免费文献传递   相关文献

普洱茶挥发性成分指纹图谱研究



全 文 :茶叶科学 2014,34(1):71~78
Journal of Tea Science 投稿平台:http://cykk.cbpt.cnki.net

收稿日期:2013-04-22 修订日期:2013-07-15
基金项目:国家自然科学基金(31000317)、云南省创新办科技计划课题(2007YNCXB-01-01)
作者简介:吕海鹏(1980— ),男,山东沾化人,博士,主要从事茶叶加工化学研究。通讯作者: linz@mail.tricaas.com

普洱茶挥发性成分指纹图谱研究
吕海鹏 1,钟秋生 2,施江 1,张悦 1,林智 1*
1. 农业部茶树生物学与资源利用重点实验室;中国农业科学院茶叶研究所 浙江 杭州 310008;
2. 福建省农业科学院茶叶研究所 福建 福安 355000
摘要:采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME/GC-MS)技术对普洱茶挥发性成分的指纹图谱进行了
研究。结果表明,该技术可使普洱茶的挥发性成分得到良好的分离;通过对 17 个样品的 GC 图谱的分析,共
确定了 26 个色谱峰为普洱茶挥发性成分的特征指纹峰,建立了普洱茶挥发性成分的 GC-MS 指纹图谱,并对
指纹图谱进行了相似度分析。该方法重复性好,挥发性成分中各成分分离较好,因此所建立的指纹图谱可作为
普洱茶香气品质鉴定和评价的参考依据之一。
关键词:普洱茶;挥发性成分;顶空固相微萃取-气相色谱-质谱;指纹图谱
中图分类号:TS272.5+4 文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2014)01-071-08

Study on Fingerprint on Volatile Constituents of Pu-erh Tea
LV Haipeng
1
, ZHONG Qiusheng
2
, SHI Jiang
1
, ZHANG Yue
1
, LIN Zhi
1*

1. Key Lab of Tea Biology and Resources Utilization, Ministry of Agricultry, Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural
Sciences, Hangzhou 310008, China; 2. Tea Research Institute, Academy of Agricultural Sciences of Fujian, Fu’an 355000, China
Abstract: The fingerprint on volatile constituents of Pu-erh tea was investigated using HS-SPME/GC-MS. Results showed
that the volatile constituents of Pu-erh tea can be well separated using HS-SPME/GC-MS. Based on the analysis of GC
chromatogram of 17 tea samples collected from Yunnan province, it was confirmed that 26 peaks in chromatograms can be
selected as the fingerprint of peaks of volatile constituents, and it was established as the fingerprint chromatogram for
Pu-erh tea. Moreover, the GC fingerprints were analyzed by similarity analysis. The method is of high degree of
reproducibility and the resolving of each component is satisfactory, thus the established fingerprints could be used as one
of the aroma quality control index for identification and quality assessment of Pu-erh tea.
Keywords: Pu-erh tea, volatile constituents, HS-SPME/GC-MS, fingerprint


普洱茶是以云南特有的大叶茶 [Camellia
sinensis (Linn.) var. assamica (Masters)
Kitamura]的晒青毛茶为原料,采用特定的加
工工艺制成的具有独特品质特征的茶叶
(GB/T 222111—2008) [1]。在微生物参与的
后发酵过程中以及高温高湿的加工环境下形
成了普洱茶独特的香气品质,其中,“陈香”
是其最主要的特色[2]。目前,对普洱茶香气成
分的研究已引起了人们极大的关注 [3-7]。
目前,指纹图谱已成为国际上公认的控
制中药或天然药物质量最有效的手段之一,
已广泛应用于中药研究领域。它具有指纹特
DOI:10.13305/j.cnki.jts.2014.01.009
72 茶 叶 科 学 34 卷

