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茉莉鲜花[Jasminum sambac (L.) Aiton]香气成分研究

2017-05-30陈梅春朱育菁刘晓港陈峥刘波

热带作物学报 2017年4期
关键词:香气成分

陈梅春 朱育菁 刘晓港 陈峥 刘波

摘 要 茉莉花是一种气质花,其香气是在开放过程中形成的。茉莉鲜花主要香气成分为乙酸苄酯、芳樟醇和α-法呢烯,但不同鲜花品种、产地和采摘时节的香气成分含量存在明显差异。广西茉莉花香气中芳樟醇相对含量与福州茉莉花相当,但乙酸苄酯和α-法呢烯的相对含量则低于福州茉莉花;单瓣茉莉花香气中芳樟醇和α-法呢烯相对含量高于双瓣茉莉,乙酸苄酯相对含量则低于双瓣茉莉;7、8和9月的福州茉莉花香气中乙酸苄酯相对含量接近;9月的芳樟醇相对含量高于7、8月,但其α-法呢烯的相对含量却低于7月和8月。利用茉莉花茶香气品质评价指数(JTF)考察鲜花香气品质,结果发现福州双瓣茉莉鲜花的JTF指数(1.88)高于福州单瓣茉莉(1.66)和广西双瓣茉莉(0.77),7月福州双瓣茉莉的JTF指数(2.37)高于8月(1.88)和9月(0.88),这表明本研究中福州双瓣茉莉品质优于福州单瓣茉莉和广西双瓣茉莉,且伏花的香气品质好。

关键词 茉莉鲜花;香气成分;香气品质评价指数

中图分类号 S685.16 文献标识码 A

Abstract The aroma components of Jasmine sambac is formed during the flowering process. Jasmine sambac flowers in different varieties, planting areas and picking times result to different aroma components. The major volatile compounds in jasmine flowers are consisted of benzyl acetate, linalool and α- farnesene. The relative content of linalool of jasmine flower planted in Guangxi was comparable with that in Fuzhou, while the relative contents of benzyl acetate and α- farnesene were lower than that in Fuzhou. The single petal J. sambac had higher relative content of linalool and α- farnesene, and lower relative content of benzyl acetate than the double petal J. sambac. Relative contents of benzyl acetate in J. sambac picked at 7, 8 and 9 month were almost identical. While higher relative content of linalool and lower relative content α- farnesene in J. sambac picked at 9 month than 7 and 8 month were observed. Jasmine tea flavor index(JTF)was used to evaluate the jasmine flower aroma quality. The double petal J. sambac plated in Fuzhou had higher JTF(1.88)value than the single petal J. sambac plated in Fuzhou(1.66)and double petal J. sambac planted in Guangxi(0.77). The JTF value of the double petal J. sambac picked at 7 month(2.37)was higher than that picked at 8(1.88)and 9 month(0.88), indicating that the double petal J. sambac planted in Fuzhou showed better aroma quality than the single petal J. sambac planted in Fuzhou and double petal J. sambac planted in Guangxi, and the J. sambac picked at 7 month exhibited the best aroma quality.

Key words jasmine flower; aroma components; jasmine tea flavor index

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.04.025

茉莉花茶是将茶坯和茉莉鲜花进行拼和、窨制,使茶叶吸收花香而成。茉莉花茶兼具花与茶的双重保健功效,受到广大消费者的喜爱。茉莉花茶的风味品质取决于窨制原料(茶坯和鲜花)和工艺技术[1-2]。风味包括香气和滋味,而香气是决定茉莉花茶品质的重要影响因素,在感官评审中占了40%。茉莉花茶的香气主要来源于窨制过程中吸附的茉莉鲜花香气[3-4],因此,鲜花质量在很大程度上决定了茉莉花茶的品质。

茉莉花[Jasminum sambac(L.)Aiton]是木犀科茉莉属植物,其花、叶药用治目赤肿痛、缓解神经紧张及止咳化痰等功效[5]。中國茉莉花种植地主要集中在广西横县、福建的福州、四川犍为及云南元江等地。茉莉花物种包括单瓣、双瓣和多瓣茉莉3种,双瓣茉莉易于栽培、单位面积产量高;而单瓣和多瓣茉莉产量均不如双瓣茉莉。经验认为用单瓣茉莉窨制的茉莉花茶,香气浓郁,滋味鲜爽,为双瓣茉莉花所不及,而多瓣茉莉开放时间拖得很长,香气较淡,不适宜作为窨制花茶的鲜花原料。

茉莉花是一种气质花,香气是在开放过程中不断形成和释放出来的[6]。鲜花释放香气受环境因素(温度、湿度和含氧量等)调控,通过调节开花温度、提高环境湿度及鲜花梗部供水均有利于茉莉鲜花开放释香[7-9]。茉莉花品种、生长的地域、气候、水质环境不同,鲜花品质存在差异。郭素枝等[10]研究结果表明,茉莉花3个品种的香气高低顺序依次为单瓣茉莉>双瓣茉莉>多瓣茉莉。刘建军等[11-12]对晴天和雨天的茉莉鲜花香气进行分析,结果发现气候对茉莉香气成分有很大影响。

