茶是一种重要经济作物,具有保健功用和宜人风味,是世界上除水之外最受欢迎的饮料之一。根据加工工艺的不同,茶可分为绿茶、红茶、黄茶、白茶、黑茶和乌龙茶六大类[1]。绿茶是不发酵茶,因其清新醇厚的口感以及抗癌、抗氧化、抗辐射和抗菌等许多促进健康的特性而越来越受到消费者的欢迎[2-4]。古丈毛尖,属绿茶类,产于湖南武陵山区古丈县,因其独特的口感和芳香,被誉为“绿茶中的珍品”。古丈毛尖的基本加工工艺流程为：摊青、杀青、初揉、炒二青、复揉、炒三青、做条、提毫收锅。因湖南春茶生产中降雨频繁,摊青是鲜叶杀青前必不可少的工序,雨水叶多在室温(25 ℃)下自然摊凉,摊青时间长达10～12 h[5]。
香气是衡量茶叶品质的重要指标,是消费者判断茶品优劣的重要因素之一。茶的香气品质高低取决于内含挥发性化合物的组成与含量,且仅有一小部分挥发性化合物对茶叶的香气品质有贡献。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)是目前茶叶香气分析的主要方法,应用于绿茶香气研究已取得一定进展。GUO等[6]采用GC-MS对夏季绿茶中关键香气化合物进行研究,发现β-大马士酮和2-乙基-3,5-二甲基吡嗪的香气活性值(odor activity value, OAV)分别为54 290和1.15,是夏季绿茶中木香和坚果气味形成的关键挥发性化合物。ZHU等[7]采用HS-SPME结合GC-MS、气相色谱-嗅闻仪(gas chromatography-olfactometry, GC-O)和OAV在板栗香绿茶中发现17种关键挥发性化合物[包括芳樟醇、(E)-β紫罗兰酮、苯乙醛、苯甲醛等]。张悦等[8]采用搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱联用(stir bar sorptive extraction-gas chromatography-mass spectrometry, SBSE-GC-MS)结合多元统计学分析和OAV对春、秋季烘青绿茶中关键差异性挥发性化合物和关键香气活性成分进行分析,共鉴定出105种挥发性成分,其中植醇、己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、辛醛和(E)-β-紫罗兰酮为烘青绿茶中的关键香气活性成分。
鲜叶杀青前的摊凉影响绿茶品质的形成。SHAN等[9]研究表明,将茶鲜叶摊放至含水量70%左右更有利于提高龙井茶的品质;HE等[10]探讨不同强度红光下摊放对绿茶香气成分的影响,结果表明红光和低红光摊放使板栗香绿茶的主要香气化合物3-甲基丁醛、橙花叔醇和芳樟醇等显著积累。绿茶加工中香气的形成受多种因素影响,尤其是加工过程中的温度控制,但摊青温度与香气形成的关系目前鲜有相关研究。为探明摊青温度对古丈毛尖香气的影响,本研究以湖南省湘西自治州古丈县古阳河有机茶基地雨天采摘的碧香早鲜叶为原料,设定不同的摊青工艺参数,其后各工序处理一致,制成古丈毛尖茶样,采用感官审评和HS-SPME-GC-MS结合多元统计分析方法和相对香气活性值(relative odor activity value, ROAV)对茶样中的关键香气活性成分进行分析,探究不同摊青温度对古丈毛尖香气的影响。以优化古丈毛尖工艺,为古丈毛尖风味品质的加工和调控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
茶树鲜叶来源于湖南省湘西自治州古丈县古阳河有机茶基地。
C7～C40正构烷烃,美国Organic Standards Solutions International公司;色谱级乙醇,国药集团化学试剂有限公司;癸酸乙酯(10 mg/L),美国Sigma-Aldrich公司。
1.2 仪器与设备
湖南4-72-4A通风机,杭州富阳思恒风机有限公司;MB27水分测量仪,常州奥豪斯仪器有限公司;6CST-50茶叶滚筒杀青机、6CH941I茶叶烘焙机,浙江上洋机械股份有限公司;MettlerAE240电子天平,瑞士梅特勒-托利多公司;ChristAlphal-4LSCplu冷冻干燥机,德国Martin Christ公司;7693-5977A GC-MS联用仪、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头、DB-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),美国安捷伦公司;MS105DU电子天平,美国Mettler Toledo公司;固相微萃取装置、老化装置、样品加热箱,瑞士思特斯分析仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 茶样制备
