dhs-gc-ms 结合主成分分析法分析绿茶香气成分 · 2018. 4. 27. ·...

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中国测试 CHINA MEASUREMENT & TEST Vol.44 No.4 April袁2018 44 卷第 4 2018 4 DHS-GC-MS 结合主成分分析法分析绿茶香气成分 王顾希 1 3 李怀平 2 3 2 3 1 3 陈泽羽 2 3 渊1. 四川中测生物科技有限公司四川 成都 610021曰 2. 中国测试技术研究院四川 成都 610021曰 3. 茶叶标准与检测技术四川省重点实验室四川 成都 610021冤 采用动态顶空渊DHS冤-气质联用渊GC-MS冤结合主成分分析法渊PCA冤对全国 11 个产区的绿茶香气成分进行研 结果表明11 个产区绿茶中共分离鉴定出 206 种挥发性成分主要包含醇类醛类酮类酯类酸类杂氧化 合物碳氢化合物和其他类化合物其中碳氢化合物种类最多相对含量最高其次是醇类醛类和酮类化合物利用 主成分分析法对绿茶香气中的 50 种共有挥发性成分进行分析鉴定出 27 种特征香气成分包括 7 种碳氢化合物尧7 种醛类尧4 种酮类尧8 种醇类尧1 种含硫化合物这些成分是决定绿茶香气的重要组分关键词绿茶动态顶空-气质联用法香气成分主成分分析 文献标志码A 文章编号1674-5124201804-0057-07 Analysis of the aroma components of green tea by DHS-GC-MS combined with PCA WANG Guxi 1袁3 袁 LI Huaiping 2袁3 袁 WU Wei 2袁3 袁 LI Bin 1袁3 袁 CHEN Zeyu 2袁3 渊1. Sichuan Zhongce Biological Technology Co.袁Ltd.袁Chengdu 610021袁China曰 2. National Institute of Measurement and Testing Technology袁Chengdu 610021袁China曰 3. Standard and Testing Technology of Tea Key Laboratory of Sichuan Province袁Chengdu 610021袁China冤 Abstract: Aroma components of green tea from 11 places of origin were analyzed by DHS-GC-MS combined with principal component analysis (PCA) method. Results showed that a total of 206 volatile organic compounds were isolated and identified from the tea samples from 11 areas袁 mainly including eight kinds of organic compounds袁 such as alcohols袁 aldehydes袁 ketones袁 esters袁 acids袁 hetero oxygen compounds袁 hydrocarbons and other compounds. Among them袁 hydrocarbons have the highest species and the highest relative content袁 followed by alcohols袁 aldehydes袁 and ketones. The 50 kinds of volatile organic compounds in the aroma of green tea were analyzed by PCA method袁 收稿日期2017-12-05收到修改稿日期2018-01-23 基金项目四川省科技计划项目渊2015FZ0058冤 作者简介王顾希渊1985-冤袁四川成都市人助理研究员博士主要从事理化分析技术与标准研究通信作者李怀平渊1982-冤袁四川成都市人副研究员博士主要从事理化分析技术与标准研究doi10.11857/j.issn.1674-5124.2018.04.011

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Page 1: DHS-GC-MS 结合主成分分析法分析绿茶香气成分 · 2018. 4. 27. · 主成分分析法对绿茶香气中的50种共有挥发性成分进行分析袁鉴定出27种特征香气成分袁包括7种碳氢化合物尧7

中国测试CHINA MEASUREMENT & TEST Vol.44 No.4April袁2018第 44 卷第 4 期2018 年 4 月

DHS-GC-MS结合主成分分析法分析绿茶香气成分

王顾希 1袁3袁 李怀平 2袁3袁 吴 微 2袁3袁 李 斌 1袁3袁 陈泽羽 2袁3渊1. 四川中测生物科技有限公司袁四川 成都 610021曰 2. 中国测试技术研究院袁四川 成都 610021曰