征分析和宏观推断分析等特点,通过一定的
分析手段,得到标示其化学特征的谱图,是
一种综合的可量化的鉴定手段 [8]。现阶段,茶
叶指纹图谱分析 [9-13]借鉴了中药指纹图谱的
分析方法,将谱学分析法与化学计量学处理
方法相结合,以特征峰为依据对茶叶进行分
类,为茶叶品质鉴定提供了较详细的信息。
例如,成浩等 [13]采用 HPLC 方法建立的绿茶
多元化学指纹图谱能够较好地表征茶叶样本
的品种属性,在一定程度上为茶产品原料品
种的判别验证技术提供了技术支撑。因此,
建立茶叶指纹图谱能为茶叶质量的整体评价
起到指导和推动作用 [8]。
然而,目前尚无普洱茶挥发性成分指纹图
谱的研究报道。因此,本研究拟采用顶空固相
微 萃 取 - 气 相 色谱 - 质 谱 技 术 ( HS-SPME
/GC-MS)对普洱茶样品的挥发性成分进行系

统分析,并在此基础上借鉴中药指纹图谱的分
析方法,来尝试建立普洱茶挥发性成分数字化
化学指纹图谱。本研究具有重要的研究意义和
研究价值,有助于揭示普洱茶挥发性成分中所
共有的特征性成分,为普洱茶的品质评价以及
指导生产实际提供一定的理化指标借鉴。
1 材料与方法
1.1 仪器与样品
HH-2 数显恒温水浴锅(江南仪器厂),自
制改良萃取瓶,手动 SPME 进样器,65 μm
PDMS/DVB 固相微萃取 SPME 纤维头(美国
Supe1co 公司制造),Agilent GC 6890N-5973
mass selective detector(MSD),HP-5MS 弹性
毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。
普洱茶样品共计 17 个,均为熟茶(散茶)。
具体样品信息如表 1 所示。
表 1 普洱茶样品信息
Table 1 Information of Pu-erh tea samples
编号 No. 产地 Origins 类别 Types 等级 Grades 生产日期 Production time
1 大理 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
2 大理 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月
3 临沧 普洱茶(熟茶)散茶 高 2007 年 7 月
4 临沧 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
5 临沧 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月
6 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 高 2007 年 7 月
7 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
8 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月
9 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 高 2007 年 7 月
10 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
11 西双版纳 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月
12 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 高 2007 年 7 月
13 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
14 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月
15 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 高 2007 年 7 月
16 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 中 2007 年 7 月
17 普洱市 普洱茶(熟茶)散茶 低 2007 年 7 月

1.2 试验方法
1.2.1 HS-SPME/GC-MS 方法的建立
(1)HS-SPME 萃取头种类的选择
取普洱茶样 10.0 g 放入顶空瓶中,冲入沸
水 30 mL,立即密封顶空瓶,在 60℃水浴下
保温,然后分别用 65 μm PDMS/DVB、75 μm
Carboxen/PDMS 和 100 μm PDMS 3 种萃取头
进行萃取,萃取 60 min 后取出经 GC-MS 解析,
同时进行数据分析。
(2)不同冲泡茶水比的选择
取普洱茶样 10.0 g 放入顶空瓶中,分别用
1 期 吕海鹏,等:普洱茶挥发性成分指纹图谱研究 73

