湖南紧压型黑茶与原料茶香气差异分析.pdf
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1、成分分析 食品科学 2023,Vol.44,No.14 305湖南紧压型黑茶与原料茶香气差异分析杨丽玲1,2,陈金华1,2,3,陈 慧1,2,黄建安1,2,3,龚雨顺1,2,3,李 适1,2,3,*(1.湖南农业大学 茶学教育部重点实验室,湖南 长沙 410128;2.国家植物功能成分利用工程技术中心,湖南 长沙 410128;3.植物功能成分利用省部共建协同创新中心,湖南 长沙 410128)摘 要:为探究紧压型黑茶与原料茶的香气差异,通过感官审评与顶空-固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术,对陈化后的湖南4 种紧压黑茶及其原料茶的风味品质和香气组分进行比较分析。结果表明:与原料茶相比,紧压型
2、成品茶香气中的松烟香和粗、青、酸等杂异气减弱,香气浓度更高、更持久,陈纯感明显;(E,Z)-2,4-庚二烯醛、2,3,5,6-四甲基吡嗪、醋酸等15 种不愉悦香气成分含量降低,(E,E)-2,4-庚二烯醛、藏红花醛、丁基羟基甲苯等11 种愉悦型香气属性成分含量升高;主成分分析和正交偏最小二乘法判别模型分析表明:醋酸、2-丁基-1-辛醇、1,2,3-三甲基苯、(Z)-2-癸烯醛、芳樟醇、辛醇、-松油醇、3-十三烷酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醇、苯乙醇10 种成分是区分紧压型黑茶和原料茶的潜在特征香气成分。这些研究结果可为揭示湖南黑茶品质形成机理及黑茶产品的创新研发提供参考。关键词:湖南紧压型黑
3、茶;原料茶;香气差异;固相微萃取;气相色谱-质谱联用Analysis of Aroma Differences between Hunan Compressed Dark Tea and Raw Dark TeaYANG Liling1,2,CHEN Jinhua1,2,3,CHEN Hui1,2,HUANG Jianan1,2,3,GONG Yushun1,2,3,LI Shi1,2.3,*(1.Key Laboratory of Tea Science,Ministry of Education,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,C
4、hina;2.National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals,Changsha 410128,China;3.Co-Innovation Center of Education Ministry for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals,Changsha 410128,China)Abstract:To explore the differences i
5、n aroma between compressed dark tea and raw dark tea,headspace solid phase microextraction(HS-SPME)combined with gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)and sensory evaluation were used to analyze and compare the flavor quality and aroma composition of four kinds of Hunan compressed dark tea and
6、raw dark tea stored under the same condition.The results showed that compared with the raw tea,the pine smoke-like aroma and the crude,green,sour and other miscellaneous off-odors of the compressed tea were weaker,the concentration of aroma was higher and more long-lasting,and the stable flavor was
