【研究意义】茶树种质资源是茶树育种的基础材料，也是茶叶新产品研发的一个重要支点，尤其是近年来，一些特色茶树资源产品受到消费者的亲睐，尤以独特的香气为热，利用特色茶树资源（品种）开发特色香气的茶叶产品成为茶叶加工研究的一个热点。
【前人研究进展】湖南地处茶树原产地向东部茶树分布区扩展的过渡地带，境内分布着丰富地方特色茶树资源（如云台山种、保靖黄金茶、江华苦茶、汝城白毛茶和城步峒茶等），20世纪50～60年代，湖南省茶叶研究所开始地方性茶树资源考察与收集工作，近年来湖南省境内已挖掘收集茶树资源400多份［1］。同时针对这些茶树资源开展了大量研究工作，主要从资源的分布区域、资源分类、亲缘关系及遗传演化、经济性状等方面进行研究［2-11］。【本研究切入点】本研究以湖南省地方特色茶树资源江华苦茶、汝城白毛茶及桑植大叶茶为材料加工工夫红茶，研究分析其香气特征。【拟解决的关键问题】探明湖南地方性茶树资源汝城白毛茶、江华苦茶、桑植大叶茶加工工夫红茶的香气品质特性，为地方茶树资源的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料：2018年4月，分别采摘江华苦茶（群体）、汝城白毛茶（群体）和桑植大叶茶（单株）一芽一叶鲜叶，采用工夫红茶加工工艺（鲜叶-萎凋24 h-揉捻90 min-发酵8 h-初烘120℃-足干90℃）制作样茶。样茶分成两份，一份进行感官审评（密码审评），一份送往农业部茶叶质量监督检验测试中心进行香气成分检测。
主要仪器：HH-2数显恒温水浴锅（江南仪器厂）、自制改良萃取瓶、手动 SPME 进样器和65 µm PDMS/DVB 固相微萃取头（美国Supelco公司制造）、Agilent GC6890-5973Mass（美国安捷伦公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 感官审评 参考GB/T 23776—2009茶叶感官审评方法进行。
1.2.2 香气检测（1）香气富集。香气富集参照文献［12］，分别称取茶样品各 10.00 g，加入自制改良萃取瓶中，用100℃的开水冲泡，茶水比为1∶3（g/mL），密闭瓶口后，放入60℃水浴锅平衡5 min，后插入装有65 µm PDMS/DVB 固相微萃取头的手动进样器，水浴条件下顶空萃取60 min，取出后立即插入色谱仪进样口中，解吸附启动仪器收集数据。
（2）气相色谱-质谱条件［12］。GC 条件：采用 HP-5MS 弹性石英毛细管柱（30 m×0.25 mm ID×0.25 µm 膜厚）；进样口温度为 230℃；程序升温，进样后于230℃解吸5 min。MS 条件：电离方式为EI；离子源温度为230℃；电子能量为70 eV；扫描范围：50～650 amu；载气为高纯He（纯度＞99.999%），流速 1 mL/min，不分流；电子倍增管电压为1 800 V，总离子流强度为100 mA。
（3）定性分析。由GC/MS分析得到的质谱数据在 NIST98.L标准谱库中检索，查对有关质谱资料，从基峰、质核比和相对丰度、相对保留时间等方面进行分析，并结合红茶香气相关文献报道进行最后的定性。相对含量采用面积归一化法计算，以各香气组分的峰面积占总峰面积之比值表示组分相对含量。
1.3 数据统计
香气成分相对含量测定数据采用 IBM SPSS 20 软件进行方差分析和聚类分析，其中方差分析比较均值单样本t检验。聚类方法组间链接，度量标准为pearson相关性。
2 结果与分析
2.1 感官品质
感官审评结果表明，江华苦茶资源工夫红茶外形乌黑、尚润、紧结，汤色红浓，香气以蜜甜香为主，带有花香，滋味浓、强、有收敛性，叶底红亮、较匀。汝城白毛茶资源工夫红茶外形金毫满披、条索紧结，汤色红、浓、亮，花香浓郁、持久，其中药草香明显，滋味浓、强、带涩，叶底红亮、带青条。桑植大叶茶资源工夫红茶外形乌黑润、显金毫，条索弯曲、紧结，汤色红、浓、亮，甜香带花香，尤其兰花香比其他两个样品明显，滋味浓强、苦、略涩，叶底红褐、有青条。从香气来看，3个样品各有特色，江华苦茶资源工夫红茶以甜香为主，汝城白毛茶资源工夫红茶以花香似药草香为主，桑植大叶资源工夫红茶以花香（兰花香）为主，其中以汝城白毛茶资源工夫红茶的香气可辨识度最好。3个样品均表现出不同地方性香气差异（表1）。
表1 感官品质审评结果