5 个茶水比(1:1、1:2、1:3、1:4、1:5)进
行冲泡,立即密封顶空瓶,在 60℃水浴保温,
用 65 μm PDMS/DVB 萃取头萃取 60 min 后分
析测定。其余步骤同前。
(3)萃取温度的选择
取普洱茶样 10.0 g 放入顶空瓶中,冲入沸
水 30 mL,立即密封顶空瓶,分别用 40℃、
50℃、60℃、70℃和 80℃水浴保温,然后用
65 μm PDMS/DVB 萃取头分别萃取 60 min 后
进行分析测定。其余程序步骤同前。
(4)萃取时间的选择
取普洱茶样 10.0 g 放入顶空瓶中,冲入沸
水 30 mL,立即密封顶空瓶,60℃水浴保温,
然后用 65 μm PDMS/DVB 萃取头分别萃取
30、40、50、60、70 min 后进行分析测定。其
余程序步骤同前。
1.2.2 样品处理方法
称取普洱茶样品各 10.00 g,加入到自制
的改良萃取瓶中,用 30 mL 100℃的开水冲泡,
四氟乙烯密闭瓶口后,立即放入 60℃水浴锅
平衡 5 min,然后插入装有 65 μm PDMS/DVB
萃取头(实验前先将此萃取头老化 5 min)的
手动进样器在水浴条件下顶空萃取,萃取时间
60 min,取出后立即插入色谱仪进样口中,解
吸附 3.5 min,同时启动仪器收集数据。
1.2.3 气相色谱-质谱条件
GC 条件:采用 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℃,ECD 检测器温度为 250℃;载气为高
纯氦气,纯度>99.999%,流速 1 mL/min;柱
温起始为 50℃,保持 5 min,以 3℃·min-1 升
至 125℃,保持 3 min,再以 2℃·min-1 升至
180℃,保持 3 min,最后以 15℃·min-1 升至
230℃,不分流进样。
MS 条件:离子源 EI,离子源温度 230℃,
电子能量 70 eV,发射电流 34.6 μA,四极杆
温度 150℃,转接口温度:280℃,电子倍增
器电压 350 V,质量扫描范围:35~400 amu。
1.2.4 GC-MS 分析
由 GC-MS 分析得到的质谱数据经计算机
在 NIST98.L 标准谱库检索,查对有关质谱资
料,对基峰、质核比和相对丰度等方面进行分
析,分别对各峰加以确认,以各香气组分的峰
面积占总峰面积之比值表示组分相对含量。
1.2.5 数据处理
用 SPSS 17.0 数据处理软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 HS-SPME/GC-MS 分析方法的建立
2.1.1 萃取头种类对普洱茶挥发性成分提取效
果的影响
不同涂层对分析物的亲合力不同,因此根
据目标分析物选取合适的涂层是提高分析灵
敏度的关键,对被测组分能否被有效萃取及对
检测信号强度也起着关键性的作用,所以在选
择时应考虑被分析物的极性和挥发性来选择
SPME的类型。经过对 65 μm PDMS/DVB、75 μm
Carboxen/PDMS,以及 100 μm PDMS 3 种固
相微萃取 SPME 纤维头进行多次实验,发现选
用 65 μm PDMS/DVB 纤维头效果较理想。图
1 为不同萃取头与其可萃取到的所有挥发性
香气物质总峰面积的关系图。由图 1 可见,
PDMS/DVB 对普洱茶中挥发性成分的萃取效
果最佳,故选用 65 μm PDMS/DVB 的纤维萃
取头进行后续试验分析。
2.1.2 冲泡茶水比对普洱茶挥发性成分提取效
果的影响
冲泡茶叶的用水量如果太少会使茶叶未
充分浸润,导致所检测的挥发性成分色谱峰的
强度低、峰的数量少;如果用水量过多,茶叶
虽已浸润,但会导致液面上方的顶空体积减小
从而不利于吸附的平衡。因此,顶空体积的大
小直接影响到挥发性成分的萃取效果。经过反
复试验,发现当茶水比在 1:3 时,样品挥发成
分色谱峰强度较高且峰数量较多,样品挥发成
分在顶空的平衡也较快。图 2 为在实验选定
条件下茶水比与普洱茶中主要挥发性成分峰
面积的关系图。由图中可见,在茶水比为 1:3
74 茶 叶 科 学 34 卷

