不同贮藏时间青砖茶挥发性成分的比较

摘要：以不同贮藏时间青砖茶为试验材料，4种茶样分别为1999年青砖茶的茶叶（OT）、1999年青砖茶的茶粉（OP）、2023年青砖茶的茶叶（NT）、2023年青砖茶的茶粉（NP），采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）和气相色谱质谱联用技术（GC-MS）测定各茶样中挥发性成分组成，分析不同贮藏时间青砖茶的挥发性成分差异。结果表明，4种青砖茶茶样中共检测到131种挥发性成分，主要包括酮类（34种）、醛类（24种）、醇类（22种）以及芳香类（15种）。青砖茶茶样NT、OT中分别检测到55、58种挥发性成分，OT和NT茶样共有挥发性成分为20种；青砖茶茶样NP、OP中分别检测到38、43种挥发性成分，NP和OP茶样共有挥发性成分为15种；青砖茶茶样OP和OT共有挥发性成分为14种，OP茶样中含量较高的共有挥发性成分有壬酸（5.04%）、二氢猕猴桃内酯（4.68%）、苯甲醛（4.67%）等，OT茶样中含量较高的共有挥发性成分有2，4-二叔丁基苯酚（10.22%）、苯甲醛（6.65%）、二氢猕猴桃内酯（4.71%）等。在煮沸方式下，青砖茶茶样共检测出93种挥发性成分，在冲泡方式下，青砖茶茶样共检测出66种挥发性成分。

关键词：贮藏时间；青砖茶；顶空固相微萃取法；气相色谱质谱联用技术；挥发性成分

中图分类号：TS272" " " " "文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）12-0163-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.030 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Comparison of volatile components in Qingzhuan tea with different storage time

YIN Dong-jie1， CHEN Liang-rong2， CHEN Shi-hou2， LIU Xin-yi1， LIU Hong1， XIONG Hai-rong1

（1.College of Life Sciences，South-Central Minzu University，Wuhan" 430074，China；2. Hubei Fuhua Tea Industry Co.，Ltd.，Huanggang" 438799，Hubei，China）

Abstract： Using Qingzhuan tea with different storage time as experimental materials， four types of tea samples were collected： tea leaves from 1999 Qingzhuan tea （OT）， tea powder from 1999 Qingzhuan tea （OP）， tea leaves from 2023 Qingzhuan tea （NT）， and tea powder from 2023 Qingzhuan tea （NP），the volatile component composition of various tea samples was determined using headspace solid-phase microextraction （HS-SPME） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）， and the differences in volatile components of Qingzhuan tea stored for different times were analyzed. The results showed that a total of 131 volatile components were detected in the four samples of Qingzhuan tea， mainly including ketones （34）， aldehydes （24）， alcohols （22）， and aromatics （15）. 55 and 58 volatile components were detected in the NT and OT samples of Qingzhuan tea， respectively， with a total of 20 common volatile components； 38 and 43 volatile components were detected in the NP and OP tea samples of Qingzhuan tea， respectively， with a total of 15 common volatile components；there were 14 common volatile components in the OP and OT samples of Qingzhuan tea. The common volatile components with higher content in the OP tea sample included nonanoic acid （5.04%）， dihydrokiwilactone （4.68%）， benzaldehyde （4.67%）， etc. The common volatile components with higher content in the OT tea sample included 2，4-di-tert-butylphenol （10.22%）， benzaldehyde （6.65%）， dihydrokiwilactone （4.71%）， etc. In the boiling mode， a total of 93 volatile components were detected in the Qingzhuan tea sample， and in the brewing mode， a total of 66 volatile components were detected in the Qingzhuan tea sample.

Key words： storage time； Qingzhuan tea； headspace solid-phase microextraction method； gas chromatography-mass spectrometry technology； volatile components

收稿日期：2023-10-13

作者简介：殷东杰（1997-），男，湖北黄冈人，硕士，主要从事天然产物分析研究，（电话）15072739586（电子信箱）yindj23@163.com。

茶起源于中国，主要采用茶树（Camellia sinensis）芽叶为材料制作而成，在世界各地广受欢迎［1］。茶树是一种常绿植物，常生长于热带或亚热带地区。按生产工艺划分，茶可分为绿茶、红茶、白茶、黄茶、乌龙茶、黑茶六大类［2］。不同的茶类在外观、汤色、香气、滋味等感官特征上存在差异。越来越多的证据表明茶具有强大生理功能和健康益处，近年来茶的消费和生产急剧增加［3］。茶的诸多保健功能和安全性使得茶成为一种健康的饮品［4］，饮用茶对维持机体健康及预防肥胖等慢性疾病可能具有积极作用。

