（茶学专业论文）不同茶树品种脂肪酸和糖苷类香气前体物质的研究.pdf

不同茶树品种脂肪酸和糖昔类 香气前体物质的研究 茶学专业硕士研究生廖书娟 指导老师：童华荣教授 摘要 香气是茶叶品质的重要组成成分，一直越来都是茶叶研究的热点领域。香气形成桃理的 研究袭明，茶叶香气主要由香气前体物质在加工过程中转化而成的。其中脂肪酸和糖苷类物 质作为重耍的茶叶香气前体物质则引起了研究者的重视。业已清楚，月肪酸过氧化及降解生 成6 个碳的醇、醛类香气化合物，糖菅在其水解酶作用下水解出单萜烯醇和脂肪醇配基，这 些配基是构成茶叶香气品质豹物质基础。 不同晶种茶树鲜叶制成的茶叶在香气风格上存在较大差异，这种差异很大程度上是盘于 不网品种茶树闻在番气翦体禽量，组分比例以及内含糖苛水解酶特性等方面的不同两引起的。 国内外许多研究入员认为，茶叶的香型主要取决于茶树品种。因而，对不同茶树品种脂肪酸 和糖苷类香气翦体物进彳亍研究则尤为踅要。 本试验旨在研究不同茶树晶种的脂肪酸和糖苷类物质瓣含量及组分，分析不同品种香气 前体物质的差异。试验的主要内容及结粜如下： 1 采糟气檑色谱法对不阂茶树品种脂肪酸进行分柝，确定了茶叶脂肪酸气指色谨测定条 件：d b 一1 7 0 1 ( 3 0 m 0 3 2 m mi d ) 毛细管色谱柱；7 0 c ( 5 m i n ) 一2 3 0 ( 5 m i n ) ，升温速 率为l o m i n ；检测器：氯火焰离子捻测器( f j ：d ) ；载气：氮气( 2 。0 m l m i n ) ，氯气：4 0 r e f r a i n ， 空气；4 5 0 m l m i n ；尾吹流速( n 9 ：4 5 m l m i m 进样温度：2 2 0 c ，检测器温度：2 5 0 ( 2 ；进样 方式：不分流进样，进样量：o 5 l 。 2 、采用氯仿甲醇( 2 ：lv v ) 从茶叶率提取脂肪酸，经硫酸一甲醇甲酯化，气相色谱法 分析，此方法能有效地从茶叶中分离鉴定出5 种脂肪酸，其平均回收率在9 1 2 6 1 0 2 2 7 之问，各脂肪酸甲酯的变异系数为o 3 5 4 9 2 ，说明此方法准确度高，耱密度高，具有 很好的可靠性和重复性。 3 、不同茶树品种脂舫酸组分种类一致，均含有月桂酸( c mo ) 、豆蔻酸( c 。) 、棕搁 酸( c 1 6 to ) 、亚油酸( c 2 ) 及理麻酸( c 1 8 ，3 ) 5 种脂肪酸，且不同茶树品种的5 种脂肪酸 维分含量存在着一定麴相关性。 l 茸磷大学硕士毕业论文 接要 暑一i ii i i s 4 、不麓茶裢豁种虢媵酸含量魄捌萋本致，均是耍寒酸 薤油黔棕橘酸月接魏睁短蔻 酸。壤琏特点璃擞不馋朝l l 艟羧为生，其禽攫所占比铡都在9 。表毫，其中亚毖酸食量簸裹， 其次是贬池羧，饱瓤艟菸黢只占| o 强嫠右。主要是拣掴酸。5 辨镕艟黢组分闯地捌差异熬殊， 豆簸酸为o 撼o 。6 1 1 x g g ，胃蛙酸食量1 4 5 6 ，2 2 t t g g ，撼搁黢灸6 。弱3 3 4 6 煺缝，娅油黢为 3 4 2 8 t 4 8 ，8 s 鹅毽，驻寐羧为碡2 。5 4 t 6 6 。s o 糌g t 5 、不恩茶树晶掰鼹肪骥禽量存在显著差舅，草券毫含熬燕糕( 3 5 5 9 4 t g g ) ，蠢大含量 最艇，只有( 7 9 1 7 t t g g ) 。 6 、用沸乙醇摹取茶时，不仅鼹较彻底圭敷葶聪精嚣类蒋气祷钵，丽整也糍迅速钝纯鲜叶中 糖罄酶的滔性。糖彗类番气翦体几乎垒部存在于沸乙醇提取波中，沸五醇双相酶解法能有 效地提取分离茶辩鲜时的糖苛装香气前律酝体。 7 、茶n 中主要存在以苯甲醇、苯艺醇、蒡棒醇及其氧化物( i ，i i ，1 1 1 ) 、水桶酸甲酯、 橙花酵、香旰醇、掇花叔醇等为配基的糖替类褥气前体。其缎成特点均以旗烯醇类为生，其 含象所占比例在7 2 o l 9 6 4 1 ，腊肪族醇占o 6 7 2 7 9 9 ，在1 3 个晶种中检测出水杨 酸甲酯。从荣卅中检测出的1 0 余种香气蘸体配体中，香叶醇、芳樟酵、芳樟醇氧化物( i ， i i ) 是高含攫组分，尤其蹙香叶醇，在1 5 个品种中含量都是磺高的，只寄在兹抗l o 号中香 时簿窘餐次子蒡棒酵，弱橙花叔醇是含量最小的缎分。 8 、不同茶树品种箕糖营类香气前体配俸含鼹存程较大的蓑异，福霜歌袋含量最低( 1 撕8 ) ， 黄奄古疑最糍( 4 。8 7 ) 。1 0 种静元组分禽薰在不间茶树品种中都存在一定的差异，其中苯乙醇 魑含鼙变讫最大静缀分，橙穗教酵是变他辩，j 、的缝势。 