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Analysis of Volatile Compounds of Four Kinds of Black Tea from China

我国4种红茶的挥发性成分分析



全 文 :收稿日期: 2014–07–14    接受日期: 2014–08–31
基金项目: 国家自然科学基金项目(31460228); 云南省教育厅科学研究基金项目(2014Y089)资助
作者简介: 廉明,女,硕士研究生,研究方向为茶叶生物化学。E-mail: 18314405761@163.com
* 通信作者 Corresponding author. E-mail: qxmeng@sina.com
热带亚热带植物学报 2015, 23(3): 301 ~ 309
Journal of Tropical and Subtropical Botany
我国4种红茶的挥发性成分分析
廉明1, 吕世懂1,2, 吴远双1, 周降生1, 王晨1, 孟庆雄1*
(1. 昆明理工大学生命科学与技术学院,昆明 650500; 2. 昆明市粮油饲料产品质量检验中心,昆明 650118)
摘要: 为了解我国 4 种名优红茶挥发性成分的异同,采用全自动顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱分析,对滇红、祁红、正山
小种和金骏眉的挥发性成分进行了研究。结果表明,4 种红茶中共鉴定出挥发性成分 90 种,滇红茶中主要是芳樟醇、香叶醇、
芳樟醇氧化物、水杨酸甲酯、2-戊基呋喃和橙花叔醇,祁红中主要是十六碳酸、植酮、香叶醇、芳樟醇氧化物、β-紫罗酮、植醇和
蒽等,正山小种中主要是植酮、香叶醇、β-紫罗酮、二氢猕猴桃内酯、咖啡因和芳樟醇氧化物,而金骏眉中主要是香叶醇、咖啡因、
芳樟醇氧化物、β-紫罗酮、苯乙醇、橙花叔醇和植醇;他们共同成分有苯甲醛、苯乙醛、芳樟醇氧化物、芳樟醇、香叶醇、α-紫罗酮、
β-紫罗酮、植醇等。4 种红茶在挥发性组成及含量上差异较大,共有成分仅 32 种;醇类化合物含量均较高,其中滇红茶中醇类
化合物含量高达 69.08%;而祁红、正山小种和金骏眉中酮类化合物含量较高。不同化合物之间比例和阈值的不同,形成了 4 种
红茶各自独特的香气特征。
关键词: 红茶; 挥发性成分; 顶空固相微萃取; 气相色谱-质谱
doi: 10.11926/j.issn.1005–3395.2015.03.011

Analysis of Volatile Compounds of Four Kinds of Black Tea from
China
LIAN Ming1, LÜ Shi-dong1,2, WU Yuan-shuang1, ZHOU Jiang-sheng1, WANG Chen1, MENG Qing-xiong1*
(1. Faculty of Life Science and Technology, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China; 2. Kunming Cereal & Oil and
Feed Product Quality Inspection Center, Kunming 650118, China)
Abstract: In order to explore the volatile components in four kinds of black tea from China, including Dianhong,
Qihong, Zhengshanxiaozhong and Jinjunmei, their volatile components were extracted by fully automated
headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) and identified by gas chromatography-mass spectrometry
(GC-MS). The results showed that total 90 volatile constituents were identified from four kinds of black tea. The
major volatile components in Dianhong tea were linalool, geraniol, linalool oxides, methyl salicylate, 2-pentylfuran,
and nerolidol; which in Qihong tea were hexadecanoic acid, phytone, geraniol, linalool oxides, β-ionone,
phytol, and anthracene; phytone, geraniol, β-ionone, dihydroactinidiolide, caffeine, and linalool oxides in
Zhengshanxiaozhong black tea; and geraniol, caffeine, linalool oxides, β-ionone, phenethyl alcohol, nerolidol, and
phytol in Jinjunmei black tea. The common volatiles included benzaldehyde, phenylacetaldehyde, linalool oxides,
linalool, geraniol, α-ionone, β-ionone, phytol, etc. The volatile compositions and contents had great differences
among four kinds of black tea, only 32 compounds were common. The relative content of alcohol compounds
in four black teas was high, counting for 69.08% in Dianhong tea, while that of ketone compounds was high in
Qihong, Zhengshanxiaozhong, and Jinjunmei. The differences in volatile compound proportion and threshold
302 第23卷热带亚热带植物学报
value formed the unique aroma characteristics of these black teas.