时,普洱茶中几种主要挥发性成分的峰面积最
大,故冲泡茶水比选用 1∶3 较为适宜。
2.1.3 萃取水浴温度对普洱茶挥发性提取效果
的影响
温度的高低会直接影响吸附的效果。若温
度过低,吸附达到平衡时所用时间太长且所吸
附的挥发性成分的量和种类较少;如果温度过
高,则吸附和解吸的速度都会增加,虽然可以
缩短吸附时间,但因为平衡蒸汽压的增加,会
使分子热运动加快,从而降低了吸附平衡系
数,导致吸附量减少;此外,在温度过高的条
件下,挥发性成分可能发生降解和氧化而影响
分析结果的正确性。经过反复试验,研究发现,
设定萃取水浴温度为 60℃较为适宜。如图 3
所示,当温度分别为 60℃、70℃、80℃时,
所萃取出的挥发性成分总量基本一致,因此,
选择萃取水浴温度为 60℃时较好。
2.1.4 萃取时间对普洱茶挥发性成分提取效果
的影响
萃取时间一般由待分析物的分配系数、物
质的扩散速率、样品基质、样品体积、不同萃
取头膜厚和吸附能力,以及涂层的物理化学性
质等因素共同决定。萃取时间是影响固相吸附
量的一个重要因素,在未达到吸附平衡前,固
相吸附量随时间变化而增加;因此,吸附时间
的长短,对 GC-MS 信号的强度有很大的影响。
不同吸附时间(15、30、45、60、75、90 min)
对普洱茶挥发性成分总量的影响如图 4 所示。
从图中可以看出,萃取时间设定为 60 min 较
为适宜。

















图 1 不同类型萃取头对普洱茶挥发性成分总量的影响
Fig. 1 Effect of different absorptive fibers on SPME on the extraction of total volatile constituents
0.00E+00
1.00E+07
2.00E+07
3.00E+07
4.00E+07
5.00E+07
6.00E+07
7.00E+07
8.00E+07
9.00E+07
PDMS/DVB PDMS/Carboxen PDMS
萃取头 Fibers





S
u
m

a
r
e
a
萃取头 Fibers
PDMS/ VB PDMS/ arboxen P S
9.00E+
8.00E+
7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
2.00E+07
1.00E+07
0.00E+00




S
u
m
a
re
a

图 2 不同冲泡茶水比对普洱茶挥发性成分总量的影响
Fig. 2 Effect of the different proportion of tea and water on the extraction of total volatile constituents
1∶1 1∶2 1∶3 1∶4 1∶5
0.00E+00
1.00E+07
2.00E+07
3.00E+07
4.00E+07
5.00E+07
6.00E+07
7.00E+07
1:1 1: 1:3 1:4 1:
比例 Ratio




S
u
m
a
re
a
茶/水 Tea/Water




S
u
m
a
re
a

7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
2.00E+07
1.00E+07
0.00E+00
1 期 吕海鹏,等:普洱茶挥发性成分指纹图谱研究 75


















总之,通过上述对 HS-SPME 萃取头类型、
萃取茶水比、萃取水浴温度,以及萃取时间等
相关参数的优化,得到的最佳提取条件为:萃
取头类型为 65 μm DVB/PDMS、茶水比为
1∶3、提取水浴温度为 60℃、萃取时间 60 min。
2.1.5 HS-SPME/GC-MS 方法学考察
为考察本方法的重复性,选取其中的 1
个普洱茶样品进行平行取样,重复 6 次,各
主要色谱峰相对保留时间 α(α=tri/trs,其中
tri 为待测峰的绝对保留时间,trs 为参考峰的
保留时间)的相对标准偏差 RSD 均≤1.0%,
各色谱峰相对峰面积的相对标准偏差 RSD 均
≤5.0%,说明所采用的顶空固相微萃取法适
用于普洱茶香气特征指纹图谱的分析,具有
较好的重复性。
2.2 数字化多元化学指纹图谱的建立及共有
峰的确认
按照选定的 GC-MS 条件对普洱茶香气成
分进行分析,测得所有供试样品的 GC-MS 总
离子流图;进而对总离子流图中的各峰经质谱
扫描后得质谱图,所有组分质谱数据经计算机
处理和 NIST-98 标准质谱图库检索鉴定,并与
相关标准谱图核对,初步确定普洱茶挥发性成
分中 100 多种化合物。根据普洱茶香气成分
GC-MS 总离子图所给出的峰数、峰保留时间
和峰面积值等相关参数以及成分鉴定结果,进
行分析比较,从中筛选出 26 个共有峰作为指
纹图谱的特征峰,建立共有峰指纹图谱,如图
5 所示。
图 3 萃取水浴温度对普洱茶挥发性成分总量的影响
Fig. 3 Effect of temperature on the extraction of total volatile constituents
温度 Temperature/℃
7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
2.00E+07
1.00E+07
0.00E+00




