茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質組成和作用關

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質組成和作用關

281閱讀 2025-08-14 15:44 權威

01典型茶葉香型的物質組成

雖然通過GC-MS能夠對香氣物質進行定性和定量,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構成。

茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質組成和作用關茶葉香氣研究進展②:典型茶葉香型的物質組成和作用關

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: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、茉莉內酯、(E)-橙花叔醇和芳樟醇;

(2)清香的主要來源物質: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。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鍵呈香物質。

“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。湄潭翠芽中形成栗香的關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。

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02香氣物質的互作關系

茶葉中香氣物質之間存在互作關系,但多種因素的影響促成了互作關系的復雜性,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之間存在協(xié)同和掩蔽效應;(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)性物質被認為對茶葉呈香沒有作用。OAV>1的揮發(fā)性物質被認為是茶葉中的主要香氣貢獻物質,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的含量較低,通常呈甜玉米香。

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不同香氣物質之間也存在互作關系。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之間的掩蔽效應導致。烏龍茶的香氣互作結果表明,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鍵香氣物質之一的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)上述物質的添加會導致原有溶液閾值的降低,其原因是這些香氣物質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?;?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組成和作用關

在川紅的香氣物質互作的研究中,發(fā)現(xiàn)有12組香氣物質表現(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: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為主,這可能與化合物的結構有關,例如具有較長碳鏈結構的香氣物質通常具有較高的揮發(fā)性,在兩種物質之間容易形成新的化學鍵,從而提升了茶葉香氣。此外,電子鼻測試結果顯示,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組成和作用關

茶葉香氣物質中也存在很多同分異構體,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。

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的復雜協(xié)同作用之一。因此有學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,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,導致滋味屬性(如甜味)增強。

作者簡介:

四川綿陽人,安徽農業(yè)大學茶學碩士研究生,研究方向為茶葉風味品質化學。郵箱: 1296500570@qq.com

通訊作者:

安徽農業(yè)大學教授,博士生導師,《中國茶葉加工》編委,主要從事茶葉品質(風味)化學研究,關注茶葉中特有色香味風味的物質基礎、形成機理和調控技術。2021年獲國家自然科學基金青年科學基金項目(B類)資助,主持國家自然科學基金面上項目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、中國農業(yè)科學院科學技術成果獎杰出科技創(chuàng)新獎(5)、2023中國茶葉學會科技創(chuàng)新二等獎(2),2022-2024年全球前2%頂尖科學家“年度科學影響力”榜單,2022/2025年美國食品科技學會(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等國內外知名期刊發(fā)表學術論文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:國家自然科學基金(32122079)

具體內容詳見《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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