不同季节四川工夫红茶香气成分的SPME-GC-MS分析

李丽霞，罗学平，李　清，成　洲，赵先明

(1. 宜宾职业技术学院生物工程系，四川　宜宾　644003；2. 四川省茶业工程技术研究中心，四川　宜宾　644000；3. 宜宾学院川茶学院，四川，宜宾　644007)



不同季节四川工夫红茶香气成分的SPME-GC-MS分析

李丽霞1,2，罗学平1,2，李清1，成洲1，赵先明2,3

(1. 宜宾职业技术学院生物工程系，四川宜宾644003；2. 四川省茶业工程技术研究中心，四川宜宾644000；3. 宜宾学院川茶学院，四川，宜宾644007)

采用固相微萃取(SPME)结合气相色谱-质谱(GC-MS)联用法对采自春、夏、秋3个季节的四川工夫红茶香气成分进行分析。结果表明：共检测到107种香气化合物，其中春茶81种，夏茶46种，秋茶79种，芳樟醇及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯乙醇、橙花叔醇等31种成分是各季四川工夫红茶的共有成分; 在主体香气成分方面，春茶中检出香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯等18种，夏茶中检出苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等15种，秋茶检出香叶醇、芳樟醇、苯乙醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等18种； 春茶和秋茶表现出花香可能与香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯等含量较高有关，而夏茶和秋茶表现出的桔糖香可能与3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇有关； 春、夏、秋3个季节四川工夫红茶Wickremashinghe-Yamanishi比值分别为0.26、0.62和0.23，表明在香气品质方面秋茶较优，其次为春茶，夏茶稍差，与感官审评结果一致。

季节；四川工夫红茶；香气成分；固相微萃取；气相色谱-质谱分析

红茶中有醇类、醛类、酮类、酯类等300余种芳香物质[1]，其中醇类芳香物及它们的衍生物对红茶特征香气的形成尤为重要。在祁门红茶、大吉岭红茶、乌瓦茶等优质高香红茶中，其香叶醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、苯乙醇等的含量均较高[2]，但不同产地[2-3]、不同季节[4]、不同茶树品种[5]制作的茶叶，其香气化合物组分含量及比例差异较大，因此有必要对不同季节鲜叶制作的红茶香气成分进行分析。

过去主要采用SDE、吸附等萃取方法分析茶叶中的芳香物质[6-7]，存在耗时、有机溶剂污染、香气物质易变等缺陷。固相微萃取(Solid Phase Micro Extraction，SPME)是一种不使用有机溶剂的新型采样技术，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，具有用量少、时间短、费用低、操作简单等特点，且能较真实反映样品中挥发性成分及组成，因而广泛应用于香气物质的分析[8-9]。

四川工夫红茶主产于川南的宜宾、高县、筠连、珙县等地，具有条索细紧显金毫、香气馥郁持久带桔糖香、滋味浓醇鲜爽的特点，受到国内外消费者的好评，并畅销俄罗斯等国[10]。本研究采用SPME-GC-MS联用方法对不同季节鲜叶制作的四川工夫红茶香气化合物进行分析，以期为四川工夫红茶产品质量控制提供科学依据。

1　材料与方法

1.1材料与设备

供试茶样：供试茶样鲜叶标准为1芽1、2叶鲜叶，分别于2015年4月(春茶)、6月(夏茶)和9月(秋茶)采摘自四川省早白尖茶业公司大窝基地，品种为早白尖。鲜叶采摘后由宜宾职业技术学院教学茶厂按照川红工夫红茶操作规程制作成红茶[11-12]。

检测设备：FA-1004电子天平(上海精科)、57330-U手动固相微萃取(SPME)进样器(美国Supelco公司)、非结合型聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取头(美国Supelco公司)、QP2010气质联用仪(日本岛津)、SPME专用样品瓶(天津奥特塞斯)等。