茉莉花香气主要包括醇、酸、酯、烃、酮类及其他化合物[3-4],香气物质富集提取方法包括溶剂萃取、同时蒸馏萃取(SDE)、超临界CO2流体萃取及固相微萃取(SPME)等方法。李丽华等[13]、陈青等[14]、Pragadheesh等[15]和赵国飞等[16]利用SPME对茉莉香气组成进行分析,结果表明SPME方法能够有效萃取茉莉鲜花香气。因此,本研究拟利用固相微萃取技术,结合气质联用对单瓣和双瓣茉莉鲜花香气差异、不同月份和不同种植地点的双瓣茉莉鲜花香气差异进行研究,为获取优质茉莉花茶原料、加工质优价廉的茉莉花茶提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 福州双瓣茉莉鲜花采集时间为2015年7月、8月和9月;福州单瓣茉莉鲜花采集时间为2015年8月;采集地点:福建省福州市仓山区。广西双瓣茉莉鲜花采集时间为2015年9月;采集地点:广西横县。

1.1.2 仪器与试剂 气相色谱-质谱联用仪:Agilent 7890A/5975C。色谱柱:HP5-MS。萃取装置:SPME手动进样手柄、萃取头(65 μm PDMS/DVB)、顶空瓶(20 mL,安捷伦公司)、水浴锅、紫外分光光度计。正构烷烃混合标样C8~C40(美国AccuStardard公司,编号DRH-008S-R2)。

1.2 方法

1.2.1 顶空固相微萃取条件 萃取头老化:萃取头用丙酮浸泡30 min后,65 μm PDMS/DVB萃取头在250 ℃老化30 min。萃取条件:称取3朵大小相当完全开放的茉莉鲜花置于密封的顶空瓶中,插入SPME纤维头,于室温下吸附20 min。再于250 ℃解吸3 min后进行GC-MS分离鉴定。

1.2.2 气相色谱-质谱分析条件 色谱条件:进样口温度为250 ℃,柱温为50 ℃。程序:起始温度为50 ℃,保持2 min,以5 ℃/min升到120 ℃,保持15 min,以5 ℃/min升到180 ℃,保持2 min,以30 ℃/min升到280 ℃,保持2 min。质谱条件:离子源EI;采集模式为全扫描;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四级杆温度为150 ℃。正己烷稀释正构烷烃混合对照品,按上述色谱条件进行分析。

1.3 数据处理

检测的化合物经NIST谱库检索,同时采用线性升温公式计算各组分的实验保留指数(KI),结合文献进行花茶香气成分鉴定。香气组分相对含量采用峰面积归一化法进行计算,表示为各香气组分的峰面积占总峰面积之比值。

2 结果与分析

2.1 茉莉鲜花香气分析

不同月份的茉莉鲜花离体全开放的香气组成见表1。茉莉鲜花完全开放时,鲜花香气主要由酯类(28.6%~49.8%)、醇类(15.5%~32.2%)、萜烯类(14.5%~36.4%)及含氮化合物(2.9%~5.4%)组成。

7~9月福州茉莉鲜花完全开放时,共检测到36种香气成分。鲜花香气含量最为丰富的是酯类化合物(41.61%~49.79%),其中乙酸苄酯含量最高,约占酯类的74%~79%。其次为萜烯类化合物(24.33%~33.61%)和醇类化合物(15.51%~28.67%)。萜烯类化合物以α-法呢烯为主(17.63%~27.72%);醇类化合物以芳樟醇为主(14.56%~26.70%)。其他相对含量在2%以上的香气组分包括乙酸叶醇酯(3.05%~5.10%)、苯甲酸甲酯(4.58%)、水杨酸甲酯(3.57%)、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯(2.28%~2.85%)和吲哚(2.62%~2.81%)。

7月和8月茉莉鲜花香气3种主要成分(芳樟醇、乙酸苄酯和α-法呢烯)的含量比较接近。9月茉莉鲜花香气中乙酸苄酯相对含量与7、8月的接近,但9月鲜花香气中芳樟醇含量远高于7、8月的;α-法呢烯的相对含量低于7、8月的);乙酸叶醇酯的相对含量低于7、8月的。8月茉莉鲜花香气中苯甲酸甲酯的相对含量高于7月和9月的。

福州单瓣茉莉鲜花完全开放时,室温下共检测到30种香气成分。香气含量最高的组分是萜烯类化合物(36.4%),萜烯类化合物以α-法呢烯为主,约占萜烯总量的84%;其次为酯类(28.61%)和醇类化合物(25.84%),醇类化合物以芳樟醇(21.79%)为主,酯类化合物以乙酸苄酯(18.77%)为主。其他香气含量>2%的成分包括水杨酸甲酯(4.08%)、苯甲醇(3.79%)、吲哚(2.47%)和顺式-3-己烯醇苯甲酸酯(2.25%)。8月福州单瓣和双瓣茉莉鲜花主要香气成分组成相同,但8月单瓣茉莉鲜花的芳樟醇含量高于8月双瓣茉莉鲜花;α-法呢烯高于双瓣茉莉花,而乙酸苄酯含量低于双瓣茉莉。

