石渝凤，邸太妹，杨绍兰，吴连英，陈永强，夏 涛，张新富,*
红茶是全球消费区域最广、生产量最多的茶类[1-2]，也是目前世界上消费量最大的一种茶类，占全球茶叶销量的80%左右[3-4]。我国红茶在国际上的竞争力连年下降，其主要原因是我国的红碎茶在香气品质方面始终不及印度、斯里兰卡等国的红碎茶[5]。与其他茶类相比，乌龙茶具有独特的花果香[6]。花香型红茶是在传统工夫红茶制作工艺基础上，增加了乌龙茶的摇青工艺，使成茶兼具工夫红茶甜醇滋味和乌龙茶浓郁花香的品质特点。尤其针对夏暑季节的粗老茶鲜叶，制作工夫红茶时增加摇青工艺，对改善产品品质特点具有重要作用。
茶叶中的香气物质是由众多含量微少、性质不同、相差较大的挥发性物质组成[7]。目前，茶青中检测出的挥发性成分近100 种，而茶叶中近700 种[8]，其中绿茶中有260余种，红茶则有400多种[9]。香气是茶叶风味和品质的主要影响因子。随着酶学[10-12]、遗传学[13-14]、分子化学[15]及分子生物学[16]等相关学科[17-18]的发展和分析检测技术的不断改进，香气成分及其影响因素的相关研究，逐渐取得了较大进展[10-18]。影响茶叶香气的因素较多，如茶树品种、自然环境、栽培条件、加工工艺、贮藏方式等[19-22]。研究表明，加工过程是茶叶香气物质形成的关键因子[23-24]。随着生产工艺的改进，红茶的香气品质也发生了相应的变化。
目前，国内外有关研究主要着重于茶叶香气主要成分的测定，由于茶叶中的香气物质含量低微、组分复杂、不稳定等原因，使得对于香气物质的配比及阙值方面的研究有一定难度[25]。在茶叶香气成分研究中，香气提取技术直接影响茶叶香气的分析结果[26]。真空干燥具有干燥温度低、干燥时间短的特点，真空干燥能减少物料与空气的接触机会，避免样品污染或氧化变质，从而保持较好“色”、“香”、“味”[27]。研究表明，固相微萃取法相比水蒸气蒸馏并同时萃取法、顶空气体捕集分析萃取法、超临界CO2萃取法和减压蒸馏萃取法能更好地富集茶叶原有的香气品质[28-32]。
本实验采用黄山群体种一芽二、三叶的茶鲜叶为材料，经过一系列改进的工夫红茶加工工序：萎凋、摇青、揉捻、发酵、干燥，制得花香型红茶[24,33]，通过传统加工工艺制得普通工夫红茶。通过顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HSSPME）法[34]和气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用[35]分析其香气成分及组成比例[36]，并探讨茶鲜叶、萎凋叶、摇青叶，揉捻叶，发酵叶，成品茶中香气成分变化规律，为花香型工夫红茶加工过程提升香气品质提供理论指导和技术基础。
1 材料与方法
1.1 材料
茶园一芽二、三叶秋季鲜叶，黄山群体种，采自青岛农业大学茶学教学科研基地。
1.2 仪器与设备
6CWL-90型调速浪青机 福建省安溪佳友机械有限公司；6CR-30型揉捻机、6CH94型烘干机、6CTH-3.0型提香机 浙江上洋机械有限公司；DP13C11型榨汁机广州佛山顺德美的有限公司；DF-101S型恒温磁力搅拌器郑州英峪予华仪器有限公司；手动SPME进样器 美国Supelco公司；50 μm二乙基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane/divinylbenzene，PDMS/DVB）萃取头 上海安谱科学仪器有限公司；7890A-5975C GC-MS联用仪 美国Agilent公司；AR1140型分析天平奥豪斯国际贸易有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工夫红茶加工工艺
采摘鲜叶50 kg左右，经室内萎凋、揉捻、发酵、干燥、提香制得工夫红茶。
1.3.2 花香型红茶加工工艺
采摘鲜叶50 kg左右，依次经过萎凋、摇青、揉捻、发酵、干燥、提香制得花香型红茶。制作过程中取部分鲜叶、萎凋叶、摇青叶、揉捻叶、发酵叶真空冷冻干燥处理保存。
1.3.3 茶叶挥发性物质提取与分析
1.3.3.1 HS-SPME提取[37]
将真空冷冻干燥的普通工夫红茶、鲜叶、萎凋叶、摇青叶、揉捻叶、发酵叶、成品花香型红茶茶叶制成茶粉，精确称取各6.00 g，放入100 mL萃取瓶中，加入60 mL 100 ℃蒸馏水浸提，放入磁力搅拌器于60 ℃水浴锅中静置5 min，香气达到平衡后，插入50 μm PDMS/DVB萃取头进行萃取，顶空吸附1 h后，将萃取头插入GC-MS仪器中，解吸5 min并收集数据，每个样品重复3 次。
1.3.3.2 GC-MS分析[37]
GC条件：HP-INNOWAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度250℃；载气为高纯氮气（纯度＞99.999%），流速1 mL/min，不分流进样；升温程序：50 ℃保持5 min，以3 ℃/min升至180 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升至250 ℃，保持3 min，再以10 ℃/min升至280 ℃，保持3 min。