1.2试验方法

1.2.1茶叶感官审评由3位高级职称或具备评茶技师以上职业资格的专业教师，参照《茶叶感官审评方法》(GB/T 23776-2009)，结合评语与评分进行感官审评[13]。

1.2.2香气组分测定方法样品预处理：称取1.0 g磨碎茶样于SPME样品瓶中，加入3.2 g NaCl和5 mL 60℃超纯水，加盖密封，于60℃水浴中平衡10 min。经固相微萃取吸附50 min后，于气质联用仪进样口230℃解析5 min，进行GC-MS分析。

GC条件：采用DB-5弹性石英毛细管色谱柱(美国Agilent公司，30 m×0.25 mm×0.250 μm)；柱箱40.0℃，进样口温度为230.0℃。载气为He，采用不分流进样，流速1.0 mL·min-1。程序升温：40℃保持2 min后，以5℃·min-1升至85℃，然后保持2 min；以2℃·min-1升至110℃保持2 min；再以7℃·min-1升至220℃保持8 min。

MS条件：电离方式为EI，电子能量70 eV，离子源温度230℃，色谱质谱接口温度230℃，质量扫描范围为35～400 amμ。

定性与定量分析：由GC-MS分析得到挥发性成分的总离子色谱图，采用计算机检索，参考标准谱图(NIST08和NIST08s)，并结合文献资料[3,14-15]，对样品挥发性成分进行定性，并用峰面积归一化法分析各香气组分相对含量。

2　结果与分析

2.1不同季节红茶感官品质

茶叶感官品质由外形和内质共同构成，其中香气和滋味是审评的重点。不同季节鲜叶制作的四川工夫红茶感官品质评价如表1所示。从表1可知，四川工夫红茶秋茶香气馥郁持久，带有桔糖香和花香，春茶带有甜香和玫瑰花香，而夏茶香气仅表现出桔糖香。因此，单从香味感官品质评价来看，秋茶香气最佳，其次是春茶，而夏茶稍差。

2.2不同季节红茶香气组分

采用SPME-GC-MS方法分别对3个季节鲜叶制作的四川工夫红茶香气组分进行了分析。不同季节四川工夫红茶的总离子流色谱图见图1，分离鉴定出的主要香气成分结果见表2。

从表2可知，从不同季节的四川工夫红茶中共检测到107种香气化合物，其中春茶中检出81种，夏茶中检出46种，秋茶中检出79种。芳樟醇及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯乙醇、橙花叔醇、苯乙醛、癸酸乙酯等31种成分是各样品共有成分。不同季节红茶均各含其独特的香气成分，其中异丙基丙酮、2-己烯醛、D-柠檬烯、3-辛烯-2-酮、肉豆蔻酸异丙酯等19种成分只在春茶中被检测到，反-2-己烯醇、3-甲基-4-氨基环己醇、α-亚乙基苯乙醛和樟醛等4种成分只在夏茶中被检测到，2,6-二甲基-2,7-辛二烯-1,6-醇、香叶醛、γ-榄香烯、γ-衣兰油烯等16种成分只在秋茶中被检测到。

表1　不同季节四川工夫红茶感官审评结果

注：(1)感官审评评分采用百分制，各审评项目后的百分比为该项目占审评总分的权重数；(2)表中感官审评评分为3位评茶员密码审评平均分。(3)相同列中，凡有一个相同字母表示差异不显著，不同大写字母表示P<0.01，小写字母表示P<0.05。

(续上表)

