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云南月光白茶和福建白毫银针白茶香气成分的对比研究

2019-07-10晏祥文钟一平吕世懂孟庆雄

食品研究与开发 2019年13期
关键词:芳樟醇银针醇类

晏祥文,钟一平,吕世懂,孟庆雄

(1.曲靖市粮油产品质量监督检验站,云南曲靖655000;2.昆明市粮油饲料产品质量检验中心,云南昆明650118;3.昆明理工大学生命科学与技术学院,云南昆明650500)

白茶,属轻微发酵茶,是指一种采摘后,不经杀青或揉捻,只经过晒或文火干燥后加工的茶,属中国六大茶类之一[1]。白茶具有外形芽毫完整,满身披毫,毫香清鲜,汤色黄绿清澈,滋味清淡回甘的品质特点,主要产区在我国的福建福鼎、政和、蕉城天山、松溪、建阳、云南景谷等地[2]。

目前,白茶的产区主要集中在云南和福建,其中福建的产量最大。云南白茶的典型代表是月光白茶,而福建白茶的典型代表是白毫银针白茶。白毫银针是采用福建大白茶品种为原料,用其嫩梢的肥壮芽头制作而成的,素有茶中“美女”,“茶王”的美称,它色白如银,形状如针,遍披白毫,香气清鲜,滋味鲜爽微甜,汤色呈浅杏黄色[3]。月光白茶是近几年在茶叶市场上新兴的一种特色茶类,属于白茶类,是云南的白茶,多采用景谷大白茶为原料制成,其工艺和白茶一致,没有杀青和揉捻[4],不属于普洱茶。由于白茶的主要产地是福建的福鼎和政和,因此月光白茶的出现在云茶的谱系中也是一项不可多得的补充与丰富。

香气是影响茶叶品质的重要因素之一,对茶叶品质的贡献率较高[5]。顶空固相微萃取是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的无任何溶剂的样品微萃取技术,和溶剂萃取法相比,它能较真实的反映样品的香气成分信息,目前被广泛应用于各种食品香气成分的萃取[6-9]。

近年来,随着人民生活水平的进一步提高,国内兴起的新型绿色健康的生活理念与白茶蕴藏的独特保健功效相契合,使白茶逐渐成为消费者的新宠。但有关白茶的研究却较少,特别是关于白茶香气成分的研究。同时,对于云南新兴的月光白茶的研究非常少,对于云南月光白茶和福建白毫银针这2 种白茶的香气成分的对比研究的报道也还是空白。因此,本研究以这2 种不同产地的白茶为研究对象,采用全自动顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析比较它们的香气成分,并比较它们之间香气成分上的差异性,以期为白茶的生产和加工以及茶树品种的适制性提供一些理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

月光白茶、白毫银针白茶:市购。其中月光白茶是一芽一叶制作而成,白毫银针白茶为单芽产品,2 种白茶均生产于2017年。

7890A-5975C 气相色谱-质谱联用仪:美国Agilent 公司;固相微萃取装置:美国Supelco 公司。

1.2 试验方法

1.2.1 茶叶香气成分的萃取

茶叶样品粉粹好并过40 目筛。称取每种白茶样品各2.00 g 装入20mL顶空瓶中,然后加入5mL烧沸的蒸馏水冲泡,立即密闭瓶口。全自动顶空进样装置条件:首先80 ℃保持10 min,然后80 ℃吸附60 min,最后解吸附3.5 min[10]。

1.2.2 气相色谱-质谱方法测定白茶的挥发性成分

气相色谱条件:HP-5MS 弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度为 250 ℃;载气为高纯氦气,载气流速为1.0 mL/min;柱温条件:50 ℃(5 min),以 3 ℃/min 升至 210 ℃(3 min),再以 15 ℃/min升至230 ℃(0 min);不分流进样模式。

