文章AI智能精读|福建农林大学园艺学院郝志龙教授团队：基于HS-SPME-GC-MS和OAV鉴定4种武夷岩茶关键呈香物质

食品工业科技编辑部

2025-01-14

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福建农林大学机构园艺学院，武夷山市福亭茶业有限公司，武夷山市幔亭岩茶研究所，武夷山市茶业局，福建省农业农村厅种植业技术推广总站的陈倩莲，刘仕章，占仕权，潘冠均，刘宝顺，高峰，郝志龙等人介绍了一系列研究方法和技术在武夷岩茶香气物质鉴定和分析中的应用。这些研究主要集中在使用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-嗅觉（OAV）技术对武夷岩茶的挥发性成分进行鉴定和分析，以及使用主成分分析（PCA）对香气物质进行降维和提取。通过这些方法，研究者能够对武夷岩茶的香气物质进行定量和分析，揭示其特征香气成分，并为进一步研究武夷岩茶品种特征香气提供参考。

摘要：本研究采用顶空固相微萃取-气质联用（Headspace-Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry，HS-SPME-GC-MS）技术鉴定4个武夷岩茶品种的挥发性物质，通过主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）与香气活度值（Odor Activity Value，OAV）相结合筛选其关键呈香物质。结果表明，4个品种共检测出已知挥发性物质303种，包括酯类、吡咯类、醇类、碳氢化合物类、酮类、烷类、醛类等，其中酯类、醇类挥发性物含量相对较高；PCA分析筛选出55种VIP>1的挥发性物质，OAV分析筛选出29种挥发性物质，结合VIP>1且OAV>1共筛选出17种特征挥发性物质；将17种特征挥发性物质聚类分析，发现2-正戊基呋喃、吲哚、反式-紫罗兰酮、乙酸苯乙酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、香叶基丙酮、苯乙醛、己酸己酯、苯乙腈、异丁香酚是形成大红袍香气特征的重要成分；α-法呢烯、香叶醇是形成肉桂香气特征的重要成分；α-法呢烯、（反,反）3,5-辛二烯-2-酮是形成黄化肉桂香气特征的重要成分；芳樟醇、正戊酸是形成水仙茶香气特征的重要成分。本研究为解析不同品种武夷岩茶的特征香气及品质调控提供参考。

Abstract: In this study, headspace solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) was used to identify the volatile substances of four Wuyi rock teas varieties, and the key aroma components were screened by principal component analysis (PCA) and aroma activity value (OAV). The results showed that 303 kinds of known volatile substances were detected in four Wuyi rock teas varieties by GC-MS, including esters, pyrrole, alcohols, hydrocarbons, ketones, alkanes, aldehydes, etc. The relative contents of esters and alcohols were higher than others. 55 volatile substances with VIP>1 were screened by PCA analysis, 29 volatile substances were screened by OAV analysis. Based on VIP>1 values and OAV>1 analysis, a total of 17 characteristic volatiles were identifified. Meantime, the clusting analysis results showed that 2-n-pentylfuran, indole, trans violet ketone, phenylethyl acetate, cis-3-hexenol benzoate, 6-methyl-5-hepten-2-one, geranyl acetone, phenylacetaldehyde, hexyl caproate, phenylacetonitrile and isoeugenol might be the characteristic volatiles that form the different aroma profifile of dahongpao. α-Farnesene and geraniol might be the characteristic components that form the different aroma of Rougui. α-Farnesene, (trans, trans) 3,5-octadiene-2-one might be the characteristics of Huanghua Rougui. Linalool and n-valeric acid might be the characteristics of Shuixian. These results would provide a reference for analyzing the characteristic aroma and quality control of Wuyi rock teas.

