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BOB综合app手机客户端《食品科学》:安徽农业大学宛晓春教授等:黄大茶特征“锅巴香”的关键呈香物质鉴定

发布日期:2023-10-12 08:10浏览次数:

  黄大茶是我国特有的一种黄茶,主产于安徽省霍山、六安、金寨、岳西等县。不同于安徽的诸多名优BOB综合app手机客户端绿茶,制作黄大茶的鲜叶原料为一芽四五叶的夏秋茶,这类成熟的茶鲜叶含有丰富的儿茶素和多酚。鲜叶杀青后,经过独特的闷黄和拉老火工序,形成了滋味醇厚以及浓郁的“锅巴香”的品质特点。然而目前的研 究仅局限于黄大茶挥发性成分,对香气活性成分的研究较少,尤其将黄大茶与锅巴直接关联探究黄大茶特征“锅巴香”的香气活性物质鲜有报道。

  安徽农业大学茶与食品科技学院的裴子莹、宛晓春*和翟小婷*等人以黄大茶和锅巴为研究对象, 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)富集 黄大茶茶汤中的挥发性成 分,通过气相色谱-嗅觉-质谱(GC-OMS)测定黄 大茶和锅巴中的呈香物质,验证黄大茶特征“锅巴香”的关键呈香物质,为改进黄大茶加工工艺、提升香气品质提供理论依据。

  用HS-SPME法分别富集黄大茶和锅巴中的挥发性成分,并进行GC-MS定性定量分析,结果如表1所示。黄大茶和锅巴样品检测到挥发性成分97 种,共有成分20 种。黄大茶中挥发性成分有72 种,以醛类、酮类、含氮化合物居多,总相对含量为72.22%,其中相对含量较高的化合物有己醛(11.34%)、2-甲基丁醛(10.93%)、1-戊烯-3-醇(5.73%)、3-甲基丁醛(4.75%)、2-甲基丙醛(4.61%)、2-乙基呋喃(3.68%)、2-丁酮(3.48%)。锅巴中挥发性成分有45 种,以含氮化合物、醛类化合物、含硫化合物为主,总相对含量为77.77%,其中相对含量较高的化合物有甲基吡嗪(13.86%)、2-乙基-6-甲基吡嗪(7.78%)、3-甲基丁醛(6.46%)、2,3-二甲基吡嗪(5.24%)、2-甲基丁醛(5.19%)、己醛(5.09%)、2-乙基-3- 甲基吡嗪(4.45%)、乙基吡嗪(4.44%)、2,5-二甲基吡嗪(3.94%)、2-甲基呋喃(3.91%)、吡咯(3.67%)。

  如图1所示,黄大茶和锅巴中醛类相对含量分别为26.39%和20.00%,有9种共有成分,这些醛主要由脂肪酸降解、氨基酸脱羧和氧化脱氨产生,具有青香、木香、甜花香、花果香等香气。此外,Ni Hui和Jia Xiao等发现3-甲基丁醛和2-甲基丁醛主要呈现烘焙、可可和焦糖的香气。2-甲基丁醛在黄大茶和锅巴中相对含量分别为10.93%和5.19%,3-甲基丁醛在黄大茶和锅巴中相对含量分别为4.75%和6.46%。研究发现2-甲基丁醛和3- 甲基丁醛分别来源于异亮氨酸和亮氨酸Strecker降解反应。

  黄大茶和锅巴中含氮杂环化合物相对含量分别为44.44%和20.83%,共有成分为5种。1-乙基-1H-吡咯是黄大茶中含量最高的含氮化合物,达到了9.20 μg/L,相对含量为3.00%,其次是1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡 嗪,相对含量均在1.00%以上,是黄大茶烘烤香的重要来源。甲基吡嗪是锅巴中含量最高的含氮化合物,达113.94 μg/L,相对含量为13.86%,其次是2-乙基-6-甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、乙基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、吡 咯和3-甲基-1H-吡咯等的含量均超过了20 μg/L,相对含量均在2.50%以上,是锅巴香气的主要组成成分。此外,黄大茶和锅巴中还检测到少量氧杂环化合物,主要是呋喃类,也是美拉德反应产物,具有明显的烘烤香。