质谱条件:离子源为EI,离子源温度280 ℃,传输线温度 290 ℃,质量扫描范围 m/z 35 amu~500 amu,溶剂延迟时间为2.8 min。

每个样品重复测试3 次。

1.2.3 数据处理与分析

将GC-MS 分析得到的MS 信息在NIST 08.L 谱库中进行检索,以质谱匹配度为鉴定结果,所鉴定出的化合物质谱匹配度需高于80%。同时采用峰面积归一化法进行定量,得到各组分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 2种白茶香气成分分析

按照上述的GC-MS 分析条件,分别对云南月光白茶和福建白毫银针白茶的香气成分进行分析,它们的典型总离子流色谱图如图1 和图2 所示,香气成分及其相对含量分析结果如表1 所示。

由表1 可知,在2 种白茶中共鉴定出香气成分92种,主要包括碳氢化合物、醇类、含氮化合物、酮类、内酯类、醛类、酯类和酸类化合物。在月光白茶中共鉴定出67 种香气成分,占总香气成分的89.54%,主要是碳氢化合物(40.54 %)、醇类(33.34 %)、含氮化合物(5.73%)、酮类(4.77%)、内酯类(4.15%)、醛类(0.67%)、酯类(0.34%)。碳氢化合物中相对含量较高的主要有十三烷(6.46%)、2,2',5,5'-四甲基-1,1'-联苯基(3.14%)、D-柠檬烯(2.93%)、β-蒎烯(2.68%)、2,6,10,14-四甲基十五烷(2.42%)、(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯(2.38%)和十二烷(2.25%)等;醇类化合物中相对含量较高的主要有芳樟醇(20.20 %)、芳樟醇氧化物(2.93%)、脱氢芳樟醇(2.28%)、α-松油醇(2.16%)、香叶醇(2.16%)和植醇(1.61%)等;含氮化合物主要检出的是咖啡因(5.30%);酮类化合物中相对含量较高的主要有植酮(1.76%)、β-紫罗酮(1.40%)和香叶基丙酮(1.14%);内酯类化合物仅检出二氢猕猴桃内酯(4.15%);醛类化合物仅检出己醛、苯甲醛、苯乙醛和β-环柠檬醛,含量均较低;酯类化合物中仅检出水杨酸甲酯和十六酸甲酯,含量也较低。

图1 月光白茶香气成分总离子流色谱图Fig.1 GC-MS total ion chromatogram of aroma components in the Yueguang white tea

图2 白毫银针白茶香气成分总离子流色谱图Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of aroma components in the Baihaoyinzhen white tea

表1 月光白茶和白毫银针白茶香气成分分析结果Table 1 GC-MS analysis results of volatile components in Yueguang white tea and Baihaoyinzhen white tea

续表1 月光白茶和白毫银针白茶香气成分分析结果Continue table 1 GC-MS analysis results of volatile components in Yueguang white tea and Baihaoyinzhen white tea

续表1 月光白茶和白毫银针白茶香气成分分析结果Continue table 1 GC-MS analysis results of volatile components in Yueguang white tea and Baihaoyinzhen white tea

在白毫银针中共鉴定出81 种香气成分,占总香气成分的97.03%,主要是醇类(61.85 %)、碳氢化合物(23.06%)、酮类(4.89%)、酯类(3.37%)、含氮化合物(1.37%)、内酯类(1.36%)、醛类(0.71%)、酸类(0.42%)。醇类化合物中相对含量较高的有香叶醇(39.91%)、芳樟醇(7.09%)、芳樟醇氧化物(6.92%)、雪松醇(2.85%)和苯乙醇(2.32%)等;碳氢化合物中相对含量较高的主要有 β-蒎烯(3.92%)、十二烷(3.41%)、(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯(1.87%)、2,2',5,5'-四甲基-1,1'-联苯基(1.28%)和(E)-β-罗勒烯(1.26%)等;酮类化合物中相对含量较高的有β-紫罗酮(1.41%)、植酮(1.13 %)和香叶基丙酮(0.74 %)等;酯类化合物主要检出水杨酸甲酯(1.47%)、十六酸甲酯(0.79%)和香叶酸甲酯(0.37 %),含氮化合物中仅检出咖啡因(1.37 %);内酯类化合物仅检出二氢猕猴桃内酯(1.36%);醛类化合物仅检出己醛、苯甲醛、β-环柠檬醛、2-丁基-2-辛烯醛,含量均较低;酸类化合物仅检出香叶酸(0.42%)。