关键谰：装橱品郡脂肪酸糖瞽誊气裁椿 l l s t u d i e so nt h ef a t t ya c i da n dg l y c o s i d e a r o m ap r e c u r s o r so fd i f f e r e n tt e av a r i e t i e s t e as c i e n c em a s t e r ： s h u j u a nl i a o a d v i s o r ：p r o f h u a r o n gt o n g a b s t r a c t a r o m ai sa ni m p o r t a n tf a c t o ro ft h et e aq u a l i t y , a n di sh o tf i e l d si nt e as c i e n c ef o ral o n g t i m e t h er e s e a r c ho fa r o m af o r m a t i v em e c h a n i s mi n d i c a t e dt h a tt e aa r o m ac o m p o n e n t sw e r e m a i n l yt r a n s f o r m e db ya l o n l ap r e c u r s o r sd u r i n gp r o c e s s i n g a m o n gt h e s ea r o m ap r e c u r s o r s ，f a t t y a c i d sa n dg l y c o s i d e sh a v ec a u s e dt h e r e s e a r c h e r sa t t e n t i o na st h ei m p o r t a n ta r o m ap r e c u r s o r s h a v i n ga l r e a d yb e e nc l e a r ，f a t t ya c i d sp r o d u c e dt h ea l c o h o l sa n da l d e h y d e so f6c a r b o n sb y o v e r o x i d a t i o na n dd e g r a d a t i o n ，a n dg l y c o s i d e sp r o d u c e ds i n g l et e r p e n o l sa n df a t t ya l c o h o l a g l y c o n e st h a tw e r em a t e r i a lb a s e so f t e aa r o m aq u a l i t yb yh y d r o l y s i so f h y d r o l a s e t h ef r e s ht e al e a v e so fd i f f e r e n tv a r i e t i e sc m a k ed i f f e r e n t8 r o m as t y l e a n dt h i sk i n do f d i f f e r e n c ei sb e c a u s eo fd i f f e r e n tc o n t e n ta n dt h ec o m p o n e n tp r o p o r t i o no fp r e c u r s o r sa n dt h e c h a r a c t e r i s t i co f g l u c o s i d eh y d m l a s ei nd i f e r e n tt e av a r i e t i e st oag r e a te x t e n t al o to f d o m e s t i ca n d i n t e r n a t i o n a lr e s e a r c h e r st h o u g h tt h a tt h ef r a g r a n tt y p e so f t e am a i n l yd e p e n d e do nt h et e av a r i e t i e s s ot h es t u d yo nf a t t ya c i da n dg l y c o s i d ea r o m ap r e c u r s o r si nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e sb ep a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t t h i st e s ta i m sa ts t u d y i n gt h ec o n t e n ta n dc o m p o n e n to f f a t t ya c i d sa n dg l y c o s i d e si nd i f f e r e n t t e av a r i e t i e s ，a n da n a l y z i n gt h ed i f f e r e n c eo fa r o m ap r e c u r s o r si nd i f f e r e n tv a r i e t i e s m a i nc o n t e n t s a n dr e s u l t so f t h et e s ta r ea sf o l l o w s ： 1 ，a n a l y z ef a t t ya c i di nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e sb yo c ，a n dc o n f