Key words: Black tea; Volatile component; Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME); Gas chromatography-
 mass spectrometry (GC-MS)
红茶属于全发酵茶,主产于福建、安徽和云南
等地,主要分为小种红茶、工夫红茶和红碎茶等。红
茶以茶树新鲜芽叶为原料,经萎凋、揉捻、发酵、干燥
等典型工艺精制而成。优质红茶的色泽乌黑油润,
汤色红艳,香气馥郁,滋味鲜醇回甘,叶底红明[1]。
红茶在加工过程中发生了以茶多酚酶促氧化为中
心的化学反应,鲜叶中的化学成分变化较大,使红
茶中的化学组分种类变得更加复杂多样,从而形成
了红茶特有的色、香、味[2]。红茶是目前世界上消费
区域最广、生产量最多、国际总贸易量最大的茶类。
顶空固相微萃取(HS-SPME)是一种绿色环保
型样品分析前处理技术,具有敏感、快速、操作简
单、样品用量少、不用溶剂的优点,可实现选择性萃
取,富集到的目标物能在气相色谱-质谱仪(GC-MS)
上直接进行分析,目前已广泛应用在各种食品和药
品挥发性成分的研究中[3–4]。特别是配置全自动顶
空进样装置的 GC-MS,可实现复杂样品检测的高
通量、自动化,大大降低了人工操作的误差,提高了
工作效率,是一种非常理想的样品挥发性成分处理
装置[5]。
在我国众多的红茶种类中,滇红(Camellia sinensis
var. assamica)、祁红(C. sinensis var. sinensis)、正山
小 种(C. sinensis var. sinensis)和 金 骏 眉(C. sinensis
var. sinensis)是 4 种销量较好,也是最受欢迎的特色
红茶。挥发性香气成分作为反映茶叶品质最重要
的因素之一,对其进行研究具有一定的实用价值。
目前,对滇红茶挥发性成分已有一些研究报道[6–7],
但是对其余 3 种红茶挥发性成分的研究非常少,同
时也未见对我国 4 种红茶挥发性成分的综合比较
研究。因此,本文以 4 种红茶为研究对象,采用全
自动 HS-SPME/GC-MS 分析它们的挥发性成分,并
进行综合比较,以期为红茶的生产加工及市场消费
提供一些理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料和试剂
滇红、祁红、正山小种和金骏眉 4 种红茶均由
国家普洱茶质量检验中心提供,等级均为一级,生
产于 2013 年。正构烷烃混合标准品 C6~C30 购于美
国 AccuStandard 公司。
1.2 仪器和设备
美 国 安 捷 伦 公 司 气 相 色 谱-质 谱 联 用 仪
(7890A-5975C),美国 CTC 公司转盘式自动进样器
(G6500),美国 Supelco 公司的固相微萃取装置,萃
取纤维头为 65 μm PDMS/DVB。
1.3 样品前处理
参照 Lü 等[8]的方法进行样品前处理。使用前,
先将 65 μm PDMS/DVB 萃取纤维在气相色谱进样
口 250℃老化 60 min。将茶叶样品用小型粉碎机
粉碎过 80 目筛,迅速称取每种茶样各 2.00 g 装入
20 mL 样品瓶中,加入 5 mL 烧沸的蒸馏水冲泡,立
即密闭瓶口。自动进样器条件:80℃平衡 10 min,
80℃萃取 60 min,解吸附 3.5 min。每个样品重复
测定 2 次。
1.4 GC-MS条件
色谱条件:HP-5MS 弹性石英毛细管柱(30 m ×
0.25 mm × 0.25 µm);进样口温度 250℃;载气为高
纯氦气,纯度≥99.999%,柱流量 1.0 mL min–1;升温
程序:初始温度 50℃,保持 5 min,以 3 ℃ min–1 升
至 210℃,保持 3 min,再以 15 ℃ min–1 升至 230℃;
不分流进样。
质谱条件:离子源 EI,电子能量 70 eV,离子源
温度 230℃,发射电流 34.6 mA,转接口温度 280℃,