于2024年4月11日小雨天气,采摘“碧香早”茶树品种的一芽一叶嫩梢,设计不同摊青温度制作古丈毛尖茶样。鲜叶含水率为75.48%,到达摊青适度时青叶含水率为68%～70%,随即进行杀青。具体加工过程如表1所示。对茶样采取液氮速冻后置于-80 ℃超低温冰箱保存备用。
表1 不同摊青工艺
Table 1 Different spreading and withering processes
编号摊青杀青揉捻 干燥T35通风机35 ℃摊青2 h50型杀青机230 ℃,3 min初揉 25 min理条 15 min初烘 80 ℃ 10 min足干 85 ℃ 1 hT45通风机45 ℃摊青2 h50型杀青机230 ℃,3 min初揉 25 min理条 15 min初烘 80 ℃ 10 min足干 85 ℃ 1 hT25(CK)通风机25 ℃摊青10 h50型杀青机230 ℃,3 min初揉 25 min理条 15 min初烘 80 ℃ 10 min足干 85 ℃ 1 h
1.3.2 感官审评方法
参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》和GB/T 14487—2017《茶叶感官审评术语》中的绿茶审评方法和术语,由评茶师、高级评茶师、高级评茶员组成的7人审评小组分别对古丈毛尖茶样的外形、汤色、香气、滋味、叶底进行评分,感官品质总得分=外形评分×25%+香气评分×25%+滋味评分×30%+汤色评分×10%+叶底评分×10%。各审评因子得分及总分均取7人评分的平均值。
1.3.3 样品前处理
从-80 ℃冰箱中取出样品进行液氮研磨,涡旋混合均匀,每个样本称取约1 g于顶空瓶中,分别加入饱和氯化钠溶液10 mL,10 μL癸酸乙酯内标(10 mg/L)溶液,进一步采用HS-SPME对样本进行萃取,以供GC-MS分析。每个样品重复测定3次。
1.3.4 HS-SPME条件
在80 ℃恒温条件下,50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品顶空瓶,顶空萃取45 min,于250 ℃下解析5 min,然后进行GC-MS分离鉴定。采样前萃取头在Fiber Conditioning Station中250 ℃下老化5 min。
1.3.5 GC-MS条件
色谱条件：DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),载气为高纯氦气(纯度不小于99.999%),恒流流速1.2 mL/min,进样口温度250 ℃,不分流进样,溶剂延迟3.5 min。
质谱条件：电子轰击离子源(EI),离子源温度230 ℃,四级杆温度150 ℃,质谱接口温度280 ℃,电子能量70 eV,检测方式为扫描模式(SCAN),定性定量离子精准扫描。
1.3.6 ROAV计算
根据每种挥发性化合物的定量,搜索、查阅和比较当前报告文献中化合物的最低阈值。ROAV等于每种化合物的含量与其在茶中报告的最小值的比率。ROAV>1的化合物被认为对香气特性有重要贡献。
1.4 数据处理
采用Excel 2021和SPSS 26.0软件进行数据统计分析和最小显著差数法多重比较,Origin 2021软件进行绘图,SIMCA 14.1软件进行主成分分析(principal component analysis, PCA)、聚类分析(hierarchical cluster analysis, HCA)和偏最小二乘法分析(partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA)。
2 结果与分析
2.1 感官审评结果
茶叶的色、香、味是由茶叶中不同类型的内含物综合而成。滋味是溶入水中的呈味物质的综合体现,香气是挥发性物质对审评人员嗅觉的综合刺激反映。如表2所示,茶样感官审评总分T35为91.5分,T45为90.1分、T25(CK)为90.8分,T35>T25(CK)>T45。如图1所示,T35加工成的古丈毛尖的感官品质最佳,外形条索紧结、稍松、色翠绿,汤色嫩绿明亮,香气较高爽、有花香,滋味鲜较爽、甘甜,叶底嫩、较绿匀。T35在汤色、香气、滋味上的得分均高于T45和T25(CK),说明摊青35 ℃,2 h,与当前在古丈通用的加工工艺相比,大大缩短加工时间,提高了茶叶品质。
图1 感官审评结果雷达图
Fig.1 Radar chart of sensory evaluation results
表2 感官审评结果
Table 2 Results of sensory evaluation
