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油梨叶茶的香气成分与品质特点分析

2022-03-24钟剑章韦哲君王文林谭秋锦许鹏农玉琴汤秀华

食品研究与开发 2022年5期
关键词:萜烯石竹油梨

钟剑章,韦哲君,王文林,谭秋锦,许鹏,农玉琴,汤秀华

(广西南亚热带农业科学研究所,广西 崇左 532415)

油梨(Persea americana Mill.)为樟木科鳄梨属,别称鳄梨、牛油果和樟梨等[1]。原产于热带美洲[2],我国于1918年开始引进国外油梨种质资源,目前油梨主要种植地为广西、广东和福建等[3]。油梨因其营养价值极高,富含人体所需的不饱和脂肪酸、蛋白质和维生素等[4-5],且对人体有降低胆固醇、血脂和保护心血管等保健功效[6],被视为全球最具经济价值的亚热带常绿乔木果树之一。根据遗传变异的特点,可以将油梨分为3大种系:墨西哥种系(P.americana Miller var.Drymifolia)、危地马拉种系(P.americana Miller var.Guatemalensis)和西印度种系(P.americana Miller var.Americana)[7-8]。国内自主选育品种有桂研5号、桂研10号和桂垦大2号等,国外优良品种有哈斯、路拉和巴康等[9]。近年来,油梨的相关研究主要集中在油梨的种植、选育、果实保鲜和油梨油的提取等方面[10],油梨发芽量大,在修剪和树体管理过程中会产生大量叶片,因缺少对叶片的研究与利用,常常被人们忽视而遗弃,油梨叶片叶脉清晰、体薄且有亮泽度、轻揉有清香,具有发展成茶制品的潜在价值,汤秀华等[11]以油梨叶为原料,丹桂茶树叶为辅料,制成油梨叶绿茶。目前对油梨叶茶香气成分的研究未见报道,因此本文以广西南亚热带农业科学研究所油梨主栽品种哈斯和桂研5号制成的叶茶作为研究对象,对其进行香气成分分析、相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)分析和感官评价,旨在为油梨叶茶的开发与创新利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

油梨桂研5号和哈斯的叶片采自广西南亚热带农业科学研究所油梨种质资源苗圃地,采摘油梨刚展开未转色的一芽二叶、一芽三叶为原料。

1.2 主要仪器

DL-6CHZ-6茶叶烘焙机:泉州得力农林机械厂;SHIMADZU QP-2010 Plus型气相色谱-质谱联用仪:日本岛津公司;PAL System三合一自动进样器:瑞士CTC公司;100μm SPME萃取头:美国Supelco公司;ABT220-5DM分析天平:德国KERN公司;4640060(100 μL~1 000 μL)微量移液器:上海热电仪器有限公司。

1.3 茶叶制备

将采摘的油梨鲜叶进行萎凋(时间4 h)、杀青(温度 220℃,时间 1.5 min)、揉捻(空揉 10 min,轻揉10 min,中压揉 15 min)、干燥(温度 50℃~85℃)、解块、做型、摊凉(时间50 min)、提香(温度70℃~90℃,时间 40 min)、精作。

1.4 香气成分提取

参考刘盼盼等[12]的方法,采用固相微萃取(solidphase micro-extraction,SPME)提取油梨叶茶香气成分。叶茶研磨粉碎制成茶样,称取1 g茶样至顶空瓶,置于SPME装置中,在50℃和250 r/min条件下萃取30 min,解吸3 min,然后进行气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometrometry,GC-MS)定量分析。

1.5 GC-MS分析

GC-MS条件:色谱柱VF-WAXms毛细管柱(30m×0.25 mm,0.25 m);载气为高纯度氦气(>99.999%),流速1.0 mL/min,进样口温度250℃。采用柱温升温程序:60℃(保持2 min),以8℃/min升温至230℃(保持2 min),以 20℃/min升温至 250℃(保持 2 min);进样量0.5 mL,不分流模式进样,进样时间1 min。质谱条件:电离方式EI源,电离能量70 eV,离子源温度230℃,传输线温度280℃;其他参数为标准自动调谐参数;质量扫描范围50 m/z~550 m/z,每个样品重复测试3次。

GC-MS结果分析:将GC-MS分析得出的MS信息在NIST14.0谱库中进行检索,所鉴定出的香气成分质谱匹配度需高于80%,同时采用峰面积归一法进行定量,得到各香气成分的相对含量[13]。

1.6 相对气味活度值分析

采用相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)法[14]评价各香气成分对样品风味的贡献,即ROAVmax=100,其他香气成分ROAV按如下公式计算。