注：“-”表示未检出。

2.3不同季节红茶香气化合物含量

3个季节红茶中共检测出香气化合物107种，包括醇类31种、醛类21种、酯类19种、烯烃类16种、酮类10种、酸类7种、其他(杂氧化合物、含氮化合物等)3种。春茶中鉴定出的香气化合物占总香气物质总量的65.64%，夏茶占58.29%，秋茶占62.31%。各香气物质种类在3个季节红茶样品中所占比例如图2所示，其中醇类化合物含量最高(春茶占54.24%，夏茶占72.96%，秋茶占57.19%)，含量较多的有芳樟醇及其氧化物、香叶醇、苯乙醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、橙花叔醇和苯甲醇；其次为醛类化合物(春茶占12.21%，夏茶占15.03%，秋茶占10.31%)，含量较多的有苯乙醛、苯甲醛、柠檬醛和正壬醛；再次为酯类(春茶占19.71%，夏茶占5.86%，秋茶占9.57%)，其中含量较多的为水杨酸甲酯和葵酸乙酯；再次为烯烃类(春茶占5.37%，夏茶占1.15%，秋茶占13.82%)，其中δ-杜松萜烯和卡拉烯含量较多；酮类和酸类等物质含量则较少。

红茶香型的表现是香气化合物综合作用的结果，香气组分比例与香气感官品质关系密切。在春茶中，香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、癸酸乙酯、芳樟醇氧化物Ⅳ等18种香气成分含量占香气物质总量的72.20%，是春茶的主体香气成分，其中香叶醇含量最高，香叶醇(10.39%)、芳樟醇(6.96%)、苯乙醇(4.50%)等表现出玫瑰、百合等花香[1,16]，因此，四川工夫红茶春茶呈现出玫瑰花香可能与这些香气成分密切相关。

夏茶的主体香气成分有苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、苯乙醛、芳樟醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等15种，占香气物质总量的82.44%，其中苯乙醇含量最高，苯乙醇(10.17%)、芳樟醇氧化物Ⅱ(7.20%)、芳樟醇氧化物Ⅳ(4.36%)等表现出花香、木香和糖香[1,16]，以及呈桔糖香且阈值低的3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(1.98%)的共同作用[14,17-18]，四川工夫红茶夏茶呈现出典型的桔糖香[14]。

秋茶的主体香气成分有香叶醇、芳樟醇、苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、水杨酸甲酯、δ-杜松萜烯、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等18种成分，占香气物质总量的69.02%，呈玫瑰花香的香叶醇含量最高。秋茶香气呈现出桔糖香与花香综合香型，可能与3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(1.16%)、香叶醇(7.75%)、芳樟醇(6.89%)、苯乙醇(5.25%)等综合协调有关。

香气感官品质受到某些特殊香气成分的影响。Wickremashinghe和Yamanishi等认为保留时间比芳樟醇短的化合物对红茶香气有害，保留时间比芳樟醇迟的对红茶香气品质有利，因而气相色谱中芳樟醇前洗脱的化合物峰面积与之后洗脱的化合物峰面积之比作为一个评价香气品质的指标，称为Wickremashinghe-Yamanishi比值，该比值越小，则香气品质越好[1]。本研究中，3个季节四川工夫红茶Wickremashinghe-Yamanishi比值分别为0.26、0.62和0.23，表明秋茶香气品质较优，春茶次之，夏茶最差，这与感官审评结果一致。此外，在四川工夫红茶检测出了3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇，Tokitomo 等[17]、Takami 等[18]在台湾椪风乌龙茶中均有检出，该化合物具有极好的桔糖香，且在四川工夫红茶夏秋茶中含量较高，因而3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇可能是形成四川工夫红茶桔糖香的特殊成分[14]。

3　讨论与结论

众多性质不同、含量差异悬殊的化合物构成了茶叶的香气成分，尽管其绝对含量很少(一般占茶叶干物质的0.01%～0.05%)，但却是衡量茶叶品质的重要因子[19]。不同季节的茶叶香气品质差异较大。本研究表明，四川工夫红茶秋茶香气馥郁持久，具有花香和典型的桔糖香，春茶表现甜香并稍带玫瑰花香，而夏茶香气仅表现出桔糖香，这显然与茶叶中的香气组分含量、种类等密切相关。

进一步采取SPME技术对红茶香气化合物进行萃取，并采用GC-MS进行定性定量，分析了不同季节的四川工夫川红的香气组分。共检测到107种香气化合物，其中春茶中81种(占总香气物质总量的65.64%)，夏茶中检出46种(占总香气物质总量的58.29%)，秋茶中检出79种(占总香气物质总量的62.31%)，共有芳樟醇及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯乙醇、橙花叔醇等31种各季红茶共有成分。