PART.01

结果

重点讨论了四种武夷岩茶的香气感官品质以及通过GC-MS和OAV鉴定这四种岩茶中的关键呈香物质。通过分析4种岩茶中的挥发性化合物，可以得出酯类和醇类在4种岩茶中含量较高，其中酯类在DHP、MRG、HRG样品中占主导地位，醇类在MSX样品中占主导地位。此外，4种岩茶中还含有其他挥发性物质，如碳氢化合物类、酮类、烷类、醛类、杂氧化合物类等。研究结果表明，不同岩茶之间的香气感官品质存在显著差异，而这种差异与茶叶中的关键呈香物质密切相关。

图 1 4种武夷岩茶挥发性物质分类

Figure 1. Effect of classification of volatile substances of four kinds of Wuyi rock teas

注：同行不同字母表示差异显著（P<0.05）。

图 2 4种武夷岩茶挥发性物质的比例

Figure 2. Proportion of volatile substances of four kinds of Wuyi rock teas

图 3 4种武夷岩茶挥发性物质OPLS-DA得分图

Figure 3. OPLS-DA scores of four kinds of Wuyi rock teas volatile substances

图 4 4种武夷岩茶特征挥发性物质热图

Figure 4. Heat map of characteristic volatile substances of four kinds of Wuyi rock teas

PART.02

结论

重点阐述了基于HS-SPME-GC-MS和OAV鉴定4种武夷岩茶关键呈香物质的研究成果。通过GC-MS和OAV分析，共检测出已知挥发性物质303种，其中酯类、醇类挥发性物质含量较高。主成分分析（PCA）筛选出55种VIP>1的挥发性物质，结合OAV分析筛选出17种特征挥发性物质。这些研究结果对不同品种武夷岩茶的特征性风味解析及品质调控具有一定的理论和实践指导意义。今后可在此基础上联合广泛靶向代谢组学技术对挥发性代谢物的合成深入研究，以揭示不同品种香气品质的形成机制。

引用本文：陈倩莲，刘仕章，占仕权，等. 基于HS-SPME-GC-MS和OAV鉴定4种武夷岩茶关键呈香物质[J]. 食品工业科技，2023，44（14）：296−303. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090092.

Citation: CHEN Qianlian, LIU Shizhang, ZHAN Shiquan, et al. Identification of Four Kind Key Aroma Components of Wuyi Rock Tea Based on HS-SPME-GC-MS and OAV[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(14): 296−303. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090092.

基金项目：国家现代农业（茶叶）产业技术体系建设专项资金项目（CARS-19）；福建省现代农业（茶叶）产业技术体系专项（闽财指[2021]637号）；高香型武夷岩茶加工关键工艺及配套技术研究与应用（2022R1009001）；福建农林大学茶产业链科技创新与服务体系建设项目（K1520005A06）；福建张天福茶叶发展基金会科技创新基金（FJZTF03）。

通信作者简介

郝志龙，博士，副教授，硕士研究生导师，美国佐治亚大学（UGA）、南京农业大学访问学者，国家现代茶产业技术体系乌龙茶加工岗位团队骨干成员，福建省现代茶产业技术体系加工与品质评价岗位专家，海峡茶叶交流协会第三届理事，福建省茶叶学会理事，福建省茶产业创新联盟副秘书长。主要从事茶叶加工工程与品质调控、茶叶加工装备等领域的研究工作，包括乌龙茶、白茶、红茶和绿茶加工工艺技术对品质的影响，茶叶加工新装备与配套技术研发与应用研究等。主要授课有《茶叶加工学》、《茶业机械》、《茶叶加工与品质评价》、《茶叶加工工程进展》、《茶叶深加工学》等。先后主持国家重点研发计划子课题、国家科技支撑计划子课题、农业部重大农技推广项目子项目、省厅级项目及横向课题10余项。在《Food Chemistry》、《Food Chemistry:X》、《npj Science of Food》等国内外期刊发表学术论文30余篇，参编教材4部，其中副主编1部；参编省地方标准2项；获授权专利技术20余项。获农业农村部2019-2021全国农牧渔业丰收奖（农业技术成果推广）一等奖1项（排名第四），福建省科技进步奖一等奖（排名第三），福建省神农科技奖二等奖（排名第三），首届中国茶科技创新大赛二等奖（排名第一），获省教育厅评审成果2项（均排名第三），获中国茶叶学会第六届青年科技奖。

（以上信息来自福建农林大学园艺学院官网）

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