式中:Ti、Tmax分别为各风味组分相应的阈值和贡献最大组分对应的阈值,μg/kg;Ci、Cmax分别为各风味组分的相对含量和贡献最大组分的相对百分含量。

当ROAV≥1.0时,该物质为挥发性风味的贡献大,为关键性香气成分,当0.1≤ROAV<1.0时,该成分为修饰性香气成分。

1.7 感官评价

油梨叶茶感官评价参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》[15],对油梨叶茶的外形、汤色、香气、滋色和叶底进行评定。

1.8 数据处理

使用Microsoft Excel 2007对数据进行汇总,SPSS 23.0对数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 两种油梨叶茶香气成分分析

两种油梨叶茶总香气成分总离子流图及相对含量见图1、图2及表1。

图1 哈斯香气成分总离子流色谱图Fig.1 Total ion flow chromatogram of aroma components of Hass

图2 桂研5号香气成分总离子流色谱图Fig.2 Total ion flow chromatogram of aroma components of Gui Yan No.5

表1 两种油梨叶茶香气成分及相关含量Table 1 Aroma components and related contents of two kinds of avocado leaf tea

续表1 两种油梨叶茶香气成分及相关含量Continue table 1 Aroma components and related contents of two kinds of avocado leaf tea

如图1、图2和表1所示,通过GC-MS定量分析,从哈斯、桂研5号中分别鉴定出44种和41种香气成分,总相对含量分别为89.90%和81.00%,哈斯香气成分中仲辛醇相对含量最高,为40.39%,其次是石竹烯、大根香叶烯D、α-法呢烯和α-律草烯,相对含量分别为17.31%、6.28%、3.40%和2.52%;桂研5号香气成分中仲辛醇相对含量最高,为15.88%,其次是大根香叶烯D、石竹烯、α-法呢烯、α-蒎烯、桧烯、δ-卡丁烯和α-律草烯,相对含量分别为12.83%、11.94%、5.14%、3.83%、3.68%、3.24%和3.03%。哈斯和桂研5号共同拥有23种香气成分,分别为乙酸乙酯、2-甲基丁醛和二甲基硅烷二醇等。两种油梨叶茶香气成分种类见图3。

图3 两种油梨叶茶香气成分种类Fig.3 Aroma components of two kinds of avocado leaf tea

如图3所示,按照香气成分官能团分类,可将哈斯和桂研5号中的香气成分分为7大类。哈斯包括芳香族类(4种)、烷烃类(4种)、萜烯类(15种)、醛类(4种)、醇类(4种)、酯类(6种)和其他(7种),桂研5号包括芳香族类(2种)、烷烃类(3种)、萜烯类(17种)、醛类(4种)、醇类(7种)、酯类(5种)和其他(3种);哈斯香气成分中醇类物质相对含量最高,总相对含量为41.21%,桂研5号香气成分中萜烯类物质的相对含量最高,总相对含量为49.86%。

2.2 挥发性风味物质ROAV分析

样品整体风味不是取决于风味物质相对含量的高低,而是需要结合风味物质的阈值进行综合评价,ROAV≥1.0的香气成分为该样品关键性香气成分,ROAV值越大,对样品风味的贡献率越大,0.1≤ROAV<1.0的香气成分为该样品修饰性香气成分[16-17]。通过查询相关书籍[18-19],共找到21种香气成分阈值,由于石竹烯阈值较低为0.16,且两个品种的石竹烯相对含量较高,对风味贡献较大,故将石竹烯ROAV设定为100,各香气成分的ROAV分析结果如表2所示。

表2 两种油梨叶茶香气成分的ROAV值Table 2 ROAV values of aroma components of two kinds of avocado leaf tea

由表2可知,哈斯香气成分中,石竹烯、β-蒎烯、六甲基环三硅氧烷、松油醇、二甲基硅烷二醇、乙酸乙酯和罗勒烯异构体ROAV值均大于1,因此为关键性香气成分;反式-2-壬醛、十甲基环五硅氧烷、苯甲醛、苯乙醛、α-蒎烯、2-甲基丁醛和仲辛酮ROAV值大于等于0.01且小于1,因此为修饰性香气成分。桂研5号香气成分中,石竹烯、4-萜烯醇、罗勒烯异构体、六甲基环三硅氧烷和乙酸乙酯ROAV值均大于1,因此为关键性香气成分,十甲基环五硅氧烷、二甲基硅烷二醇、α-蒎烯、苯甲醛、β-月桂烯和壬醛ROAV值大于等于0.01且小于1,因此为修饰性香气成分。