MS条件：电子电离源；碰撞能量70 eV；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；传输线温度290 ℃；质量扫描范围m/z 50～550。
进样方式：直接将SPME手持器插入GC仪进样口，推出纤维头，于250 ℃解吸附5 min。
2 结果与分析
2.1 花香型红茶加工过程中茶样感官审评分析
将7 份茶样置于审评盘中，把盘后干评外形。称取茶样各3 g于审评杯中，150 mL沸水冲泡5 min，开汤后依次审评其汤色、香气、滋味、叶底[8]，审评结果见表1。
表1 花香型红茶加工过程茶样感官审评结果Table 1 Sensory evaluation of tea samples in the processing of flowery black tea
由表1可知，茶鲜叶、萎凋叶青草气明显；摇青叶散发了一部分青草气，略带花香；揉捻发酵使茶叶青草气大量散失，干燥后的成品红茶相比于普通工夫红茶花香明显。
2.2 花香型红茶加工过程中茶样GC-MS结果分析
图1 花香型红茶（A）与普通工夫红茶（B）挥发性物质GC-MS比对Fig. 1 Comparative GC-MS analysis of volatile components between flowery black tea (A) and Congou black tea (B)
每个茶样重复3 次得到GC-MS图谱，经NIST11.L标准谱库检索，通过质谱材料比对，查阅相关资及文献，分析基峰、相对丰度、质荷比等，确定了各峰组分，以各组分峰面积占总峰面积的百分比来表示各种香气成分的相对含量。
如图1所示，相比普通工夫红茶，花香型红茶中有十几种与花果香相关的挥发性物质相对含量更高，本实验中鲜叶、萎凋叶、摇青叶、揉捻叶、发酵叶、成品花香型红茶这6 支茶样共确定了232 种香气成分，其香气成分的定性及定量结果如表2所示。
表2 花香型红茶加工过程中茶样主要挥发性物质、香型及相对含量Table 2 Relative contents of main volatile compounds of flowery black tea during processing
续表2
续表2
续表2
续表2
2.3 香气成分分析
将花香型红茶加工过程中不同阶段的茶样香气成分分类，并求出不同组分的相对含量，如图2所示。整个花香型红茶制作过程中醇类、醛类、酮类、酯类和烯烃类化合物的相对含量一直较高。其中，醛类和烯烃类化合物相对含量在茶叶加工的过程中逐渐增加；醇类、酯类相对含量在加工过程中起伏不定，相较于茶鲜叶，成品茶相对含量降低。而酮类、碳氢化合物和酸类以及其他相对含量较少的物质不断变化，相较于茶鲜叶，成品茶相对含量增加。由此可见，茶叶加工过程中香气成分在不断变化，鲜叶中醇类、酯类物质相对含量较高，而成品中则富含醇类、醛类、烯烃类及酯类等物质。
图2 花香型红茶加工过程中香气组分相对含量的变化Fig. 2 Change in the contents of aroma components during the processing of flowery black tea
单因素方差分析，用于2 个及2 个以上样本均数差别的显着性检验。通过对各芳香型气体成分相对含量进行F值检验，得到表征香气成分变化显着性的F值。F值越大，说明加工过程对茶叶香气的影响越显着，即其对应的香气成分在加工过程中变化越明显。结合表2，得到变化显着的香气成分相对含量最高时所在的茶样阶段，见表3。
表3 香气成分的F值及其相对含量最高所在茶样Table 3 Significant change in aroma components and tea samples with the highest contents
续表3
续表3
单因素方差分析结果结合花香型红茶加工过程茶样感官审评结果，并结合表2、3可知：茶鲜叶中带有浓青带甜的木青气息，似玫瑰木的芳樟醇相对含量较高，达到了14.332 5%，是影响茶鲜叶香气的主要成分。萎凋叶中香气浓烈留香较长的香芹酚相对含量为0.120 7%。有冬青叶香味的水杨酸甲酯及具有玫瑰香气的苯乙醇等是造成萎凋叶中草香带清香的影响因素。摇青叶中具有梨似的酸甜味道的乙酸己酯占0.250 1%，具有新鲜叶子的育香及苹果香韵的（E）-乙酸-2-己烯-1-醇酯及微有特殊气味的壬酸等的相对含量在摇青叶中较高，成为摇青叶香气特征的主要影响物质。具有柑橘和柠檬似香气的松油烯、具有新鲜玫瑰香气的甲酸香叶酯等在揉捻叶中相对含量变化明显。具有茉莉花型的乙酸苄酯、香气浓甜的丁位辛内酯、新鲜的绿叶香味的青叶醛及具有温和、甜的玫瑰花气息初香叶醇等均使发酵叶花香明显。有类似苯甲醛的特殊气味的糠醛、有浓郁的玉簪花香气的苯乙醛、具有新鲜的油脂香，稀薄时则有果味香的癸醛、呈强烈的弥散性水果青香香气，有梨似味道的（Z）-己酸-3-己烯酯等其在成品红茶中的变化明显且相对含量增加，成为成品红茶中花香、甜香的特征香气成分。