茶样名称外形(25%)得分/分汤色(10%)得分/分香气(25%)得分/分滋味(30%)得分/分叶底(10%)得分/分总分/分T35条索紧结、稍松、色翠绿90.0±0.5a嫩绿、较明亮90.5±0.2a较高爽、有花香93.5±0.3a鲜较爽、甘甜92.0±0.4a嫩、较绿匀90.0±0.4a91.5±0.3aT45条索紧结、稍松、黄绿88.0±0.8b黄绿、较明亮88.5±0.6b清高、略带花香92.5±0.2b尚鲜醇、较甘甜90.5±0.3b嫩、较绿匀90.0±0.2b90.1±0.1aT25(CK)条索紧结、稍松、尚翠绿90.0±0.9a黄绿、较明亮88.0±0.4b栗香、持久 91.5±0.7c尚浓醇90.5±0.6b嫩、尚绿匀89.0±0.7b90.8±0.6b
注：不同字母表示不同处理组间存在显著差异(P<0.05)。
2.2 不同摊青温度古丈毛尖茶样GC-MS分析
目前,定量测试化合物的浓度的方法有多种。胡腾飞等[11]采用公式Ci=R×V×Cis/M(Ci为待测化合物的浓度;R为待测化合物峰面积与内标物峰面积的比值;M为加样量;V为内标物加入量;Cis为内标物加入浓度)对武夷岩茶中挥发性化合物进行定量分析;GUO等[12]采用公式Ci=R×Cis(R为待测化合物峰面积与内标物峰面积的比值,Cis为加入的内标物浓度)定量乌龙茶中挥发性化合物的浓度。这些定量方法的使用不能准确反映感官评价中发现的茶的香气特征,并且这些化合物在茶叶中没有完全释放。因此,在本研究中,参考陈国和等[13]的研究,在茶叶中挥发性化合物定量的基础上,进一步计算挥发性化合物在3 g茶、1∶50(g∶mL)的茶水比中实际的浓度。
采用HS-SPME-GC-MS对不同摊青工艺古丈毛尖茶样中挥发性成分进行检测,结果如附表1(https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041702)所示。不同摊青温度古丈毛尖共检测出130种挥发性成分,包括醇类27种、醛类14种、碳氢化合物47种、酮类8种、酯类16种以及其他化合物18种,其中T25(CK)鉴定出97种,T35鉴定出74种,T45鉴定出91种。不同摊青工艺所制备的古丈毛尖茶中挥发性化合物的种类和含量存在明显差异。如图2-A所示,挥发性成分含量由高到低依次为T25(CK)(456.67 μg/kg)、T35(377.36 μg/kg)和T45(364.12 μg/kg)。如图2-B所示,T25(CK)中挥发性化合物主要以醇类(59%)、酯类(8%)和碳氢化合物(8%)为主,占其总挥发性化合物的75%;T35和T45中挥发性化合物以醇类(47%、43%)、酮类(12%、10%)和碳氢化合物(9%、8%)为主,分别占其挥发性化合物的68%和61%。醇类化合物中香叶醇(6.50～50.38 μg/kg)、苯乙醇(24.01～36.93 μg/kg)、芳樟醇(27.11～74.29 μg/kg)含量相对其他化合物较高。此外,PCA和HCA分析结果表明(拟合参数为
和T45可明显区分为三大类,如图3所示,表明它们之间挥发性化合物种类和含量存在显著差异性。T25(CK)、T35和T45挥发性成分种类及含量的差异,与不同温度和时间条件下化合物的转化有着密不可分的联系,也是它们形成香气品质差异的重要因素之一。
A-挥发性化合物含量堆积图;B-挥发性化合物百分比柱状图
图2 不同摊青工艺古丈毛尖茶样挥发性化合物含量堆积图和百分比柱状图
Fig.2 Stacked plot and percentage bar chart of the volatile compound contents in the tea samples of Guzhang Maojian green tea under different withering processes
A-PCA图;B-层次聚类分析图
图3 不同摊青工艺古丈毛尖主成分分析PCA图和古丈毛尖的层次聚类分析图
Fig.3 PCA diagram and HCA diagram of Guzhang Maojian under different withering processes
2.3 不同摊青工艺古丈毛尖ROAV分析
茶叶中挥发性化合物的含量很小,占总干重的0.1%以下。目前,食品领域中已发现上万种挥发性化合物,但这些挥发性化合物中仅有一小部分能对其香气的形成做出显著贡献。这部分挥发性化合物被称为“关键芳香化合物”[14]。这些化合物通过独立、相加、协同或掩蔽效应被鼻腔中的嗅觉受体感知[15]。陈国和等[13]气味研究人员已经提出,ROAV>1的气味化合物通常被认为有助于所分析样品的整体香气的组成,ROAV>100的气味化合物被认为对所分析样品的整体香气的形成有显著贡献。然而ROAV与被测化合物在水中的阈值密切相关。目前关于化合物阈值的使用大小不一,例如,在计算芳樟醇氧化物I的ROAV时,NIE等[16]和MA等[17]分别选择了6 μg/L和2 250 μg/L的阈值,相差375倍。同样地,在计算二氢-β-紫罗兰酮的ROAV时,金友兰等[18]和WANG等[19]分别选择31 μg/L和0.001 μg/L的阈值,相差31 000倍。所以本研究参考陈国和等[13]人的方法,采用3 g茶样、茶水比1∶50(g∶mL)的方式计算每种气味化合物的浓度,并选取现有文献中不同香气成分的最小阈值,力求选出最多的关键香气成分。