在各季红茶中，醇类香气成分含量最高，这与赖幸菲[4]、潘科[20]等人的研究结果一致。在主体香气成分方面，春茶中有18种，包括香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯等，占香气物质总量的72.20%；夏茶中有苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等15种，占香气物质总量的82.44%；秋茶中香叶醇、芳樟醇、苯乙醇、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇等18种成分，占香气物质总量的69.02%。主体香气成分往往决定茶叶的香气类型。在春茶和秋茶中，香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯等主体香气成分本身具有玫瑰、百合等花香[1,16]，春茶和秋茶表现出花香可能与之有关。夏茶中的苯乙醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ等具有一定的花香、木香和糖香。同时在夏茶和秋茶中，本身具有桔糖香的3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇含量较高，且该化合物呈香阈值低。周雪芳等[14]研究指出，3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇可能是形成四川工夫红茶桔糖香的特殊成分，因而本研究中夏茶和秋茶表现出的桔糖香可能与该化合物有关。

本研究中，不同季节红茶Wickremashinghe-Yamanishi比值不同，春、夏、秋3个季节红茶Wickremashinghe-Yamanishi比值分别为0.26、0.62和0.23，表明在香气品质方面秋茶较优，其次为春茶，夏茶稍差，这与感官审评结果一致。

需要指出的是，茶叶香气成分受到众多因素的影响，本研究仅从季节方面分析了四川工夫红茶的香气成分，而不同产地、不同茶树品种等条件下制作的四川工夫红茶香气成分尚有待于分析，以进一步指导生产。

[1]宛晓春. 茶叶生物化学：第三版[M]. 北京: 中国农业出版社, 2003.

[2]AISAKA H,KOSUGE M, YAMANISHI T. Comparison of the flavors of Chinese “Keemun” black tea and Ceylon black tea[J]. Agricultural and Biological Chemistry, 1978, 42(11), 2157-2159.

[3]TAKEO T. Characteristics of the aroma constitution found in native China black teas[J]. Agricultural and Biological Chemistry, 1983, 47(6): 1377-1379.

[4]赖幸菲, 庞式, 李裕南, 等. 不同季节翠玉品种茶叶香气组分的GC-MS分析[J]. 现代食品科技, 2014, 30(12):287-293.

[5]陈玖琳, 唐茜, 单虹丽, 等. 四川引进茶树品种的红茶适制性及制茶品质初探[J]. 食品科学, 2015, 36(23): 83-88.

[6]李拥军, 施兆鹏. 柱吸附法和SDE法提取茶叶香气的研究[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2001, 27(4): 295-299.

[7]黄玉清, 陈艺欣, 田厚军. 植物香气成分提取方法的研究进展[J]. 江苏农业科学, 2012, 40(7): 245-247.

[8]周珊, 赵立文, 马腾蛟, 等. 固相微萃取(SPME)技术基本理论及应用进展[J]. 现代科学仪器, 2006, (2): 86-90, 13.

[9]STEFFEN A, PAWLISZYN J. Analysis of flavor volatiles using headspace solid-phase micro extraction[J]. J. Agric. Food Chem., 1996, 44 (8): 2187-2193.

[10]蔡伟. “川红工夫”的起落沉浮[J]. 茶·健康天地, 2011, (10): 16-17.

[11]唐烈彬; 陈开寿. “川红”工夫红茶制造工艺[J]. 中国茶叶, 1982，(3): 34-36.

[12]成洲. 茶叶加工技术[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2005.

[13]全国茶叶标准化技术委员会. 茶叶感官审评方法: GB/T 23776-2009[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.

[14]周雪芳, 唐洪, 雷茜, 等. 四川工夫红茶香气成分分析[J]. 西南师范大学学报：自然科学版, 2011, 36(3): 178-182.

