茶酒中茶特征成分含量测定和挥发物组分分析

徐雅琪 何荟如 潘 欣 林 杰 冯海强

(1.浙江农林大学农业与食品科学学院，临安 311300；2.浙江碧云天农业发展有限公司，松阳 323400；3.浙江省种植业管理局，杭州 310000)

茶酒是以茶叶为主要原料，经直接浸提或生物发酵、过滤、陈酿、勾兑而成的一种具有保健功能的饮料酒[1]。采用茶叶酿制或配制的保健酒兼具酒与茶的独特风味，同时富含茶多酚、茶氨酸等成分，具有营养与保健等功能。茶酒按照加工工艺可分为配制型、发酵型和汽酒型[2]，目前主要采用浸提法和酿制法生产茶酒[3]。将茶和酒有机结合起来的茶酒研制顺应了我国酒类向“低度、营养、低粮耗、高质量”的发展方向，增加了市场的花色品种。充分利用茶叶资源，满足了多样化的消费需求[4]。目前学者对茶酒的研究主要集中在探讨各大茶类茶酒的生产方法，分析加工工艺的问题，如乌龙茶酒、发酵型铁观音茶酒、五指山绿茶酒、发酵型红茶酒与发酵型普洱茶酒等的研制[2,5-8]，而在茶酒的茶特征成分和挥发物方面的研究较少[9]，本文通过高效液相色谱法检测茶酒的儿茶素与氨基酸种类及含量，利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析对比各茶酒挥发物组分，在复杂挥发物组分鉴定的基础上，筛选出主要的呈香活性物质，为茶酒的研制与分析检测提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

LQA：松阳县醴泉酒业有限公司，2014年份茶酒，度数为48%。

LQB：松阳县醴泉酒业有限公司，2017年份茶酒，度数为48%。

LZ：泸州老窖养生酒业有限公司，2018年份茶酒，度数为40.8%。

1.2 主要试剂

茚三酮、考马斯亮蓝G-250、85%磷酸、浓硫酸、蒽酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠、草酸、无水乙醇、甲醇(色谱纯)、冰乙酸、乙腈(色谱纯)、水(娃哈哈纯净水)、没食子酸(国药集团)、儿茶素组分标样(Sigma公司)、20种氨基酸标准品(Sigma公司)。

1.3 设备

1100液相色谱仪(Agilent公司)；7890A气相色谱仪(Agilent公司)；6890气相色谱仪(6890气相色谱仪)；DRC-e电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)(美国PE公司)；UV759S紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)；LC-2010HT液相色谱仪(日本岛津公司)；气相色谱质谱联用仪GCMS-QP2010PLUS(日本岛津公司)。

1.4 方法

1.4.1常规理化指标检测 依据GB/T10781.2-2006《清香型白酒》及明示质量指标对酒样LQB进行检测，测定其感官、酒精度、总酸、总酯、固形物、乙酸乙酯、糖精钠、安赛蜜、甜蜜素、甲醇、氰化物。

1.4.2茶特征成分的定量分析 游离氨基酸含量检测采用高效液相色谱法，参照GB/T8314-2013；儿茶素检测采用高效液相色谱法，参照GB/T8313-2008。

1.4.3挥发物组分分析 用气质联用(GC-MS)对酒样LQB、LZ的香气组分进行分析。

进样方式：采用进样针精准吸取2 μL茶酒样品垂直且平稳地插入气相色谱仪的进样口，解吸附3.5 min，随后拔出进样针。

气相色谱条件：色谱柱为 SH-Rtx-Wax；色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm；Restek，USA)；升温程序：初始温度50 ℃保持5 min，以3 ℃/min速度升温至220 ℃，保持5 min，载气(He，纯度>99.999%)流速1.0 mL/min；进样量2 μL，进样口温度维持在220 ℃。

质谱条件：离子源为EI，离子源温度为200 ℃，电力电压为70 eV，扫描质子质量范围为(m/z)35～500 amu。

1.4.4挥发物组分定量方法 对得到的质谱图用NIST98.L谱库进行检索和人工解析，对质核比、基峰和相对峰度等进行分析，结合保留时间和质谱对各组分进行确认。用峰面积归一化法进行定量分析，得到各挥发物组分的相对含量(=组分峰面积/总挥发物峰面积×100%)。

2 结果与讨论

2.1 常规理化指标测定

测定结果显示，酒样LQB的感官符合GB/T 10781.1要求。其中：酒精度：48.5%；总酸：0.61 g/L；总酯：0.96 g/L；固形物：0.09 g/L；乙酸乙酯：0.60 g/L；甲醇：0.40 g/L；氰化物：0.30 mg/L；未检出糖精钠、安赛蜜、甜蜜素。依据GB/T 10781.2-2006《清香型白酒》及其明示指标，可得出酒样LQB的各指标均符合该标准，在酒精、总酸、总酯、乙酸乙酯与固形物这些指标上达到了高度酒一级的标准。

2.2 儿茶素组分含量测定

酒样LQB中儿茶素EGC含量为0.042 μg/mL，酒样LQA中儿茶素EGC含量为0.017 μg/mL，说明两种茶酒中ECG含量都较低[18]。赵小月等[10]对绿茶酒发酵过程中的主要成分变化进行了检测分析，结果表明6种儿茶素的含量在发酵过程中都有所升高。李建芳等[11]研究表明发酵后茶酒中的多酚残留物含量会随发酵温度与蔗糖添加量的提高而下降，随发酵环境pH的升高而上升[2]。2017年份茶酒中EGC、ECG含量均比2014年份茶酒中的含量高，表明在茶酒贮藏过程中，茶多酚含量会有所降低[12]，推测是在光照和温度的作用下，儿茶素类易发生异构化或氧化、缩合、聚合反应，导致茶酒中儿茶素含量的下降[13]。此外，有研究发现以儿茶素为主体的茶特征性成分与茶酒在清除自由基活性上具有较强的协同增效作用，且浓度与清除能力具有明显的量效关系[17]。