3 讨论与结论
3.1 花香型红茶特征性香气成分及其在加工过程中的变化情况
通过对比花香型红茶与普通工夫红茶的香气成分相对含量可知：苯甲醛、香叶醇、水杨酸甲酯、α-毕橙茄醇、香叶基丙酮、反,反-2,4-壬二烯醛、反-2,4-癸二烯醛、顺-3-己烯醇苯甲酸酯、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、（Z）-己酸-3-己烯酯、橙花叔醇、反-2-己烯基己酸，共12 种物质在花香型红茶中相对含量相差较大，这也与潘一斌等[24]的研究结果相似。
花香型红茶特征性香气成分的变化如下：苯甲醛，萎凋时相对含量增加，摇青揉捻时减少，但到了发酵阶段又开始逐渐增加；香叶醇，相对含量呈M型分布，发酵时相对含量最高，干燥以后最低；水杨酸甲酯相对含量在萎凋阶段减少，摇青时增加，而后逐渐降低；α-毕橙茄醇相对含量呈M型分布，揉捻时相对含量最低；香叶基丙酮相对含量呈W型分布，摇青叶中相对含量最高；反,反-2,4-壬二烯醛相对含量在摇青以后开始出现，干燥以后大量生成；反-2,4-癸二烯醛相对含量在干燥时大量生成；顺-3-己烯醇苯甲酸酯呈N字型分布，在摇青阶段及干燥阶段相对含量增加；3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇，在干燥阶段检测出；（Z）-己酸-3-己烯酯，加工过程中相对含量曲折变化，干燥时相对含量到达最高；反-橙花叔醇，萎凋时相对含量最高，摇青以后降低，揉捻发酵阶段逐渐增加，干燥后有所降低；反-2-己烯基己酸，相对含量呈N字型分布，在摇青叶和成品茶阶段较高。
3.2 花香型红茶香气成分加工过程中的代谢分析
茶鲜叶中香气物质种类不多，但是经花香型红茶加工过程后，香气物质相对含量及种类发生了巨大的变化。
在萎凋过程中，茶鲜叶中的水杨酸甲酯、2-甲基丁酸叶醇酯、香叶基丙酮等物质相对含量大量减少，而香叶醇、反-橙花叔醇、苯乙醇、反-α-反-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化-2-呋喃甲醇等物质相对含量增加。
摇青过程中，苯甲醛、反-α-反-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化-2-呋喃甲醇、顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、苯乙醇、芳樟醇、顺-3-壬烯醇、棕榈酸甲酯等物质相对含量大量减少，反-2,4-庚二烯醛、水杨酸甲酯、柠檬醛、（Z）-己酸-3-己烯酯、己酸己酯、反-2-己烯基己酸等物质相对含量明显增多。
经过揉捻以后，香气成分的变化并不明显，只有少数物质相对含量有所下降，如（Z）-丁酸-3-己烯酯、反-2-己烯酸丁酯等，而青叶醛、3-己烯-1-醇、顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、（Z）-己酸-3-己烯酯等相对含量有所上升。
在发酵过程中，反-2,4-庚二烯醛、（Z）-丁酸-3-己烯酯、水杨酸甲酯、反,反-2,4-壬二烯醛、（Z）-己酸-3-己烯酯、反-2-己烯基己酸等物质相对含量减少，苯甲醛、苯乙醛、顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、壬醛、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、橙花醇、2-甲基丁酸叶醇酯等成分相对含量大量增加。
经过最后的干燥提香过程，成品茶相比于发酵叶中，许多成分的相对含量都发生了变化，其中，顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、芳樟醇、苯乙醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、橙花醇、茉莉酮、反-橙花叔醇、棕榈酸甲酯等相对含量大量减少，己醛、正辛醛、反-2,4-庚二烯醛、反-2-辛烯醛、癸醛、2,3-二甲基-1-戊烯、反-2,4-癸二烯醛、（Z）-己酸-3-己烯酯、反-2-己烯基己酸、咖啡因等物质相对含量大量增加。
总的来说，融入乌龙茶做青工艺的花香型红茶与传统工夫红茶香气成分和相对含量不同，花香型红茶加工工艺中的乌龙茶做青工艺是花香型工夫红茶香气有别于传统工夫红茶香气的主要原因。而花香型工夫红茶加工过程中香气成分和相对含量的变化使不同加工阶段具有不同的香气特征。但是如何根据茶树品种、环境条件等因素的不同在加工工艺上采取相应措施，稳定和提高花香型工夫红茶的品质还有待于进一步深入研究。
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