3. 茶叶标准与检测技术四川省重点实验室袁四川 成都 610021冤

摘 要院采用动态顶空渊DHS冤-气质联用渊GC-MS冤结合主成分分析法渊PCA冤对全国 11 个产区的绿茶香气成分进行研

究遥 结果表明院在 11 个产区绿茶中共分离鉴定出 206 种挥发性成分袁主要包含醇类尧醛类尧酮类尧酯类尧酸类尧杂氧化

合物尧碳氢化合物和其他类化合物袁其中碳氢化合物种类最多袁相对含量最高袁其次是醇类尧醛类和酮类化合物曰利用

主成分分析法对绿茶香气中的 50 种共有挥发性成分进行分析袁鉴定出 27 种特征香气成分袁包括 7 种碳氢化合物尧7种醛类尧4 种酮类尧8 种醇类尧1 种含硫化合物袁这些成分是决定绿茶香气的重要组分遥关键词院绿茶曰动态顶空-气质联用法曰香气成分曰主成分分析

文献标志码院A 文章编号院1674-5124渊2018冤04-0057-07

Analysis of the aroma components of green tea by DHS-GC-MScombined with PCA

WANG Guxi1袁3袁 LI Huaiping2袁3袁 WU Wei2袁3袁 LI Bin1袁3袁 CHEN Zeyu2袁3

渊1. Sichuan Zhongce Biological Technology Co.袁Ltd.袁Chengdu 610021袁China曰2. National Institute of Measurement and Testing Technology袁Chengdu 610021袁China曰

3. Standard and Testing Technology of Tea Key Laboratory of Sichuan Province袁Chengdu 610021袁China冤

Abstract: Aroma components of green tea from 11 places of origin were analyzed by DHS-GC-MScombined with principal component analysis (PCA) method. Results showed that a total of 206volatile organic compounds were isolated and identified from the tea samples from 11 areas袁 mainlyincluding eight kinds of organic compounds袁 such as alcohols袁 aldehydes袁 ketones袁 esters袁 acids袁hetero oxygen compounds袁 hydrocarbons and other compounds. Among them袁 hydrocarbons have thehighest species and the highest relative content袁 followed by alcohols袁 aldehydes袁 and ketones. The50 kinds of volatile organic compounds in the aroma of green tea were analyzed by PCA method袁

收稿日期院2017-12-05曰收到修改稿日期院2018-01-23基金项目院四川省科技计划项目渊2015FZ0058冤作者简介院王顾希渊1985-冤袁男袁四川成都市人袁助理研究员袁博士袁主要从事理化分析技术与标准研究遥通信作者院李怀平渊1982-冤袁男袁四川成都市人袁副研究员袁博士袁主要从事理化分析技术与标准研究遥

doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2018.04.011

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中国测试 2018 年 4 月

and 27 characteristic aroma components were identified袁 major including 7 hydrocarbons袁 7 alde鄄hydes袁 4 ketones袁 8 alcohols袁 and 1 sulfur compounds袁 which are important components of thearoma of green tea.Keywords: green tea曰 DHS-GC-MS曰 aroma components曰 principal component analysis

0 引 言茶叶是世界公认的健康饮品袁香气是衡量茶叶

品质的重要指标之一袁对其质量尧等级和价值起着

关键性的作用遥 目前对茶叶香气的分析方法主要有

感官评审法和仪器分析法遥 我国现行的茶叶感官评

审标准有GB/T 23776要要要2009 叶茶叶感观审评方法曳尧GB/T 14487要要要2008 叶茶叶感观审评术语 曳尧SN/T0917要要要2010 叶进出口茶叶品质感观审评方法曳和NY/T 787要要要2004叶茶叶感观审评通用方法曳袁均是

