王　亚1，袁旺生2，姚　婷1,2，甘卓亭3*，方国强4，黄益胜4

(1.黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山 245041;2.黄山学院分析与测试中心，安徽黄山 245041;

3.黄山学院旅游学院，安徽黄山 245041;4.黄山市新安源冬茶研究院有限公司，安徽休宁 245400)

摘　要：本文利用顶空-固相微萃取(HAS-SPME)分离提取，结合气相色谱质谱联用技术(GC/MS)检测，鉴定祁门红茶的挥发性香气成分。结果显示在红茶样品中分离、鉴定出24种挥发性物质，包括醇类7种(39.972%)、醛类5种(31.424%)、酮类2种(0.564%)、酯类2种(8.553%)和其他种类8种(19.505%)，其中异戊醛、2-甲基丁醛、橙花醇、芳樟醇、乙基(2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-基)丙-2-基)碳酸乙酯和甲氧基苯肟等6种化合物含量较高。24种挥发性成分中大部分化合物具有特定香味，祁红高香是多种香气成分综合作用的结果。

关键词：祁门红茶;顶空吸附;固相微萃取;气质联用;香气

茶叶香气成分的鉴定涉及香气物质的提取和检测2个方面。前者主要有同时蒸馏萃取法(Simultaneous-Distextraction，SDE)、顶空吸附法(Headspace Adsorption，HAS)、固相微萃取法(Solid-Phase Microextraction，SPME)和TenaxTA吸附管法等;后者主要通过气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)、二维气相色谱/飞行时间质谱联用技术以及电子鼻技术等进行检测。相对而言，SDE长时间高温蒸煮易使茶叶香气发生转化[1]。HAS虽效率不高，但可直接吸取样品上方气体，降低在提取过程中香气物质的转换[2]。 SPME法是一种无溶剂样品前处理技术，集采样、萃取、浓缩和进样于一体，具有方便、安全、节省试剂等优点，被广泛采用[3];香气组成的测定则多采用气相色谱-质谱联用法。目前，采用顶空吸附结合固相微萃取提取香气组成研究不多，因此有必要对此方法进行研究。

红茶是国际茶叶贸易中最主要的茶类之一[4]，其品质和等级对香气尤为敏感。祁门红茶以祁门槠叶种及其无性系良种的鲜叶为原料，按传统工艺及特有工艺加工而成，具有特殊的香气，谓之“祁门香”[5]。前期研究表明茶叶香气的物质组成极其复杂[6]，现已明确报道的挥发性物质高达700余种，涵盖烷烃类、醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、酚类、杂氧化合物、含硫化合物和含氮化合物等多种化合物[7]，其中大部分挥发性成分具有独特香味。由于茶叶中香气化合物含量少、易挥发等特性，在分离过程中易发生氧化、聚合、光化学变化等[1]，导致茶叶的香气物质组成具有不确定和复杂性。为了多角度认识和研究祁门红茶的香气特征，本研究采用顶空吸附与固相微萃取相结合并利用气质联用技术(HAS-SPME-GC/MS)测定祁门红茶香气的物质组成和含量占比，也为红茶香气物质的测定方法研究提供参考。

1　材料与方法

1.1　材料与试剂

样品为祁红一级品;NaOH、HCl、H2SO4、H3BO3、C6H6O、C14H10O、K2SO4、CuSO4·5H2O、C6H12O6和石油醚等均为分析纯。

1.2　仪器与设备

1810D型超纯水净化系统;Lambda750s型紫外可见近红外分光光度计;UDK149型凯氏定氮仪;Agilent 7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪;CAR/DVB/PDMS型萃取头及萃取手柄。

1.3　实验方法

1.3.1　香气物质提取方法

(1)SPME。称量5.0 g红茶样品置于100 mL的SPME专用样品瓶中，加入50 mL100 ℃的纯水，加盖密封后将萃取头放入瓶中，并置于70 ℃水浴锅中，水浴60 min取出，插入安捷伦气相色谱进样口，调节解析时间对茶汤进行萃取，固定茶叶样品，茶汤比(1∶10)，解析时间5 min。

(2)HAS。平衡温度90 ℃，定量环温度100 ℃，传输线温度110 ℃，样品瓶平衡时间30 min，压力平衡时间0.1 min，进样时间0.5 min，进样体积1 mL。

1.3.2　GC/MS测定方法

色谱条件：DB-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm);进样口温度270 ℃;初始柱温60 ℃，2 min，3 ℃/min至93 ℃，4 ℃/min至200 ℃，2 min，1 ℃/min至204 ℃，2 min;8 ℃/min至270 ℃，4 min;氦气，纯度≥99.999%;流速1 mL/min，分流比3∶1。

