《食品科学》：集美大学李利君教授等：白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气的变化

茶叶是中国重要的农产品。速溶茶粉是茶叶经过浸提、碟式分离、超滤、浓缩、干燥等一系列工艺得到的茶叶深加工产品，除冲饮外，还可添加到其他食品中起到改良风味、增加营养和延长贮藏时间等作用，具有巨大的应用潜力。相关研究表明，将茶叶加工成速溶茶粉后，其香气成分由于受到加工过程中蒸发、氧化和热降解等影响，会发生显著变化，进而对速溶茶粉的香气品质造成影响。

白芽奇兰茶是福建漳州的一种特色乌龙茶，具有独特的兰花香。 集美大学海洋食品与生物工程学院的林诗笛，蒋青香、李利君*等人 在相关研究基础上，采用感官评价、HSSPME-GC-MS、香气活性值（OAV）等分析手段，以白芽奇兰速溶茶粉为对象，研究速溶茶粉加工过程中香气变化规律，以期为揭示过滤、浓缩、干燥等对香气品质的影响及提高速溶茶粉香气品质提供理论依据。

1 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对香气轮廓的影响规律

如图1所示，整体香气轮廓相似，但不同香气属性的香气强度有所差异 ，白芽奇兰茶叶（OT） 主要呈现烘烤香、青草香和花香 ，浸提液（EOT） 主要呈现烘烤香、焦糖香、花香和木香， 碟式分离液（SOT）主 要呈现烘烤香、焦糖香和木香， 超滤液（UOT） 主要呈现青草香、焦糖香、花香和甜香， 反渗透浓缩液（C OT）主要呈现烘烤香、焦糖香和甜 香，冷冻干燥速溶茶粉（IOT）主 要呈现青草香、焦糖香、花香和甜香。白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的整体香气轮廓主要呈现兰花香。由图1可知，OT经浸提工艺处理后，其花香和木香的强度显著增强；EOT经碟式分离工艺处理后，其花香和木香强度显著减弱；SOT经超滤工艺处理后，其烘烤香强度显著减弱、青草香和甜香强度显著增强；UOT经反渗透浓缩工艺处理后，其青草香和强度显著减弱；COT经冷冻干燥工艺处理后，其花香强度显著增强。

2 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对挥发性成分的影响规律

本研究对白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的香气成分进行GC-MS分析，得到其总离子流图（图2），依据质谱数据库的相似度检索及基峰、特征离子碎片和RI对比分析，共鉴定出38 种香气成分（表2），包括酯类11 种、醛类5 种、酮类7 种、烯烃类2 种、醇类4 种、氧化物类3 种、其他类6 种。定量分析结果（表3）对比（图3）表明，经浸提、碟式分离、超滤、反渗透浓缩和冷冻干燥处理后，其香气成分总含量分别为2 801.80、3 105.24、2 094.17、2 849.45、1 816.76 mg/kg和1 379.60 mg/kg。除了浸提工艺和超滤工艺外，不同加工阶段香气成分总含量随着加工过程的进行呈现逐渐降低的规律，表明茶叶加工成速溶茶粉后，总香气成分含量降低，导致香气品质降低。OT经浸提工艺处理后（EOT），醛类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著增加；EOT经碟式分离工艺处理后（SOT），酯类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著降低；SOT经超滤工艺处理后（UOT），酯类、酮类、烯烃类和其他类物质含量显著增加；UOT经反渗透浓缩工艺处理后（COT），酯类、酮类、烯烃类、醇类、氧化物类和其他类物质含量显著减少；COT经冷冻干燥工艺处理后，酯类、醛类、酮类和其他类物质含量显著减少，而醇类物质含量显著增加。将定性定量结果与国内外同类研究对比发现，白芽奇兰速溶茶粉不同加工阶段水溶液中含量都较高的香气成分主要为1-乙基-2-甲酰基吡咯、水杨酸甲酯、藏花醛、吲哚、顺式茉莉酮、顺式茉莉内酯、茉莉酸甲酯等（表3）。

3 白芽奇兰速溶茶粉不同加工工序对关键香气贡献成分的影响规律

如表4所示，本研究在OT、EOT、SOT、UOT、COT和IOT中分别检测出22、25、21、21、20 种和20 种OAV不小于1的关键香气成分。在白芽奇兰速溶茶粉加工过程各阶段样品中，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪（烘烤香、焦糖香）、脱氢芳樟醇（花香、甜香）、水杨酸甲酯（薄荷、青草香）、藏花醛（木香）、香叶醇（花香）、吲哚（烧焦、樟脑味）、β-大马士酮（甜香、蜂蜜）、顺式茉莉酮（花香、甜香）、香叶基丙酮（花香）、反式橙花叔醇（花香、青草香）和茉莉酸甲酯（茉莉花香）OAV大于10，说明这些成分是白芽奇兰茶叶及其速溶茶粉的关键香气活性成分。