利用评审人员的感官来判别茶叶香气的品质袁其评

价过程易受到人体生理尧心理尧环境等多种因素的

干扰袁具有很大的主观性遥 随着仪器分析技术的快

速发展袁利用 GC-MS 法对茶叶中特征香气物质的研

究已经成为茶叶品质评价领域的热点[1-4]袁已鉴定出

700 多种茶叶香气物质[5]袁绿茶中也有 260 余种香气

物质被确认[6-8]遥 然而袁茶叶香气物质种类多尧数量

大袁且各芳香物质之间的绝对含量尧比例等因素构

成了茶叶香型尧香气特征成因的多维性袁增加了茶

叶香气研究的复杂性遥 利用统计学方法袁对茶叶的

主要特征香气成分进行统计分析袁 寻找对茶叶香型

影响较大的香气成分袁建立判别模型袁从而实现对不

同产地茶叶进行快速量化鉴别袁 这不仅有利于茶叶

的国际贸易袁而且有利于茶叶市场的规范发展遥近年来袁诸多研究人员[9-13]利用不同的提取方式袁

结合各种统计学方法开展了茶叶香气质量分析评价

研究遥 其中常见的香气提取方式是顶空固相微萃取

渊HS-SPMES冤袁该方法具有人工操作简单尧快速袁集萃

取尧浓缩和进样于一体袁对环境友好等特点袁但不适

用于热不稳定性成分与极性大不易挥发成分的萃取

测定[14]遥而 DHS-GC-MS 技术是全自动化进样检测系

统袁具有富集效率高尧香气再现性好尧全自动化的优

点袁能够最大程度地反映出样品真实的香气特征遥 因

此袁本研究在前人的基础上基于 DHS-GC-MS 平台

对全国 11 个产区的绿茶干茶进行分析袁并利用主成

分分析法对大量没有直观含义的检测数据进行特征

抽提分析袁全面尧客观地分析绿茶中的各种挥发性成

分袁建立挥发性成分与不同产地绿茶之间的内在联

系袁为绿茶香气成分研究提供技术参考遥

样品编号 产地 所属省份 样品编号 产地 所属省份

G1 安徽省六安市 安徽 G18 江西省九江市 江西

G2 安徽省池州市 安徽 G19 江西省上饶市 江西

G3 黄山市黟县 安徽 G20 云南临沧永德县 云南

G4 黄山市屯溪区 安徽 G21 云南省腾冲市 云南

G5 黄山市休宁县 安徽 G22 云南省四双版纳州 云南

G6 宁德市寿宁县 福建 G23 浙江省长兴县 浙江

G7 福州市仓山区 福建 G24 浙江省开化县 浙江

G8 广西昭平县 广西 G25 浙江省奉化市 浙江

G9 百色市凌云县 广西 G26 杭州市西湖五云山 浙江

G10 遵义市余庆县 贵州 G27 杭州市淳安县 浙江

G11 贵州省贵阳市乌当区 贵州 G28 重庆市巫溪县 重庆

G12 贵州省铜仁市 贵州 G29 重庆市开县 重庆

G13 贵阳市南明区 贵州 G30 四川省宜宾市 四川

G14 河南省信阳市 河南 G31 四川省峨眉山市 四川

G15 河南省信阳市 河南 G32 四川省峨眉山市 四川

G16 湖南省沅陵县 湖南 G33 雅安市名山区 四川

G17 湖南省古丈县 湖南 G34 四川省邛崃市 四川

表 1 34 个绿茶产地及所属省份

58

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第 44 卷第 4 期

1 材料与方法1.1 供试材料

34 个有代表性的绿茶样品来自全国 11 个省

市袁编号依次为 G1-G34袁取样按照国家标准 GB/T8302要要要2013[15]进行取样遥 具体产地及所属省份如

表 1 所示遥1.2 仪器设备

气相色谱-质谱联用仪渊6890N-5973inert袁Agilent袁USA冤袁配有电子轰击电离源渊EI冤曰动/静态一体顶空

自动进样器渊Markelov HS9000袁EST袁USA冤曰电子天

平渊BP211D袁Satorius袁Germany冤袁可精确到 0.1mg遥1.3 试样制备

将茶叶碾碎袁过 40 目筛袁混合均匀袁称取 5.00 g碾碎的茶样置于 20 mL 顶空进样瓶中袁迅速压紧瓶

盖袁等待进样遥1.4 仪器条件

1.4.1 顶空条件

顶空平衡温度 80益袁顶空平衡时间 30min袁吹扫

气体为氮气袁吹扫温度 40 益袁吹扫流量 40 mL/min袁吹扫时间 30min曰干吹温度 40益袁干吹流量 40mL/min袁干吹时间 2min曰解吸温度 220益袁解吸流量 80mL/min袁解吸时间 2min曰烘焙温度 260益袁烘焙流量 80mL/min袁烘焙时间 8min曰捕集肼填料 Tenax TA遥1.4.2 气相色谱-质谱条件