质谱条件：电子电离源;能量70 eV;离子源温度230 ℃;扫描范围40～600 u;溶剂延迟3 min;NIST11谱库。

1.3.3　数据处理

(1)定性分析。利用NIST11谱库和保留时间、保留指数对所得到的质谱图进行检索定性，并参考文献[8]进行组分比较鉴定。

(2)定量分析。用面积归一化法对各峰面积积分，计算各香气成分峰面积与总峰面积之比，得到各组分的相对含量。

2　结果与分析

共鉴定挥发性化合物24种，见表1。化合物中属醇类7种、醛类5种、酮类2种、酯类2种和其他种类8种，相对含量分别为39.972%、31.424%、0.564%、8.553%和19.505%。部分已鉴定挥发性组分如异戊醛(1)、2-甲基丁醛(2)、苯甲醛(7)、苯乙醛(9)、芳樟醇(12)、苯乙醇(14)、水杨酸甲酯(15)、橙花醇(16)和β-紫罗兰酮(20)等化合物在其他实验中也有检出[9]。

2.1　醇类

醇类是祁红挥发性成分的主要类型，其中青叶醇、(E)-2-己烯-1-醇、氧化芳樟醇、乙基(2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-基)丙-2-基)碳酸乙酯、芳樟醇、苯乙醇和橙花醇等化合物均有香味，是祁红香的物质基础。其中橙花醇和香叶醇均有近似新鲜玫瑰的香甜气，但橙花醇微带柠檬香，香味胜过香叶醇;芳樟醇有类似佛手(香柠檬)香味。样品中橙花醇和芳樟醇的含量较高，分别占11.579%和10.445%。相对于雷攀登等[10]、宁井铭等[11]研究结果，本次测定中香叶醇未检出，这可能与样品保存一段时间后再测定，而香叶醇易于氧化

有关。

2.2　醛类

醛类总含量仅次于醇类，主要包括苯甲醛、壬醛、异戊醛、2-甲基丁和苯乙醛。在微量的情况下，醛类和较低级脂肪族化合物会产生一种特殊香气，使人感到快乐。异戊醛和2-甲基丁醛在醛类中占比较高，分别为16.630%和11.660%，是样品中主要的醛类挥发性物质。其中异戊醛有似苹果香气，当浓度低于0.01%时呈桃子香味，茶叶在热泡过程中香味可释放;2-甲基丁醛具有强烈的窒息性气味，但在低浓度下有可可和咖啡的香气，还微带水果味的甜香;异戊醛也呈现为水果香气。

2.3　酯类和酮类

样品中酯类和酮类种类和含量均偏少，其中酯类中水杨酸甲酯具有药香、薄荷香、冬青油香，邻苯二甲酸异丁酯2-甲基戊-3-酯具有青草香;酮类中大马酮具有玫瑰香、果香、炸土豆香气，β-紫罗酮具有紫罗兰花香、木香、果香。

2.4　其他

其他类化合物(包含杂氧类、含氮类与碳氢类等)有8种，总含量19.505%，其中挥发性成分如乙酸具有醋香，2-正戊基呋喃具有果香、青香，2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉具有木香。

3　结论

本研究利用顶空吸附和固相微萃取法提取香气物质，结合气质联用技术测定祁门红茶的香气成分，共鉴定出挥发性香气成分24种，包括醇类7种、醛类5种、酮类2种、酯类2种和其他种类8种，其中异戊醛、2-甲基丁醛、橙花醇和芳樟醇等4种化合物的含量占比均超过10%，其次为乙基(2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-基)丙-2-基)碳酸乙酯和甲氧基苯肟，含量占比均接近9%。24种挥发性成分中大部分化合物具有特定香味，祁红高香是多种香气成分综合作用的结果。受测定方法、样品来源、等级和存储时间等多种因素的影响，从红茶样品中分离鉴定的香气成分及其含量占比具有较大差异。

参考文献

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[4]宋楚君,范方媛,龚淑英,等.不同产地红茶的滋味特征及主要贡献物质[J].中国农业科学,2020,53(2):383-394.

[5]安徽省质量技术监督局.祁门红茶:DB34/T 1086—2009[S/OL].(2009-12-10)[2021-10-11].https://bbs.biaozhuns.com/forum.php?mod=viewthread&tid=53789&highlight=DB34%2BT%2B1086-2009.

[6]施莉婷,江和源,张建勇,等.茶叶香气成分及其检测技术研究进展[J].食品工业科技,2018,39(12):347-351.

[7]沈力飞,刘更生,张聪,等.茶叶香气的形成及检测研究进展[J].农产品加工(学刊),2014(21):58-61.

[8]宛晓春.茶叶生物化学[M].北京:中国农业出版社,2003.

[9]王红玲.祁门红茶特征香气成分研究[D].上海:上海应用技术大学,2017.

[10]雷攀登,黄建琴,丁勇,等.不同区域祁门红茶品质特点分析[J].食品科学,2015,36(10):144-149.

[11]宁井铭,方骏婷,朱小元,等.基于代谢谱分析的祁门红茶加工过程中儿茶素及芳香类物质变化[J].食品工业科技,2016,37(9):127-133.