依据发酵程度，茶可分为不发酵茶（绿茶）、半发酵茶（白茶、黄茶、乌龙茶）、发酵茶（红茶）以及后发酵茶（黑茶）［5］。其中，黑茶是一种独特的微生物发酵茶，常见于湖北省、云南省、湖南省、四川省等地。黑茶可分为青砖茶、沱茶、六堡茶、茯砖茶等。在这些茶中，以青砖茶为代表的砖茶是以老粗的茶树枝叶为原料，经渥堆发酵、压制等工艺制成［6］。渥堆发酵是砖茶生产中的重要工序，众多微生物的共同作用使得砖茶滋味醇厚、风味稳定，从而有助于形成砖茶独特的风味［7，8］。青砖茶凭借其茶汤中与众不同的香气、口感以及众多健康功效，在中国西北地区、中亚以及俄罗斯等地备受推崇。

青砖茶作为一种深度发酵茶，其香气浓郁，生产历史悠久，秉承丰富的文化内涵，备受广大民众及研究人员关注。由于生产工艺的不同，青砖茶多酚含量较其他茶略低，但渥堆发酵过程中微生物作用却使得青砖茶化学物质组成更加复杂［9，10］，青砖茶具有生津止渴、抗肥胖［11］、降血脂［12］、改善胃肠道等［13］多种保健功效。青砖茶耐贮藏，其品质功能与贮藏年份密切相关。青砖茶香气种类以醇类、醛类、酯类为主，但不同年份青砖茶香气成分数量及含量均有所不同［14］。青砖茶加工工艺成熟，但各生产步骤尤其是渥堆发酵仍需人工把控，微生物同茶叶间的复杂相互作用使得不同地区乃至不同批次产出的青砖茶品质具有一定差异［15］。

目前有关不同贮藏时间对普洱茶［16］、康砖茶［17］等茶类品质变化影响的研究表明，茶类香气特征化合物会随陈化时间延长而出现不同程度变化。有关长时间贮藏对不同来源青砖茶风味成分的影响研究较少，因此，本研究以不同贮藏时间的青砖茶为研究对象，采用HS-SPME-GC-MS来检测分析不同贮藏年份及不同处理方式下的青砖茶挥发性成分组成，以期为长时间贮藏下青砖茶的品质变化提供数据参考及理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

用于试验的青砖茶样品（1999年、2023年）均由湖北富华茶业有限公司提供。

1.2 仪器

固相微萃取装置（手动进样手柄，50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头），上海安谱实验科技股份有限公司；7890B-5977B型气相色谱质谱联用仪，美国安捷伦科技有限公司；DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm， 0.25 μm），美国安捷伦科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茶样处理 按照GB/T 8303—2013《茶 磨碎试样的制备及其干物质含量测定》中紧压茶试样制备方法，将青砖茶敲碎、取样、混匀、粉碎过筛，得茶粉；利用茶粉、茶叶共制得4份茶样，如表1所示。

1.3.2 挥发性成分提取 采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）提取茶汤中挥发性成分。

1）浸泡法提取茶样挥发性成分。准确称取0.3 g茶粉放置于顶空瓶中，加入3 g氯化钠和6 mL沸水，50 ℃平衡10 min，然后将带有提前老化的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头的SPME手持器插入到顶空瓶中，推出纤维头，吸附55 min，拔出萃取头并立即插入GC-MS进样口中，解吸附3 min以进行GC-MS分析。

2）煮沸法提取茶样挥发性成分。精确称取15 g茶叶放置于水壶中，加入750 mL去离子水（茶水质量比为1∶50），水沸腾后取6 mL茶汤加入含3 g氯化钠的顶空瓶，50 ℃平衡10 min，其余步骤同上。

1.3.3 气相色谱-质谱条件

1）气相色谱条件。DB-WAX毛细管柱；升温程序：起始温度50 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至180 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升至250 ℃，保持" " 3 min；进样口温度240 ℃；载气氦气；流速0.6 mL/min。

2）质谱条件。离子源EI；电离能量为70 eV；质量扫描范围30～560 amu；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；传输线温度250 ℃。

1.3.4 数据处理分析 采用Excel 2021软件和Origin 2024软件进行数据统计及可视化分析。

2 结果与分析

2.1 4种青砖茶茶样挥发性成分组成

经GC-MS技术检测得到4种茶样的挥发性成分总离子流图。其中，NT和OT 2种茶样的挥发性成分总离子流如图1、图2所示，NP和OP 2种茶样的挥发性成分总离子流如图3、图4所示。各物质组分质谱由NIST谱库检索以确定具体成分，筛选去除杂峰后对各茶样组分分别使用峰面积归一化法来计算各挥发性成分的相对含量。