u r n at h ec o n d i t i o no f g c ：d b 一 1 7 0 1 ( 3 0 m xo 3 2 m mi d ) c a p i l l a r yc o l u m n s ；7 0 c ( 5 m i n ) 一2 3 0 c ( 5 m i n ) ，a n dt h es p e e di s1 0 c m i n ；f i dd e t e c t i o n ；n i t r o g e n ：2 0 m l m i n ，h y d r o g e n ：4 0 m l m i n ，a i r ：4 5 0 m l m i n , t r a i lb l o w s ( n 2 ) ：4 5 m l m i n ；e n t e rt e m p e r a t u r e ：2 2 0 ，d e t e c t i o nt e m p e r a t u r e ：2 5 0 ；e n t e rw a y s ：n o d i s t r i b u t a r y ；e n t e rq u a n t i t y ：o 5 9 1 2 ，t h et e x te x t r a c t e df a t t ya c i d sb yc h l o r o f o r m - m e t h a n o l ( 2 ：1v ，v ) f r o mt h et e al e a v e s ，a n d e s t e d f i e db ys u l f u r i ca c i d m e t h a n o la n da n a l y z e db yg a s - c h r o m a t o g r a m t h i sm e t h o dc a n e f f e c t i v e l ys e p a r a t ea n da p p r a i s e5k i n d so ff a t t ya c i di nt e al e a v e s ，a n di t sa v e r a g er a t eo fr e c o v e r y i i i 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t i s9 1 2 6 1 0 2 2 7 a n dt h ec o e f f i c i e n to f v a r i a t i o n so f e v e r yf a t t ya c i dm e t h y le s t e ri s0 3 5 4 9 2 s ot h i sm e t h o dh a sh i g l la c c u r a c ya n dp r e c i s i o n ，a n dv e r yg o o dd e p e n d a b i l i t ya n d r e p e t i t i v e n e s s 3 ，f a t t ya c i d si nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e si si d e n t i c a l ，c o n t a i n e d l a u r i e a c i d ( c 1 2 ：0 ) ， t e l r a d e c a n o i ca c i d ( c 1 4o ) ，p a l m t i t i ca c i d ( c 1 6 ：o ) ，l i n o l t i ca c i d ( c l s2 ) a n dl i n o l e n i ca c i d ( g i g ：3 ) 5 k i n d so f f a t t ya c i d s ，a n dt h e i rc o n t e n th a v ed e f i n i t er e l e v a n c e 4 ，t h ec o n t e n to f f a t t ya c i d si nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e si sb a s i c a l l yi d e n t i c a li np r o p o r t i o n , a n di t i sl i n o l e n i ca c i d l i n o l t i ca c i d p a i m t i t i ca c i d l a u r i ea c i d t e l r a d e c a n o i ca c i d t h ec h a r a c t e r i s t i c o fm a k e u pi st a k i n gu n s a t u r a t e df a t t ya c i d sa st h ec o r ea n di t sp r o p o r t i o ni sa b o u t9 0 l i n o l e o i e a c i dc o n t e n ti sh i g h e s ta m o n gt h e m , a n dl i n o l t i ca c i di ss e c o n d l y s a t u r a t e df a t t ya c i d sa b o u tt o a c c o u n tf o r1 0 o n l y , a n dp a l m t i t i ea c i di st h em a i nc o m p o n e n t t h ep r o p o r t i o nd i f f e r e n c ea m o n g 5k i n d so ff a t t ya c i di sw i t haw i d eg a p t e l r a d e c a n o i ca c i di s0 0 5 0 6 1 g g ；l a u r i ea c i di s1 4 5 6 2 2 1 x g g ；p a l m t i t i ca c i di s6 6 6 3 3 4 6 i _ t g g ；l i n o l t i ca c i di s3 4 2 8 - 1 4 8 8 5 i t g g ；l i n o l e n i ca c i di s 4 2 5 4 一1 6 6 s o 懈g 5 ，t h ec o n t e n to ff a t t ya c i d si nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e sh a sp r o m i n e n td i f f e r e n c e z a o c h u n h a o c o n t e n ti sh i g h e s t 0 5 5 9 4 1 t g g ) a n dy u n d a si st h el o w e s t ( 7 9 1 7 l x g g ) 6 ，b o i l i n ge t h a n o ln o to n l yc a nc o m p l e t e l ye x t r a c tt h eg l y c o s i d ea r o m ap r e c u r s o r s , b u ta l s o c a nr a p i d l yp a s s i v a t et h ea c t i v i t yo fg l u e o s i d a s ei nt e al e a v e s n e a r l ya l l g l y c o s i d ea r o m a p r e c u r s o r se x i s t o ne x t r a c to fb o i l i n ge t h a n o l ，s ot h em e t h o do fb o i l i n g e t h a n o l - b i p h a s e e n z y m o l y s i sc a ne f f e c t i v e l ye x t r a c ta n ds e p a r a t eg l y c o s i d ea r o m ap r e c u r s o r sf r o mt e al e a v e s 7 ，t h ea g l y c o n e si nt e al e a v e sc o n t a i nb e n z y la l c o h o l ，p h e n y l e t h y la l c o h o l ，l i n a i o o la n d l i n a l o o lo x i d e ( i ，i i ，) m e t h y ls a l i c y l a t e ，n e r o l ，g e r a n i o la n dn e r o l i d 0 1 t h ec h a r a c t e r i s t i cm a k e u p o f g l y c o s i d ea r o m ap r e c u r s o r si st a k i n gt e r p e n o l s t h ec o r e t h et e r p e n o l s p r o p o r t i o ni s7 2 0 1 - 9 6 4 1 ，a n df a t t ya l c o h o l si st a k e no 6 7 2 7 9 9 t h ew e r em e t h y ls a i i c y l a t ea m o n g1 3k i n d s o ft e av a r i e t i e s a m o n gt h e s ea g l y c o n e s ，t h ec o n t e n to fg e r a n i o l ，l i n a l o o l ，l i n a i o o lo x i d e ( i ，i i ) i s r e l a t i v e l yh i g t i g e r a n i o lc o n t e n ti s m a x i m a la m o n g15v a r i e t i e s ，a n dn e