1.4.2.1 气相色谱条件

色谱柱院DB-WAX 渊60m伊0.25 mm袁0.50 滋m冤曰载气院高纯氦气曰载气流量渊恒流模式冤院1.0mL/min曰进样

口温度院230 益曰进样方式院分流进样曰分流比院10颐1曰升温程序院35益保持 10 min袁以 2 益/min 速率升温至

200益袁再以 10益/min 速率升温至 230益遥

1.4.2.2 质谱条件

离子源温度院230益曰离子化方式院EI曰电子能量院70 eV曰扫描模式院scan 扫描模式曰扫描范围院m/z渊30耀300冤amu曰接口温度院230益曰溶剂延迟时间院3.5min遥1.5 数据处理

数据前处理使用安捷伦 MSD 化学工作站数据处

理系统袁将 GC-MS 分析得到的质谱数据在 NIST11.L标准谱库进行检索袁通过质谱数据的比对袁筛选匹配

度较高的化合物袁并通过查阅文献袁分析基峰尧质核

比尧相对丰度等袁对挥发性成分进行定性分析遥 挥发

性成分含量以相对含量表示袁 即采用峰面积归一化

法定量计算袁根据色谱图保留峰面积计算各种挥发

性成分的相对百分含量遥1.6 统计分析

采用 Excel 和 IBM SPSS Statistics V22.0 软件

进行数据分析袁由不同产地绿茶挥发性物质的相对

含量构成主成分分析的相关矩阵袁利用 SPSS 软件进

行主成分分析袁 根据主成分分析确定的不同线性组

合取贡献率达到 80%以上的前 k 个主成分并对样本

进行排序遥2 结果与分析2.1 不同产地绿茶挥发性成分测定结果

将样品经过 DHS-GC-MS 检测后袁得到较为理想

的绿茶挥发性成分总离子流色谱图袁如图 1 所示遥从

图中可以发现袁本实验所采用的 GC-MS 分析条件可

以有效地分离绿茶干茶的挥发性成分遥由分析结果可知袁不同产地绿茶中所含挥发性

成分的总数不同袁且相对含量差异较大袁主要包括醇

类尧醛类尧酮类尧酯类尧酸类尧碳氢化合物尧杂氧化合物

和其他类化合物袁如表 2 和图 2 所示遥由图 2 可知袁不同产地绿茶挥发性成分的总数

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00时间/min

0500 0001 000 0001 500 000

50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 95.00

2 000 0002 500 0003 000 0003 500 0004 000 0004 500 0005 000 0005 500 0006 000 0006 500 000

图1 部分产地绿茶干茶挥发性成分总离子流色谱图

王顾希等院DHS-GC-MS 结合主成分分析法分析绿茶香气成分 59

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中国测试 2018 年 4 月

不同袁浙江绿茶挥发性成分数量最多袁达到 157 种袁而湖南绿茶挥发性成分数量最少袁仅有 102 种遥但不同

产地的绿茶挥发性成分中均含有醇类尧醛类尧酮类尧酯类尧酸类尧杂氧化合物尧碳氢化合物和其他类化合

物袁由表 2 和图 2 可知袁不同产地绿茶挥发性成分中

碳氢化合物的种类最多袁 相对含量最高袁 其含量为

14.01%~31.88%曰其次是醇类尧醛类和酮类化合物袁其相对含量分别为 9.22%~32.29%尧4.99%~28.21%和 3.35%~23.76%曰 酯类尧 酸类和杂氧化合物的种