S
u
m
a
re
a

0.00E+00
1.00E+07
2.00E+07
3.00E+07
4.00E+07
5.00E+07
6.00E+07
7.00E+07
40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
温度 Temperature




S
u
m
a
re
a
40 0 6 70 80
图 4 萃取时间对普洱茶挥发性成分总量的影响
Fig. 4 Effect of extraction time on the extraction of total volatile constituents
15 30 45 60 75 90




S
u
m
a
re
a

时间 Time/min
0.00E+00
1.00E+07
2.00E+07
3.00E+07
4.00E+07
5.00E+07
6.00E+07
7.00E+07
15 min 30 min 45 min 60 min 75 min 90 min
时间 Time




S
u
m
a
re
a
7.00E+07
6.00E+07
5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
2.00E+07
1.00E+07
0.00E+00
76 茶 叶 科 学 34 卷















GC-MS 分析结果表明,这 26 个特征峰依
次分别为:芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、
β-芳樟醇、1,2-二甲氧基苯、芳樟醇氧化物Ⅲ、
芳樟醇氧化物Ⅳ、萘、α-萜品醇、β-环柠檬醛、
3,4-二甲氧基甲苯、2-甲基萘、1,2,3-三甲氧基
苯、4-乙基 -1,2-二甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基
苯、β-愈创烯、5-甲基-1,2,3-三甲氧基-苯、α-
紫罗酮、亚甲基-丁酸-二甲酯、香叶基丙酮、
3,4,5-三甲氧基-苯甲醛、β-紫罗酮、2,6-二叔
丁基对甲苯酚、二氢猕猴桃内酯、橙花叔醇、
雪松醇和十六烷酸。此外,在 GC-MS 色谱图
上选择了 1 个特定的色谱峰(1,2,4-三甲氧基
苯),该峰为所有样品所共有,位于色谱图较为
中心的位置,且具有较高的强度,故将其定位
为参考峰,并在此基础上求出所有共有色谱峰
的相对保留时间和相对峰面积。其中,相对峰
面积计算公式为:Sr%=(待测峰 i 的面积/参照
峰的面积)×100。据此,计算得到了各共有峰
的相对保留时间和相对峰面积(该文中数据未
详细列出)。结果表明,样品各峰相对保留时间
的平均值介于 0.5397~2.0216,而样品各峰相对
峰面积的平均值介于 0.0628~4.7613。
2.3 普洱茶挥发性成分化学指纹图谱的分析
在上述分析的基础上,建立的普洱茶挥发性
成分数字化特征指纹图谱如表 2 所示。从表中可
以看出,普洱茶挥发性成分的指纹图谱峰主要集
中在 α 值为 0.5397~2.0216 之间;其中杂氧化合
物成分以及醇类成分,如 1,2,3-三甲氧基苯、1,2-
二甲氧基苯、4-乙基-1,2-二甲氧基苯、1,2,4-三甲
氧基苯、芳樟醇氧化物 II、芳樟醇氧化物 IV 以
及 α-萜品醇等相对含量较高,相对峰面积 Sr 较
大;正是这些大量的杂氧类化合物和醇类化合物
成分,构成了普洱茶挥发性成分的重要特色[2]。
2.4 指纹图谱的相似度分析
为了验证模式图谱对于各个普洱茶样本
的代表性,采用夹角余弦为测度计算每一样本
与模式图谱间的相似度及相关系数 [14-15],结果
如表 3 所示。从表中可以看出,17 个样本与
其自身模式图谱的相似度很高,均≥0.942;
相关系数也比较高,均≥0.913;因此,符合
植物图谱相似度的要求。
2.5 共有峰的百分比
计算 17 个样品中共有峰面积之和占总峰
面积的百分比,依次为:68.56%、72.60%、
70.85%、72.82%、68.84%、75.03%、71.05%、
74.07%、66.09%、75.30%、67.95%、66.29%、
72.61%、74.18%、67.70%、67.17%和 72.20%。
可见,该批样品的共有峰面积之和占总峰面积
的百分比平均为 70.78%。
图 5 普洱茶 GC-MS 指纹图谱
Fig. 5 Aroma fingerprint chromatogram of Pu-erh tea