r o l i d o li sm i n i m u m c o m p o n e n t 8 t h ec o n t e n to fg l y c o s i d ea r o m ap r e c u r s o r si nd i f f e r e n tt e av a r i e t i e sh a s p r o m i n e n t d i f f e r e n c e f u d i n g g e l ei st h el o w e s t ( 1 0 8 ) a n dh u a n g q ii st h eh i g h e s t ( 4 8 7 ) 1 0k i n d so f g l y e o n e c o n t e n th a v ec e r t a i nd i f f e r e n c ea m o n gd i f f e r e n tt e av a r i e t i e s p h e n y l e t h y la l c o h o l c o n t e n t c h a n g e g r e a t l ya m o n gt h e m ，a n dn e r o l i d o l c o n t e n tl e a s t l yc h a n g e k e yw o r d ：t e av a r i e t i e sf a t t ya c i d sg l y c s i d e sa r o m ap r e c u r s o r s c a m e n i ns i n e n s i s 任i 1o k u n t z e 1 v 独创性声明 y 9 3 7 6 8 9 学位论文题目：丕回莶挝昌盘脂照酸塑撞蓝娄叠氢煎体堑厦鲍盈究 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者： 傀椤蝻 签字日期：2 。6 年f 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究 生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：傀扫确 导师签名： 签字日期：2 0 0 6 年6 月f 日签字日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： b 月 日 第1 章文献综述 香气是决定茶叶品质与风味的重要因子之一，历来在茶叶生产及科研_ 作中被人们所重 视，但对香气大量而系统的研究是在2 0 世纪5 0 年代中期才开始的【”1 。由于条件限制，早期 茶叶香气的研究多局限于提取方法、组分鉴定、各茶类的特征香气物质等方面。2 0 世纪6 0 年代开始，由于气相层析仪、红外线分光光度计和质谱仪等设备的应用，茶叶香气研究有了 飞跃的进展。1 9 6 5 年以前，从茶叶中发现和鉴定的香气成分只有5 0 余种，到1 9 7 5 年，己鉴 定出的香气成分近3 0 0 种 4 1 ，现今已有6 5 0 多种1 5 。其包括碳氢化合物、醇、醛、酮、酸、 酯、内酯、酚、杂氧化合物、含硫化合物、含氮化合物等十余个大类的化合物。近1 0 余年来， 随着微量分析技术如红外光谱、气相色谱、液相色谱、质谱及核磁共振等的完善与普及，对 不同茶树品种、茶类、等级和叶位的香气差异，加工、贮藏过程中香气的变化以及香气物质 的形成、转化机理等各方面展开了全面的研究【6 1 】。但人们对于如何发展茶叶香气品质的认 识多为一些感性上的经验，因而加强茶叶香气形成方面的研究，不仅有利于提高和稳定茶叶 香气品质，还可进一步完善茶叶加工理论。而对茶叶香气前体的研究，无疑为茶叶香气形成 机理的研究开辟了更为广阔的前景。 1 1 茶叶香气的形成机理 茶叶香气的形成是一个受品种、栽培条件、加工技术等因素共同制约的复杂过程。由于 香气是决定茶叶品质与风味的重要因素，自r o m b u r g 等从茶叶中检测出甲醇和水杨酸甲酯开 始，香气便成为茶叶研究的热门领域。最初研究重点在组成成分及其含量方面，而后随着香 气物质提取方法、组分鉴定及其在栽培、加工过程中动态变化的研究，以及生物化学、酶学 等相关学科的发展，有关茶叶香气的研究日渐深入，科研人员开始了对香气生成机理的研究 p o q 3 。业已清楚，成品茶中香气成分一部分来自鲜叶固有的物质；一部分由香气前体物质在 加工过程中经过酶促作用和热化学等反应转化而来的，这是茶叶香气的主要部分。迄今为止， 茶叶香气物质形成机理主要有以下四种类型： 1 1 1 类胡萝i 、素的氧化降解作用 j a m m a m o t o l l 4 , 1 5 1 等首先提出类胡萝h 素与红茶香气的形成有关。发现在发酵过程中，儿 茶素酶促氧化产物的大量产生，使类胡萝h 素氧化降解，形成包括b _ 紫罗酮、二氢海葵内酯、 茶螺烯酮在内的一系列芳香物质。这些芳香物质虽含量甚微，却是构成茶叶特征香气的重要 组分。这种氧化降解反应，在干燥过程中受热力作用也会发生。 1 1 2 脂肪酸的过氧化降解作用 在茶叶加工中，不饱和脂肪酸作为脂肪氧化酶的优良基质。被氧化降解为小分子的醛、 酮、酸等化合物，构成茶类芳香物质的组成成分。