运用GC-MS技术在4种茶样中共检测到131种挥发性成分，各茶样挥发性化合物种类和相对含量均具有一定差异。其中，在所有检测到的挥发性化合物中，数量上占优的挥发性化合物种类主要有酮类（34种）、醛类（24种）、醇类（22种）以及芳香类（15种）（图5）。各茶样共有挥发性化合物较少而特有挥发性化合物较多，表明各茶样差异性较大，各样品均具有自己独有的特征性化合物组合（图6）。4种青砖茶茶样挥发性成分及相对含量如表2所示。

2.2 青砖茶茶样NT和OT挥发性成分分析

由图7可知，NT茶样中共检测到55种挥发性成分。NT茶样中酮类化合物有18种，相对含量为17.93%，是NT茶样中主要的挥发性成分；醛类化合物有13种，相对含量为14.99%；醇类化合物有10种，相对含量为6.97%；芳香类化合物有6种，相对含量为3.53%；烃类化合物有3种，相对含量为1.52%；酚类化合物有1种，相对含量为9.43%；内酯类化合物有1种，相对含量为3.92%。

OT茶样中共检测到58种挥发性成分。OT茶样中酮类化合物有17种，相对含量为19.47%，是OT茶样中主要的挥发性成分；醇类化合物有10种，相对含量为3.13%；醛类化合物有9种，相对含量为19.35%；杂环类化合物有6种，相对含量为5.16%；芳香类化合物有6种，相对含量为2.36%；烃类化合物有4种，相对含量为0.49%；酚类化合物有1种，相对含量为10.22%；内酯类化合物有1种，相对含量为4.71%。

青砖茶茶样OT和NT共有挥发性成分为20种，但各组分的相对含量存在差异，OT茶样中含量较高的共有挥发性成分有2，4-二叔丁基苯酚（10.22%）、苯甲醛（6.65%）、壬醛（6.43%）等，NT茶样中含量较高的共有挥发性成分有2，4-二叔丁基苯酚（9.43%）、β-紫罗酮（6.84%）、二氢猕猴桃内酯（3.92%）等。NT茶样的特有成分有35种，主要是呈木香和药香的藏红花醛（3.90%）、带有木香和紫罗兰香的α-紫罗酮（2.96%）、具坚果香和脂肪香的反-2-辛烯醛（1.31%）、呈鸡香的2，4-癸二烯醛（1.15%）等；OT的特有成分有38种，主要是带肉桂香气的6-甲基-3，5-戊二烯-2-酮（4.36%）、呈茶香的茶香酮（1.84%）、具青臭味的5-乙基-6-甲基-3-庚烯-2-酮（1.69%）、呈木香和紫罗兰香的γ-紫罗兰酮（1.65%）、带椰子香或桃花香的椰子醛（1.62%）、具绿茶香的茶吡咯（1.53%）、呈青草香的2-乙基吡啶（1.42%）、带有青草香和苹果香的己醛（1.06%）等。此外，具水果香、焦甜香的苯甲醛和具玫瑰香、油脂香的壬醛在OT茶样中的相对含量明显高于NT。

2.3 青砖茶茶样NP和OP挥发性成分分析

由图8可知，NP茶样中共检测到38种挥发性成分。NP茶样中醛类化合物有10种，相对含量为23.58%，是NP茶样中主要的挥发性成分；酮类化合物有9种，相对含量为14.92%；醇类化合物有5种，相对含量为4.83%；酸类化合物有3种，相对含量为3.44%；芳香类化合物有3种，相对含量为4.68%；烃类化合物有2种，相对含量为1.36%；酚类化合物有1种，相对含量为0.99%；内酯类化合物有1种，相对含量为5.71%。

OP茶样中共检测到43种挥发性成分。OP茶样中酮类化合物有15种，相对含量为17.99%，是OP茶样中主要的挥发性成分；酸类化合物有7种，相对含量为30.39%；芳香类化合物有6种，相对含量为4.93%；醛类化合物有4种，相对含量为7.81%；醇类化合物有3种，相对含量为1.09%；酯类化合物有3种，相对含量为0.77%；杂环类化合物有2种，相对含量为1.09%；酚类化合物有1种，相对含量为0.24%；内酯类化合物有1种，相对含量为4.68%。