Table 1 Comparison of sensory quality
样品茶Sample外形Shape汤色Liquor color香气Fragrance滋味Taste叶底Infused leaf江华苦茶Jianghua Kucha乌黑、尚润、紧结红浓 蜜甜香、浓（带花香）浓、强、有收敛性红亮汝城白毛茶Rucheng Baimao金毫满披、条索紧结红、浓、亮 花香浓郁、持久（药草香浓）浓、强、带涩红亮、带青条桑植大叶茶Sangzhi Daye乌黑润、显金毫、条索弯曲、紧结红、浓、亮 花香高（似兰花香）、甜香浓郁浓强、苦、略涩红褐、有青条
2.2 香气成分
样茶共鉴定出44种香气成分（表2）。其中，醇类11个、酯类6个、酮类3个、醛类10个、酸类1个、烃类6个、杂环化合物5个及含硫化合物1个。其中江华苦茶资源工夫红茶香气成分主要有香叶醇、水杨酸甲酯、β-芳樟醇、橙花叔醇、β-紫罗酮、反-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸、苯乙醇 、氧化芳樟醇Ⅱ（呋喃型）、3-甲基呋喃、苯甲醇 、苯甲醛、顺-己酸-3-己烯酯、氧化芳樟醇Ⅰ（呋喃型）、香茅醛和脱氢芳樟醇等15种成分；汝城白毛茶资源工夫红茶主要有香叶醇、水杨酸甲酯、β-芳樟醇、橙花叔醇、β-紫罗酮、反-3,7-二甲基-2，6-辛二烯酸、苯乙醇 、1-乙基-2-甲酰吡咯、顺-己酸-3-己烯酯、香茅醛、香叶酸甲酯、脱氢芳樟醇、δ-杜松烯、二甲硫和顺-茉莉酮等15种成分；桑植大叶资源工夫红茶主要为香叶醇、水杨酸甲酯、β-芳樟醇、橙花叔醇、β-紫罗酮、反-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸、苯乙醇 、氧化芳樟醇Ⅱ（呋喃型）、反-己酸-2-己烯、顺-己酸-3-己烯酯、脱氢芳樟醇、δ-杜松烯、β-月桂烯 、橙花醇和顺-茉莉酮等15种成分。
表2 样茶香气成分相对含量（%）
Table 2 Relative content of aroma components in samples（%）
序号Number桑植大叶茶Sangzhi Daye C1 香叶醇trans-Geraniol 27.860 25.010 33.690 C2 水杨酸甲酯Salicylic acid, methyl ester 23.400 19.810 13.410 C3 β-芳樟醇β- Linalool 8.130 5.990 6.160 C4 橙花叔醇Nerolidol 5.190 3.000 3.640 3.330 1.310 1.020 3.120 12.670 6.030 l-2.990 1.630 2.130 2.540 0.620 1.190 1.400 0.380 0.240 1.390 0.420 0.550 1.250 0.510 0.430 1.170 1.510 5.710 1.130 0.680 0.560 l 1.050 1.030 0.790 1.010 1.040 1.730 0.890 1.750 3.820 0.880 0.800 1.020 0.850 0.650 0.430 0.830 0.210 0.350 0.800 1.630 0.500 C5 β-紫罗酮β-Ionone C6 反-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸2, 6-Octadiennoic acid, 3,7- dimethy（trans）-组分Component相对含量Relative amount江华苦茶Jianghua Kucha汝城白毛茶Rucheng Baimao序号Serial Number桑植大叶茶Sangzhi Kucha BaimaoDaye 0.590 0.390 0.340 0.560 0.870 0.700 0.460 0.610 0.360 0.450 1.160 0.410 0.420 0.670 0.340 0.410 0.680 3.350 0.390 0.420 0.280 0.380 0.410 0.430 0.360 0.200 0.170 0.360 0.900 0.330 0.350 5.400 0.970 ral 0.350 0.130 0.140 0.320 0.580 0.290 