西条了康等提出：茶叶叶绿体六碳醛酶系 催化亚麻酸、亚油酸的c 1 2 、c 1 3 间的双键加氧而断裂产生己烯醛和正己醛。c 。醛可通过氧化、 西南大学硕士学位论文 第1 章文献综述 还原、异构作用形成一系列c 6 醛、醇、酸等芳香物质。c o g g o n 则提出c 6 醛的另一条生成途 径；一种金属蛋白酶氧化亚麻酸衍生为反2 己烯醛，这种蛋白酶在1 0 0 1 2 经过l o 分钟仍能保 持活性，因此推测，此酶在整个红茶加工过程中，甚至在高温干燥条件下都对不饱和脂肪酸 氧化降解起作用。另外，茶叶中含有的少量棕榈酸和油酸在加工过程中降解生成庚醛和壬醛。 还有观点认为：茶叶加工中大部分直链芳香物质都是由脂质裂解产生的i i q 。 1 1 - 3 氨基酸脱羧脱氨及m a i l l a r d 反应 茶鲜叶中含有2 4 的游离氨基酸，种类达2 5 种以上，其中不少组分本身就具有香气特 征。在茶叶加工中，由于加热和氧的作用，一部分氨基酸发生脱羧和氧化脱氨反应，生成相 应的醛类化合物，如甘氨酸生成甲醛，丙氨酸生成乙醛，苯丙氨酸生成苯乙醛等。这些醛类 化合物有的被还原为醇，还有的在干燥期间因酸的浓度增加进一步氧化成羧酸。 在热的作用下，氨基酸与糖类物质发生m a i l l a d e 反应产生吡咯、呋喃、吡嗪等一系列芳 香物质。原利男发现将茶叶的主要氨基酸一茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丝氨酸和 葡萄糖、木糖及儿茶素按一定组合加热处理，产生呋喃、吡咯、毗嗪、苯酚及这几种成分的 甲基、乙基、羟基、醛基、乙酰基衍生物等芳香物质。西条了康证实由儿茶素中邻二酚形成 的邻醌能与多种氨基酸形成挥发性醛，胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸与丙酮酸一起加热时， 会生成吡嗪、吡啶、噻唑及噻吩等香气物质【1 7 】。 1 1 4 糖苷类物质水解作用 茶叶中多种香气物质以糖苷形式存在，它们对茶叶香气有重要影响，近几年已日益引起 了茶叶界的重视。国内外大量研究证实，茶叶主要香气物质，如芳樟醇、芳樟醇氧化物、水 杨酸甲酯、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇等都可由鲜叶中的甲醇提取物经b - 糖苷酶、葡萄糖苷酶和 丙酮酚水解生成：( 顺) - 3 - 已烯醇( 叶醇) ，除了e h 不饱和脂肪酸形成的途径之外，还可由( 顺) - 3 已烯母d - 吡喃葡萄糖苷水解而形成。糖苷酶水解糖苷机制一般认为是：糖基先形成锌盐中间 物，即正碳离子，此后正碳离子与酶分子上的阴离子基因- c o o 作用而暂且稳定，直到与溶剂 中的o h 作用，则就完成水解过程。 1 2 茶叶的香气前体物质 香气是茶叶品质重要的特性指标之一。茶叶中的香气成分一类是鲜叶中固有的游离态香 气。另一类是由鲜叶中香气前体在加工过程中经酶促作用及热效应引起的物化作用转化而成 的特有的香气成分，而后者为茶叶香气形成的主要形式。因此，了解茶叶香气成分的前体物 质及其转化途径，对改善和提高茶叶香气具有十分重要的意义【1 8 。 1 2 1 香气前体物质与茶叶香气 在研究茶鲜叶香气成分与成茶香气的关系时发现，鲜叶中原有的游离态香气组分不仅种 类少，且经加工后在成茶中保留量极小。这说明成茶的香气大都形成于加工过程中，也就是 说，在未离体鲜叶中，香气成分大多以不挥发性的前体形式存在。为探明其存在形式、转化 2 途径及与茶叶香气形成的关系，自2 0 世纪8 0 年代以来进行了大量的研究工作。迄今为止， 国内外大量研究表明茶叶香气物质主要以糖苷形式存在于鲜叶中。t s k e ot 【1 9 1 ( 1 9 8 1 ) 首次 在去除挥发物的蒸青鲜叶匀浆中加入外源 n 葡糖苷酶共同培养，结果有大量的芳樟醇和香 叶醇生成。y a n om 等( 1 9 9 0 ) 将茶叶粗酶提取物加入绿茶水浸提液的非挥发物中，测得 大量( 顺) 3 已烯醇、芳樟酵及其氧化物、香叶醇、水杨酸甲酯、苯甲醇和2 - 苯乙醇的生成。 g u ow 等口1 】( 1 9 9 2 ) 用茶鲜叶匀浆，成功地将绿茶转变为工夫红茶，不仅品质与真正的工夫红茶 相近，且含有极丰富的香叶醇。王华夫等2 2 1 于1 9 9 3 年对祁门红茶香气物质香叶醇和芳樟醇 等进行了较系统的研究，结果表明，祁门槠叶群体种鲜叶中萜烯醇类化合物键合态前体含量 远高于游离态含量，其中香叶醇、芳樟醇及其氧化物的b f 值分别高达1 6 8 3 、l o 3 2 、1 2 3 3 ， 这预示着其具有极大的释放香气的潜力。可见，对茶叶香气起重要作用的萜烯酵类和芳香醇 类化合物主要以键合态糖苷形式作为香气前体存在于茶鲜叶中。这些香气前体物质在加工过 程中、受鲜叶内源酶的水解作用而不断释放形成游离态香气，从而影响茶叶香气品质因此 鲜叶中香气前体的组分和含量是决定成茶香气品质的关键。 1 2 2 茶叶香气前体物质的研究 2 0 世纪7 0 年代是水果风味化学研究的发展时期，随着对水果香味形成机理和途径研究的 深入，人们开始研究风味物质在水果中存在的前体，这一研究领域称为“前体分析”田j 。