[15]徐元骏, 何靓, 贾玲燕, 等. 不同地区及特殊品种红茶香气的差异性[J]. 浙江大学学报：农业与生命科学版, 2015, 41(3): 323-330.

[16]王自琴, 唐茜, 陈玖琳, 等. 四川引进茶树品种茗科1号、铁观音、黄棪的红茶适制性与香气成分分析[J]. 食品与发酵工业, 2015, 41(9): 192-197.

[17]TOKITOMO Y, IKEGAMI M, YAMANISHI T, et al. Effects of withering and mass-rolling processes on the formation of aroma components in Pouchong type semi-fermented tea[J]. Agricultural and Biological Chemistry, 1984, 48(1): 87-91.

[18]TAKAMI C,SHIMOTSUKASA A,KOBAYASHI A.Aroma components of pomfon oolong tea[J].Nippon Nogeikagaku Kaishi,1990, 64(8): 1349-1354.

[19]李真, 刘政权, 刘紫燕, 等. 国外红碎茶的香气特征[J]. 安徽农业大学学报, 2015, 42(5): 692-699.

[20]潘科, 冯林, 陈娟, 等. HS-SPME-GC-MS联用法分析不同通氧发酵加工工艺红茶香气成分[J]. 食品科学, 2015, 36(8): 181-186.

(责任编辑：黄爱萍)

Seasonal Differences on Aromatics in Sichuan Black Teas

LI Li-xia1,2, LUO Xue-ping1,2, LI Qing1, CHENG Zhou1, ZHAO Xian-ming2,3

(1.DepartmentofBiologicalEngineering,YibinVocationalandTechnicalCollege,Yibin，Sichuan644003,China; 2.TeaIndustryEngineeringTechnologyCenterofSichuanProvince,Yibin，Sichuan644000,China; 3.InstituteofTea,YibinUniversity,Yibin，Sichuan644007,China)

The aromatic components of Sichuan black teas produced in spring, summer, and autumn were determined using SPME-GC-MSfor comparison. A total of 107 such compounds were detected in the samples. The spring black tea had81;the summer tea,46; and, the autumn tea, 79. The 31 of them that were commonly found in all3 teas were linalool and its oxides, geraniol, methyl salicylate, benzene ethanol, and nerolidol. The major substances contributing to the aroma of these teas included 18 geraniol, linalool, and methyl salicylate in the spring product, 15 benzene ethanol, linalool oxide Ⅱ, linalool oxide Ⅳ, and 3,7-dimethyl-1,5,7-octatrien-3-ol in the summer sample, and 18 geraniol, linalool, benzene ethanol, and 3,7-dimethyl-1,5,7-octatrien-3-ol in the autumn tea. The predominant floral and fruity fragrancein the spring and autumn black teas was attributed to the contents of geraniol, linalool, and methyl salicylate;whilethe orange note in the summer and autumn teas was thoughtto possibly come from 3,7-dimethyl-1,5,7-octatrien-3-ol. The Wickremashinghe-Yamanishi indices of the spring, summer, and autumn teas were 0.26, 0.62, and 0.23, respectively, indicating that the spring and autumn black teaswere more highly aromatic than the summer variety. A same conclusion was also drawn fromthe sensory evaluation.

seasonal;sichuan black tea; aromatic component; solid phase micro extraction; GC-MS analysis

2016-03-08初稿；2016-04-19修改稿

李丽霞(1983-)，女，讲师，硕士，研究方向：茶叶加工工程(E-mail：86047782@qq.com)

四川省教育厅科技项目基金(15ZB-0496)；宜宾市自然科技基金(2014NY-019)

S 571.1

A

1008-0384(2016)07-737-06

李丽霞，罗学平，李清，等.不同季节四川工夫红茶香气成分的SPME-GC-MS分析[J].福建农业学报，2016，31(7)：737-742.

LI L-X，LUO X-P，LI Q，et al.Seasonal Differences on Aromatics in Sichuan Black Teas[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(7)：737-742.