电 子 倍 增 器 电 压 350 V,质 量 扫 描 范 围 m/z: 35~
400 amu,溶剂延迟时间为 2.8 min。
1.5 保留指数值测定
参照廖祯妮等[9]的方法测定保留指数。取正构
烷烃混合标准品,按照相同条件进行 GC-MS 分析
(进样量 1 µL),记录每个正构烷烃标准品出峰的保
留时间,采用 Kovats 保留指数(Retention index, RI)
公式计算各组分的 RI 值:
RI=100n+
100[log(tx)–log(tn)]
log(tn+1)–log(tn)
第3期 303
式中,tx、tn 和 tn+1 分别为被分析组分和碳原子数
处于 n 和 n+1 之间的正构烷烃混合标准品(tntn+1)流出峰保留时间(min)。
1.6 定性与定量方法
通过安捷伦 MSD G1701EA E.02.00.493 化学
工作站数据处理系统,将 GC-MS 分析得到的质谱
数据在 NIST 08.L 标准谱库进行检索,然后将计算
出来的 RI 值与文献中用 HP-5MS 柱测得的 RI 值
进行比较[10–12],以质谱相似度和 RI 值接近度最高
的化学结构为最佳鉴定结果,无法得到保留指数的
仍以质谱匹配度为准。同时采用峰面积归一化法
进行定量,得到各挥发性组分的相对含量。
2 结果和分析
2.1 挥发性成分分析
按照 GC-MS 分析条件,分别对 4 种茶进行挥
发性成分分析,他们的总离子流色谱图如图 1,挥发
性成分及其相对含量见表 1。
图 1 4 种红茶挥发性成分的 GC-MS 总离子流色谱图
Fig. 1 Total ion chromatogram of volatile components in four kinds of black tea by GC-MS
廉明等:我国4种红茶的挥发性成分分析
304 第23卷热带亚热带植物学报
表 1 4 种红茶的挥发性成分
Table 1 Volatile components in four kinds of black tea
编号
No.
保留指数
Retention
index
化合物
Compound
匹配度
Match
degree
鉴定
方法
Method
相对含量 Relative content (%)
滇红
Dianhong
祁红
Qihong
正山小种
Zhengshanxiaozhong
金骏眉
Jinjunmei
1 818 己醛 Hexanal 96 RI,MS 0.09 0.10 0.32 0.27
2 840 (E)-2-己烯醛 (E)-2-Hexenal 90 RI,MS 0.22 0.13
3 843 顺-3-己烯-1-醇 cis-3-Hexenol 88 RI,MS 0.18 0.36 0.28
4 859 (E)-2-己烯-1-醇 (E)-2-Hexenol 87 RI,MS 0.09 0.11
5 861 1-己醇 1-Hexanol 92 RI,MS 0.39 0.28 0.13
6 894 2-庚醇 2-Heptanol 90 MS 0.13
7 957 苯甲醛 Benzaldehyde 98 MS 0.17 0.53 0.60 0.51
8 979 1-辛烯-3-醇 1-Octen-3-ol 87 RI,MS 0.15
9 989 2-戊基呋喃 2-Pentyl-furan 88 RI,MS 3.01 0.79 0.61 1.47
10 998 顺-2-(2-戊烯基)呋喃 cis-2-(2-Pentenyl) furan 90 RI,MS 0.15 0.10 0.14
11 1010 α-松油烯 α-Terpinene 95 RI,MS 0.19
12 1026 D-柠檬烯 D-Limonene 98 RI,MS 1.15 0.19 0.25
13 1034 苯甲醇 Benzyl alcohol 95 RI,MS 0.10 0.59 0.81 0.74