为进一步探究不同摊青工艺古丈毛尖的差异性,按上述方法测定其挥发性化合物浓度与ROAV,结果如表3所示。通过查询和筛选文献中的阈值,共得到74种挥发性化合物的最小阈值。共有40种挥发性化合物的ROAV>1,其中分别在T25(CK)、T35和T45中鉴定出33、32、33种关键香气化合物。其中叶醇、苯甲醇、芳樟醇氧化物I、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、香叶醇、吲哚、正己醛、苯甲醛、正辛醛、壬醛、β-环柠檬醛、(E)-卡拉烯、β-紫罗酮这些化合物均存在于所有样本中,且它们的ROAV均大于100。此外,这些化合物中芳樟醇氧化物I、Ⅱ、Ⅲ、正辛醛等大部分化合物阈值极低,ROAV显著高于其他挥发性化合物,这些化合物对古丈毛尖香气形成具有重要的贡献作用。
绿茶香气类型丰富,张铭铭等[20]采用HS-SPME结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry, GC×GC-TOF-MS)技术明确了壬醛、β-紫罗兰酮等是栗香型绿茶的特征香气物质基础。黄海涛等[21]研究表明香叶醇是清香型绿茶的主要物质成分,(Z)-茉莉酮、吲哚是花香型绿茶的关键物质。在T35中ROAV较为突出的(Z)-茉莉酮(5 570.74)、吲哚(4 011.16)、(E)-卡拉烯(241.55)等具有清香、花香特征,与T25(CK)中ROAV突出的香叶醇(45 802.27)、香叶醛(12 839.43)、β-紫罗酮(601.96)、壬醛(10 853.93)等具有栗香特征的化合物明显不同,可见摊青温度变化促使香气化合物类型产生差异。在含量上,T35中吲哚的ROAV远超T25(CK)达12倍以上,且T25(CK)中香叶醇的ROAV超T35达3倍以上,同时在T45时,吲哚、(Z)-茉莉酮相对含量相比T35呈下降趋势。表明,摊青温度对古丈毛尖香气化合物的种类、含量均有显著影响,摊青温度35 ℃时有利于促进清香、花香类香气化合物的形成与积累,而传统室温摊青(25 ℃)则更利于栗香类香气化合物的保留与富集,摊青温度45 ℃时则在某些关键香气化合物含量上呈现出与摊青温度35 ℃时不同的变化趋势,可能是由于过高温度对香气化合物的转化或损失产生了不同程度的影响,进而导致香气特征的改变。尹鹏[22]研究表明,绿茶摊青会显著增加(Z)-茉莉酮、香叶醛等的含量,但其只对于摊青的时间做出了研究(20 ℃,4～6 h),本研究在此基础上适度增加摊青温度,且缩短了摊青时间,结果表明(Z)-茉莉酮、吲哚是古丈毛尖茶花香形成的物质基础,适度提高摊青温度有利于古丈毛尖花香的形成。
表3 74种挥发性化合物
Table 3 74 kinds of volatile compounds
编号保留时间/minCAS号保留指数香气成分香气描述阈值参考文献含量/(μg/kg)ROAVCKT35T45CKT35T4513.02471-41-0761正戊醇青草香3.9[10]2.82±1.394.89±2.44-<11.25-25.17928-96-1868叶醇清香、脂香0.07[23]7.41±1.7613.88±9.0214.84±4.48105.9198.23212.0535.649111-27-3860正己醇青草香2.5[23]1.55±0.751.91±0.57-<1<1-49.862111-70-6960正庚醇清香、果香5.5[23]0.36±0.03--<1--510.313391-86-49691-辛烯-3-醇清香、果香0.04[23]1.66±0.691.23±0.271.14±0.5141.5330.6728.58611.62872237-36-6992乙酸-4 -己烯-1-醇酯清香、果香100[24]--0.58±0.15--<1712.698104-76-79952-乙基己醇甜香、花香0.3[23]1.49±0.68-1.82±1.664.97-6.07813.261100-51-61036苯甲醇花香、苦杏仁味0.1[25]23.81±4.8826.14±7.8117.23±5.05238.13261.37172.31914.6795989-33-31164芳樟醇氧化物I甜香、花香、类似奶油的香气0.003 