0.310 0.400 0.220 0.300 0.310 0.300 0.290 0.860 0.440 al 0.290 0.990 0.240 0.290 0.140 0.120 0.270 0.320 0.320 r C26 反-2-己烯醛trans-2-Hexenal组分Component相对含量Relative amount江华苦茶Jianghua汝城白毛茶Rucheng C27 顺-β-罗勒烯cis-β-Ocimene C28 橄榄醇Olivetol C29 1-乙基-2-甲酰吡咯1-Ethyl-1H-pyrrole-2-carbaldehyde C7 苯乙醇Phenethyl Alcohol C8 氧化芳樟醇Ⅱ（呋喃型）Linalool Oxide Ⅱ（fr.1）C30 3,5-辛二烯-2-酮3, 5-Octadien-2-one C9 3-甲基呋喃3-Methylfuran C10 苯甲醇 Benzyl Alcohol C11 苯甲醛Benzaldehyde C12 顺-己酸-3-己烯酯cis-Hexanoic Acid,3-hexenyl ester C31 反-己酸-2-己烯酯trans-2-Hexenyl caproate C32 吲哚Indole C33 反-β-罗勒烯trans-β-Ocimene C13 氧化芳樟醇Ⅰ（呋喃型）Linalool OxideⅠ（fr.1）C34 反，反-2,4-己二烯醛trans,trans-2,4-hexadienal C14 香茅醛3,7-dimethyl-2,6-Octadiena C15 脱氢芳樟醇Hotrienol C16 δ-杜松烯δ-Cadinene C17 β-月桂烯β-Myrcene C18 3-苯基呋喃3-Phenylfuran C19 5-甲基-2-苯基-2-己烯醛5-Methyl-2-phenyl-2-hexenal C35 2-丁基-2-辛烯醛2-Butyl-2-octenal C36 香叶酸甲酯Methyl geranoate C20 二甲硫Dimethyl sulfide C21 橙花醇cis-Geraniol 0.770 0.840 1.440 C22 顺-茉莉酮cis-Jasmone 0.740 1.660 4.300 C23 α-法尼烯α-Farnesene 0.740 0.910 0.740 C24 糠醛Furfural 0.680 0.150 0.170 C25 2-甲基呋喃2-Methylfuran 0.660 0.310 0.220 C37 β-环柠檬醛β-Cyclocit C38 柠檬烯Limonene C39 顺-柠檬醛cis-Citral C40 橙花乙酸酯Nerol acetate C41 反-2-反-4-庚二烯醛trans-2-trans-4-Heptadien C42 异戊酸叶醇酯cis-3-hexenyl isovalerate C43 环氧芳樟醇Pyranoid C44 己酸己酯Hexanedioic acid,hexyl este
由样茶中各类香气成分含量（图1）可知，江华苦茶资源工夫红茶醇类含量为51.76%、酯类为25.92%、酮类为4.49%、醛类为6.07%、酸类为3.12%、烃类为3.77%、杂环化合物为3.75%、含硫化合物为0.8%；汝城白毛茶资源工夫红茶醇类含量为39.98%、酯类为28.70%、酮类为3.64%、醛类为4.78%、酸类为12.67%、烃类5.32%、杂环化合物为2.92%、含硫化合物为1.63%；桑植大叶茶资源工夫红茶醇类含量为51.57%、酯类为23.98%、酮类为5.66%、醛类为3.38%、酸类为6.03%、烃类为7.00%、杂环化合物为1.58%、含硫化合物为0.50%。
图1 样茶中各类香气成分含量
Fig. 1 Content of various aroma components in each sample
表3 样品中香气成分方差分析结果
Table 3 Variance of aroma components
注：*、**分别表示经t检验差异显著和极显著。
Note: *, ** indicates that the t test results are significant and extremely significant, respectively.