14 1037 反式-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯
(E)-3,7-Dimethyl-1,3,6-octatriene
92 RI,MS 1.19 0.25
15 1042 苯乙醛 Phenylacetaldehyde 97 MS 0.77 0.69 1.30 1.67
16 1046 罗勒烯 Ocimene 95 RI,MS 1.90 0.33
17 1048 1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛
1-Ethyl-1H-pyrrole- 2-formaldehyde
93 RI,MS 0.50 0.16
18 1056 γ-萜品烯 γ-Terpinene 91 MS 0.15
19 1066 2-乙酰基吡咯 2-Acetyl pyrrole 86 RI,MS 0.22
20 1072 芳樟醇氧化物Ⅰ Linalool oxide Ⅰ 90 RI,MS 1.31 1.61 1.11 1.44
21 1087 芳樟醇氧化物Ⅱ Linalool oxide Ⅱ 90 MS 4.07 2.73 1.99 2.88
22 1092 (E,E)-3,5-辛二烯-2-酮
(E,E)-3,5-Octadien-2-one
87 RI,MS 0.13 0.08
23 1098 芳樟醇 Linalool 98 RI,MS 39.79 1.94 1.39 2.13
24 1100 3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇
3,7-Dimethyl-1,5,7-octatrien-3-ol
88 RI,MS 0.91 0.70 0.63 0.66
25 1110 苯乙醇 Phenylethyl alcohol 98 RI,MS 1.60 1.42 2.90 4.50
26 1137 N-乙基琥珀酰亚胺 Ethylsuccinimide 87 RI,MS 0.23 0.18
27 1169 芳樟醇氧化物Ⅲ Linalool oxide Ⅲ 90 RI,MS 0.25 0.48 0.27 0.25
28 1175 芳樟醇氧化物Ⅳ Linalool oxide Ⅳ 90 RI,MS 2.30 1.11 1.09 0.83
29 1178 萘 Naphthalene 95 MS 0.15 0.17
30 1188 α-松油醇 α-Terpineol 95 RI,MS 0.89 0.16 0.15
31 1190 水杨酸甲酯 Methyl salicylate 95 RI,MS 3.98 1.29 1.56 2.58
32 1196 藏红花醛 Safranal 98 RI,MS 0.20 0.25 0.10
33 1200 十二烷 Dodecane 96 RI,MS 0.29 0.16
34 1205 癸醛 Decanal 90 RI,MS 0.14 0.28 0.14
35 1218 β-环柠檬醛 β-Cyclocitral 98 MS 0.28 0.83 0.62
36 1228 橙花醇 Nerol 95 RI,MS 0.47 0.73 0.47 0.44
第3期 305
编号
No.
保留指数
Retention
index
化合物
Compound
匹配度
Match
degree
鉴定
方法
Method
相对含量 Relative content (%)
滇红
Dianhong
祁红
Qihong
正山小种
Zhengshanxiaozhong
金骏眉
Jinjunmei
37 1256 香叶醇 Geraniol 97 RI,MS 13.30 7.03 9.44 14.81
38 1263 2-环己烯醇 2-Cyclohexen-1-ol 89 RI,MS 0.29
39 1273 2-苯基-2-丁烯醛 2-Phenyl-2-butenal 93 RI,MS 0.25 0.21 0.84 0.54