表1 茶酒中的儿茶素含量(μg/mL)

2.3 氨基酸组分含量测定

醴泉茶酒中共检测出20种游离氨基酸，总量为12.44 μg/mL，含量较高的是精氨酸、蛋氨酸和赖氨酸，分别为1.78 μg/mL、1.33 μg/mL和1.09 μg/mL。几乎所有氨基酸都有滋味，而氨基酸的组成和含量会影响茶酒的滋味。其中，茶酒中苦味游离氨基酸(组氨酸、精氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸)为7.53 μg/mL，甜味游离氨基酸(丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸)为2.38 μg/mL，鲜味氨基酸(天门冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸)为1.77 μg/mL[19-20]。由表2可知，茶酒中除了含有人体所需要的18种氨基酸，还含有茶氨酸和γ-氨基丁酸。茶氨酸为茶叶中特有的氨基酸，是生津润甜的主要成分。γ-氨基丁酸为中枢神经重要的抑制性神经递质，参与人体多种生理和代谢活动。李建芳等[2]的研究结果表明游离氨基酸与各种发酵过程因子无明显相关性，而是主要与茶叶品质与酵母种类、活性相关。

表2 茶酒中的游离氨基酸含量(μg/mL)

注：各氨基酸含量均为酒样LQA和LQB的平均值，其中脯氨酸与半胱氨酸未检出

本次检测时并未在茶酒中检测到脯氨酸与半胱氨酸，经文献查阅后，我们发现了其它酒中也会存在检测不到某些氨基酸的情况[21-23]，因此分析其原因可能是该醴泉茶酒样中不存在脯氨酸与半胱氨酸，或含量未达到检测限。

2.4 挥发物组分含量测定

两种市售茶酒香气物质的总离子流色谱图见图1。由表3可得，经HS-SPME/GC-MS分析，两种茶酒一共鉴定得到67种挥发物。其中，酒样LQB共有48种，酒样LZ共有41种。酒样LQB中检测出醇类物质20种，酯类、酮类、酸类、醛类、烷烃类物质各8、6、8、2、2种，醇类物质(55.95%)与酸类物质(21.02%)的相对含量较高；酒样LZ中共检测出醇类物质10种，酯类、酮类、酸类、醛类、烷烃类物质各14、3、8、3、1种，酯类物质(54.83%)与酸类物质(32.71%)的相对含量较高。

表3 两种茶酒中的挥发物组分的鉴定及相对含量

编号物质保留时间/min相对含量/%LQBLZ1异丁醇4.620.80-21-丁醇5.76-0.0232-丁醇6.01-0.0742-甲基丁醇7.502.830.225异戊醇7.6011.331.596正戊醇7.6717.33-71-己醇12.061.290.7783-庚烯-1-醇13.161.89-9反式-2-己烯-1-醇13.950.09-10芳樟醇氧化物15.180.32-11芳樟醇氧化物16.280.46-12异辛醇17.190.25-13芳樟醇19.490.26-142,3-丁二醇19.090.570.1915[S-(R*,R*)]-2,3-丁二醇20.530.140.12

续表3

表4 两种茶酒中的呈香活性化合物

表4比较了相对含量较高的香气物质所呈现的香型差异。其中，酒样LQB中相对含量较高的物质：2-甲基丁醇(2.83%)具有樟脑气味，异戊醇(11.33%)有着苹果白兰地香气和辛辣味，正戊醇(17.33%)具有刺激性气味，苯乙醇(3.62%)有花香，甘油(12.22%)有甜味，乙酸(14.97%)则有酸味。酒样LZ中相对含量较高的物质：正己酸乙酯(40.69%)有曲香和菠萝香型，乳酸乙酯(11.91%)有着强烈酒香，乙酸(9.14%)有酸味，戊酸(4.13%)有着刺激性气味，己酸(17.26%)则带有羊脂气。对比两种茶酒的挥发物成分，两者共同拥有且相对含量较高的成分为2-甲基丁醇、异戊醇、苯乙醇、正己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸和己酸。

酒样LQB中检测到的香叶醇、芳樟醇及其氧化物为茶叶中典型而普遍的香气成分[24-26]，其相对含量分别为1.07%、0.26%和0.78%，相对含量较低，且在酒样LZ中未检测到，在其它茶酒中也只有部分检测到[9,10]，说明茶酒的主要香气成分是来自于酿酒过程，茶组织带来的香气成分对茶酒整体香气的贡献较小。

3 结论与展望

酒样LQB的各项理化指标均符合GB/T10781.2-2006《清香型白酒》及其明示指标，达到了高度酒一级的标准。酒样LQA和酒样LQB中共检测出2种儿茶素和20种游离氨基酸。两种茶酒中共测得67种挥发物组分，其中酒样LQB、LZ的挥发物质分别有48、41种，茶酒香气成分主要来源于酿酒过程。我们认为茶叶香气成分能否进入茶酒中，可能受到酿造工艺的影响。而探索合适的酿造工艺，让类似香叶醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物等特征茶叶香气组分更多地进入茶酒中，使茶酒带有一定的“茶香”，则是值得进行工艺优化研究的。

本次研究仅针对不同生产商的茶酒进行了香气组分的差异分析，而茶酒的香气组分还会受到工艺、原料、年份等因素的影响，这些因素对茶酒香气组分的具体影响也同样值得后续探索和深入挖掘。