青砖茶茶样NP和OP共有挥发性成分有15种，其中NP茶样中含量较高的共有挥发性成分有二氢猕猴桃内酯（5.71%）、1，2，3-三甲氧基苯（3.64%）、β-紫罗酮（3.56%）等，OP茶样中含量较高的共有挥发性成分有己酸（9.71%）、辛酸（8.82%）、壬酸（5.04%）等。NP茶样的特有成分有23种，主要是具青草味的（E，E）-2，4-庚二烯醛（6.16%）、呈玫瑰香和油脂香气的壬醛（5.01%）、具青草香和苹果香的己醛（3.23%）、呈坚果香和脂肪香的反-2-辛烯醛（2.52%）、具青草味的反，顺-2，6-壬二烯醛（2.16%）、呈铃兰香的芳樟醇（1.95%）、具木香的γ-紫罗兰酮（1.71%）、呈橘香和辛辣味的（E）-2-庚烯醛（1.56%）、具青叶香和果香的2-己烯醛（1.52%）、呈辛辣本草味和药香的3，5-辛二烯-2-酮（1.02%）等；OP的特有成分有28种，主要是具奶香味的庚酸（4.47%）、带有肉桂香气的6-甲基-3，5-戊二烯-2-酮（3.44%）、呈辛味的萘（3.25%）、具青臭味的5-乙基-6-甲基-3-庚烯-2-酮（1.75%）、具有木香和紫罗兰香的α-紫罗酮（1.65%）、呈椰子香或桃花香的椰子醛（1.56%）、带有甜香的癸酸（1.50%）等。此外，刺激性酸味的己酸、奶酪味的辛酸、带椰子香和脂肪味的壬酸以及呈果香和焦甜香的苯甲醛在OP茶样中的相对含量明显高于NP茶样。

2.4 不同处理方式对青砖茶茶样OP和OT挥发性成分的影响

由图9可知，青砖茶茶样OP和OT共有挥发性成分有14种，2种茶样物质种类差异较大。OP茶样中含量较高的共有挥发性成分有壬酸（5.04%）、二氢猕猴桃内酯（4.68%）、苯甲醛（4.67%）等，OT茶样中含量较高的共有挥发性成分有2，4-二叔丁基苯酚（10.22%）、苯甲醛（6.65%）、二氢猕猴桃内酯（4.71%）等。OP的特有成分有29种，主要是己酸（9.71%）、辛酸（8.82%）、庚酸（4.47%）等；OT茶样的特有成分有44种，主要是壬醛（6.43%）、茶香酮（1.84%）、2，5-二甲基苯甲醛（1.83%）等。

3 讨论

茶汤中的风味成分主要由低分子量挥发性化合物组成，众多化合物共同作用塑造了茶汤独特的香味特征［18］。青砖茶作为一种深度发酵茶，加工工艺复杂，渥堆发酵和陈化作用共同赋予了其独特的风味。本研究使用顶空GC-MS技术对不同贮藏时间的青砖茶茶样挥发性成分进行检测，共识别出131种挥发性成分，其中酮类、醛类、醇类以及芳香类化合物种类较多。

贮藏时间对茶类所含挥发性成分的种类及相对含量影响较大。研究表明，长时间贮藏会使湖北青砖黄酮及醇类、茶褐素、没食子酸、水杨酸含量增加，使茶多酚、儿茶素、游离氨基酸含量下降［19］。各种挥发性成分香型及感官阈值不同，使得不同贮藏年份青砖茶的香型特征具有较大差异。

不同泡茶方式所得茶汤的挥发性成分各不相同，在煮沸方式下，青砖茶茶样共检测出93种挥发性成分，在冲泡方式下，青砖茶茶样共检测出66种挥发性成分。刘盼盼等［20］分析不同煮泡条件下青砖茶的品质，并同国家标准冲泡法所得茶汤的感官品质和化学成分进行比较发现，煮沸法茶汤的茶多酚、氨基酸、可溶性糖和茶色素等成分的浸出率远高于国标冲泡法。以上结果表明不同泡茶方式会影响茶汤风味成分。

贮藏过程是青砖茶后发酵的关键因素，贮藏过程中的陈化作用可以使青砖茶口感柔和，香气饱满，从而提高青砖茶的品质与价格。青砖茶陈化过程中的品质变化与儿茶素甲基化、类黄酮糖基化、黄酮及生物碱降解、茶褐素形成等因素有关［21］。茶叶品种、贮藏时间、原料批次以及加工工艺都会使得青砖茶品质好坏不一。不同水质冲泡对红茶茶汤主要理化性质产生明显影响［22］。因此，有必要建立一套完善的工艺流程来确保青砖茶的品质。本研究调查了不同贮藏年份青砖茶茶汤中挥发性成分的组成及相对含量，证明贮藏时间及茶样处理方式会影响青砖茶特征挥发性代谢物种类及相对含量，但茶汤的口感也是评价青砖茶的重要因素，鉴定分析不同贮藏时间下青砖茶茶汤中各种非挥发性风味物质的组成及特征性物质间的相互作用是后续研究的重要方向。

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