40 1287 2-甲基萘 2-Methyl naphthalene 94 RI,MS 0.11 0.19
41 1300 十三烷 Tridecane 95 RI,MS 0.76
42 1302 1-甲基萘 1-Methyl naphthalene 93 RI,MS 0.31
43 1310 水杨酸异丙酯 Isopropyl salicylate 90 RI,MS 0.55
44 1351 2,6-二甲氧基苯酚 2,6-Dimethoxy phenol 85 MS 0.39 0.52 0.20
45 1377 4-甲基-2-苯基-2-戊烯醛
4-Methyl-2-phenyl-2-pentenal
87 RI,MS 1.12
46 1381 β-大马士酮 β-Damascenone 98 RI,MS 0.16 1.27
47 1383 顺式-己酸-3-己烯酯
cis-3-Hexenyl hexanoate
91 RI,MS 0.38 1.60
48 1387 己酸己酯 Hexyl hexanoate 92 MS 0.24 0.29 0.19
49 1397 茉莉酮 Jasmone 98 RI,MS 0.18 0.34 0.73 0.63
50 1400 十四烷 Tetradecane 95 RI,MS 0.30 0.39 0.57 0.40
51 1406 6,10-二甲基-2-十一酮
6,10-Dimethyl-2-undecanone
90 RI,MS 0.36 0.18
52 1409 α-雪松烯 α-Cedrene 97 RI,MS 0.17 0.59 0.66
53 1417 β-石竹烯 β-Caryophyllene 95 RI,MS 0.34
54 1428 α-紫罗酮 α-Ionone 98 RI,MS 0.12 0.84 1.24 0.60
55 1433 香豆素 Coumarin 86 RI,MS 0.78 0.55 0.16
56 1438 β-二氢紫罗酮 Dihydro-β-ionone 88 MS 0.30
57 1455 香叶基丙酮 Geranylacetone 97 RI,MS 0.65 1.41 2.11 1.63
58 1459 (E)-β-法呢烯 (E)-β-Farnesene 89 MS 0.58 0.45 0.31 0.20
59 1471 γ-癸内酯 γ-Decalactone 90 RI,MS 0.96
60 1483 4-(2,6,6-三甲基-环己-1,3-二烯基)-3-烯-2-
酮 4-(2,6,6-Trimethyl cyclohexa-1,3-dienyl)-
but-3-en-2-one
98 RI,MS 0.26 0.26 0.15
61 1486 β-紫罗酮 β-Ionone 97 RI,MS 0.84 5.31 9.09 5.25
62 1490 5-甲基-2-苯基-2-己烯醛
5-Methyl-2-phenyl-2-hexenal
90 RI,MS 0.17 0.45 0.46
63 1500 十五烷 Pentadecane 95 RI,MS 0.40 0.65 0.37 0.62
64 1506 二苯并呋喃 Dibenzofuran 87 RI,MS 1.31 0.33 1.43
65 1508 α-法呢烯 α-Farnesene 90 RI,MS 1.00 0.33 2.65 0.68
66 1520 δ-杜松烯 δ-Cadinene 90 RI,MS 0.38
67 1528 二氢猕猴桃内酯 Dihydroactinidiolide 95 MS 0.74 3.09 5.23 2.79
68 1554 橙花叔醇 Nerolidol 96 RI,MS 2.91 1.58 3.22 3.43
69 1566 顺式-3-己烯醇苯甲酸酯
cis-3-Hexenyl benzoate
82 RI,MS 0.98 1.59 1.50
续表(Continued)
廉明等:我国4种红茶的挥发性成分分析
306 第23卷热带亚热带植物学报
编号
No.