  黄大茶和锅巴中碳氢化合物相对含量分别为8.33%和6.67%,主要是芳香烃类化合物,在坚果中被认为是糖降解反应的副产物,香气阈值较高。黄大茶中酮类化合物相对含量为25.00%,高于锅巴的8.89%,共有成分为2-丁酮和2-庚酮。

  如表2、3所示,在黄大茶中嗅闻到48 种香气化合物,鉴定出35 种,包括14 种醛类化合物、9 种含氮化合物、9 种酮类化合物和3 种醇类化合物。嗅闻到黄大茶的香气特点包括青草气、锅巴香、坚果香、焙烤香、麦芽香、花果香、木香、泥土香、油腻味、药香、青臭、霉味等。在锅巴中嗅闻到64 种香气化合物,32 种被鉴定出,包括15 种含氮化合物、8 种醛类化合物、4 种含硫化合物、3 种酮类化合物和2 种呋喃类化合物,除了具有锅巴香、米香、坚果、焦糖香、麦芽香以外,辛辣、苦药香、酸臭、刺激等不愉悦气味也表现很强烈。

  通过GC-MS分析相对含量比较高的2-甲基丁醛、3-甲基丁醛在黄大茶和锅巴中均被嗅闻出,而3-甲基丁醛气味强度均在2.5以上,2-甲基丁醛气味强度均大于1,呈现麦芽味,对黄大茶和锅巴中“锅巴香”的特征香气有贡献。在茶样和锅巴中鉴定出的含氮化合物大多具有烘烤香,是黄大茶和锅巴中“锅巴香”的香气形成重要组分。己醛在黄大茶和锅巴中的强度分别为1和1.5,是黄大茶和锅巴清香气味的重要贡献者。此外黄大茶中通过GC-O嗅闻呈现花果香、清香的有(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、苯甲醛、芳樟醇、突厥酮、十二醛、α-紫罗兰酮、反式-β-紫罗兰酮等,强度得分均在1.5分以上,是黄大茶花香、果香、甜味、清香的主要来源,其中芳樟醇也是红茶和乌龙茶中的关键香气活性物质。锅巴中除含氮化合物具有“锅巴香”的特征香气以外,还有一些含硫化合物。2-戊基-呋喃只在GC-O中检测出,但没有在GC-MS检测出,可能是因为其阈值比较低(5.8 μg/L)。有报道噻吩具有愉快的硫味和坚果香气,对烤芝麻风味有很大贡献。

  黄大茶的“锅巴香”类似于坚果、烘烤香、焦糖和谷物的气味混合体,对“锅巴香”有贡献的物质有16 种,鉴定出12 种(表4)。根据相对含量2%,气味强度2为标准将化合物分类如下四类:A类物质相对含量高且气味强度大,包括3-甲基丁醛、1-乙基-1H-吡咯和1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛。B类物质相对含量低但气味强度大,包括庚醛、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪和3,5-二乙基-2-甲基吡嗪。C类物质相对含量低且气味强度较低,包括2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和2,6-二乙基吡嗪。D类物质相对含量高但气味强度较低,包括2-甲基丁醛。

  锅巴中可能对“锅巴香” 有贡献的物质有33 种,鉴定出18 种(表5)。按上述标准将化合物分成四类:A类包括3-甲基丁醛、噻吩、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪和2-乙基-6-甲基吡嗪。B类包括3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪和2,3-二甲基-5-乙基吡嗪。C类包括3-甲基噻吩、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,6-二乙基吡嗪和3,5-二乙基-2-甲基吡嗪。D类包括2-甲基丁醛、吡咯和2-乙基-3-甲基吡嗪。

  A类物质相对含量高,气味强度大,是“锅巴香”的关键物质。B类化合物虽然相对含量不高但仍具有较高的香气强度,所以对“锅巴香”形成的贡献度也不容忽视。C类物质虽然相对含量低但仍能够被嗅闻到,对“锅巴香”有一定的贡献。D类物质相对含量高但香气强度较低,这类物质对“锅巴香”的贡献不大。综上所述,A类和B类物质是黄大茶和锅巴“锅巴香”的最关键物质,C类次之,D类贡献度较小。