（双侧）香叶醇trans-Geraniol 玫瑰味香气 11.295 4.424** 0.008水杨酸甲酯Salicylic acid, methyl ester 有药草的特殊气味 6.460 5.060* 0.023 β-芳樟醇β- Linalool 有紫丁香、铃兰香与玫瑰的花香，又有木香、果香气息组分Component香气类型Fragrance type T值T-value标准差Standard deviation P 9.843 1.190* 0.010橙花叔醇Nerolidol 有像玫瑰、铃兰和苹果花的气息 6.065 1.126* 0.026苯乙醇Phenethyl Alcohol 清甜的玫瑰样花香 5.665 0.688* 0.030氧化芳樟醇Ⅰ（呋喃型）Linalool OxideⅠ（fr.1） 具强的木香、花香、萜香、青香气 4.553 0.301* 0.045香茅醛3,7-dimethyl-2,6-Octadienal 有柠檬、百合、玫瑰香气 11.453 0.145** 0.008脱氢芳樟醇Hotrienol 有花香草香 5.358 0.407* 0.033 β-月桂烯β-Myrcene 具清淡的香脂香气 13.999 0.111** 0.005 3-苯基呋喃3-Phenylfuran 具有芳香味 5.304 0.210* 0.034橙花醇cis-Geraniol 有近似新鲜玫瑰的香甜气，微带柠檬香 4.781 0.368* 0.041 α-法尼烯α-Farnesene 未鉴定气味 14.059 0.098* 0.005反-2-己烯醛trans-2-Hexenal 具有青香、醛香、果香、辛香、脂肪香 5.761 0.132* 0.029顺-β-罗勒烯cis-β-Ocimene 有草香、花香并伴有橙花油气息 7.922 0.155* 0.016橄榄醇Olivetol 未鉴定气味 6.561 0.126* 0.022 3,5-辛二烯-2-酮3, 5-Octadien-2-one 甜香 4.796 0.172* 0.041吲哚Indole 高度稀释的溶液有香味 8.538 0.074* 0.013反-β-罗勒烯trans-β-Ocimene 草香、花香伴有橙花油香 27.989 0.025** 0.001顺-柠檬醛cis-Citral 浓郁柠檬香味 5.966 0.090* 0.027橙花乙酸酯Nerol acetate 有橙花和玫瑰样香 91.000 0.006** 0.000己酸己酯Hexanedioic acid,hexyl ester 呈嫩荚青刀豆香气和生水果香味 18.200 0.029** 0.003顺-己酸-3-己烯酯cis-Hexanoic Acid,3-hexenyl ester有带玫瑰香的薄荷油香味 1.916 2.529 0.195 δ-杜松烯δ-Cadinene 独特的芳香味 2.476 1.506 0.132二甲硫Dimethyl sulfide 有特殊臭味 2.890 0.585 0.102顺-茉莉酮cis-Jasmone 香气似茉莉花香 2.093 1.848 0.171 1-乙基-2-甲酰吡咯1-Ethyl-1H-pyrrole-2-carbaldehyde 具桂皮香2.764 0.422 0.110反-己酸-2-己烯酯trans-2-Hexenyl caproate 薄荷油香味 1.577 1.625 0.255香叶酸甲酯Methyl geranoate 有花香和草香气味 1.409 2.754 0.294
对不同地方资源工夫红茶44种香气成分的相对含量进行比较均值单样本t检验分析，其中21种香气成分相对含量存在显著性差异（表3），其中香叶醇、香茅醛、β-月桂烯、反-β-罗勒烯、橙花乙酸酯、己酸己酯差异达到极显著水平（sig.（双侧）＜0.01），说明这些香气成分构成了样品感官香气品质的差异。
2.3 聚类分析
将测定获得的44种香气成分进行均值比较单因素t检验分析，得到21个差异显著的成分（表3），其中顺-己酸-3-己烯酯、δ-杜松烯、二甲硫、顺-茉莉酮、1-乙基-2-甲酰吡咯、反-己酸-2-己烯酯和香叶酸甲酯等7种香气成分在样品香精油中含量较高（＞1.00%），但差异不显著，因此将差异显著香气成分与7种相对含量较高的主要香气成分一起聚类。结果（图2）表明，相关距离为15，28种香气成分可聚为3大类，第Ⅰ类主要是花香、草香及桂皮香类，包括α-法尼烯、橄榄醇、3,5-辛二烯-2-酮、顺-柠檬醛、橙花乙酸酯、二甲硫、1-乙基-2-甲酰吡咯和香叶酸甲酯等8种成分；第Ⅱ类主要为花香药草香成分，包括香叶醇、水杨酸甲酯、香茅醛、脱氢芳樟醇、β-月桂烯、橙花醇、吲哚、顺-己酸-3-己烯酯、δ-杜松烯、顺-茉莉酮和反-己酸-2-己烯酯等11种成分；第Ⅲ类主要为甜香果香成分，包括β-芳樟醇、橙花叔醇、苯乙醇、氧化芳樟醇Ⅰ、3-苯基呋喃、反-2-己烯醛、顺-β-罗勒烯、反-β-罗勒烯和己酸己酯等9种成分。统计三类香气成分在各样品中的占比（表4），江华苦茶工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶15∶5；汝城白毛工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶5∶1；桑植大叶工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶18∶4。从各样品的占比来看，均以第Ⅰ类含量为基准，第Ⅱ类比例最高为桑植大叶工夫红茶（18），其次为江华苦茶工夫红茶（15），汝城白毛工夫红茶最低（5）；第Ⅲ类占比最高为江华苦茶工夫红茶（5），其次为桑植大叶茶工夫红茶（4），最低为汝城白毛工夫红茶（1）。说明江华苦茶工夫红茶突出花香和果香，桑植大叶工夫红茶突出花香，而汝城白毛工夫红茶突出花香药草香。
