茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

281閱讀 2025-08-14 15:44 權(quán)威

01典型茶葉香型的物質(zhì)組成

雖然通過GC-MS能夠?qū)ο銡馕镔|(zhì)進行定性和定量,但是想要探究其對茶葉呈香的貢獻,則需通過計算OAV、FD因子、香氣重組與缺失實驗進行后續(xù)研究,表2總結(jié)了依據(jù)香氣重組與缺失實驗得出的典型茶葉香型的物質(zhì)構(gòu)成。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

花果香是烏龍茶的特征香型,且烏龍茶的整體香氣與花香呈現(xiàn)出強烈的相關(guān)性,通過香氣重組和缺失實驗發(fā)現(xiàn):

(1)花香和果香的主要來源物質(zhì):苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙醛、水楊酸甲酯、β-環(huán)檸檬醛、吲哚、(E)-異丁香酚、β-紫羅蘭酮、茉莉內(nèi)酯、(E)-橙花叔醇和芳樟醇;

(2)清香的主要來源物質(zhì):庚醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-辛烯醛、2-壬烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛。其中甲基庚烯酮、芳樟醇、(Z)-呋喃芳樟醇氧化物、芳樟醇吡喃氧化物、苯乙醛、苯乙醇和(E)-異丁香酚為烏龍茶的特征香氣成分。

鐵觀音是最具代表性的烏龍茶之一,“蘭花香”是其特征香型。通過對安溪鐵觀音茶湯提取物逐級稀釋并結(jié)合GC-O-MS分析發(fā)現(xiàn),表茉莉酸甲酯、吲哚、(E)-異丁香酚、茉莉內(nèi)酯具有強烈的蘭花香,其中,表茉莉酸甲酯是茶湯蘭花香的主要貢獻物質(zhì)。除鐵觀音外,武夷巖茶也是具一定代表性的烏龍茶,其烘烤香主要來源于甲基庚烯酮、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、4-羥基-2,5-二甲基呋喃-3(2H)-酮和乙酰吡嗪,并且乙酰吡嗪、苯乙酸、對甲酚、2,6-二乙基吡嗪、γ-己內(nèi)酯、2-甲氧基苯酚、2-甲基丁酸甲酯和香草醛是大紅袍中的關(guān)鍵呈香物質(zhì)。

“栗香”主要是綠茶的特征香型,六安瓜片中栗香香型可能與香葉醇、β-月桂烯兩種化合物有關(guān)。湄潭翠芽中形成栗香的關(guān)鍵香氣化合物為香葉醇、(S)-(-)-呋喃酮、苯并噻唑、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和香豆素。

“木質(zhì)香”主要存在于普洱茶中,α-松油醇、β-紫羅蘭酮、植酮、α-紫羅蘭酮、2,2,6-三甲基環(huán)己酮、2,5-二叔丁基-1,4-苯醌是其木質(zhì)香的主要來源。此外,1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、(E)-2-辛烯醛三種化合物是普洱茶中“青草香”的主要來源,而β-紫羅蘭酮和芳樟醇則是“花香”的主要來源。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

02香氣物質(zhì)的互作關(guān)系

茶葉中香氣物質(zhì)之間存在互作關(guān)系,但多種因素的影響促成了互作關(guān)系的復(fù)雜性,主要可以歸納為以下三點:

(1)部分香氣化合物的香氣類型隨其濃度的變化而變化;(2)不同香味屬性的氣味貢獻物質(zhì)之間存在協(xié)同和掩蔽效應(yīng);(3)其他感官系統(tǒng)(味覺)對香氣的影響。

閾值是對香氣強度的定量表示,可以反映該化合物對香氣的影響。茶葉中有大量的揮發(fā)性化合物,但僅只有部分OAV>1的香氣物質(zhì)才對茶葉呈香有一定的影響,低于香氣閾值的揮發(fā)性物質(zhì)被認為對茶葉呈香沒有作用。OAV>1的揮發(fā)性物質(zhì)被認為是茶葉中的主要香氣貢獻物質(zhì),這些香氣化合物在不同濃度下所呈現(xiàn)的香型可能不同,導(dǎo)致同一香氣化合物在不同茶葉中的香型不同。