7、more prominent.Furthermore,the contents of 15 unpleasant aroma components such as(E,Z)-2,4-heptadienal,2,3,5,6-tetramethylpyrazine,and acetic acid in the compressed tea decreased,while the contents of 11 pleasant aroma components such as(E,E)-2,4-heptadienal,saffron aldehyde and butylated hydroxytol
8、uene increased.Through principal component analysis(PCA)and orthogonal partial least squares discriminant analysis(OPLS-DA),10 characteristic aroma components which could potentially be used to discriminate between compressed dark tea and raw dark tea were identified including acetic acid,2-butyl-1-
9、octanol,1,2,3-trimethylbenzene,(Z)-2-decylenaldehyde,linalool,octanol,-terpineol,3-tridecanone,(E,Z)-2,6-nonadienol and phenylethanol.These results can provide a reference for further research on the quality formation mechanism of Hunan dark tea and the development of dark tea products.Keywords:Huna
10、n compressed dark tea;raw dark tea;aroma differences;solid phase microextraction;gas chromatography-mass spectrometryDOI:10.7506/spkx1002-6630-20220829-345中图分类号:TS272.5 文献标志码:A文章编号:1002-6630(2023)14-0305-08引文格式:杨丽玲,陈金华,陈慧,等.湖南紧压型黑茶与原料茶香气差异分析J.食品科学,2023,44(14):305-312.DOI:10.7506/spkx1002-6630-202208
11、29-345.http:/收稿日期:2022-08-29 基金项目:湖南千亿茶产业链关键技术创新与示范项目(2021NK1020);国家茶产业技术体系岗位科学家-功能成分利用项目(CARS-23)第一作者简介:杨丽玲(1998)(ORCID:0000-0001-9007-1889),女,硕士,研究方向为茶叶品质化学。E-mail:*通信作者简介:李适(1981)(ORCID:0000-0001-7381-2980),女,副教授,博士,研究方向为茶叶品质化学。E-mail:306 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析YANG Liling,CHEN Jinhua,CHEN Hu
12、i,et al.Analysis of aroma differences between Hunan compressed dark tea and raw dark teaJ.Food Science,2023,44(14):305-312.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220829-345.http:/黑茶是我国特有茶类,因其独特的品质风味和调节糖代谢、脂质代谢等功效,受到广大消费者喜爱1-3。早期,茶叶受产地限制,为方便仓储和运输,南方茶叶产区将散茶蒸压、筑制成捆包形式运往边区。紧压茶的主要花