图2 主要香气成分聚类结果
Fig. 2 Cluster diagram of main aroma components
表4 样茶中三类香气含量（%）
Table 4 Three types of aroma content in samples
类别Sort江华Jianghua汝城Rucheng桑植Sangzhi类别Sort 江华Jianghua汝城Rucheng桑植Sangzhi类别Sort 江华Jianghua汝城Rucheng桑植Sangzhi
GroupⅠ（Flower glassy cinnamon aroma）0.45 1.16 0.41 GroupⅡ0.39 0.42 0.28 GroupⅢ0.56 0.87 0.70 0.35 5.40 0.97 （Anther and herb）1.05 1.03 0.79 （Sweet aroma）0.85 0.65 0.43 0.42 0.67 0.34 1.17 1.51 5.71 0.38 0.41 0.43 0.80 1.63 0.50 0.77 0.84 1.44 1.13 0.68 0.56 0.46 0.61 0.36 0.41 0.68 3.35 0.59 0.39 0.34 0.31 0.40 0.22 1.01 1.04 1.73 8.13 5.99 6.16 0.89 1.75 3.82 0.27 0.32 0.32 0.74 1.66 4.30 23.40 19.81 13.41合计Total 3.83 11.09 3.84 58.57 54.55 69.54 20.09 13.94 14.71
3 讨论
地方性茶树资源受人工栽培和复杂的自然条件影响，已形成与其他资源（品种）差别的特性。影响茶叶香气的因子错综复杂，不同研究结果表明，茶叶香气主要受自然环境、品种、加工工艺等影响［15-24］。从本试验结果来看，影响样品香气的主要因子是鲜叶原料（资源品种）和自然环境因子，不同的资源品种，其特有的遗传基因决定了其物质代谢的唯一性，保证了其香气形成的生化物质条件基础特有性，这种特有性在某一环境条件下，物质变化表现出一定的差异性，即引起产品的香气差异。汝城白毛茶带有特殊药草香味，是否为品种（资源）特有的香气特征（品种香）有待进一步验证。试验中检测到较高含量的反-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸（反式香叶酸），茶叶的挥发性成分，在红茶制造过程中，随萎凋、发酵、干燥的进行，含量逐渐增加，干燥阶段增量明显。试验采用的自然发酵方法（发酵时间8 h），以及初干后水分含量偏高进行摊凉30 min，从而导致反式香叶酸含量偏高。
采用GC/MS分析香气成分是研究茶叶香气的通用手段，实验采用固相微萃技术，结合GC/MS对3个不同地方茶树资源的工夫红茶香气成分进行差异分析，共鉴定出44种香气成分，其中汝城白毛茶的工夫红茶香气成分与笔者前期的实验结果［21］一致。对检测数据进行均值比较单样本t检验，将差异显著香气成分，与相对含量较高但差异不显著的香气成分，进行pearson相关性聚类，共获得3个类群。检索各类群香气成分的香气类型，发现3个类群香气类型表现为第Ⅰ类主要是特殊香气类，第Ⅱ类主要为花香药草香成分，第Ⅲ类主要为甜香果香成分。计算三个不同地方样品三类相对含量比例，江华工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶15∶5；汝城工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶5∶1；桑植工夫红茶Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶18∶4。3个不同地方茶树资源工夫红茶香气成分的3类不同比例，再结合样品香气感官审评结果，发现不同比例与样品的香型表现一致。与主成分分析茶叶香气方法相比，聚类法更能直观的反映茶叶的香气香型。因此，聚类分析方法可作为茶叶香型研究的较好途径之一。
4 结论
本研究考察了湖南省3个地方性资源工夫红茶的香气品质特性，从感官品质来看，江华苦茶工夫红茶蜜甜香为特征；汝城白毛茶工夫红茶花香浓郁、持久，其中药草香明显是主要特征；桑植工夫红茶花香（兰花香）为主要特征。汝城白毛茶香气与卓敏等［13］研究丹霞3号、8号白毛茶新品种（系）加工白茶的感官香气脂粉香带药香、甜（药甜）花香一致。从主要香气成分来看，主要以醇类和酯类为主，与王秋霜等［14］研究广东仁化白毛红茶的香气成分结果一致。
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