例如,在龍井43所制成的綠茶中2-甲基丁醛含量為390 μg/kg,表現(xiàn)為咖啡味和草藥味,但在巴渝特早所制成的綠茶中,該物質(zhì)含量為5.78 μg/kg,表現(xiàn)為麥芽香;高濃度下的2-苯基乙醛具有刺激氣味,但經(jīng)稀釋后在低濃度下則具有甜香和花香;吲哚在高濃度時表現(xiàn)為強烈的不愉快臭氣,但在低濃度時呈花香;二甲硫醚在高濃度時被描述為“大蒜”或“爛雞蛋”的異味,然而,在茶葉體系中該物質(zhì)的含量較低,通常呈甜玉米香。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

不同香氣物質(zhì)之間也存在互作關(guān)系。香葉醇是一種無色、油性液體,具有玫瑰花香,其在綠茶中含量較高且OAV>1,但綠茶中主要香型還是清香、栗香,可能是由于香氣物質(zhì)之間的掩蔽效應(yīng)導(dǎo)致。烏龍茶的香氣互作結(jié)果表明,具有清香屬性的揮發(fā)性組分可以掩蓋具花果香的香氣組分,而具有花果香的香氣組分可以與具有清香的香氣組分協(xié)同作用。另外,作為黑茶陳香香型的關(guān)鍵香氣物質(zhì)之一的2-乙基呋喃被認為對甜香、花香的香氣化合物具有一定的掩蔽作用。

香氣互作的研究方法主要有閾值法、S曲線法、OAV法和σ-τ作圖法,這些方法主要通過致香劑組合前后的閾值、OAV和香氣強度值的變化來判斷各種香氣物質(zhì)之間的相互作用水平。若重組體系的實際閾值與理論閾值的比值大于1,則為掩蓋作用;若重組體系的實際閾值與理論閾值的比值小于1,則為協(xié)同或加成作用;若等于1,則無作用效果。

在龍井茶香氣重組體系中分別添加3-甲基-2,4-壬二酮、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪和糠基硫醇,根據(jù)S型曲線法驗證發(fā)現(xiàn)上述物質(zhì)的添加會導(dǎo)致原有溶液閾值的降低,其原因是這些香氣物質(zhì)與重組體系中的其他香氣成分發(fā)生了協(xié)同或加成作用,增強了重組體系的揮發(fā)性能;此外,添加2-乙酰基-1-吡咯啉后,重組溶液的S型曲線發(fā)生右移(閾值增大),說明對重組溶液整體香氣具有掩蔽作用。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

在川紅的香氣物質(zhì)互作的研究中,發(fā)現(xiàn)有12組香氣物質(zhì)表現(xiàn)出掩蔽作用:芳樟醇和水楊酸甲酯、氰醛、苯乙醛;水楊酸甲酯和苯甲醛、己醛、(E)-2-己烯醛、苯乙醛;苯甲醛和己醛、(E)-2-己烯醛、苯乙醛;己醛和(E)-2-己烯醛;(E)-2-己烯醛和苯乙醛。有3組表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng):芳樟醇和苯甲醛、己醛;己醛和苯乙醛。由此可見,這些主要香氣成分之間的相互作用以掩蔽效應(yīng)為主,這可能與化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān),例如具有較長碳鏈結(jié)構(gòu)的香氣物質(zhì)通常具有較高的揮發(fā)性,在兩種物質(zhì)之間容易形成新的化學(xué)鍵,從而提升了茶葉香氣。此外,電子鼻測試結(jié)果顯示,水楊酸甲酯的濃度升高對紅茶花香也具有掩蔽作用。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質(zhì)組成和作用關(guān)