类较少袁相对含量较低袁含量分别为 1.13%~17.88%尧0.00%~7.27%和 0.40%~3.74%曰 而其他类化合物的

种类少袁但相对含量较高袁含量为 7.67%~23.56%袁这主要是因为二甲硫成分含量明显高于其他挥发性成

分袁是绿茶干茶的主要特征香气物质遥 此外袁从整体

上看袁 造成各类挥发性成分含量存在较大差异的原

因可能在于原料产地尧采摘时间尧工艺标准等诸多因

素袁以及储存运输过程中挥发性化合物自身的氧化

还原反应等造成了绿茶中各挥发性组分的差异遥从 11 个地区 34 个绿茶样品中总共获得了 206

种挥发性有机化合物袁经过筛选得到 50 种共有挥

发性成分袁如表 3 所示袁各挥发性成分的含量以平均

值依测量不确定度来表示遥 从表 3 可知袁共同含有的

50 种挥发性成分占挥发性化合物总量的 79.56%袁相对含量排在前三位的化合物为院 二甲硫尧1-戊烯-3-醇和乙酸乙酯遥2.2 主成分分析

以 34 个绿茶样品的 50 个共有挥发性成分相对

含量构成的 34伊50 的矩阵袁利用 SPSS 软件进行主

成分分析袁 相关矩阵的特征值及方差贡献率如表 4所示遥 可以看出袁前 10个主成分特征值大于 1袁且累计

方差贡献率达 82.354%袁基本包含了绿茶样品共有

香气所具有的大部分信息袁因此袁本文选择前 10 个

主成分因子进行分析遥根据表 4 和表 5 所得数据袁以第 1 主成分尧第 2

主成分和第 3 主成分为三维坐标轴袁绘制其因子负

荷大小散点图袁得到 50 个茶叶香气成分的三维因子

载荷散点图袁如图 3 所示遥 从图中可以看出袁不同绿

茶挥发性成分的 PC 值在三维空间上的分布较为分

散袁且各挥发性成分对应点正好落在某一坐标轴上袁其中部分变量点落在原点附近则显示因子负荷较

小袁 部分变量点落在坐标轴顶端则显示因子负荷较

大袁 由此可以比较直观地看出决定各主成分因子的

挥发性成分变量遥10 种主成分的载荷矩阵如表 5 所示遥 由表 4 和

表 5 可知袁第 1 主成分方差贡献率为 23.903%袁其中

二甲硫尧丙醛尧己醛尧1-戊烯-3-醇尧渊E袁E冤2袁4-庚二

%产地 醇类 醛类 酮类 酯类 酸类 杂氧化合物 碳氢化合物 其他类化合物

安徽 12.39~31.17 7.25~28.21 6.03~8.58 2.23~10.49 0.00~1.30 0.85~1.75 16.31~23.74 7.67~17.61福建 20.27~28.85 11.85~16.68 8.44~11.35 8.93~10.95 0.00~0.14 1.46~2.24 18.44~22.26 11.23~15.12广西 11.41~18.64 7.85~9.30 3.35~4.88 9.16~12.65 0.08~0.09 0.70~1.87 15.90~25.31 11.49~17.30贵州 19.41~32.29 15.10~24.05 4.91~7.73 8.43~16.37 0.00~0.26 1.05~1.73 14.75~24.85 13.81~23.56河南 22.06~25.44 11.42~13.94 4.89~17.76 4.45~17.14 0.00~0.09 1.15~1.62 19.34~20.44 10.08~18.00湖南 15.25~20.76 12.36~16.19 9.18~15.85 1.13~3.11 0.00~0.41 0.40~1.01 16.86~19.74 11.34~15.52江西 18.40~25.51 9.52~14.01 6.60~10.60 1.14~2.20 0.04~0.98 1.61~1.77 23.73~27.46 10.33~14.60云南 9.22~20.75 4.99~17.79 5.87~17.22 8.34~16.46 0.09~0.19 0.54~3.74 24.52~31.88 15.08~20.55浙江 18.65~30.29 9.79~27.03 7.98~23.76 1.98~5.02 0.00~4.55 0.51~2.45 14.01~24.59 11.66~14.96重庆 12.06~25.62 7.08~13.73 3.91~5.91 10.89~17.88 0.00~7.27 0.45~1.80 16.87~22.78 18.51~20.71四川 16.55~26.32 11.14~18.99 6.38~12.54 5.49~12.56 0.02~1.19 0.93~2.08 18.25~23.57 11.81~17.21

表 2 不同产地绿茶各类挥发性化合物相对含量

图2 不同产地绿茶挥发性成分各类化合物数量

安徽

福建

广西

贵州

河南

湖南

江西

云南

浙江

重庆

四川

020406080

100120140160

其他类化合物

碳氢化合物

杂氧化合物

酸类

酯类

酮类

醛类

醇类

产地

60

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第 44 卷第 4 期

-1.0 -0.5 0 0.5 1.0 1.0 0.5 0 -1.0-0.5-1.0

-0.5

0

0.5

1.0

C1C39C10C11C7

C30 C4C49C47C5C34C20

C45 C36C41C12C50

C6C13C18C46C32C3C15C8C2

C17C27C16 C37C22C28C38C43C23C44C25 C31 C9C33C21C26

C29C24

图3 前3个主成分因子载荷三维散点图

主成分 特征值 方差贡献率/% 累计方差贡献率/%1 11.951 23.903 23.9032 6.215 12.429 36.3323 4.763 9.527 45.8594 4.264 8.529 54.3885 3.433 6.865 61.2536 2.566 5.132 66.3857 2.278 4.556 70.9428 2.147 4.294 75.2359 1.904 3.808 79.044