法国 的c o r d o n n i e r 2 4 11 9 7 4 年首次提出葡萄中可能存在键合态的萜类化合物，并以糖苷形式存在。 w i l l i a m s 等【2 5 1 研究表明，葡萄中键合态香气的含量远远高于其游离态的含量。香气前体研究 进展很快，其领域迅速延伸到其他水果、鲜花甚至农作物中。近几年来，茶叶香气前体也得 到了广泛的研究。y a n om 【2 6 1 ( 1 9 9 1 ) 等从绿茶中首次分离并鉴定出苯甲醇香气前驱体为苯 甲醇吡喃葡糖苷。k o b a y a s h i a 等口”( 1 9 9 4 ) 用同样方法从绿茶鲜叶中分离并鉴定出( 顺) - 3 - 已 烯醇b - d 吡喃糖苷。g u ow 等1 2 8 l ( 1 9 9 4 ) 在乌龙茶香气形成机理研究中，从水仙种鲜叶中分 离并鉴定出香叶醇、芳樟醇、2 苯乙醇、苯甲醇、水杨酸甲酯、芳樟醇氧化物i 、i i 及的 双糖苷形式的香气前驱体。 1 2 3 茶树品种间香气前体物质的差异 茶叶香气形成的基本因素是香气前体物质在茶树体内的生物合成，不同品种茶树鲜叶制 成的茶叶在香气风格上存在较大差异，这种差异很大程度上是由于不同品种茶树间在香气前 体含量，组分比例以及内含糖苷水解酶特性等方面的不同而引起的。国内外许多研究人员认 为茶叶的香型主要取决于茶树品种。t a k e ot b ”研究了茶树品种间香气特征及茶树系统变 异同单萜烯醇的关系，发现单萜烯醇如芳樟醇、香叶醇的含量及其比值具有品种上的遗传特 异性和稳定性，并首先提山了萜烯指数【t i 】的概念，指出阿萨姆变种的栽培品种萜烯指数均 接近于1 ，而中国变种的栽培品种t i 值则较低。m o r i t a k 等p ( 1 9 9 4 ) 以阿萨姆变种的无性系 品种d t 1 和中国变种的薮北种作材料研究香气前体，结果表明：两品种鲜叶的糖苷部分经 酶水解后，几乎产生完全相同的香气成分组成，但在生成量上则存在较大差异。适制红茶的 西南大学硕士学位论文 第1 章文献综述 d t - 1 中芳樟醇及其氧化物、苯甲醇及水杨酸甲酯的香气前驱体含量较高，而适制绿茶的薮 北种中则以苯甲醇、香叶醇、( j 顿) - 3 已烯醇及2 一苯乙醇的香气前驱体含量为主。王华夫等p o ”j 比较了祁门槠叶群体种及其亲缘种安徽7 号在加工过程中其香气形成动态，结果表明：前者 香气物质形成总量高于后者，特别是作为祁红特征香气的香叶醇高出3 0 倍以上。进一步研 究发现，安徽7 号的游离态香叶醇含量并不比槠叶种低，但其b f 值却大大低于后者，所 以用它制成红茶时，香叶醇含量极低。 1 3 茶叶脂肪酸类香气前体物质 茶叶中含有4 一9 的脂质其中主要由不饱和脂肪酸如亚麻酸、亚油酸等组成。茶叶 中脂肪酸的差异及变化对茶叶品质，尤其是茶叶香气产生很大的影响。茶叶在加工中的香气 形成与茶叶中脂肪酸变化有着十分密切的关系。因此，对茶叶脂肪酸的研究已成为研究茶叶 品质的重要内容之一。 1 3 1 茶叶中主要的脂肪酸 茶叶中含有多种脂肪酸，包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。饱和脂肪酸由c 2 - c 2 6 组 成，c 2 6 以上的脂肪酸尚未发现，主要有月桂酸( c 1 2 ：o ) 、豆蔻酸( c 1 4o ) 、棕榈酸( c 1 6 0 ) 及硬脂酸( c o ) 等。不饱和脂肪酸由c 1 0 - 4 2 1 8 组成，主要有十四碳烯酸( c ) 、棕榈油酸 ( c i 6 ：1 ) 、油酸( c l s ：1 ) 、亚油酸( c i 82 ) 及亚麻酸( c ”3 ) 等。这些脂肪酸经过加工过程的 转化，一部分转化成挥发性物质，一部分仍以脂肪酸形式保留在成茶中。 茶叶腊肪酸组成的特点是以不饱和脂肪酸为主，其中皿麻酸比例最大，达5 0 左右。柳 荣祥等p ”研究表明鲜叶与成茶的脂肪酸组分相同，其比例以亚麻酸的含量最高，其次为棕榈 酸和亚油酸，然后依次为油酸、硬脂酸、棕榈油酸、豆寇酸和少量的月桂酸，组分间比例差 异悬殊。p k m m a h a n t a l 3 4 1 研究表明，茶叶中主要为不饱和脂肪酸，占脂肪酸总量的8 6 ，其 中亚麻酸2 9 ，棕榈酸2 l ，油酸1 8 ，亚油酸1 8 。柳荣祥等p 5 1 对龙井茶脂肪酸组成检 测时发现，龙井茶脂肪酸在组成和种类上与其他茶类相一致，但在组成的比例上是以饱和脂 肪酸为主，约占5 0 的比例，说明龙井茶脂肪酸含量不同于其他茶类，存在一定的特殊性， 这可能与用茶油炒制有关。不同品种脂肪酸含量不同，初步认为小叶种脂肪酸相对含量比大 叶种耍高，这与长期系统发育所形成的特性有关。 1 3 2 茶叶中脂肪酸与茶叶香气 茶叶中脂肪酸与茶叶香气密切相关，一方面是由于一部分脂肪酸如乙酸、正丁酸等本身 具有香气，是茶叶芳香物质的组成成分；另一方面是由于茶叶中主要脂肪酸，如亚麻酸、亚 油酸等十八碳不饱和脂肪酸是茶叶中6 碳醛类及醇类香气物质的先质，其氧化降解生成己烯 醇和己烯醛等芳香物质。 己知茶叶中部分脂肪酸本身就是茶叶芳香物质组成成分，这些酸类芳香物质在茶叶加工 过程中含量呈增量态势。山两贞p 6 l 研究表明，在红茶加工过程中，大部分羧酸芳香物质呈增 4 西南大学硕士学位论文 第1 章文献综述 量态势的。