8[26]5.82±2.455.85±1.873.26±1.531 530.411 539.05858.831014.778111-87-51059正辛醇清香、类似柑橘的香气0.022[6]4.68±2.542.14±0.972.00±0.96212.697.0790.761116.1178-70-61 082芳樟醇甜香、花香,似铃兰香气0.000 22[25]74.29±46.4334.92±24.3327.11±9.93337 681.2158 749.17123 240.41216.86960-12-81 136苯乙醇甜香、花香、类似蜂蜜的香气0.75[23]36.93±9.8124.01±18.4327.60±7.6949.2432.0136.81320.1611197-01-911972-(4-甲基苯基)丙-2-醇类似柑橘的香气5 100[27]0.40±0.190.40±0.160.37±0.13<1<1<11420.34798-55-51 143α-松油醇花香0.3[26]13.47±7.1411.03±7.2213.24±3.8344.8936.7844.141522.234106-25-21 228橙花醇甜香、花香、类似柑橘的香气0.3[23]1.89±1.20.72±0.390.59±0.216.32.411.961623.491106-24-11 228香叶醇甜香、花香、类似蜂蜜的香气0.001 1[25]50.38±27.4614.60±11.746.50±3.0745 802.2713 268.645 913.071737.57677-53-21543柏木醇淡雅的雪松木香0.5[28]--0.74±0.22--1.481851.771150-86-72 045植物醇花香640[27]2.26±1.330.96±0.850.60±0.25<1<1<11915.45734995-77-21164芳樟醇氧化物Ⅱ甜香、花香、类似奶油的香气0.003 8[26]16.77±8.547.30±4.515.65±2.544 413.741 920.161 486.512019.66139028-58-51 255芳樟醇氧化物Ⅲ木香0.003 8[26]17.45±6.1420.27±14.0727.97±12.064 592.35 334.897 360.852129.06140716-66-31 564(E)-橙花叔醇花香、果香250[27]0.53±0.251.04±0.780.94±0.09<1<1<1醇类(21种)221.9296-17-36432-甲基丁醛甜而带有微弱的水果香3[24]0.32±0.2--<1--232.186110-62-3707正戊醛具有刺激的0.012[23]-1.16±0.750.68±0.44-96.7656.68243.59966-25-1806正己醛呈生的油脂和青草气及苹果香味0.005[25]2.95±0.284.49±1.884.72±1.41589.19898944254.8086728-26-38142-己烯醛清香、果香0.08[23]0.35±0.02--4.37--266.788111-71-7905正庚醛清香、类似杏仁香0.479[23]3.19±0.662.09±12.04±0.826.664.374.26
续表3
编号保留时间/minCAS号保留指数香气成分香气描述阈值参考文献含量/(μg/kg)ROAVCKT35T45CKT35T45279.359100-52-7982苯甲醛果香、类似杏仁香0.024[25]5.42±2.025.86±1.824.41±1.36225.96243.98183.842811.368124-13-01 005正辛醛花香、果香0.000 59[25]1.30±0.20.82±0.211.21±0.482 207.91 384.412 046.652916.309124-19-61 104壬醛花香、果香0.0011[25]11.94±4.096.12±3.219.48±4.410 853.935 561.068 622.083019.00618829-56-61 112(E)-2-壬醛清香、脂香0.08[23]0.45±0.1--5.65--3120.626116-26-71 1862,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛木香3[27]1.10±0.1--<1--3221.171112-31-21 204癸醛类似柑橘的香气0.1[29]2.15±0.490.74±0.252.01±1.0121.457.3920.143321.704432-25-7 