CN109632999A - “杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法 - Google Patents

“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法 Download PDF

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姜晓辉
陈栋
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李红建
潘晨东
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Abstract

本发明涉及一种“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法。本发明方法包括以下步骤，(1)顶空固相微萃取法提取茶树鲜叶中的香气物质：鲜叶样品冻干粉碎后，加入90‑100℃水，于40‑70℃浸泡，萃取头插入液面上方的空间进行香气吸附；(2)吸附结束后，萃取头插入气相色谱进样口中解吸附，经气相色谱分离并进行质谱检测，分析数据；(3)确定香气物质中苯甲醛的相对百分含量。本发明方法可以对任何一种茶树鲜叶进行检测，不经茶叶试制性研究便可判定其红茶产品是否具备“杏仁香”的香气特征，为“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定提供一种快速、准确的鉴定方法。

Description

“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法
技术领域
本发明属于茶树特异资源选育技术领域，主要涉及一种“杏仁香”红茶资源的苗期判定方法。
背景技术
茶树种质资源鉴定方法包括形态学、细胞学、同工酶、化学、分子生物学等鉴定手段。其中，化学鉴定需要借助科学仪器分析并测定茶树品种中相关化合物的含量，优点在于可在苗期进行特殊化合物的测定，从而在育种的早期阶段就能准确判断该品种在品质、产量或抗性方面是否符合育种目标，可大大缩短育种周期，提高育种效率。例如通过测定茶树鲜叶中茶多酚与氨基酸的比值(简称“酚氨比”)来评判茶树品种适制绿茶或适制红茶，或测定特定儿茶素含量的高低来判断茶树品种的试制性。
发明人在前期研究中发现广东罗坑地区的一种地方野生茶树制作出的红茶具有浓郁的“杏仁香”香气特征(姜晓辉，吴华玲，陈栋，等.罗坑野生红茶感官审评及其生化组分研究[J].中国农学通报，2014，30(31):126-131)。此“杏仁香”是红茶中非常罕见、独特的香气类型，目前未见其他品种红茶具有此种香气，发展前景良好。然而，但在罗坑茶群体中，能制作出“杏仁香”红茶的单株数量非常稀少，且单株可采摘的茶芽量也非常少，较难进行加工制作。因此，需从群体中尽快选育出可加工“杏仁香”红茶的优异无性系品种并进行大力扩繁和推广应用。而常规的系统选育需要经过从单株采穗、扦插繁育、移栽种植、定植成园、加工试制等众多环节，整个选育过程需要8-10年，时间相当漫长，费时费力。这对“杏仁香”红茶品种的选育和产业化无疑是一个巨大的挑战。因此，开发苗期即可快速准确地判断“杏仁香”红茶品种的方法，对于加快新品种选育进程具有重要作用和现实意义。
发明内容
基于此，本发明提供一种“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法，该方法可以对任何一种茶树鲜叶进行检测，不经茶叶试制便可判定其红茶产品是否具备“杏仁香”的香气特征。
具体技术方案如下：
一种“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法，包括以下步骤，
(1)顶空固相微萃取法提取茶树鲜叶中的香气物质：鲜叶样品冻干粉碎后，加入90-100℃水，于40-70℃浸泡，萃取头插入液面上方的空间进行香气吸附；
(2)吸附结束后，萃取头插入气相色谱进样口中解吸附，经气相色谱分离并进行质谱检测，分析数据；
(3)确定香气物质中苯甲醛的相对百分含量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的发明人经过大量的实验研究创造性地选择苯甲醛作为“杏仁香”红茶资源早期鉴定的标志性指示物，通过顶空固相微萃取对茶树鲜叶中香气物质进行简单、快速提取，通过GC-MS对鲜叶香气物质中的苯甲醛含量进行快速测定，当苯甲醛含量≥38％，则预测该鲜叶制备出的红茶具备“杏仁香”香气特征，进而判断该鲜叶采摘的茶树为“杏仁香”红茶资源。本发明的鉴定方法可以对任何一种茶树鲜叶进行检测，不经茶叶试制性研究便可判定其红茶产品是否具备“杏仁香”的香气特征，克服了茶树资源选育和鉴定所经历的漫长育种及跟踪过程，为“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定提供一种快速、准确的鉴定方法。
附图说明
图1为实施例1的技术流程图；
图2为茶树资源XR-1鲜叶挥发性成分的GC-MS总离子流色谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在其中一些实施例中，“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法，包括以下步骤，
(1)顶空固相微萃取法提取茶树鲜叶中的香气物质：鲜叶样品冻干粉碎后，加入90-100℃水，于40-70℃浸泡，萃取头插入液面上方的空间进行香气吸附；
(2)吸附结束后，萃取头插入气相色谱进样口中解吸附，经气相色谱分离并进行质谱检测，分析数据；
(3)确定香气物质中苯甲醛的相对百分含量。