2.2 月光白茶和白毫银针香气组分对比分析

通过表1 可以发现,尽管2 种白茶在香气组成上较接近,共有的香气成分56 种,但白毫银针白茶在香气成分上比月光白茶丰富,说明2 种白茶在香气成分上还有一定的差异性,这种差异性使得它们具有自己独特的香气特征。除此之外,1-乙基-1H-吡咯、α-蒎烯、莰烯、顺 2-戊烯-1-醇、α-松油烯、苯乙醛、1-乙基-1H-吡咯-2 甲醛、2-蒈烯、2,6-二甲基萘和异植醇仅在月光白茶中检出;而1-己醇、2-庚酮、2,3-辛二酮、α-松油醇、苯甲醇、(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、苯乙醇、异香叶醇、正戊酸-(Z)-3-己烯酯、柠檬醛、香叶酸、2-丁基-2-辛烯醛、2,6,10-三甲基十二烷、乙酸橙花醇酯、茉莉酮、2-十一酮、α-柏木烯、(E)-β 法呢烯、苯甲酸己酯、雪松醇、法呢基丙酮、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯仅在白毫银针白茶中检出。2 种白茶尽管加工工艺一致,但月光白茶以芳樟醇(20.20%)为主导,芳樟醇是一种萜醇,是著名的香料化合物之一,芳樟醇含醇量95%以上,是重要的香料,用于花香型香精、香水、香皂等芳香工业中,广泛用于调合百合,丁香、香豌豆、橙花等的花精油,以及琥珀型香、东方型香、醛型香的调合香料、化妆品香料、作为食品香料,也可以用作柠檬、酸柠檬、橙、葡萄、杏、菠萝、李、桃、小豆蔻、可可、巧克力香料。而白毫银针茶中以香叶醇(39.91%)为主导,香叶醇具有温和、甜的玫瑰花气息,是重要香料之一,常与香茅醇、苯乙醇共用,是各类玫瑰香精和配制香叶油的基本香料,广泛应用于花香香精,特别是玫瑰。也可限量用于晚香玉、香罗兰、金合欢、橙花、紫罗兰、桂花、依兰、香石竹、玉兰等香精中。还可适量用于苹果、杏子、草莓、悬钩子、李子、桃子、蜂蜜、樱桃等香型的食用香精中。同时,白毫银针白茶中还检出月光白茶中没有的苯乙醇、异香叶醇、α-松油醇、苯甲醇、雪松醇、乙酸橙花醇酯、茉莉酮等具有典型香气特征的化合物,这些化合物使得白毫银针茶呈现出与月光白茶所不同的独特的香气特征,估计对白毫银针白茶的香气贡献较大。

月光白茶和白毫银针白茶香气组分对比见图3。

图3 月光白茶和白毫银针白茶香气组分对比图Fig.3 Comparison of aroma compounds in the Yueguang white tea and Baihaoyinzhen white tea

通过对比图3 发现,2 种白茶香气含量差异最大的主要是醇类和碳氢化合物,月光白茶中碳氢化合物含量较高,而白毫银针中醇类化合物含量较高。在碳氢化合物中,往往是不饱和烯烃对茶叶的香气贡献较大,而2 种白茶中不饱和烯烃分别是月光白茶占14.29%,白毫银针占11.51%,差异并不大。所以2 种茶叶在香气成分上的差异更多取决于醇类化合物。另外,白毫银针白茶中酯类化合物的相对含量也要高于月光白茶,酯类化合物大多具有典型的花果香味,白毫银针白茶中共鉴定出8 种,而月光白茶中仅鉴定出2 种。

