紫娟（熟茶）人工发酵过程中挥发性香气组分特征分析

茶叶的香气物质来源大致分为3 类。一类来自于茶叶品种本身，在茶鲜叶生长过程中形成，如紫娟品种的独特香气；另一类香气是茶叶在制造过程中一系列化学变化产生的效应产物，这些物质使茶叶的香气更加丰富。

紫娟是云南大叶群体种中的一种高花青素茶树品种，具有良好的抗氧化活性和抗炎活性。目前，关于紫娟茶香气的研究主要集中在成茶香气成分分析，对紫娟（熟茶）香气物质在加工过程中的动态变化方面尚待探明。云南农业大学食品科学技术学院的苏丹和云南农业大学龙润普洱茶学院的黄刚骅、周红杰*等人采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）技术对紫娟（熟茶）7 个人工发酵阶段样进行挥发性成分分析，探明紫娟（熟茶）不同发酵阶段挥发性香气组分及香气特征的动态变化，旨在为进一步探明紫娟（熟茶）发酵风味香与微生物之间的代谢关系提供理论依据，同时为紫娟（熟茶）微生物定向发酵、精准提升发酵茶产品质量、提高发酵过程生物安全保障及发酵茶叶风味多元化开发提供基础数据和理论参考。

1、紫娟（熟茶）发酵阶段挥发性成分的定性及含量分析

结果可知，紫娟（熟茶）发酵过程中，共计定性鉴定出92 种已知挥发性成分，根据主要官能团的差异，可分为7 类（图1）：醇类、酮类、醛类、碳氢化合物、酸类、酚醚类和含氧杂环化合物。其中，碳氢化合物的种类最多（54 种），以烃、烯、烷、萘及其衍生物为主，酮类（11 种）、酚醚类（7 种）、醇类（7 种）、醛类（7 种）和含氧杂环化合物（5 种）的种类次之，最少的是酸类（1 种）。紫娟晒青茶挥发性成分相对含量为94.90%，共7 类56 种：醇类5 种，酮类5 种，醛类5 种，碳氢化合物37 种，酸类1 种，酚醚类2 种，含氧杂环化合物1 种。7、14、21、28、35 d和42 d，分别检测出7 类64 种（97.86%）、7 类55 种（90.60%）、7 类46 种（93.06%）、7 类52 种（95.64%）、7 类60 种（94.66%）、7 类51 种（92.83%）。

2、紫娟（熟茶）发酵过程中挥发性成分变化

不同发酵阶段挥发性成分变化

茶鲜叶中挥发性物质的种类相对较少，但制茶过程产物对茶香形成具有重要作用。通过自然渥堆发酵，微生物与湿热条件使紫娟晒青的挥发性香气组分发生复杂的变化，形成紫娟（熟茶）独特的风味特征。

醛类：(E,E)-2,4-壬二烯醛、β-环柠檬醛、β-环柠檬醛混合物、异环柠檬醛、藏花醛几乎存在于整个发酵过程，发酵结束(E,E)-2,4-壬二烯醛（4.60%）、β-环柠檬醛混合物（0.30%）、藏花醛（0.46%）的相对含量均低于紫娟晒青。苯甲醛、壬醛、异环柠檬醛存在发酵中间过程，可能是形成其他香气组分的中间体。

碳氢化合物：发酵过程中，碳氢化合物具有种类多、含量微的特点，随着发酵时间的延长，碳氢化合物的种类逐渐减少、单个物质相对含量逐渐增加，其中，D-柠檬烯、γ-松油烯、β-石竹烯、(－)-氧化石竹烯、甜没药烯、长叶烯、δ-杜松烯、2,2,6,9-四甲基三环[8.1.0.01.6]十一烷-8-烯、2-环己基辛烷、十二烷、2-甲基十二烷、2,6,11-三甲基十二烷、5-丙基十三烷、环十四烷、3-甲基十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、2-甲基十八烷、二十烷、姥鲛烷、萘、1-甲基萘、2,6-二甲基萘、1,1,6-三甲基-1,2-二氢萘及1,2,3,4-四氢-1,1,6-三甲基萘在发酵过程中含量丰富。

含氧杂环化合物：反式芳樟醇氧化物（呋喃），14 d相对含量达到最高5.70%，42 d相对含量降至0.25%；随着发酵的进行，氧化芳樟醇、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯和2-异丙基-1-甲氧基-4-甲基苯逐渐出现，其化合物的生成可能与发酵的堆温及微生物的代谢活动有关。甲氧基苯呈现陈味与甜味，对花香及愉悦香气具有掩蔽作用，可作为紫娟（熟茶）发酵过程中的潜在气味标记物。

醇类：紫娟晒青检测出芳樟醇（5.40%）、脱氢芳樟醇（3.51%）、法呢醇（0.17%）、柏木脑（1.10%）、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇（0.79%），发酵结束检测出芳樟醇（9.69%）、α-松油醇（0.71%）、法呢醇（0.37%）、柏木脑（0.93%），但从紫娟晒青（5.40%）至7 d （33.44%）、14 d（24.88%）至21 d（9.92%）时芳樟醇的相对含量达到整个发酵最大变化阶段。