10 1.655 3.310 82.354

表 4 相关矩阵特征值

编号 挥发性物质名称 相对含量/% 编号 挥发性气物质名称 相对含量/%C1 二甲硫 12.21依0.66 C26 D-柠檬烯 0.46依0.05C2 丙醛 1.75依0.18 C27 1袁3-戊二烯 0.21依0.02C3 丙酮 3.53依0.99 C28 顺式-2-戊烯-1-醇 2.48依0.24C4 乙酸乙酯 8.63依1.11 C29 甲基庚烯酮 0.45依0.04C5 丁酮 0.95依0.09 C30 正己醇 0.27依0.02C6 异戊醛 3.85依0.37 C31 十四烷 0.25依0.02C7 异十二烷 8.08依0.58 C32 叶醇 1.55依0.19C8 戊醛 3.04依0.32 C33 香叶醇 0.28依0.02C9 十三烷 0.32依0.04 C34 芳樟醇 0.80依0.09C10 苯甲醛 2.30依0.22 C35 1-辛烯-3-醇 0.59依0.05C11 异十六烷 1.55依0.15 C36 芳樟醇氧化物 0.22依0.03C12 琢-蒎烯 1.99依0.54 C37 渊E袁E冤2袁4-庚二烯醛 0.64依0.10C13 1-戊烯-3-酮 0.49依0.07 C38 3袁5-辛二烯-2-酮 0.83依0.10C14 甲苯 0.16依0.02 C39 苯甲醛 0.85依0.05C15 频哪酮 0.28依0.03 C40 琢-罗勒烯 1.21依0.39C16 莰烯 0.10依0.02 C41 正辛醇 0.20依0.01C17 己醛 2.13依0.39 C42 茁-环柠檬醛 0.43依0.08C18 3-甲基-2-丁烯醛 0.13依0.02 C43 香茅醇 0.80依0.08C19 乙苯 0.26依0.05 C44 苯乙醛 0.95依0.07C20 二甲苯 0.19依0.02 C45 萘 0.34依0.03C21 壬醛 0.58依0.05 C46 水杨酸甲酯 0.58依0.25C22 1-戊烯-3-醇 9.24依0.84 C47 茁-罗勒烯 0.10依0.02C23 2-戊基-呋喃 0.66依0.08 C48 琢-紫罗酮 0.19依0.02C24 苏合香烯 0.23依0.02 C49 苯甲醇 0.50依0.18C25 正戊醇 1.50依0.11 C50 茁-紫罗酮 0.23依0.03

表 3 不同产地绿茶样品中共有挥发性成分

烯醛和 琢-紫罗酮的因子载荷较大袁分别达到-0.831尧0.862尧0.885尧0.628尧0.874 和 0.651袁目前普遍认为二

甲硫是新茶香的成分袁而丙醛尧己醛尧1-戊烯-3-醇和

渊E袁E冤2袁4-庚二烯醛被认为是在贮藏过程中新产生

出的成分袁这些成分具有青草气尧果香和油臭味袁会随着贮藏时间的延长含量逐渐增加袁琢-紫罗酮具有

紫罗兰花香和木香袁其可能来源于类胡萝卜素的氧化

和缩合反应及 茁-胡萝卜素的氧化分解反应[16]曰第 2

主成分方差贡献率为 12.429%袁其中壬醛尧D-柠檬烯尧十四烷尧香叶醇尧香茅醇和苯甲醇的因子载荷较大袁分别达到 0.861尧0.878尧0.850尧0.681尧0.666 和-0.657袁壬醛具有玫瑰尧 柑橘等香气是绿茶新茶香的主要成