2.3 两种油梨叶茶感官评价分析

两种油梨茶叶感官评价见表3。

表3 两种油梨茶叶感官评价Table 3 Sensory evaluation of two kinds of avocado tea

如表3所示,两种油梨叶茶感官不同。哈斯外形墨绿,稍显毫,尚紧结,汤色呈黄亮,香气为果香,滋色清甜,叶底为绿叶红梗尚完整,总分为85.7;桂研5号外形显毫,尚紧结,汤色呈黄亮,香气为姜花香,滋色清甜,叶底为绿叶红梗尚完整,总分为83.1。

3 讨论

通过GC-MS定量分析,哈斯叶茶中共测定出44种香气成分,其主要香气成分为仲辛醇、石竹烯、大根香叶烯D、α-法呢烯和α-律草烯,桂研5号叶茶中共鉴定出41种香气成分,其主要香气成分为仲辛醇、大根香叶烯 D、石竹烯、α-法呢烯、α-蒎烯、桧烯、δ-卡丁烯和α-律草烯。何小稳等[20]发现大根香叶烯D、石竹烯和α-律草烯为马缨丹花挥发油的主要成分,其相对含量分别为 23.89%、18.76%和 8.57%;Giuliani等[21]发现石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯和大根香叶烯D为樱桃鼠尾草叶的主要香气成分,其相对含量分别为5.59%、3.23%、24.96%和 7.22%;Zhigzhitzhapova等[22]发现 α-蒎烯、β-蒎烯和石竹烯是猪毛蒿精油的主要成分,其相对含量分别为(0.2%~10.1%)、(0.4%~8.9%)和(4.6%~13.8%);Tuyen等[23]发石竹烯、大根香叶烯D和α-蒎烯是花椒叶片精油的主要成分,其相对含量分别为12.5%、5.3%和4.9%。这些文献报道的植物主要香气成分与本试验结论部分相似,但因其品种以及气候、地理条件等因素造成香气成分组成差异。

油梨叶茶具有花香和果香,韩树全等[24]报道萜烯类物质和醇类物质常具有果香和花香,哈斯香气成分中萜烯类物质和醇类物质总相对含量分别为35.93%和41.21%,桂研5号香气成分中萜烯类物质和醇类物质总相对含量分别为49.86%和17.34%,两种物质在油梨叶茶香气成分中占比较大,可能正是这些物质使得油梨叶茶香气具有姜花香和果香。

于沛等[25]从3种鸭蛋中分别检测出33种、29种和24种风味物质,从书籍和文献中查找出阈值的风味物质为17种;陈丽华等[13]从茶树花茶中共检测出45种香气成分,从书籍和文献中查找出阈值的香气成分为25种。哈斯叶茶中共检测出44种香气成分,桂研5号中共检测出41种香气成分,从书籍和文献中查询到阈值的香气成分为20种,还有一半香气成分阈值未能找到,在未来可以对其他香气成分继续进行ROAV分析。

韩树全等[24]以澳洲坚果鲜叶为研究对象,将其制成澳洲坚果叶茶,并对其进行品质特征及挥发性成分分析,以期为澳洲坚果叶茶加工和创新利用提供理论依据;宋海云等[26]以澳洲坚果花为研究对象,将其制成澳洲坚果花茶,并对其进行营养成分和香气分析,以期为澳洲坚果花茶的充分利用提供必要理论基础。油梨果树每年新芽抽梢4次~5次,产生的大量嫩叶往往被遗弃,嫩叶其叶脉清晰,叶薄且具有一定的光泽度,轻揉具有清香,具有开发成叶茶饮品的加工品质,因此将油梨嫩叶变废为宝制成叶茶具有重要意义。

4 结论

通过GC-MS定量分析两种油梨叶茶哈斯和桂研5号的香气成分,分别鉴定出44种和41种香气成分;哈斯中主要的香气成分为仲辛醇、石竹烯、大根香叶烯D、α-法呢烯和α-律草烯,其中醇类物质相对含量最多;桂研5号中主要的香气成分为仲辛醇、大根香叶烯D、石竹烯、α-法呢烯、α-蒎烯、桧烯、δ-卡丁烯和α-律草烯,其中萜烯类物质相对含量最多;ROAV分析哈斯香气成分中,石竹烯、β-蒎烯、六甲基环三硅氧烷、松油醇、二甲基硅烷二醇、乙酸乙酯和罗勒烯异构体为关键性香气成分,反式-2-壬醛、十甲基环五硅氧烷、苯甲醛、苯乙醛、α-蒎烯、2-甲基丁醛和仲辛酮为修饰性香气成分;桂研5号香气成分中,石竹烯、4-萜烯醇、罗勒烯异构体、六甲基环三硅氧烷和乙酸乙酯为关键性香气成分,十甲基环五硅氧烷、二甲基硅烷二醇、α-蒎烯、苯甲醛、β-月桂烯和壬醛为修饰性香气成分;哈斯感官评分85.7,桂研5号感官评分83.1。

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