  如图2所示,黄大茶和锅巴共同的香气成分有15种。将可能对“锅巴香”有贡献的物质按上述标准归类发现:A类物质为呈麦芽香的3-甲基丁醛,对黄大茶和锅巴的“锅巴香”有很大影响;B类物质为呈锅巴香的2-乙基-3,5-二甲基吡嗪,是黄大茶和锅巴最关键的香气物质。茶叶中2-乙基-3,5-二甲基吡嗪的生成与丙氨酸有关,Strecker醛参与亲核加成反应。C类物质包括2-乙基-5-甲基吡嗪和2,6-二乙基吡嗪,D类物质为2-甲基丁醛。此外,3,5-二乙基-2-甲基吡嗪在黄大茶中属于B类,锅巴中属于C类,而3-乙基-2,5-二甲基吡嗪在黄大茶在属于C类,在锅巴中属于B类。另外3,5-二乙基-2-甲基吡嗪在黄大茶中属于B类,锅巴中属于C类,说明3,5-二乙基-2-甲基吡嗪对黄大茶“锅巴香”很重要。Guo Xiangyang等研究发现黄大茶“锅巴香”是由2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪和2,4,5-三甲基恶唑等带有坚果和烘烤的香气物质组成,这与本实验结果吻合。而3-乙基-2,5-二甲基吡嗪在黄大茶在属于C类,在锅巴中属于B类。焙炒过程中产生3-乙基-2,5-二甲基吡嗪具有焦香和烘烤香等气味。C类和D类化合物2-乙基-5-甲基吡嗪、2,6-二乙基吡嗪和2-甲基丁醛,对黄大茶和锅巴的“锅巴香”贡献度较少。此外,苯甲醛具有中药、苦杏仁、甜花香等香气特征,苯乙醛具有甜香、花香、尘土气的香气特征,斯特勒克降解生成的苯乙醛对烤可可和烤花生的香气有很大影响,也是焙烤风味的重要组成部分。

  本研究采用SPME和GC-MS共鉴定到黄大茶和锅巴中的97 种化合物,共有挥发性成分20 种。其中黄大茶中挥发性成分有72 种,以醛、酮、含氮化合物居多,总含量为72.22%;锅巴中挥发性成分为45 种,以醛、含氮和含硫化合物为主,总含量为77.77%。结合GC-O在黄大茶中嗅闻到48 种活性香气成分,鉴定出35 种,主要呈现出锅巴香、坚果香、焙烤香、青香、花果香、木香等气味属性。在锅巴中嗅闻到64 种活性香气成分,鉴定出32 种,主要呈现出锅巴香、米香、坚果、焦糖、辛辣、酸臭等香气特点。

  黄大茶“锅巴香”关键物质包括3-甲基丁醛、1-乙基-1H-吡咯和1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、庚醛、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪和3,5-二乙基-2-甲基吡嗪7 个化合物。锅巴中 贡献“锅巴香”的物质包括3-甲基丁醛、噻吩、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪和2,3-二甲基-5-乙基吡嗪。黄大茶和锅巴中嗅闻到共同的香气成分有15 种,其中2-乙基-3,5-二甲基吡嗪是黄大茶和锅巴中“锅巴香”形成共同的关键物质,2-乙基-5-甲基吡嗪和2,6-二乙基吡嗪的贡献度次之。3,5-二乙基-2-甲基吡嗪是黄大茶“锅巴香”关键物质,对锅巴特征香型贡献度小;而3-乙基-2,5-二甲基吡嗪是锅巴“锅巴香”关键物质,对黄大茶贡献度小。此外,3-甲基丁醛在锅巴和黄大茶中相对含量和香气强度均比较高,对黄大茶和锅巴香气有很大影响。

  本文《黄大茶特征“锅巴香”的关键呈香物质鉴定 》来源于《食品科学》2023年44卷第12期289-297页,作者: 裴子莹,赫桂影,刘彧辰,胡月朦,李梦茹,宛晓春,翟小婷 。 DOI: 10.7506/spkx0825-302 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

  实习编辑;宁波大学食品与药学学院 俞逸岚;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摄图网。

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