香气是茶叶感官品质的重要构成因子,实 现茶叶香气成分的准确检测对研究茶叶香气 的形成途径、加工品质的过程控制及茶叶香气 组成特征和风味品质评价等均具重要参考价 值。现有茶叶香气成分的提取主要利用其溶解 性和挥发性原理进行采集分析,其大致可分为 溶剂萃取法、蒸馏法、顶空捕集法和吸附萃取 法,而应用于茶叶香气成分的检测方法主 要有气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、全二维 气相色谱/飞行时间质谱联用技术(GC×GCTOFMS)、气相色谱-气味测定法(GC-O)、电 子鼻(E-nose)、实时直接分析质谱(DART-MS) 等,并以 GC-MS 法最为常用。
1 材料和方法
1.1 试验材料
3 个福建代表性乌龙茶样品(铁观音、肉桂 和水仙),详见表 1。
1.2 主要仪器设备
色谱系统:美国 Agilent 7890A/5975C 气 质联用仪(16 位自动进样塔);化学工作站: MSD Productivity ChemStation E.02.02。同时 蒸馏萃取装置(中国科技大学玻璃仪器厂)、 手动固相微萃取装置和套装萃取头[含 75 μm CAR/PDMS(碳分子筛/聚二甲基硅氧烷)、65 μm PDMS/DVB(聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯) 和 100 μm PDMS(聚二甲基硅氧烷)各 1 支] (美国 Supelco 公司)、A11 basic 分析用研磨 机(德国 IKA 集团)、ACD-0502-U 实验室超 纯水系统(重庆颐洋企业发展有限公司)、 PL203 电子天平(美国 Mettler-Toledo 集团)、 EYELA CA-1111 冷却水循环装置(日本东京 理化器械株式会社)、KDM-1000ML 调温电热 套(金坛市晨阳电子仪器厂)、DF-101S 水浴 恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责 任公司)、HP-5016SY 氮吹仪(上海济成分析 仪器有限公司)、3551-11CN 防爆冰箱(美国 Thermo Fisher Scientific 科技公司)、SX2-4-10 箱式电阻炉(上海九州网址实业有限公司)、 DHG-9246A 电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)、KQ5200DV 超声波清洗 器(昆山超声仪器有限公司)等。
1.3 香气成分萃取和检测
1.3.1 香气成分萃取
SDE 法:分别称取 3 个乌龙茶磨碎试 样 20.0 g(过 40 目筛),于 1 L 圆底烧瓶(蒸馏 瓶)中,加入 300 mL 蒸馏水,同时加入 1.0 mL 癸酸乙酯(50 μL·L-1)及玻璃珠少许;在萃取 瓶中加入 30 mL 重蒸乙醚,并置于 45℃水浴。 与 SDE 装置连接后,缓慢加热,至蒸馏瓶中 微沸,保持微沸回流 1 h。萃取结束后,回收 乙醚,并加入少许无水硫酸钠,于 4℃冰箱静 置过夜,次日用氮气将乙醚浓缩至 1 mL,4℃ 保存待测。
1.3.2 GC-MS 检测
色谱条件:HP-5 MS 石英毛细管柱(30 m ×0.25 mm,0.25 μm);进样口温度:250℃, 程序升温:50℃,维持 1 min;2 ℃·min-1 升至 80℃,维持 1 min;5 ℃·min-1 升至 160℃,维持 1 min;10 ℃·min-1升至 220℃,维持 10 min。载气为 氦气(纯度>99.999%),流速为 1.0 mL·min-1。进 样方式:SDE 法进样量为 1 μL,分流比为 5∶ 1;HS-SPME 法采用不分流进样。
2 结果和分析
2.1 基于 SDE 法的乌龙茶香气组成特征分析
采用 SDE 法进行香气成分萃取,可从铁观音、肉桂和水仙茶样中检出 33 种香气成分 。其中肉桂香气种类最多,并以苯甲 醛、4-溴-1-环己烷、芳樟醇、苯乙腈、(Z)- 己酸-3-己烯酯、(Z)-3-己烯醇苯甲酸酯和 6 种未知化合物为其特有香气成分;铁观音香气 种类最少,并以 2-苯乙基壬酸酯为其特有香气 成分,而水仙则以 2 种未知成分为其特有香气 成分。
2.2 基于 HS-SPME 法的乌龙茶香气组成特征
分析 基于 HS-SPME 湿样萃取法和干样萃取 法,3 种不同吸附特性萃取头对铁观音、肉桂 和水仙茶样的检出香气成分种类和含量(丰 度)均有明显影响,且二者对铁观音、肉桂和 水仙茶样香气成分的检出效果较为相似。
3 讨论和结论
根据研究目的不同,茶叶香气成分的非 靶向检测被广泛应用于不同茶类或同一茶类 香气组成的特征分析和分类鉴别、监测 茶鲜叶在加工过程中香气成分的动态变化和 探讨昆虫、光照、机械损伤等生物或非生物 因素对茶叶挥发物的影响等方面研究。 对供试茶样采用 HS-SPME 干样萃取法检测可获得最多的非靶向检出成 分(186 种),其次为 HS-SPME 湿样萃取法 (139 种),以 SDE 法检出成分最少(33 种)。 其中应用 65 μm PDMS/DVB萃取头对供试茶 样进行 HS-SPME 干样萃取法检测可获得最 多的非靶向检出成分(165 种)。
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