13、色品种有普洱茶、茯砖、黑砖、花砖、千两、天尖、贡尖、生尖、青砖、六堡茶、康砖等。其产品形式有篓装型、砖型、坨饼型和圆柱型等3。目前,黑茶品质机理研究是茶叶品质化学研究的热点4-7。近年来,随着分析技术的进步,人们也开始关注黑茶独特香气品质的物质基础并取得重大进展。研究4-5表明,黑茶特征性香气的形成主要来源3 个方面,一是茶叶本身芳香物质的转化、异构、降解、聚合形成黑茶的基本茶香;二是渥堆过程中,微生物分泌的胞外酶作用于底物产生的风味香气;三是干燥过程中形成和吸附的特殊香气。茶叶加工过程是茶叶内含物质发生剧烈反应形成黑茶色泽红褐、滋味醇厚、香气陈纯品质特征的基础。然而,黑茶香气研究主要聚焦于渥
14、堆、发花、陈化工艺等方面4-6,关于紧压工艺对成品黑茶品质的作用研究较少,压制后的成品黑茶与未压制原料茶的品质差异尚不清楚。围绕困扰着黑茶生产厂家和消费者的这些科学问题,本实验以4 种不同压制方式的湖南紧压黑茶及未压制的同批次原料茶作为研究材料,经过4 a的统一仓储陈放后,采用顶空固相微萃取(headspacesolidphasemicroextraction,HS-SPME)技术提取样本的挥发性香气7,并通过气相色谱-质谱(gaschromatography-massspectrometry,GC-MS)联用方法对香气化合物进行定性和定量分析,结合感官审评方法对茶样冲泡后的香气进行描述分析,
15、以探明紧压黑茶和原料茶的香气组成特点和差异,以期为进一步丰富黑茶品质化学提供理论参考。1 材料与方法1.1 材料中茶湖南安化第一茶厂(2017年生产),在通风、无阳光直射、无异味的室内仓储环境下(北纬395545.43”,东经1162157.39”,室温(255),湿度70%80%)存放的天尖原料茶及成品天尖茶(一级茶)、花砖原料茶及成品花砖茶(二级茶)、茯砖原料茶及成品机制茯砖茶(三、四级拼配茶)、千两原料茶及成品千两茶(二、三级)。1.2 仪器与设备GC/MS-QP2010GC-MS联用仪 日本岛津有限公司;SPME手动进样手柄、10mL顶空萃取瓶 上海安谱实验科技股份有限公司;65mPD
16、MS/DVB萃取头 美国 Supelco公司;AE240型电子天平 瑞士Mettler公司;茶样粉碎机 浙江永康市红太阳机电有限公司;正构烷烃混标(C7C20)美国Sigma-Aldrich公司。1.3 方法1.3.1 感官审评参照GB/T 237762018茶叶感官审评方法和 GB/T 144872017茶叶感官审评术语进行,组织3 位具有长期茶叶审评经验的专家对各样品感官品质作出客观评价并进行品质描述分析。1.3.2SPME操作准确称取2.0 g粉碎茶样置10mL顶空瓶中,不加水,密封瓶口;置于80 恒温水浴锅,平衡10min;将经240 老化后的萃取针头插入萃取瓶的顶空部分,距离样品上方
17、1cm处,萃取吸附50min后取出,解吸5min,进行GC-MS分析。1.3.3 GC-MS分析方法8GC条件:RTX-5ms石英毛细管柱(30m 0.25mm,0.25m);升温程序为:柱温箱起始温度为50,保持4min;升温速率2/min,至150 保持1min;升温速率5/min,至180 保持5min;升温速率10/min,至280 保持30min;进样口温度240。进样量2 L,进样方式为不分流。MS条件:电子电离源;电子能量70 eV;离子源温度200;质量扫描范围m/z 35500;溶剂延滞时间2.8min。MS接口温度220。载气为N2,流速0.7mL/min。1.3.4 香气
18、定性和定量分析定性分析:根据各色谱峰的质谱信息通过计算机检索与NIST17质谱库中的标准质谱图进行对照,相似度大于80%判断其可能为香气化合物;再根据保留指数(retentionindex,RI)计算公式,结合保留时间求出各待测物质的实际保留指数,实际保留指数与理论保留指数的误差范围在30;再结合已发表有关茶叶香气的文献资料,确定各色谱峰对应的物质结构。RI计算公式如下:RI?100n?100?tx?tntn?1?tn式中:tx为待测物质的保留时间/min;tn为n 个碳原子数正构烷烃的保留时间/min;tn1为(n1)个碳原子数正构烷烃的保留时间。成分分析 食品科学 2023,Vol.44,
19、No.14 307定量分析:采用峰面积归一法即组分面积占总峰面积的百分比为其相对含量。1.4 数据处理实验重复3 次,结果表示为 s。采用ExcelOffice2019、SPSSStatistics24(美国IBM公司)、SIMCA14.0(瑞典UmetricsAB公司)、GraphpadPrism8.0等进行数据统计分析和绘图。2 结果与分析2.1 原料茶和紧压型黑茶感官品质特征分析如表1所示,4 种不同嫩度、不同蒸压方法制作的成品黑茶香气特征明显,各成品茶与原料茶差异较大。蒸压筑篓后的成品天尖茶较原茶松烟香明显变淡,茶香更浓郁、纯正;花砖原料茶陈放4 a后粗青气缓慢消退,显露出陈化后的淡樟