9月广西双瓣茉莉鲜花完全开放时,共检测到29种香气物质,含量较高的为乙酸苄酯(27.28%)和芳樟醇(26.44%),其次為α-法呢烯(11.4%)。其他香气相对含量在2%以上的香气包括水杨酸甲酯(5.17%)、苯甲醇(5.09%)、吲哚(4.28%)、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯(3.64%)和乙酸叶醇酯(3.51%)。9月广西双瓣茉莉鲜花与9月福州双瓣茉莉鲜花相比,芳樟醇含量相当,但苯甲醇含量高于福州的;乙酸苄酯和α-法呢烯的含量均低于福州鲜花。

2.2 茉莉花茶香气评价指数分析

Lin等[4]提出茉莉花茶香气评价指数[JTF=(α-法尼稀+顺式-3-己烯醇苯甲酸酯+吲哚+氨茴酸甲酯)总含量/芳樟醇含量)]用于评价茉莉花茶的香气品质,而茉莉花茶香气主要来源于茉莉鲜花,因而本研究利用JTF指数用来评价不同品种、月份和生产地的茉莉鲜花香气品质,计算结果见表2。不同月份、品种和产地的茉莉鲜花香气评价指数JTF大小顺序为:7月福州双瓣>8月福州双瓣>8月福州单瓣>9月福州双瓣>9月广西双瓣。

3 讨论

茉莉花香气成分包括酯类、醇类及萜烯类等化合物[17-18],成分组成及含量与茉莉花生长的地域、气候、水质环境等密切相关。李丽华等[13]从广西横县茉莉花香气中鉴定出100多种成分,主要香气包括芳樟醇、乙酸苄酯、α-法呢烯、顺式-苯甲酸-3-己烯酯)和吲哚等。本研究从广西横县双瓣茉莉鲜花中检测的主要香气成分为芳樟醇、乙酸苄酯、α-法呢烯、水杨酸甲酯、苯甲醇、吲哚及顺式-3-己烯醇苯甲酸酯,与前人的研究报道相符。不同种植地域的茉莉鲜花,香气组成存在差异,与广西双瓣茉莉花相比,福州双瓣茉莉花香气中乙酸苄酯和α-法呢烯的含量高于广西的,两地鲜花的芳樟醇含量相当。利用Lin等[4]提出的香气评价指数JTF评价两地鲜花香气品质,发现同一月份采摘的福州双瓣茉莉的JTF指数(0.88)高于广西的(0.77),这表明本研究中福州双瓣茉莉的香气品质优于广西双瓣茉莉。

茉莉花种植地气候环境对鲜花香气组成产生较大影响,刘建军等[11-12]、司辉清等[19]对雨水茉莉和晴天茉莉香气成分差异进行研究,结果发现虽然雨水茉莉和晴天茉莉所含的几种主要香气成分一致,均是由顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、芳樟醇、乙酸苄酯、α-法呢烯等组成,但雨水茉莉中含有的5-羟基-l-氮茚和中氮茚在晴天茉莉中未被检出。本研究对3个月份的福州双瓣茉莉鲜花香气进行研究,结果表明:3个月份的茉莉鲜花主要香气成分没有差异,都是由乙酸苄酯、芳樟醇和α-法呢烯组成,但3个月份的茉莉花香气评价指数明显不同,7月(2.37)>8月(1.88)>9月(0.88),这与经验认为的伏花香气品质最佳相吻合。

不同品种的茉莉鲜花,其香气成分组成存在差异,郭素枝等[10]对3个品种的福建茉莉花蕾(单瓣、双瓣和多瓣)香精油化学成分进行分析,结果发现单瓣茉莉鲜花主要香气成分为α-长叶蒎烯、对-孟-3-烯-1-醇、(-)-异喇叭烯;双瓣茉莉香气主要组成为对-孟-3-烯-1-醇、(-)-异喇叭烯、吲哚、(顺)-3-戊烯酸己烯酯;多瓣茉莉主要成分为对-孟-3-烯-1-醇、(顺)-3-戊烯酸己烯酯、(-)-异喇叭烯、吲哚;本研究中单瓣、双瓣茉莉的主要香气成分均为α-法呢烯、芳樟醇和乙酸苄酯,郭素枝等[10]研究的单瓣、双瓣和多瓣茉莉鲜花中均未检测到芳樟醇及α-法呢烯的存在,且乙酸苄酯含量很低。本研究结果发现福州单瓣茉莉鲜花的JTF指数(1.66)小于福州双瓣茉莉(1.88),说明单瓣茉莉的香气品质未优于双瓣茉莉,这与郭素枝等[10]认为单瓣茉莉香气品质最佳结论有差异。本研究系统分析了不同地域、气候和品种的茉莉鲜花香气差异,为高效利用茉莉花进行花茶窨制提供理论数据。

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