯、α-杜松烯、正十四烷、正十六烷、姥鲛烷。其中苯甲醇、芳樟醇、乙酸卞酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯和水杨酸甲酯相对含量较高（>1%），这些化合物呈花果香，结合PC1的方差贡献率（59.211%），表明PC1代表了茉莉红茶的基本呈味香气成分。

对PC2贡献较大（载荷量>0.6或<-0.6）的香气成分有7个，包括苯甲醇、乙酸苄酯、吲哚、氨茴酸甲酯、β-蒎烯、α-依兰油烯和苯甲醛。其中苯甲醇、乙酸苄酯、吲哚、氨茴酸甲酯的相对含量较高，这4种化合物呈花果香;苯甲醛呈清香，表明PC2香气成分对茉莉红茶香型起重要贡献。

对PC3贡献较大（载荷量>0.6或<-0.6）的香气成分有3个，包括α-荜澄茄油烯、cis-Muurola-4（15），5-diene和正十七烷，这些化合物呈味不明显，且PC3的方差贡献率较小（13.762%），表明PC3对茉莉红茶的香型贡献小。

PC4和PC5的贡献率较小，二者贡献率总和11.055%，贡献较大的香气成分包括丙酸香叶酯等，其呈现花果香。前5个主成分反映了茉莉红茶全部香气成分，根据主成分分析结果，筛选出苯甲醇、芳樟醇、乙酸苄酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯、水杨酸甲酯、吲哚和氨茴酸甲酯等9个特征香气成分。

2.3 福州茉莉红茶香气成分与感官审评相关性分析

根据主成分分析结果，选择与主成分有较大正和负相关且相对含量较高的9个香气成分（顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、δ-杜松烯、苯甲醇、芳樟醇、乙酸苄酯、水杨酸甲酯、吲哚和氨茴酸甲酯），分析这9个香气成分与茶样香气感官审评得分相关性。结果显示，香气成分中与品质呈正相关的香气物质为δ-杜松烯、苯甲醇、芳樟醇、乙酸苄酯和水杨酸甲酯;与品质呈负相关的香气物质为顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯。然而这些香气成分的相对含量水平与茉莉红茶香气品质感官审评得分的相关性未达到显著水平（P>0.05），可能原因在于样本数过少及所分析的茉莉红茶样本的品质差异不显著，下一步拟增加相关茶样样本数，从而提高茉莉红茶品质评价准确度。

3 讨论与结论

红茶窨制形成花茶后，其原有的甜香、果香、松烟香等被茉莉清香覆盖后，形成独特的茉莉红茶香型，每类香气成分对其感官属性的贡献不同，如芳樟醇和氨茴酸甲酯呈现茉莉清香，苯乙醛呈甜花香、烤香和发酵香等[16-17]。本研究中福州茉莉红茶香气主要由芳樟醇（13.51%～22.94%）、苯甲醇（7.25%～19.22%）、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯（12.34%～22.49%）、乙酸卞酯（12.54%～19.64%）、α

-法呢烯（8.66%～15.61%）和氨茴酸甲酯（7.21%～9.89%）等组成，这些香气成分来自茉莉鲜花，使得茉莉红茶呈独特的茉莉清香。茶叶通过物理和化学吸附方式吸附鲜花香气，吸附过程中水分起到重要作用[19-20]。由于红茶和绿茶表面结构差异，红茶坯的吸湿能力弱于绿茶坯，使得红茶坯吸附的香气含量与绿茶有明显差异。前期，本课题组对福州茉莉绿茶进行分析，发现茉莉绿茶中芳樟醇（21.11%～31.09%）和乙酸卞酯（21.51%～28.57%）相对含量总体上高于茉莉红茶，而氨茴酸甲酯（3.44%～8.27%）、苯甲醇（3.95%～7.55%）和順式-3-己烯醇苯甲酸酯（2.20%～11.40%）相对含量总体上低于茉莉红茶[18];且福州茉莉绿茶香气中含有乙酸叶醇酯（呈青草香），但在福州茉莉红茶中未检出。

茉莉花茶特征香气成分组成与其品质密切相关，安会敏等[21]研究表明茉莉花茶中3-己烯-1-醇、苯甲醇、芳樟醇、苯乙醇、乙酸叶醇酯、苯甲酸甲酯、乙酸苄酯、水杨酸甲酯、顺式-3-己烯基异戊酸酯、2-氨基苯甲酸甲酯、顺式-3-己烯基苯甲酸酯、吲哚和α-法呢烯等12种特征香气成分与花茶品质相关性强（r≥0.84），而苯乙醇与茉莉花茶品质相关性较低。目前，已报道的茉莉花茶特征香气成分与品质相关性研究几乎集中于以绿茶为茶坯窨制形成的花茶上，而红茶和绿茶表面结构不同，吸水能力不同，使得二者在窨制过程中吸附鲜花香气能力不同

[4]。本研究对福州茉莉红茶香气组分进行分析，发现茉莉红茶中决定香气品质的特征成分为苯甲醇、芳樟醇、乙酸苄酯、水杨酸甲酯、δ-杜松烯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯等9种香气成分，其中前5种香气成分与茉莉红茶的品质呈正相关，后4种香气与茉莉红茶的品质呈负相关。前人研究表明，茉莉绿茶的品质与顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、α-法呢烯、吲哚和氨茴酸甲酯等特征成分呈正比，与芳樟醇、苯甲醇、乙酸卞酯等香气含量成负比[18]，这说明茉莉红茶与茉莉绿茶香气品质评价方式不同。研究结果为茉莉红茶品质等级鉴定提供了基础数据支撑。

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（责任编辑：柯文辉）

收稿日期：2021-07-20

作者简介：陈梅春，女，1985年生，博士研究生，助理研究员，主要从事生物活性物质研究。

通信作者：陈思聪，男，1967年生，推广研究员，主要从事农产品加工方向研究（E-mail：chenxuco@sina.com）;

朱育菁，女，1972年生，博士研究生，研究员，主要从事植物保护方向研究（E-mail：zyjingfz@163.com）。

基金项目：福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项（2019R1034-5、2019R1034-6）;福州市科技计划项目（2018-N-9）;福建省农业科学院对外合作项目（DWHZ2021-12）。