20、木香,压制后的成品花砖茶香气较原料散茶浓度更高,更聚集、纯正,带有陈化后的甜杏仁香;茯砖原料茶香气转化与花砖原料茶相似,仍带蓼叶粗青气,但经过压制、发花工艺后香气显露出浓郁的“菌花香”,粗青气不明显;千两原料茶仍带有新茶的部分酸气,但程度有所减弱,成品千两茶嗅闻不到酸气,香气纯正,带有陈化后产生的樟木香。总体而言,原料茶经过蒸压、干燥(烘房干燥或晾制)后制成的成品紧压茶香气中的松烟香和粗、青、酸等杂异气较原料茶明显减弱,紧压茶香气浓度更高、更持久,陈纯感明显优于原料茶。从色泽转化来看,原料茶干茶色泽和茶汤色泽较压制成品茶颜色要深,转色要快,但茶汤明亮度较压制茶暗。滋味上,压制成品茶优于原料茶,
21、其品质更为醇正,粗涩味减弱。综合感官评价结果,陈化后的紧压型成品茶比原料茶的风味品质更佳,更有助于形成黑茶陈醇的品质风味。表 1 原料茶和紧压型黑茶感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of raw dark tea and compressed dark tea样品外形汤色香气滋味叶底天尖原料茶条索紧结、夹嫩茎、黄片、较匀整、色泽褐黄红橙、较亮较纯正、浓松烟香较醇和、稍涩较嫩、黄青褐天尖茶条索紧结、较匀整、夹嫩茎、色泽乌褐油润黄棕、较亮纯正、带松烟香醇浓较嫩、尚匀、褐绿黄尚亮花砖原料茶有泥鳅条、多折叠条、夹肉条、匀整、色泽黄褐尚润红棕、欠亮较纯正、
22、稍粗青、稍烟、有樟木香较醇尚厚、稍粗涩尚软、尚匀、青褐花砖茶砖身平整、棱角分明、松紧适度、模纹清晰、色泽青黄褐红橙、尚亮纯正、稍甜、有甜杏仁香较醇尚厚、稍粗尚软、尚匀、青褐茯砖原料茶多肉条、多折叠条、色泽黄褐尚润棕红、尚亮较纯正、稍粗青、有蓼叶香较醇和、稍粗尚软、尚匀明亮、青褐有黄叶(带陈料)茯砖茶砖身平整、棱角分明、松紧适度、色泽青黄带褐、金花普茂、色泽金黄、鲜活红、较亮纯正、浓菌花香醇厚、滑爽尚软、尚匀亮、褐青(带陈料)千两原料茶多肉条、泥鳅条、折叠条、夹朴片、色泽黄褐棕红、浑浊较纯、稍粗带酸气醇较厚、稍涩叶薄、尚软千两茶松紧适度、色泽青褐油润棕红、欠亮纯正、带松烟香、有樟木香醇厚匀亮、青
23、褐尚软、夹摊叶、褐青2.2 原料茶和紧压型黑茶挥发性香气成分组成分析研究表明黑茶主要呈香物质包括棕榈酸、植醇、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-己 烯醛、-环柠檬醛、己醛、香叶基丙酮、-紫罗酮、-二氢 紫罗酮、1,2,3-三甲氧基苯、1,2-二甲氧基苯、-法尼烯等4-5。茶叶样品共鉴定出141 种挥发性化合物,包括醇类化合物(花果香、木香属性)36 种、酮类化合物(花香、木香属性)25 种、醛类化合物(清香、焦香和花香属性)22 种、酯类化合物(果香属性)18 种、酸类化合物(刺激性)13 种、碳氢类化合物11 种、呋喃类化合物5 种、甲氧基苯类化
24、合物(陈香属性)5 种、酚类化合物3 种,以及吡嗪类化合物(烘烤属性)2 种和咖啡因。结果表明4 类紧压成品茶中醛类、吡嗪类、酸类香气成分较原料茶种数减少,醇类、酮类和碳氢类种数略有 增加。如表2所示,相对定量结果发现黑茶香气主要是由醇类、酮类、醛类和酯类化合物组成。与原料茶相比较而言,成品天尖茶、花砖茶、千两茶的木香属性居多的酮类化合物、花果香属性的酯类化合物的总含量显著上调,有刺激性气味的酸类化合物、吡嗪类和呋喃醛类等焙火香气属性化合物、甲氧基苯类等陈香属性化合物的总含量显著下调,但是丁基羟基甲苯、1,2,3-三甲基苯单个化合物的相对含量占比显著升高。表 2 原料茶和紧压型黑茶香气的相对含
25、量(n=3)Table 2 Relative contents of aroma compounds in raw dark tea and compressed dark tea(n=3)%化合物类型天尖原料茶天尖茶花砖原料茶花砖茶茯砖原料茶茯砖茶千两原料茶千两茶醇类29.530.28a26.550.35bc23.292.23de25.160.19cd21.490.17e25.540.3c21.590.5e28.260.27ab酮类11.440.20d21.770.51a11.750.17d23.120.13a17.070.41b13.760.54c14.850.44c17.770.53b醛
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