保留指数
Retention
index
化合物
Compound
匹配度
Match
degree
鉴定
方法
Method
相对含量 Relative content (%)
滇红
Dianhong
祁红
Qihong
正山小种
Zhengshanxiaozhong
金骏眉
Jinjunmei
70 1578 苯甲酸己酯 Hexyl benzoate 90 RI,MS 0.47
71 1598 雪松醇 Cedrol 99 RI,MS 1.76 2.59
72 1600 十六烷 Hexadecane 97 MS 0.71 1.28 0.92 1.23
73 1653 α-杜松醇 α-Cadinol 90 RI,MS 0.45 0.36 1.23
74 1659 2,2′,5,5′-四甲基-1,1′-联苯基
2,2′,5,5′-Tetramethyl-1,1′-biphenyl
90 MS 0.53 0.42 0.20
75 1664 2-甲基十六烷 2-Methyl hexadecane 94 RI,MS 0.46 0.58
76 1700 十七烷 Heptadecane 96 RI,MS 0.32 1.36 0.47 1.49
77 1706 2,6,10,14-四甲基-十五烷
2,6,10,14-Tetramethyl pentadecane
95 RI,MS 1.45 1.31 0.58 2.08
78 1732 芴酮 Fluorenone 90 RI,MS 0.91
79 1765 蒽 Anthracene 95 RI,MS 4.28 0.35 0.92
80 1800 十八烷 Octadecane 97 MS 0.56 0.55 0.69
81 1809 2,6,10,14-四甲基-十六烷
2,6,10,14-Tetramethyl hexadecane
96 MS 0.83 1.14
82 1840 咖啡因 Caffeine 95 RI,MS 1.57 2.93 4.72 8.82
83 1846 植酮 Phytone 97 RI,MS 10.18 13.35 0.71
84 1918 法尼基丙酮 Farnesyl acetone 99 RI,MS 0.13 0.37 0.75
85 1927 十六碳酸甲酯
Hexadecanoic acid methyl ester
99 RI,MS 0.44 1.61 3.12 1.49
86 1929 异植醇 Isophytol 91 RI,MS 0.39 0.17 0.12
87 1975 十六碳酸 Hexadecanoic acid 99 RI,MS 12.78 3.19 1.55
88 2093 亚油酸甲酯 Methyl linoleate 99 RI,MS 0.65 0.57 0.30
89 2099 亚麻酸甲酯 Methyl linolenate 99 RI,MS 0.72 0.90 0.47
90 2122 植醇 Phytol 94 RI,MS 0.39 4.33 3.70 2.89
续表(Continued)
由 表 1 可 知,从 4 种 红 茶 中 共 鉴 定 出 90 种
化学成分,主要有醇类、碳氢化合物、酮类、酯类、
醛类和含氮化合物等。在滇红茶中共鉴定出 52
种 挥 发 性 成 分,占 总 挥 发 性 成 分 的 94.64%,主
要 是 醇 类(69.08%)、碳 氢 化 合 物(11.64%)和 酯 类
(4.42%)。醇类化合物中主要有芳樟醇(39.79%)、
香叶醇(13.30%)、芳樟醇氧化物(7.93%)和橙花叔
醇(2.91%)等;碳氢化合物主要有罗勒烯(1.90%)、
2,6,10,14-四 甲 基 十 五 烷(1.45%)、反 式-3,7-二 甲
基-1,3,6 辛 三 烯(1.19%)和 D-柠 檬 烯(1.15%)等;酯
类化合物仅检出水杨酸甲酯和十六碳酸甲酯,其中
水杨酸甲酯含量高达 3.98%;酮类化合物主要有 β-
紫罗酮(0.84%)和香叶基丙酮(0.65%)等;其余化合