王顾希等院DHS-GC-MS 结合主成分分析法分析绿茶香气成分 61

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中国测试 2018 年 4 月

分袁D-柠檬烯具有新鲜橙子香气及柠檬样香气袁十四烷具有特殊芳香气味袁香叶醇和苯甲醇分别具有玫

瑰香气和微弱的苹果香气是绿茶中主要香气物质[17]袁香茅醇具有甜玫瑰香曰 第 3 主成分方差贡献率为

9.527%袁其中芳樟醇和萘的因子载荷较大袁分别达到

0.903 和 0.800袁芳樟醇具有甜嫩新鲜的花香袁奈具有

特殊芳香气味袁 它们是普遍存在于各类茶叶中的香

气物质曰第 4 主成分方差贡献率为 8.529%袁其中正

己醇的因子载荷最大袁达到 0.730袁正己醇具有水果

的芬芳香气曰 第 5 主成分方差贡献率为 6.865%袁其中丙酮尧 丁酮和芳樟醇氧化物的因子载荷较大袁分别达到-0.823尧0.728 和-0.607袁丙酮和丁酮的香气类

似袁具有微量的芳香气味袁产生于干茶加热过程产生

的茶油中袁芳樟醇氧化物具有甜花香曰第 6 主成分方

差贡献率为 5.132%袁其中 3-甲基-2-丁烯醛尧乙苯

和二甲苯的因子载荷较大袁分别达到 0.742尧0.868 和

0.885袁3-甲基-2-丁烯具有果香香气袁乙苯和二甲苯

具有特殊芳香气味曰 第 7 主成分方差贡献率为

4.556%袁其中 1-戊烯-3-酮和甲苯的因子载荷较大袁分别达到 0.952 和 0.949袁1-戊烯-3-酮呈香辣尧醚香

等刺激性香气袁甲苯具有特殊芳香气味曰第 8 主成

分方差贡献率为 4.294%袁 其中异戊醛和 茁-环柠檬

醛的因子载荷较大袁分别达到 0.731 和 0.804袁异戊

醛具有苹果香袁是茶叶青草气的来源之一袁而 茁-环柠檬醛具有陈味香气袁 其香味来源与 琢-紫罗酮类

似袁是绿茶贮藏过程中类胡萝卜素的氧化产物曰第 9主成分方差贡献率为 3.808%袁以 1-辛烯-3-醇的因

子载荷最大袁达到 0.830袁其具有青草气味曰第 10 主

成分方差贡献率为 3.310%袁 其中 琢-蒎烯的因子载

荷最大袁 达到 0.907袁琢-蒎烯具有松香和树脂样香

气遥众所周知袁绿茶的香气多来自于鲜叶中原有的香

气组分以及因加工受热而转化成的芳香成分袁 通常

带有典型的烘炒和蒸青香气袁而上述这些挥发性成

分共同组成了绿茶青尧香尧鲜爽的感觉遥

挥发性成分主成分

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二甲硫 -0.831 0.048 0.250 -0.132 0.152 0.063 0.085 -0.082 0.070 0.072丙醛 0.862 0.051 -0.003 -0.138 0.069 -0.205 -0.084 -0.161 0.180 -0.185丙酮 -0.146 -0.149 -0.163 -0.219 -0.823 0.083 -0.021 -0.072 -0.172 0.001丁酮 -0.227 0.013 0.032 -0.149 0.728 0.210 -0.100 0.386 -0.021 0.184

异戊醛 0.007 -0.090 0.129 -0.158 0.304 0.003 -0.167 0.731 0.108 -0.184琢-蒎烯 -0.110 0.054 -0.006 -0.022 -0.002 -0.055 -0.134 -0.037 -0.102 0.907

1-戊烯-3-酮 -0.048 0.101 0.063 0.025 0.016 -0.068 0.952 -0.067 0.001 0.042甲苯 -0.051 0.092 0.067 0.011 0.028 -0.066 0.949 -0.072 0.008 0.051己醛 0.885 -0.022 0.012 -0.095 0.093 0.004 -0.102 -0.214 0.272 0.008

3-甲基-2-丁烯醛 0.047 -0.014 -0.156 0.480 -0.045 0.742 -0.127 0.010 0.171 -0.091乙苯 -0.095 -0.038 -0.111 -0.231 0.043 0.868 -0.145 0.019 -0.079 0.034