A
b
u
n
d
a
n
c
e
/m
V

时间 Time/min
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00
950000
900000
850000
800000
750000
700000
650000
600000
550000
500000
450000
400000
350000
300000
250000
200000
150000
100000
50000
0
1 期 吕海鹏,等:普洱茶挥发性成分指纹图谱研究 77


表 2 普洱茶的香气数字化特征指纹图谱
Table 2 Digital aroma fingerprint chromatogram of Pu-erh tea
编号
No.
特征峰(GC-MS)
Characteristic peak
保留时间 /min
Retention time
相对保留时间
Relative retention time
偏差
SD
平均相对峰面积
Average relative peak area
偏差
SD
1 芳樟醇氧化物ⅠLinalool oxideⅠ 16.40 0.5397 0.0004 0.6057 0.3089
2 芳樟醇氧化物ⅡLinalool oxideⅡ 17.18 0.5656 0.0004 1.1644 0.5347
3 β-芳樟醇 β-Linalool 17.79 0.5858 0.0010 0.7237 0.4188
4 1,2-二甲氧基苯 Benzene, 1,2-dimethoxy- 20.10 0.6618 0.0004 1.1944 0.5394
5 芳樟醇氧化物ⅢLinalool oxide Ⅲ 21.08 0.7728 0.0004 0.3292 0.1813
6 芳樟醇氧化物ⅣLinalool oxide Ⅳ 21.35 0.6938 0.0004 1.0238 0.5726
7 萘 Naphthalene 21.55 0.7028 0.0011 0.3310 0.1579
8 α-萜品醇 α-Terpineol 22.12 0.7092 0.0007 1.6313 0.7726
9 β-环柠檬醛 β-Cyclocitral 23.48 0.7280 0.0003 0.1541 0.0637
10 3,4-二甲氧基甲苯 3,4-Dimethoxytoluene 24.46 0.8051 0.0007 0.4925 0.2750
11 2-甲基萘 Naphthalene, 2-methyl- 26.63 0.8768 0.0004 0.3234 0.1104
12 1,2,3-三甲氧基苯 1,2,3-Trimethoxybenzene 27.89 0.9181 0.0005 4.7613 1.8064
13 4-乙基-1,2-二甲氧基苯
Benzene, 4-ethyl-1,2-dimethoxy-
28.29 0.9313 0.0003 0.8277 0.4573
14 1,2,4-三甲氧基苯 1,2,4-Trimethoxybenzene 30.38 1.0000 0.0000 1.0000 0.0000
15 β-愈创烯 β-Guaiene 31.02 1.0212 0.0024 0.1891 0.0792
16 5-甲基-1,2,3-三甲氧基 -苯
Benzene, 1,2,3-trimethoxy-5-methyl-
31.95 1.0517 0.0006 0.4093 0.1995
17 α-紫罗酮 α-Ionone 33.07 1.0888 0.0005 0.2170 0.0856
18 亚甲基-丁酸-二甲酯 Dimethyl itaconate 33.82 1.1132 0.0005 0.1473 0.0627
19 香叶基丙酮 Geranyl acetone 34.53 1.1367 0.0005 0.1632 0.0844
20 3,4,5-三甲氧基-苯甲醛
Benzaldehyde, 3,4,5-trimethoxy-
36.18 1.1908 0.0006 0.3127 0.2067
21 β-紫罗酮 β-Ionone 36.31 1.1954 0.0006 0.4944 0.1840
22 2,6-二叔丁基对甲苯酚
Butylated hydroxytoluene
37.85 1.2459 0.0006 0.6615 0.2820
23 二氢猕猴桃内酯 Dihydroactinidiolide 38.47 1.2665 0.0008 0.3855 0.1819
24 橙花叔醇 Nerolidol 40.67 1.3388 0.0008 0.1597 0.0942
25 雪松醇 Cedrol 42.44 1.3969 0.0028 0.0890 0.0441
26 十六烷酸 n-Hexadecanoic acid 61.42 2.0216 0.0015 0.0628 0.0347