1204β-环柠檬醛花香、果香0.003[23]1.59±0.920.75±0.530.54±0.28529.63250.04178.723424.185141-27-51 174香叶醛果香0.000 15[27]1.93±0.960.75±0.27-12 839.435 028.26-醛类(13种)356.343110-43-08532-庚酮木香、果香0.01[23]0.33±0.03--32.88--3610.665110-93-0938甲基庚烯酮果香、苹果香0.05[23]3.27±1.981.80±11.46±0.8265.536.0829.273716.9678-59-11 097异佛尔酮清香、果香11[6]-1.07±0.650.76±0.29-<1<13831.993796-70-11 420香叶基丙酮花香、果香0.06[6]1.35±0.56--22.55--3932.01488-10-81 338(Z)-茉莉酮清香、花香、类似柑橘的香气0.007[25]-39.00±13.9 33.08±6.71-5 570.744 726.374033.25979-77-61 457β-紫罗酮紫罗兰香味0.007[6]4.21±2.011.40±0.90.89±0.39601.96200.43127.31酮类(6种)413.972123-86-4785乙酸丁酯果香10[24]--0.93±0.5 --<14211.274123-66-0984己酸乙酯清香、类似菠萝的香气5[27]--0.79±0.37--<14320.506119-36-81 281水杨酸甲酯清香0.04[23]17.02±10.96.47±4.362.81±1.65425.39161.7570.334439.5451211-29-61 665茉莉酸甲酯清香、茉莉花香0.07[23]-1.07±0.740.43±0.11-15.256.154548.347112-39-01 878棕榈酸甲酯类似奶油的香气2[23]0.40±0.05-0.37±0.1<1-<14649.742628-97-71 978十六酸乙酯果香、脂香2 000[6]10.87±3.84.30±1.198.35±2.03<1<1<14752.524544-35-42 193亚油酸乙酯脂香450[27]0.48±0.230.88±0.380.70±0.28<1<1<14852.6261191-41-92 201亚麻酸乙酯脂香、木香450[6]1.38±0.352.57±0.832.33±0.86<1<1<1491.671141-78-6586乙酸乙酯清香、果香0.2 496[23]-0.80±0.550.38±0.12-3.211.53酯类(9种)502.55764-19-7576冰醋酸醋味68[30]-1.28±0.561.14±0.17-<1<1513.934617-92-57761-乙基吡咯焦香10 000[27]0.41±0.25-0.57±0.17<1-<15224.694112-05-01 272正壬酸清香、具有一定刺激的3 000[31]2.04±1.11--<1--5325.296120-72-91 174吲哚呈橙子和茉莉似花香0.011[25]3.66±1.1644.12±25.7837.81±14.35332.644 011.163 437.335428.238459-80-31 342香叶酸酸味40[32]1.35±0.86--<1--5531.37791-64-51 374香豆素木香0.025[23]--1.40±0.17--56.095634.236128-37-01 668抗氧剂BHT-1 000[33]1.44±0.33-1.61±0.4<1-<15734.43196-76-41 5552,4-二叔丁基酚-0.5[24]1.84±0.134.77±0.484.79±1.853.679.539.585846.23658-08-21 795咖啡因-177 000[24]18.18±5.0910.82±4.3735.47±22.4<1<1<1其他化合物(9种)593.005108-88-3甲苯甜香527[27]4.04±0.857.32±4.25-<1<1-605.418108-38-3794间二甲苯甜香68.8[34]0.68±0.061.18±0.41-<1<1-616.33106-42-3907对二甲苯清香1 000[27]0.61±0.051.22±0.610.52±0.11<1<1<16210.776123-35-3907月桂烯花香、果香15[27]5.03±2.58--<1--6311.17124-18-5958正癸烷-870[35]0.24±0.02-0.27±0.15<1-<16412.274527-84-41 