《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

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。

1 黄大茶和锅巴挥发性成分比较分析

1

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。黄大茶和锅巴样品中共检测到挥发性成分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。

2 黄大茶和锅巴香气活性化合物的成分鉴定

2

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。

3 黄大茶和锅巴特征香型比较及相同活性化合物成分分析

3

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。

结论

4

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/spkx1002-6630-20220825-302 。 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。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家肉类加工工程技术研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，贵州大学、贵阳学院共同主办，贵州医科大学、清华大学深圳国际研究生院、河南省大鲵保护与发展协会、国家市场监管重点实验室（特殊食品监管技术）支持协办，中国食品杂志社《肉类研究》杂志、《乳业科学与技术》杂志、《Food Science of Animal Products》承办，钛和中谱检测技术（厦门）有限公司、贵州油研纯香生态粮油科技有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、四川安好众泰科技有限公司、贵州成义烧坊酒业股份有限公司、贵州黔醉酒业（集团）有限公司、黔东南民生食品有限公司、贵州普安红茶业（集团）有限公司等企业赞助的“2023年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”即将于2023年10月28-29日在贵州贵阳召开。