郭雯飞等[11]比较了白牡丹与白毫银针2 种白茶的香气成分,采用的是同时蒸馏萃取法来提取香气成分,鉴定出了30 个化合物,主要包括己醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇和苯甲醇等。本研究在白毫银针中鉴定出了75 种香气化合物。

研究相比较,在醇类组分的组成上较类似,说明醇类化合物可能对白茶感官上毫香显露的特征有较大贡献。张晓珊等[12]分析研究景谷大白茶制成的白茶的香气成分,并比较其与利用同一品种制成的景谷绿茶的香气成分的差异,结果从白茶中鉴定出香气成分60 种,主要包括芳樟醇、十六酸、芳樟醇氧化物、二氢猕猴桃内酯、2,6,10,14-四甲基十五烷、植酮、水杨酸甲酯和橙花叔醇等,和本研究结果也较类似。但其比较的侧重点是利用同一茶树品种制成的2 种不同工艺的茶叶(白茶和绿茶),而本研究的侧重点是2 种不同茶树品种和产地制成的同一工艺的茶叶。刘琳燕等[13]分析了不同年份白茶的香气成分,经GC-MS 鉴定及对比分析香气成分的结果表明芳樟醇及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯甲醛、苯乙醇是白茶清鲜毫香的物质基础,但主要探讨的是不同年份白茶香气的物质基础。王力等[14]采用顶空固相微萃取-气质联用法分析比较了白毫银针和白牡丹2 种典型白茶及同一品种鲜叶制成的绿茶、红茶的香气成分。结果表明白茶的香气成分以醇类化合物为主,在白毫银针和白牡丹中含量分别达到70.74%和60.13%,但文中更多探讨的是加工工艺上的差异造成了不同茶类在香型和香气成分上的差异,而本研究结果说明了另外一个方面的问题,那就是茶树品种和产地的差异,也会导致茶叶在香型和香气成分的差异。

茶叶的挥发性组分主要受到制茶品种、制茶工艺和茶叶产地的影响[15]。两种白茶香气成分一致性和它们的制作工艺密不可分,但茶叶成分上的差异性可能与茶叶产地、茶树品种等因素有关。月光白茶是采用云南大叶种茶树品种制作而成,而白毫银针白茶是采用福建小叶种茶树品种制作而成。另外,不同产地的气候和地理环境因素也导致了2 种白茶香气成分上的差异。本研究仅仅是一个比较2 种不同产地白茶香气成分的一个基础性研究,下一步,还将进一步增加样品的采集量,对两种不同白茶的差异进行一个大样本的大数据研究,同时结合化学计量学方法,对2 种白茶的关键差异信息进行挖掘。另外,近年来,在全国范围内白茶有借普洱茶之势也玩越陈越香的概念,因为白茶制作过程中没有高温杀青和高温干燥的过程,所以保留了酶的活性,具有后发酵的空间。下一步也还将结合感官审评和仪器分析,讨论白茶长期存放陈化的可行性,看看白茶是否能达到越陈越香的效果。

3 结论

本研究通过顶空固相微萃取来提取2 种白茶的香气成分,并利用GC-MS 进行定量分析,在月光白茶和白毫银针白茶中共鉴定出香气成分92 种,主要包括醇类和碳氢化合物,其余化合物含量均较低。经对比发现,2 种白茶在香气组成上具有一定的相似性,其中它们的共有香气成分56 种,但也体现出了一些差异性,月光白茶中碳氢化合物含量较高,而白毫银针中醇类化合物含量较高;月光白茶中芳樟醇含量较高,而白毫银针白茶中香叶醇含量较高。总之,2 种白茶香气成分的相似和差异性,与它们相同的生产工艺和不同的茶树品种和产地因素密切相关。下一步还将进一步增加样品的采集量,对两种不同白茶的差异进行一个大样本的大数据研究,同时结合化学计量学方法,对不同类型的白茶的关键差异信息进行挖掘,同时对白茶陈化的可行性进行研究,以期为我国白茶的质量控制和品牌建设提供一定的理论参考。

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