黑茶是一类特殊的微生物后发酵茶,我国黑茶主要包括云南普洱茶、湖南茯砖茶、广西六堡茶、湖北青砖茶和四川康砖茶。目前,已有许多学者研究黑茶的主要挥发性成分种类和含量,但是鲜有文献报道黑茶的香气特点及关键呈香化合物。
四川康砖茶(又称藏茶)是我国典型的黑茶代表之一,是藏族人民煮奶茶的生活必需品。目前国内外学者已经开始研究四川康砖茶发酵的功能微生物,对其风味特征及关键香气成分尚未开展深入研究。因此,集美大学食品与生物工程学院的张婷、倪辉*和伍菱等人研究的主要目的是综合感官评价、气相色谱-质谱(GC-MS)及气相色谱-嗅闻(GC-O)分析,解析康砖茶叶挥发性成分及风味特征,为进一步改善康砖茶叶的品质提供数据参考。
1 感官评价
康砖茶叶香气提取物感官评价的雷达图(图1)显示,其主要呈现花香和木香,其次是陈旧味和青草香以及轻微的甜香,这表明康砖茶叶的主要香气轮廓为花香和木香,康砖茶叶与普洱茶的风味特征不同。
2 挥发性成分的定性分析
对康砖茶叶进行GC-MS分析,得到该样品中挥发性成分的总离子流图(图2),根据谱库检索、标准品比对及参考相关文献,共鉴定出35 种挥发性成分,包括8 种醇类、6 种醛类、8 种酮类、3 种萜烯类、4 种氧化物类以及6 种其他类化合物。康砖茶叶和其他黑茶品种的挥发性成分不同。
3 挥发性成分的定量分析
康砖茶叶挥发性成分经过标准曲线外标法进行定量,可以得知醇类、醛类、酮类、萜烯类、氧化物类和其他类分别占挥发性成分总量的20.59%、9.96%、11.95%、3.49%、5.17%和48.83%,因此醇类、酮类和其他类在康砖茶叶提取物挥发性成分中相对含量较高。
结果显示,醇类物质中,含量较高的化合物为2-乙基己醇(37.7 μg/mL)、雪松醇(34.8μg/mL)、α-萜品醇(14.4 μg/mL)和芳樟醇(11.9 μg/mL)。醛类物质中,苯乙醛(2 5.5 μ g/m L)、壬醛 (8.8μg/mL)和己醛(8.4 μg/mL)是康砖茶叶含量较高的化合物。该类成分主要是不饱和脂肪酸的自动氧化和水解的产物。酮类物质中,顺式-香叶基丙酮(20.2 μg/mL)、4-(2,4,4-三甲基-1,5-环己二烯-1-基)-3-丁烯-2-酮(17.0 μg/mL)和6,10-二甲基-2-十一酮(6.2 μg/mL)为康砖茶叶含量较高的成分。
萜烯类物质中,主要包括花侧柏烯(10.0 μg/mL)、α-雪松烯(5.7 μg/mL)和α-蒎烯(3.6 μg/mL)三种化合物。此外,芳樟醇氧化物I(5.1 μg/mL)、芳樟醇氧化物II(2.1 μg/mL)、芳樟醇氧化物III(4.6 μg/mL)和芳樟醇氧化物IV(16.8 μg/mL)均在康砖茶叶中检测到。不同品种的茶叶中芳樟醇氧化的程度是不同的。1,2,3-三甲氧基苯(151.7 μg/mL)和二氢猕猴桃内酯(96.9 μg/mL)是康砖茶叶挥发性成分含量较高的化合物,分别占挥发性成分总量的27.43%和17.52%。
4 挥发性成分的GC-O结果分析
将康砖茶叶提取物进行GC-O分析,结果显示,共检测到24 种香气化合物,包括5 种醇类(风味稀释因子(FD)值=26)、6 种醛类(FD值=102)、5 种酮类(FD值=89)、1 种萜烯类(FD值=1)、2 种氧化物类(FD值=20)和5 种其他类(FD值=17),该结果表明醛类、酮类和醇类为康砖茶叶主要香气贡献成分种类。