3 讨论
本文采用 HS-SPME/GC-MS 技术初步建
立了普洱茶挥发性成分的指纹图谱;方法学考
察表明该指纹图谱重复性好,图谱中所有样品
的相似度高,说明该指纹图谱准确可靠,特征
指纹信息丰富,可为从挥发性成分角度判别普
洱茶品质提供一定的参考。该指纹图谱从整体
上有效地表征了普洱茶挥发性成分的变化情
况,在一定程度上将这些主要挥发性成分上的
差异以及相对大小给予了表现。
17个不同的普洱茶样品中均含有 26种主
要的挥发性成分,占总挥发性成分的 70%左
右,在一定程度上具有突出的代表性,因此
将这 26 个特征性成分作为共有特征峰构建了
GC-MS 指纹图谱。然而,影响普洱茶挥发性
成分的因素很多,由于产地、工艺加工、存
放地点、存放方式以及存放时间等的差异,
普洱茶主要挥发性成分的含量及感官品质也
均会发生变化 [16];上述 26 种挥发性成分在不
同环境因素下的变化规律还有待进一步深入
研究。
本研究发现,上述 26 种挥发性特征成分
中,大部分为杂氧化合物和醇类成分,这些成
分也是普洱茶中重要的嗅感物质,在很大程度
上决定了普洱茶的“陈香”品质[2]。而与之相
78 茶 叶 科 学 34 卷


表 3 指纹图谱的相似度分析
Table 3 Similarity analysis of the fingerprint chromatograph
样品编号
No.
夹角余弦
Cosine
相关系数
Correlation coefficient
1 0.993 0.991
2 0.977 0.965
3 0.991 0.985
4 0.995 0.993
5 0.991 0.986
6 0.967 0.966
7 0.967 0.968
8 0.962 0.954
9 0.969 0.957
10 0.976 0.961
11 0.962 0.946
12 0.963 0.941
13 0.982 0.986
14 0.987 0.989
15 0.942 0.913
16 0.995 0.992
17 0.992 0.988

比,已有研究采用 HS-SPME/GC-MS 技术分析
发现,绿茶挥发性成分主要是芳樟醇、壬烯醛、
3,5-辛二烯-2-酮、邻苯二甲酸二辛脂、十六烷
酸、苯并噻唑以及 1-甲基萘等[17];名优红茶中
最主要的挥发性成分为醇类,其次是酯类和醛
类;其中,芳樟醇、橙花醇、水杨酸甲酯、氧
化芳樟醇是最主要的呈香物质[18];铁观音的主
要香气成分是反式-橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚、
丁酸-2-甲基-2-苯乙酯和丁酸苯乙酯等 [19];白
茶的香气成分以醇类化合物为主,β-芳樟醇及
其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯乙醇和苯
甲醇等是白茶香气的主要成分[20]。由此可见,
这些杂氧化合物成分,例如 1,2,3-三甲氧基苯、
1,2-二甲氧基苯、4-乙基-1,2-二甲氧基苯、1,2,4-
三甲氧基苯等,是普洱茶挥发性成分中的独有
的可用来区别于其他茶类的特征性成分。