在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述鲜叶样品与水的配比为1g：(8-12)ml。
在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述浸泡的温度为50-60℃。
在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述吸附的时间为50min-80min；优选地，所述吸附的时间为60min-70min。
在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述萃取头为50/30μm DVB/Car/PDMS固相微萃取头；
在其中一些实施例中，步骤(2)中，气相色谱分离和质谱鉴定采用的仪器为TRACEDSQ型气质联用仪；气相色谱柱为HP-5MS弹性石英毛细管柱；优选地，所述HP-5MS弹性石英毛细管柱的规格为30m×0.25mm ID×0.25μm膜厚。
在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述的进样口的温度为220-240℃；所述解吸附的温度为220-240℃；所述解吸附的时间为4min-6min；优选地，所述进样口的温度和解吸附的温度均为230℃，解吸附的时间为5min。
在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述质谱检测的条件包括：电离方式为EI；离子源温度为220-240℃；电子能量为(70±2)eV；扫描范围为50-650amu；载气为纯度＞99.999％的高纯He；流速为(1±0.2)mL/min，不分流；电子倍增管电压为(1800±200)V，总离子流强度为(100±20)mA；具体地，所述质谱检测的条件包括：电离方式为EI；离子源温度为230℃；电子能量为70eV；扫描范围：50-650amu；载气为高纯He(纯度＞99.999％)，流速1mL/min，不分流；电子倍增管电压为1800V，总离子流强度为100mA。
在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述分析数据的方法包括：采用气相色谱数据处理系统，对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图，经过随机Xcalibur工作站NIST11质谱数据库检索并结合保留时间、物质匹配度、文献报道等，鉴定各色谱峰的化学成分，以峰面积归一化法测定各香气物质的相对百分含量。
在其中一些实施例中，步骤(3)中，当香气物质中苯甲醛的相对含量≥38％时，据此鉴定茶树为“杏仁香”红茶资源。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
1材料与方法
1.1实验材料
茶树鲜叶的选择：选取三种茶树鲜叶，两种为“杏仁香”茶树资源XR-1和XR-3(实验组)，一种非“杏仁香”茶树资源BM(对照组)。
成品红茶的制备：鲜叶采摘后摊放萎凋2h，萎凋结束后揉捻45min，发酵5-6h，干燥1h后制得成品红茶。重点以茶树鲜叶和制作的成品红茶为分析材料，样品进行冻干处理，粉碎后贮存于4℃冰箱内备用。
1.2试验方法
1.2.1仪器
TRACE DSQ气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
1.2.2香气物质提取及鉴定
香气提取方法：顶空固相微萃取。将10.0g茶样置于500mL萃取瓶中，加入100ml沸水浸泡，萃取瓶于50℃恒温水浴加热，待萃取瓶内香气物质达到平衡后将萃取头(DVB/CAR/PDMS-50/30um)插入液面上方的空间，推出萃取纤维进行吸附，吸附60min后将富集了茶叶挥发性成分的固相微萃取针头迅速插入气相色谱进样口中解吸附。
GC条件：采用HP-5MS弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm ID×0.25μm膜厚)；进样口温度为230℃。进样后于230℃解吸5min。MS条件：电离方式为EI；离子源温度为230℃；电子能量为70eV；扫描范围：50-650amu；载气为高纯He(纯度＞99.999％)，流速1mL/min，不分流；电子倍增管电压为1800V，总离子流强度为100mA。实验方法流程如附图1所示。
2结果与分析
经气相色谱分离和质谱鉴定，得到茶叶样品挥发性成分的GC-MS总离子流色谱图，在随机Xcalibur工作站NIST11质谱数据库检索，结合保留时间、物质的匹配度、标准图谱，鉴定各色谱峰的化学成分，利用面积归一化法测定各成分的相对含量，结果如表1所示。
表1不同类型茶树种质资源鲜叶及成品红茶中主要香气物质(单位：％)
表1中列举出16种主要香气物质，包括醛类、酯类、醇类及酮类。对茶叶整体香气特征贡献不大的含量很低的香气物质未列出。其中，图2为茶树资源XR-1鲜叶挥发性成分的GC-MS总离子流色谱图，18.19min出峰的物质为苯甲醛，峰面积为173829395，相对含量为77.30％，是鲜叶所有香气物质中含量最高的物质。茶树资源XR-3鲜叶中苯甲醛的相对百分含量为54.07％，是鲜叶所有香气物质中含量最高的物质。茶树资源BM鲜叶中苯甲醛含量仅为6.25％，远远低于水杨酸甲酯和β-芳樟醇。
进一步地，本发明对XR-1和XR-3鲜叶、对照样品BM鲜叶加工而成的红茶中的苯甲醛含量进行测定(表1)，发现XR-1和XR-3成品红茶中苯甲醛具有较高的含量，XR-1成品红茶中苯甲醛含量达到68.08％，苯甲醛保留量达鲜叶的88％以上。XR-3成品红茶中苯甲醛含量为53.51％，保留量达鲜叶的98％以上。而对照样品BM成品红茶中苯甲醛含量很低，仅为4.96％，且其保留量(79.4％)低于前两者。由此，进一步说明，红茶香气物质苯甲醛在加工过程中会大量保留，不会因为红茶的加工操作而大量消失。因此，苯甲醛可以作为“杏仁香”红茶资源早期鉴定的标志性指示物。
苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，又称为安息香醛，分子式：C7H6O，无色至浅黄色挥发性液体，具有特殊的杏仁气味，燃烧时有芳香味。苯甲醛的香气阈值非常低(0.085)，当苯甲醛含量在茶叶香气总量中占绝对比重时，苯甲醛所体现的杏仁香气特征便代表了整体茶叶的香气特征。气质-嗅闻检测发现，苯甲醛确实具有苦杏仁香气。进一步验证了苯甲醛作为“杏仁香”香气特征标志物的准确性。
3.红茶样品香气感官审评验证
对上述三份茶树资源加工后的红茶进行感官审评，结果如表2所示。感官审评发现，XR-1和XR-3具有明显的“杏仁香”香气特征，因苯甲醛含量较高(阈值低)，苯甲醛所体现的杏仁香成为红茶主导的香气特征。而BM审评为花果香，因苯甲醛含量低，苯甲醛体现的杏仁香特征不能作为该红茶的香气特征。
表2的审评结果与GC-MS分析的结果相吻合，进一步从感官的角度验证本发明方法的准确性。
表2红茶香气感官审评结果
XR-1 XR-3 BM
香气特征 杏仁香浓郁 显杏仁香 花果香
实施例2方法验证
采集19份茶树品种鲜叶，按照本发明提供的方法鉴定鲜叶中的香气物质苯甲醛及其含量，制作成红茶后进行香气感官审评。结果如表3所示。
表3 19份茶树品种鲜叶中苯甲醛含量及红茶香气感官评价
结果表明，在所鉴定的19个品种中有17份茶树鲜叶苯甲醛含量较低，处于0.03-3.70％范围内，据此推断这些红茶不具备“杏仁香”香气特征。经加工成红茶后，感官审评发现这些红茶体现出花香、甜香、果香、玫瑰香等特征，未体现出“杏仁香”香气特征。另外2份茶树资源鲜叶“LX”和“HJY”中苯甲醛含量处于38.76-46.59％，据此鉴定该品种为“杏仁香”红茶资源。将“LX”和“HJY”鲜叶加工成红茶后，这两份红茶均体现出“杏仁香悠长持久、杏仁香浓郁持久”的香气特征，进一步验证方法准确性。
经过多种茶树鲜叶香气物质检测分析及验证，当鲜叶中苯甲醛含量占香气总量的38％以上时，制作出的红茶具备“杏仁香”特征，由此可以判定该茶树资源为“杏仁香”红茶资源。当鲜叶中苯甲醛含量低于38％时，制备的红茶不具“杏仁香”特征，为非“杏仁香”红茶资源。因此，实施例1中的XR-1和XR-3、实施例2中的“LX”和“HJY”均为“杏仁香”红茶资源。
以上实验结果进一步印证了本发明的实用性和可操作性，即在苗期鉴定茶树鲜叶香气物质中苯甲醛的含量便可以判断加工出的红茶是否具备“杏仁香”香气特征。本发明为“杏仁香”红茶资源的早期鉴定提供了可靠的方法和手段。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.“杏仁香”红茶资源的苗期鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)顶空固相微萃取法提取茶树鲜叶中的香气物质：鲜叶样品冻干粉碎后，加入90-100℃水，于40-70℃浸泡，萃取头插入液面上方的空间进行香气吸附；
(2)吸附结束后，萃取头插入气相色谱进样口中解吸附，经气相色谱分离并进行质谱检测，分析数据；
(3)确定香气物质中苯甲醛的相对百分含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述鲜叶样品与水的配比为1g：(8-12)ml。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的浸泡温度为50-60℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吸附的时间为(50-80)min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述萃取头为50/30μm DVB/Car/PDMS固相微萃取头。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所采用的气相色谱和质谱仪器为TRACE DSQ型气质联用仪；气相色谱柱为HP-5MS弹性石英毛细管柱。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述气相色谱进样口的温度为220-240℃，所述解吸附的温度为220-240℃，所述解吸附的时间为(4-6)min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述质谱检测的条件包括：电离方式为EI；离子源温度为220-240℃；电子能量为(70±2)eV；扫描范围为50-650amu；载气为纯度＞99.999％的高纯He；流速为(1±0.2)mL/min，不分流；电子倍增管电压为(1800±200)V，总离子流强度为(100±20)mA。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分析数据的方法包括：采用气相色谱数据处理系统，对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图，经过随机Xcalibur工作站NIST11质谱数据库检索并结合保留时间、物质匹配度、标准图谱，鉴定各色谱峰的化学成分，以峰面积归一化法测定各香气物质的百分含量。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，当香气物质中苯甲醛的相对含量≥38％时，据此鉴定茶树为“杏仁香”红茶资源。
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