醇类物质中,芳樟醇(FD值=16)呈现花香且是茶叶中常见的挥发性成分,主要是由糖苷类前体水解生成,然而芳樟醇并不是含量最高的醇类物质却是香气强度较大的化合物;另外,香叶醇(FD值=4)呈现花香;α-萜品醇(FD值=4)呈现木香且黑茶后发酵过程中微生物的活性可以决定该物质的产生。
醛类物质中,反式-2-壬烯醛(FD值=64)对康砖茶叶的香气贡献较大,呈现青草香;己醛(FD值=16)、苯乙醛(FD值=16)和壬醛(FD值=4)均对康砖茶叶贡献青草香,这表明感官评价中青草香是由该类物质贡献的。酮类物质中,反式-β-紫罗兰酮(FD值=64)呈现花香和反式-α-紫罗兰酮(FD值=16)呈现木香和陈旧味,两者均是康砖茶叶主要的香气贡献成分。此外,FD值=4的香气成分为顺式-香叶基丙酮主要呈现花香和木香以及4-(2,6,6-三甲基-1,3-环己二烯-1-基)-3-丁烯-2-酮主要呈现甜香,这两种香气化合物在青砖茶叶中均检测到,且前者是青砖茶叶的关键香气成分。
芳樟醇氧化物中,芳樟醇氧化物I(FD值=16)和芳樟醇氧化物II(FD值=4)均呈现花香,大量研究表明芳樟醇氧化物是普洱茶中贡献花香味的关键香气成分,且该类物质的产生也取决于后发酵过程中微生物的活性。1,2,3-三甲氧基苯(FD值=4)和1,2,4-三甲氧基苯(FD值=4)均呈现陈旧味,是康砖茶叶中主要贡献陈旧味的化合物。二氢猕猴桃内酯(FD值=4)呈现木香和花香,对康砖茶叶的香气贡献程度中等,该物质也是茯砖茶和普洱茶的重要香气化合物。另外,1,2,3-三甲氧基苯和二氢猕猴桃内酯是康砖茶叶中含量较高的物质,但是其香气贡献程度却不是最大的。
结果显示,康砖茶叶提取物FD值较高的特征香气为花香和青草香,其次是木香和陈旧味以及甜香,然而该结果与康砖茶叶提取物感官评价的香气轮廓不一致,原因是GC-O分析的是康砖茶叶提取物中每种挥发性香气成分的香气强度,而感官评价描述的是康砖茶叶提取物整体的香气轮廓。相关研究表明,茶叶的整体香气不仅与其单种成分的香气强弱有关,而且还与各挥发性化合物之间的协同效应有关,由于尚未对茶叶各成分协同效应进行研究,目前尚不明确哪些成分的协同对康砖茶叶的香气具有明显影响。
结 论
康砖茶叶主要香气轮廓为花香和木香。GC-MS分析该茶叶共鉴定出3 5 种挥发性成分,包括8 种醇类(20.59%)、6 种醛类(9.96%)、8 种酮类(11.95%)、3 种萜烯类(3.49%)、4 种氧化物类(5.17%)和6 种其他类(48.83%),其含量较高的化合物为1,2,3-三甲氧基苯、二氢猕猴桃内酯、2-乙基己醇、雪松醇和苯乙醛。GC-O分析FD值为64的香气化合物为反式-2-壬烯醛(青草香)和反式-β-紫罗兰酮(花香)以及FD值为16的香气化合物为芳樟醇(花香)、己醛(青草香)、苯乙醛(青草香)、反式-α-紫罗兰酮(木香和陈旧味)和芳樟醇氧化物I(花香),这7 种化合物为康砖茶叶提取物的主要香气贡献成分。以上结果揭示了康砖茶叶的风味特征及主要香气成分,为深入认识康砖茶叶香气特征提供了数据参考。未来还需要对各挥发性成分协同作用进行深入研究。