参考文献
[1] 蔡新 , 张理珉 , 杨善禧 , 等 . GB/T 222111—2008 地理标
志产品 普洱茶[S]. 北京: 中国标准出版社 , 2008.
[2] Hai-Peng Lv, Qiu-Sheng Zhong, Zhi Lin, et al. Aroma
characterisation of Pu-erh tea using headspace-solid phase
microextraction combined with GC/MS and
GC–olfactometry[J]. Food Chem, 2012, 130(4): 1074-1081.
[3] 周志宏 , 折改梅 , 张颖君 , 等 . 普洱茶的香气成分 [J]. 天
然产物研究与开发 , 2006, 18(S1): 5-8.
[4] X Xu, M Yan, Y Zhu. Influence of Fungal Fermentation on
the Development of Volatile Compounds in the Puer Tea
Manufacturing Process[J]. Engineering in Life Sciences,
2005, 5(4): 382-386.
[5] 谷勋刚 , 张正竹 , 宁井铭 , 等 . 普洱茶渥堆阶段游离态香
气成分分析及含量变化[J]. 食品与发酵工业 , 2010, 36(4):
161-164.
[6] 张灵枝 , 陈维信 , 王登良 , 等 . 不同干燥方式对普洱茶香
气的影响研究[J]. 茶叶科学 , 2007, 27(1): 71-75.
[7] 张春花 , 单治国 , 袁文侠 , 等 . 不同有益菌固态发酵对普
洱茶香气成分的影响研究 [J]. 茶叶科学 , 2011, 31(4):
251-258.
[8] 刘英 , 吴曙光 , 尹州 , 等 . 指纹图谱技术在茶叶研究上的
应用[J]. 茶叶科学 , 2013, 33(1): 13-20.
[9] 宋冠群 , 董文举 , 林金明 , 等 . 茶叶指纹谱的毛细管胶束
电动色谱法研究[J]. 色谱 , 2003, 21(4): 359-362.
[10] 罗一帆 , 郭振飞 , 许旋 , 等 . 广东岭头单枞茶高效液相色
谱指纹图谱的研究[J]. 食品科学 , 2005, 26 (4): 206-209.
[11] 宁井铭 , 张正竹 , 谷勋刚 , 等 . 云南晒青毛茶 HPLC 指纹
图谱的研究[J]. 食品与发酵工业 , 2009, 35(9): 36-40.
[12] 成浩 , 王丽鸳 , 周健 , 等 . 基于化学指纹图谱的扁形茶产
地判别分析研究[J]. 茶叶科学 , 2008, 28(2): 83-88.
[13] 成浩 , 王丽鸳 , 周健 , 等 . 基于化学指纹图谱的绿茶原料
品种判别分析[J]. 中国农业科学 , 2008, 41(8): 2413-2418.
[14] 苗爱东 , 孙殿甲 . Excel 2002 中中药指纹谱相似度计算中
的应用[J]. 药学进展 , 2003, 27(1): 51-54.
[15] 王龙星 , 肖红斌 , 梁鑫淼 , 等 . 一种评价中药色谱指纹图
谱相似性的新方法 : 向量夹角法 [J]. 药学学报 , 2002,
37(9): 713-717.
[16] 龚淑英 , 周树红 . 普洱茶贮藏过程中主要化学成分含量及
感官品质变化的研究[J]. 茶叶科学, 2002, 22(1): 51-56.
[17] 窦洪亮, 李春美, 顾海峰, 等. 采用 HS-SPME/GC-MS/GC-
Olfactometry/RI 对绿茶和绿茶鲜汁饮料香气的比较分析
[J]. 茶叶科学 , 2007, 27(1): 51-60.
[18] 王秋霜 , 陈栋 , 许勇泉 , 等 . 中国名优红茶香气成分的比
较研究[J]. 中国食品学报 , 2013, 13(1): 195-200.
[19] 钟秋生 , 吕海鹏 , 林智 , 等 . 东方美人茶和铁观音香气成
分的比较研究[J]. 食品科学 , 2009, 30(8): 182-186.
[20] 王力 , 蔡良绥 , 林智 , 等 . 顶空固相微萃取 -气质联用法分
析白茶的香气成分[J]. 茶叶科学 , 2010, 30(2): 115-123.