茶葉香氣物質(zhì)中也存在很多同分異構(gòu)體,如2-甲基丁醛和3-甲基丁醛,兩者均在烏龍茶中檢測到,但是研究發(fā)現(xiàn)兩者混合物的閾值相較于單一化合物高,且具有咖啡和巧克力的宜人氣味,這表明2-甲基丁醛和3-甲基丁醛在參與烏龍茶香氣形成的過程中發(fā)揮了很強的協(xié)同效應(yīng)。

味覺和嗅覺是相互交織的,食品中的揮發(fā)性化合物不僅參與了不同香氣物質(zhì)之間的相互作用,還對滋味有一定的影響,所以,香氣-滋味的相互作用也是香氣物質(zhì)的復(fù)雜協(xié)同作用之一。因此有學(xué)者研究了茶葉中揮發(fā)性化合物對香氣和口感的作用,例如在紅茶茶湯中添加香葉醇和β-紫羅蘭酮會增強甜味和茶湯整體滋味,并且對酸味也有所改善。在桂花綠茶中發(fā)現(xiàn)β-紫羅蘭酮、香葉醇、芳樟醇和γ-癸內(nèi)酯都能顯著增加蔗糖溶液甜味的感知強度,這與揮發(fā)性香氣化合物的香氣屬性密切相關(guān),這些香氣化合物基本上都具有花香、甜香的香氣特征,從而促進與茶湯中非揮發(fā)性化合物的互相協(xié)同作用,導(dǎo)致滋味屬性(如甜味)增強。

作者簡介:

四川綿陽人,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)碩士研究生,研究方向為茶葉風(fēng)味品質(zhì)化學(xué)。郵箱: 1296500570@qq.com

通訊作者:

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,《中國茶葉加工》編委,主要從事茶葉品質(zhì)(風(fēng)味)化學(xué)研究,關(guān)注茶葉中特有色香味風(fēng)味的物質(zhì)基礎(chǔ)、形成機理和調(diào)控技術(shù)。2021年獲國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目(B類)資助,主持國家自然科學(xué)基金面上項目2項、青年項目(C類)1項,十四五國家重點研發(fā)計劃項目課題,安徽省科技重大專項1項,省重點研發(fā)計劃1項,安徽省自然科學(xué)基金2項,國家博士后基金面上基金1項,十四五國家重點研發(fā)計劃子課題1項;參與重點研發(fā)以及省部級項目多項。2016年入選第二批(2016-2018)中國科協(xié)“青年人才托舉工程”。2015年獲中國茶葉學(xué)會青年科技獎,作為主要完成人獲省部級科技進步一等獎2項、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)成果獎杰出科技創(chuàng)新獎(5)、2023中國茶葉學(xué)會科技創(chuàng)新二等獎(2),2022-2024年全球前2%頂尖科學(xué)家“年度科學(xué)影響力”榜單,2022/2025年美國食品科技學(xué)會(Institute of Food Technologists, IFT)Tanner獎。近年來,在Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Trends in Food Science and Technology, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food Chemistry, Food Research International,F(xiàn)ood & Function等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇,SCI論文總被引用次數(shù)超過7600次,H指數(shù)49。受邀參與編著《Tea in Health and Disease Prevention》等英文專著5部,中文專著《茶樹次生代謝》1部。受邀擔任Applied Food Research (Elsevier) ?Editor, Journal of Agricultural and Food Chemistry Editorial Advisory Board,Turkish Journal of Agriculture and Forestry Editor,Horticulturae Editor,Molecules期刊的Topical Advisory Panel Member等81種國際刊物同行評閱專家。

基金項目:國家自然科學(xué)基金(32122079)

具體內(nèi)容詳見《中國茶葉加工》雜志,2025年第2期文章《茶葉香氣成分研究進展》,頁碼:5-21,作者:李璐,溫明椿,張海偉*,龍飄飄,秦春寅,賴國平,李雯,王澤楷,張梁*。

引用格式:李璐,溫明椿,張海偉,等. 茶葉香氣成分研究進展[J]. 中國茶葉加工, 2025(2): 5-21.

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