这些羧酸芳香物质大幅增量，对红茶香气的形成有积极作用。舒庆龄p 7 j 等研究发 现祁红初制加工过程中，大部分酸类芳香物质表现增量态势，尤其是构成祁红特殊香气的月 桂酸、苯甲酸、苯乙酸等芳香物质均表现倍量增多趋势。据测定分析表明，在红茶加工过程 中，醇、酸相互结合形成酗类化合物，如水杨酸与甲醇结合形成水杨酸甲酯；醇、醛、酸等化 合物之间还可相互产生氢化还原反应，转化为各种芳香物质。如反- 2 - 已烯醇转化为反一2 - 已烯 醛，再转化为反2 己烯酸，又如顺3 已烯醇转化为顺一3 已烯酸等。此外王泽农p 认为，由 于酸代谢作用，形成红茶香气的可能途径还有苯环化合物结合形成苯环类芳香物质。 另一方面，茶叶中最为主要的脂肪酸如棕榈酸、亚麻酸、亚油酸等与茶叶香气的形成 密切相关。棕榈酸是定香剂，而亚麻酸及亚油酸则是茶叶香气物质的先质。t a d a k z u 等畔1 研 究表明从茶树上采摘下来的鲜叶，内部代谢逐渐地由正常转向不正常状态，叶片内水分因蒸 发而逐渐减少，引起生物膜本身和膜内外物质的系列反应，其中脂肪酸加氧酶( l p o - a s e ) 在 2 5 时其活性提高而导致高级不饱和脂肪酸( 主要是亚麻酸和亚油酸) 的降解而形成系列的 香气物质。吕连梅等【1 2 j 研究发现在红茶萎调和发酵过程中，细胞壁的脂质明显降低，其中不 饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸降低尤其显著。同时( z ) - 3 一己烯醇和( e 心已烯醛等化合物增加， 说明茶叶中不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶的作用下降解为小分子的醛、酮、酸等，构成发酵茶 类芳香物质的组成部分，其反应为亚麻酸在酶作用下过氧化并降解为( z ) - 3 已烯醛，后者异构 化为青叶醛或在醇脱氢酶作用下还原为青叶醇。 1 , 3 3 茶叶中脂肪酸的提取及定性定量方法 对脂肪酸的分析主要有薄层色谱法、高效液相色谱法及气相色谱法，其中气相色谱法在 茶叶脂肪酸分析中应用得较为广泛。早在1 9 8 3 年李名君1 4 0 等人就做了茶叶脂肪酸组成的气 液色谱测定分析，对其提取、酯化及色谱条件进行了研究。现今茶叶中的脂肪酸主要采用 石油醚、氯仿：甲醇( 2 ：1v n ) 提取，后者回收率可达9 9 1 4 ”。为提高脂肪酸分离有效性， 常需对样品进行衍生化处理，转变成脂肪酸甲脂。脂肪酸甲脂的制备所采用的甲基转移技术 有多种，一般常在酸性催化剂( 如h c l 、h 2 s 0 4 、b f 3 、b c l 3 等) 存在下的甲醇中进行酯化。 柳荣祥等岬。”分别以氯仿：甲醇( 2 ：1v v ) 和石油醚作为萃取液，硫酸一甲醇溶液酯化，采 用气相色谱法分析了茶叶中脂肪酸组成，发现茶叶中含有月桂酸、豆蔻酸、十四碳烯酸、棕 榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸九种脂肪酸，表明g c 能有效分析茶叶中 的脂肪酸。张莉等 4 2 1 以s i l a r1 0 c 为固定液相，f i d 为检测器，对国宾茶中脂肪酸进行了g c 分析，鉴定出六种脂肪酸，并对这些成分的提取方法、甲酯衍生方法及气相测定条件进行了 分析，表明g c 分析茶叶中脂肪酸分离度高、稳定性及重现性好、灵敏度高。朱旗等【4 3 】以绿 茶和速溶绿茶为研究对象，首次采用g c m s 对茶叶中的游离脂肪酸进行了研究，鉴定出6 种高级脂肪酸：软脂酸、棕桐油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸，表明采用c c - m s 方 法能较好地分离鉴定绿茶的游离脂肪酸。 1 3 4 茶叶脂肪酸的降解及相应酶类 茶叶中脂肪酸如亚麻酸、亚油酸等，是茶叶中6 碳醛、醇的先质，在茶叶加工中，其作 为脂肪氧化酶的优良基质，被氧化降解为小分子的醛、酮、酸等化合物，构成茶类芳香物质 的组成成分。西条了康等提出：茶叶中亚麻酸、亚油酸的c 1 2 、c 1 3 间的双键加氧断裂可产生 己烯醛和正己醛，c 6 醛产生后可通过氧化、还原、异构化作用形成一系列c 6 类醛、醇、酸 等芳香物质。c o g g o n 认为一种金属蛋白酶氧化亚麻酸衍生为反- 2 - 己烯醛，这种金属蛋白酶 在1 0 0 经过l o 分钟仍能保持活性。c j j i n e s h 等1 4 4 认为亚麻酸被脂肪加氧酶所氧化，变成 b 氢过氧化物( 十八碳原子的化合物) ，它受酶或金属等非酶促作用，分解成顺- 3 - 己烯醛( 六 碳化合物) ，丽顺3 一己烯醛在化学上极不稳定，一部分直接交为顺3 己烯酸或者反- 2 - 己烯醛， 另一部分经乙醇脱氢酶还原成顺- 3 一己烯醇( 受氢体) ( 图1 1 ) 。 噩麻油酸( 十八碳脂肪酸) i 脂肪加氧酶 旷氯过氧化物 l 顺一3 一己烯酸一顺一3 一己烯醛一反一2 一己烯 还原i 乙醇脱氢酶 顺一3 己烯醇( 青叶醇) 图i i 青叶醇的生物台成避径 f i 9 1 1b i o s y n t h e t i c p a t h w a y o f c i s - 3 - h e x e n o l 引起茶叶