将白芽奇兰速溶茶粉各加工阶段的样品进行对比（表4），发现相比OT，EOT中除苯乙醛、顺式己酸-3-己烯酯、己酸己酯、α-法尼烯和反式橙花叔醇的OAV减少1以上外，有14 种成分的OAV增加1以上，其中脱氢芳樟醇、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，这些成分主要呈现花香、甜香和木香，可以较好地解释感官评价中OT经浸提工艺处理后花香、甜香和木香强度增加的现象；与EOT相比，SOT中除苯乙醛的OAV增加1以上外，有17 种成分的OAV降低1以上，其中香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现花香、甜香、青草香，较好地解释感官评价中EOT经碟式分离工艺处理后，花香、青草香、甜香强度降低的现象；与SOT相比，UOT中除脱氢芳樟醇、水杨酸甲酯和藏花醛的OAV降低1以上外，有13 种成分的OAV增加1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、香叶醇和香叶基丙酮的OAV增加50以上，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯的OAV增加100以上，这些成分主要呈现花香、甜香，可较好地解释感官评价中SOT经超滤处理后，花香和甜香强度增加现象；与UOT相比，COT中除3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的OAV增加1以上外，有14 种成分的OAV降低1以上，其中水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇的OAV降低50以上，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现青草香、花香、木香、甜香，可较好地解释感官评价中UOT经反渗透浓缩处理后，青草香、花香、木香、甜香强度降低的现象；与COT相比，IOT中有13 种成分的OAV降低1以上，其中3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯的OAV降低100以上，这些成分主要呈现烘烤香、焦糖香、木香、甜香、花香，而脱氢芳樟醇和香叶醇的OAV增加1以上，其主要呈现花香，可较好地解释感官评价中COT经冷冻干燥后，烘烤香和木香强度降低、花香强度增加的现象。

加工过程中关键香气成分会发生变化，机理见图4。速溶茶粉加工过程中，浸提工艺将茶叶内物质溶出且溶入溶剂中，高温断裂香叶醇、水杨酸甲酯等糖苷类香气物质的糖苷键使香气成分释放，同时在热物理化学的作用下也会形成一些新的特殊香气，而高温处理还会加快香气成分的挥发及降解，且水杨酸甲酯会部分水解游离出水杨酸；碟式分离工艺通过离心处理去除了浸提液中的大颗粒杂质及沉淀，而香叶醇、β-大马士酮、吲哚、顺式茉莉酮等挥发性成分的溶解度较大，离心处理后样品的挥发性物质更容易扩散挥发；超滤工艺能够滤去茶叶提取液中蛋白质和茶多酚类物质；反渗透浓缩工艺利用有机高分子膜的选择透过性，在浓度差或外力压差的作用下克服渗透压差截留不溶解的物质导致香气成分的损耗，吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯具有较高的疏水性，它们对膜的亲和性和高挥发性使其通过膜后由于蒸发和扩散而挥发；冷冻干燥工艺利用高真空使化合物的沸点降低至其冰点后瞬间升华，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气物质随水蒸气挥发，同时类胡萝卜素含量显著降低，因此藏花醛和β-大马士酮等由类胡萝卜素降解形成的香气物质含量随之降低，而物料在真空低温状态下放置较长时间，可能会促成物料中香气前体物质的转化导致香气物质的生成。对比各工序关键香气成分的OAV发现，浸提、碟式分离、干燥等工序会导致藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等关键香气成分总OAV降低，说明速溶茶粉提取过程中加热、分子截留、干燥等因素会显著降低藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等成分的香气强度。此外，本研究发现超滤工艺会导致香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等关键香气成分的OAV增加，根据Ma Lijuan和Guo Jing等研究表明茶多酚类物质能抑制茶叶和苹果酒中挥发性化合物释放，推测其可能的原因是超滤截留了茶叶中茶多酚类物质，降低了茶多酚等成分对香气成分的吸附作用，促进了香气成分的释放。为验证这一设想，本研究选取经超滤处理后OAV变化较大的香叶醇、吲哚和β-大马士酮作为代表性香气成分，以茶多酚溶液和3 种代表性成分配制的混合溶液为对照，分别对比这3 种成分经茶多酚处理前后峰面积的变化情况。由表5可知，TP中未检测出香叶醇、吲哚和β-大马士酮，而TP-MSS中香叶醇、吲哚和β-大马士酮的峰面积极显著低于MSS；该结果证实了茶多酚类物质对挥发性香气成分的吸附作用，间接证明了超滤去除茶多酚复合物，促进了香气成分的释放。本研究结果及相关报道说明，香叶醇、吲哚和β-大马士酮等香气分子与茶多酚复合物之间通过氢键和疏水作用相结合（图5），从而使香气成分更稳定；该结果预示着保留茶多酚复合物的形态，有利于减少茶叶香气成分的损失，为后续通过工艺改进提升速溶茶粉香气质量提供了思路参考。

4 结 论

白芽奇兰速溶茶粉加工过程中各阶段样品的整体香气轮廓和成分种类类似，但香气强度、香气成分浓度显著不同。引起白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气变化的关键成分为3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、脱氢芳樟醇、水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮、香叶基丙酮、反式橙花叔醇和茉莉酸甲酯。浸提工艺使脱氢芳樟醇、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气成分的OAV增加；碟式分离工艺使香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低；超滤工艺使吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮和茉莉酸甲酯等香气成分的OAV增加；反渗透浓缩使水杨酸甲酯、藏花醛、香叶醇、吲哚、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低；冷冻干燥工艺使3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、藏花醛、β-大马士酮、顺式茉莉酮及茉莉酸甲酯等香气成分的OAV降低。本研究阐明了白芽奇兰速溶茶粉加工过程中的香气成分变化规律，有助于人们深入了解速溶茶粉香气品质形成机理及提高白芽奇兰速溶茶粉的香气品质。

本文《白芽奇兰速溶茶粉加工过程中香气的变化》来源于《食品科学》2023年44卷18期239-248页. 作者：林诗笛，蒋青香，林琦，许勇泉，李利君，翁淑燚，倪辉，李清彪. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221011-105. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及百度百科。