酚醚类、酮类及酸类：β-萘甲醚、4-乙基苯甲醚、对苯二甲醚、2,4-二氨基苯甲醚、邻硝基苯十二烷醚只在紫娟（熟茶）发酵过程（7～35 d）检测出，酚醚类一般具有烟熏、刺鼻、异味等气息，可能是造成紫娟（熟茶）发酵过程中刺鼻性气味、杂味的原因。酮类在发酵后期具有明显的变化，特别是β-胡萝卜素的降解产物（α-紫罗兰酮、β-紫罗酮），其中，具有紫罗兰花的粉甜花香带木香底韵的α-紫罗兰酮和木香比α-紫罗兰酮浓郁并带果香香韵的β-紫罗兰酮含量逐渐降低甚至消失，具木香、花香、果香的二氢-β-紫罗兰酮含量逐渐升高，挥发性成分种类的迭变可作为紫娟（熟茶）发酵进度判别的标准。

酸类：检出1 种。(Z,Z)-5,11-二十碳二烯酸从紫娟晒青（0.50%）、7 d（0.53%）、14 d（0.37%）、35 d（0.38%）至发酵结束（0.16%）呈现连续变化。

不同发酵阶段对香气形成的相互作用

表2表明：F0（0 d）和F1（7 d）之间相关系数为0.446 8，低度相关；F1（7 d）和F2（14 d）之间相关系数为0.920 36，高度相关；F2（14 d）和F3（21 d）之间相关系数为0.541 37，中度相关；F3（21 d）和F4（28 d）之间相关系数为0.978 34，高度相关；F4（28 d）和F5（35 d）之间相关系数为0.985 82，高度相关；F5（35 d）和F6（42 d）之间相关系数为0.245 53，小于0.3，极弱相关；7 个样品间的所有相关系数大于0，则7 个样品相互之间均为正相关。由此可知，发酵开始时紫娟晒青茶原料的质量对于生产过程中品质的改善及发酵结束后成品茶香气质量的提升具有重要作用，7 d（F1）至35 d（F5）的过程，是紫娟（熟茶）挥发性成分发生重要变化，奠定紫娟（熟茶）香气品质形成的关键时期。

3、紫娟（熟茶）发酵过程中香气特征分析

由表3可知，根据审评总得分，发酵过程中第3翻（F3）整体品质较好；香气方面，紫娟晒青（F0）呈现花香、果香、辛香，第1翻（F1）为果香、花果香，第2翻（F2）为熟果香、菌香有陈香，随着发酵的进行，陈香及酵香逐渐成为主要的香气特征，出堆时陈香减弱、香气呈现为木香带甜香、清凉感有辛香。紫娟（熟茶）人工发酵阶段具有较多不可控因素的影响，结合GC-MS技术探明发酵过程中香气变化规律，对实现发酵茶工业化监控具有重要意义。

表4表明，(E,E)-2,4-壬二烯醛、p-伞花烃、芳樟醇、四氢-2,2,6-三甲基-6-乙烯基-3-吡喃酮、脱氢芳樟醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、β-环柠檬醛、异环柠檬醛、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮及法呢醇具有花香，累计相对含量为27.73%；脱氢芳樟醇、β-石竹烯及甜没药烯具有辛香，累计相对含量为8.69%；5,6,7-六氢-1,1,4a-三甲基-2(1H)-萘酮、2,2,6-三甲基环庚烷、反式芳樟醇氧化物、芳樟醇、藏花醛、β-石竹烯、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、δ-杜松烯、柏木脑具有木香，累计相对含量为18.13%；(E)-β-罗勒烯、罗勒烯、脱氢芳樟醇、甜没药烯及法呢醇具有草本香，累计相对含量为7.20%；松油烯、D-柠檬烯、γ-松油烯、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮及芳樟醇具有果香，累计相对含量为19.79%；萘、1-甲基萘及(－)-氧化石竹烯具有刺激性，累计相对含量为1.21%。由此可知，紫娟晒青的香气特征主要为花香、果香、辛香，此结果与感官审评结果一致。

表5表明，紫娟人工发酵过程中挥发性成分香气特征类型增多：花香（玫瑰花、海桐花、紫丁花、紫罗兰花）、果香（熟果香、浆果香）、杏仁香、木香、奶香、脂香、甜香、辛香和清凉感，与紫娟晒青相比，花香型挥发性成分种类较紫娟晒青增加了顺式-α,α,5-三甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-甲醇、二氢-β-紫罗兰酮、α-松油醇、(+)-二氢香芹酮异构体混合物、2-十二酮、壬醛、反-5-癸烯醇、异水菖蒲酮及香树烯氧化物；果香、木香、辛香及刺激性的挥发性成分种类差异不大；并在发酵过程产生发酵独有的坚果香——苦杏仁香（苯甲醛）、动物香——奶香（对甲氧基苯乙烯）及微生物发酵气味。结合感官审评，紫娟（熟茶）的香气特征：花香（紫罗兰花、玫瑰花）、甜香、木香（温和木香）及微弱辛香。

结 论

脱氢芳樟醇、β-石竹烯及甜没药烯是紫娟茶辛香特征的主要挥发性成分。紫娟晒青茶原料的质量对于生产过程中香气品质的改善及出堆后质量的提升具有重要作用，发酵7～35 d的过程，是紫娟（熟茶）挥发性成分发生重要变化，形成紫娟（熟茶）香气特征的关键期。紫娟（熟茶）人工发酵过程香气特征的变化：紫娟晒青（花香、果香、辛香）→发酵过程（花香、木香、辛辣感、微生物发酵香及杏仁香）→紫娟（熟茶）（花香（紫罗兰花、玫瑰花）、甜香、温和木香及微弱辛香），发酵而成的紫娟（熟茶）香气丰富性及甜香感增强。

本文《紫娟（熟茶）人工发酵过程中挥发性香气组分特征分析》来源于《食品科学》2021年42卷12期166-172页，作者：苏丹，黄刚骅，李亚莉，任洪涛，包云秀，周红杰。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200528-347。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及百度图片

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