二甲苯 -0.211 0.182 0.145 0.010 0.106 0.885 0.057 0.092 -0.087 -0.112壬醛 0.015 0.861 -0.334 0.082 0.002 0.007 0.009 -0.194 0.000 -0.028

1-戊烯-3-醇 0.628 0.363 0.065 -0.339 0.325 0.076 0.019 -0.012 0.262 0.205D-柠檬烯 -0.035 0.878 0.131 -0.336 -0.024 0.044 0.132 -0.015 0.070 0.093正己醇 -0.183 -0.429 0.332 0.730 0.093 0.174 0.078 -0.099 0.182 -0.203十四烷 0.150 0.850 0.025 -0.091 0.042 -0.155 0.222 -0.119 0.030 -0.017香叶醇 0.183 0.681 0.042 0.035 0.351 0.046 0.116 0.227 -0.181 0.320芳樟醇 0.075 0.078 0.903 -0.076 0.007 -0.035 0.102 0.005 0.135 -0.177

1-辛烯-3-醇 0.144 0.085 0.293 -0.007 -0.125 -0.046 -0.010 0.147 0.830 -0.045芳樟醇氧化物 -0.240 0.192 0.407 0.297 -0.607 0.048 -0.178 -0.046 0.234 0.085

渊E袁E冤2袁4-庚二烯醛 0.874 0.172 0.190 -0.198 0.129 -0.066 0.072 -0.020 -0.111 0.144茁-环柠檬醛 0.110 0.111 0.078 0.090 0.107 0.009 0.128 0.804 0.219 -0.159

香茅醇 0.425 0.666 0.457 -0.214 0.062 0.018 0.021 0.172 -0.139 0.013萘 -0.058 0.344 0.800 0.153 -0.057 -0.071 0.254 0.205 0.169 -0.122

琢-紫罗酮 0.651 0.228 0.518 -0.028 0.067 -0.046 -0.131 0.109 -0.224 0.049苯甲醇 -0.214 -0.657 -0.048 0.265 0.251 -0.170 0.201 -0.034 0.009 -0.084

表 5 主成分载荷矩阵

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第 44 卷第 4 期

3 结束语茶香是决定茶叶品质与风味的重要因素袁受茶叶

品种尧产地等因素的影响遥任何一类茶叶中都存在几

十上百种香气成分袁但并不是所有香气成分都对某

一类茶叶的香气品质起决定作用袁一般只有少数几种

能左右某类茶的香气[18]遥 本研究应用 DHS-GC-MS 法

测定了来自全国 11 个主产区的 34 个绿茶样品的挥

发性成分袁并用主成分分析法研究了它们的主要香

气成分遥本研究中袁来自不同产地的绿茶挥发性成分

种类相似袁但含量上有明显差别遥 从 34 个绿茶样品

中总共鉴定出 206 种挥发性成分袁主要包含醇类尧醛类尧酮类尧酯类尧酸类尧杂氧化合物尧碳氢化合物和其

他类化合物袁其中碳氢化合物种类最多袁相对含量最

高袁其次是醇类尧酮类和醛类化合物遥 本研究采用主

成分分析法对绿茶样品中的 50 种共有挥发性成分

进行分析袁提取出 10 个主成分因子袁其累计贡献率

达到 82.354%袁在此基础上袁通过分析挥发性成分变

量的因子载荷袁结合相关文献袁初步明确了二甲硫尧丙醛尧丙酮尧丁酮尧异戊醛尧琢-蒎烯尧1-戊烯-3-酮尧甲苯尧己醛尧3-甲基-2-丁烯醛尧乙苯尧二甲苯尧壬醛尧1-戊烯-3-醇尧D-柠檬烯尧正己醇尧十四烷尧香叶醇尧芳樟醇及其氧化物尧1-辛烯-3-醇尧渊E袁E冤2袁4-庚二烯

醛尧茁-环柠檬醛尧香茅醇尧萘尧琢-紫罗酮尧苯甲醇等 27种绿茶的主要香气成分遥 下一步将利用绿茶干茶香

气成分的初步分析结果袁开展茶类判别和等级评价研

究袁结合各种化学计量学方法袁构建茶类识别函数及

等级预测模型袁以期建立一套不受主观因素影响袁易于实现标准化的绿茶品质评价新方法遥

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