物检出含量均较低,检出数量也相对较少。
在祁红茶中共鉴定出 66 种挥发性成分,占总
挥发性成分的 91.36%,主要是醇类(27.29%)、酮类
(20.82%)、酸类(12.78%)和碳氢化合物(12.75%)等。
醇类化合物主要有香叶醇(7.03%)、芳樟醇氧化物
(5.93%)、植醇(4.33%)和 芳樟醇(1.94%)等;酮类化
合物有植酮(10.18%)、β-紫罗酮(5.31%)和香叶基
丙酮(1.41%)等;酸类化合物仅检出十六碳酸,含量
高达 12.78%;碳氢化合物主要有蒽(4.28%)、十七烷
(1.36%)、2,6,10,14-四甲基十五烷(1.31%)等;酚类、
内酯和呋喃类化合物含量均较低。
在正山小种中共鉴定出 71 种挥发性成分,占
总挥发性成分的 96.41%,主要是醇类(28.46%)、酮
第3期 307
类(27.96%)、酯 类(10.10%)和 碳 氢 化 合 物(8.42%)。
醇类化合物主要有香叶醇(9.44%)、芳樟醇氧化物
(4.46%)、植醇(3.70%)、橙花叔醇(3.22%)和苯乙醇
(2.90%)等;酮类化合物有植酮(13.35%)、β-紫罗酮
(9.09%)、香叶基丙酮(2.11%)和 α-紫罗酮(1.24%)等;
酯类化合物主要有十六碳酸甲酯(3.12%)、己酸-3-
己 烯 酯(1.60%)、顺 式-3-己 烯 醇 苯 甲 酸 酯(1.59%)
和水杨酸甲酯(1.56%)等;碳氢化合物主要有 α-法
呢 烯(2.65%)、十 六 烷(0.92%)、α-雪 松 烯(0.59%)、
2,6,10,14-四 甲 基 十 五 烷(0.58%)和 十 四 烷(0.57%)
等;醛类化合物和内酯化合物也占有一定的比例,
但酸类和酚类化合物含量较低。
在金骏眉中共鉴定出 66 种挥发性成分,占总
挥发性成分的 90.25%,主要是醇类(39.50%)、碳氢
化 合 物(11.68%)和 酮 类(11.15%)。 醇 类 化 合 物 主
要有香叶醇(14.81%)、芳樟醇氧化物(5.40%)、苯乙
醇(4.50%)、橙 花 叔 醇(3.43%)和 植 醇(2.89%)等;碳
氢化合物主要有 2,6,10,14-四甲基十五烷(2.08%)、
十七烷(1.49%)、十六烷(1.23%)和 2,6,10,14-四甲基
十六烷(1.14%)等;酮类化合物中相对含量较高的
有 β-紫罗酮(5.25%)、香叶基丙酮(1.63%)和 β-大马
士酮(1.27%)等;酸类、酚类和内酯化合物含量均较
低。
2.2 挥发性成分组成分析
从表 1 可见,4 种红茶在挥发性成分组成上
具有较大的差异,但也有相同之处及不同程度的交
叉,他们共有的挥发性成分为 32 种。但是各种红
茶都有自己所特有的挥发性成分,滇红茶主要以芳
樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、水杨酸甲酯、2-戊基
呋喃和橙花叔醇等为其主要挥发性成分;祁红主要
以十六碳酸、植酮、香叶醇、芳樟醇氧化物、β-紫罗
酮、植醇和蒽等为其主要挥发性成分;正山小种中
检出的挥发性化合物高达 71 种,主要以植酮、香叶
醇、β-紫罗酮、二氢猕猴桃内酯、咖啡因和芳樟醇
氧化物等为其主要挥发性成分;金骏眉中主要以香
叶醇、咖啡因、芳樟醇氧化物、β-紫罗酮、苯乙醇、
橙花叔醇和植醇等为主要挥发性成分。
从图 2 可见,不同的红茶在挥发性组成及含
量上差异较大。4 种红茶中醇类化合物含量均较
高,滇红茶中醇类化合物含量高达 69.08%,尤其是
芳樟醇含量高达 39.79%;其他 3 种红茶中醇类化
合物含量均未超过 40%,说明醇类化合物是滇红
茶中的主导挥发性成分,对其贡献较大。祁红、正
山小种和金骏眉中酮类化合物含量较高,分别检
出 20.82%、27.96% 和 11.15%,而滇红茶中仅检出
2.08%;碳氢化合物在 4 种红茶中检出的含量差异
不大,含量最高的为祁红(12.75%),最低的为正山