015邻-异丙基苯-11.4[27]0.49±0.23-0.46±0.11<1-<16512.4441461-27-41 042(R)-异香芹萜烯果香45[12]2.15±1.031.61±0.71.40±0.6<1<1<16619.62991-20-31 018萘焦香0.44[29]1.34±0.12--3.06--6720.896112-40-31 231正十二烷-10 000[27]--0.94±0.1--<16827.50117699-14-81 214(-)-α-荜澄茄油烯青草香14[36]3.63±1.42.90±1.492.95±1.38<1<1<16928.5266418-41-31 3443-甲基十三烷-42[37]--0.88±0.4--<17028.5833856-25-51 349(-)-α-蒎烯木香、类似蜂蜜的香气6[36]--0.63±0.1--<17134.66873209-42-41 221(E)-卡拉烯具有松木般的香气0.02[38]4.04±0.874.83±2.044.73±2.06201.94241.55236.347234.698483-76-11 537Δ-杜松烯青草香1.5[6]4.47±1.263.94±2.274.18±1.842.982.622.797337.753544-76-31 469正十六烷-13 000 000[36]0.70±0.05-0.92±0.33<1-<17441.427629-78-71 612正十七烷-10 000 000[27]0.32±0.09--<1--碳氢化合物(16种)
注：“-”代表该物质未检测到。
2.4 不同摊青温度古丈毛尖关键差异化合物的挖掘
PLS-DA是一种有监督的多变量分析方法,用于筛选对样本分类有显著贡献的变量。为了进一步探讨不同摊青工艺古丈毛尖的差异,基于筛选出ROAV>1的关键香气化合物的含量,构建了PLS-DA模型。结果显示,用于数据解释的累积方差
和Q2分别为0.717和0.724。在评分图中观察到不同样品组之间的明显分离,T25(CK)、T35和T45被明显区分为三类,与PCA和HCA分析的结果一致(图4-A)。置换检验(n=200)显示R2的截距为0.272,Q2的截距为-0.276,Q2截距<0表明PLS-DA模型中没有过拟合(图4-B)。
变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值进一步被用于来自不同摊青工艺古丈毛尖关键差异化合物的探索,其中VIP>1(图4-C),表明能够明显区分茶样,其中VIP值越大,化合物对不同摊青工艺古丈毛尖样品的区分贡献更大。VIP>1的化合物共有11个,包括香豆素(VIP=1.75)、正戊醇(VIP=1.70)、柏木醇(VIP=1.69)、2-乙基己醇(VIP=1.33)、癸醛(VIP=1.33)、苯甲醇(VIP=1.21)、芳樟醇氧化物I(VIP=1.15)、茉莉酸甲酯(VIP=1.13)、正辛醛(VIP=1.07)、香叶醛(VIP=1.05)、乙酸乙酯(VIP=1.05)。这些化合物的种类和含量的差异造成不同摊青工艺香气品质的差异性。如表2所示,这些VIP>1的关键性香气组分主要表现为花香、果香、清香等。
A-分布图;B-判别分析;C-VIP值
图4 不同摊青工艺古丈毛尖的PLS-DA分析
Fig.4 PLS-DA analysis of Guzhang Maojian tea with different spreading processes
3 结论
本研究在摊青工艺上进行创新,通过适度提高摊青温度,不仅提升了古丈毛尖绿茶的品质,还缩短了雨水叶的摊青时间。研究结果表明,在以雨水叶为原料加工古丈毛尖绿茶的过程中,摊青温度对干茶品质的形成有重要影响。感官审评结果显示,T35相对于T25(CK)和T45在香气和滋味上有了很大的提高,其中滋味品质的鲜甜度以及香气品质中的花香特征相应提升。采用HS-SPME-GC-MS共鉴定出130种挥发性化合物。基于ROAV>1,分别在T25(CK)、T35和T45中鉴定出33、32、33种关键香气化合物,其中(Z)-茉莉酮、吲哚是古丈毛尖茶香气花香属性形成的物质基础,适度增加摊青温度有利于古丈毛尖花香属性的形成,这与感官审评结果一致。此外,VIP>1的化合物共有11个,包括香豆素、正戊醇、柏木醇、2-乙基己醇、癸醛、苯甲醇、芳樟醇氧化物I、茉莉酸甲酯、正辛醛、香叶醛、乙酸乙酯,这些化合物的差异明显区分了茶样,造成了在不同摊青工艺下古丈毛尖绿茶香气品质的差异。
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