小种(8.42%);酸类化合物在滇红茶中未检出,但在
祁红中含量高达 12.78%;各茶样中内酯类、含氮化
合物、醛类、酯类和酚类化合物含量都较低。总之,
各种红茶挥发性成分间的比例、阈值的不同,形成
了它们各具独特、丰富多变的香气特征。
3 结论和讨论
通 过 HS-SPME 结 合 GC-MS 方 法,从 4 种 红
茶中分别鉴定出 52、66、71 和 66 种挥发性成分,
图 2 4 种红茶的挥发性组分
Fig. 2 Comparison of volatile components in four kinds of black tea
廉明等:我国4种红茶的挥发性成分分析
308 第23卷热带亚热带植物学报
均以醇类化合物为主,其中滇红茶中的含量最高,
主要为芳樟醇、香叶醇和芳樟醇氧化物;而祁红、正
山小种和金骏眉中的酮类化合物含量则高于滇红
茶,主要为 α-紫罗酮、β-紫罗酮、香叶基丙酮、植酮;
各茶样中内酯类、含氮化合物、醛类、酯类和酚类化
合物含量均较低。
4 种红茶均为全发酵茶,它们在制作工序上基
本一致,所以在挥发性成分组成及含量上也呈现
出了一些相似性,比如醇类化合物含量均较高,可
能主导着红茶的香气类型。但每一种红茶由于茶
树产地、品种和生产过程中一些环节上的不同,也
导致了它们在挥发性成分含量及香型上有一些差
异。滇红产于云南凤庆县,属于工夫红茶类,其内
质香气高鲜,金毫显露,滇红茶中芳樟醇和香叶醇
含量均较高,占了总挥发性物质的一半以上,它们
都具有甜的清香和花香,且香气活性值都非常高,
可能是滇红中的特征性香气成分,对其香气贡献较
大[13]。祁红产于安徽祁门县,其内质香气特征最为
明显,带有类似蜜糖或苹果的香气,除了较高含量
的醇类物质以外,酮类物质含量也较高,比如植酮
和 β-紫罗酮,其中具有紫罗兰花香的 β-紫罗酮的香
气阈值非常低(0.007 mg L–1),可能是祁红中的特征
性香气成分,对其香气贡献较大[14]。另外,祁红中
十六碳酸含量高达 12.78%,这种物质对茶叶及滋味
的贡献还需进一步判定。正山小种是福建特有的
小种红茶,由于采用松柴明火加温萎凋和干燥,干
茶带有浓烈的松烟香,其香气组成和祁红较类似,
都以醇类和酮类物质为主,但酯类化合物含量较祁
红中的高。其中 2-乙酰基吡咯、1-甲基萘、4-甲基-2-
苯基-2-戊烯醛和苯甲酸己酯仅在正山小种中检出,
这些物质的形成是否与其特殊的加工工序有关还
需在后期加大茶叶样本量来进一步判定。金骏眉
是福建武夷山红茶的一种,以纯芽尖制成,毫香和
花果香比较突出,对应的醇类化合物也较高,其香
叶醇、苯乙醇、β-大马士酮和茉莉酮的含量均比其
他红茶高,这些物质都具有典型的花果香味,同时
香气活性也较高[15],可能是金骏眉中的特征性香气
成分。总之,各种红茶在挥发性组成及含量上的相
似或差异性,与它们的产地、茶树品种和加工工艺
密切相关,这些因素导致了各种红茶具有各自独特
的香气类型和特征。
红茶的制作发源于我国,随着东西方文化的
交融和人们生活节奏的改变,红茶的消费地区和饮
用人群大大增加,红茶市场也在逐步扩大。红茶作
为快消品,品质一致性的维持是相当重要的,包括
滋味与香气感受等,但是目前我国对红茶的研究体
系还不完整,质量控制与标准化的数据比较缺乏,
这在一定程度上会对红茶市场带来一些不良影响。
因此,后期应该对我国不同产地(福建、云南、四川
和安徽等)、不同加工工艺(工夫红茶、小种红茶和红
碎茶)和茶树品种(大叶种和小叶种)的红茶挥发性
成分进行综合比较研究,在加大样本量的基础上,
结合化学计量学工具(主成份分析、聚类分析、判别
分析等)实现不同红茶分类模型的建立,同时找出
引起各种不同红茶香气特征差异的关键因素。另
外,气相色谱-嗅辩仪(GC-O)和电子鼻等香味分析
技术也应该用来进一步探究对红茶香型有关键贡
献的成分,以期为我国红茶质量的标准化和进一步
走向国际市场奠定一定的理论基础。
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