《食品科学》:山东农业大学黄晓琴副教授等:日照白茶风味品质及关键呈香物质分析

作为中国六大茶类之一的白茶属于微发酵茶，因其独特的口感、保健功效及耐贮藏的特点成为市场的新宠。白茶根据茶树品种和芽叶嫩度的不同分为白毫银针、白牡丹、贡眉和寿眉，受鲜叶原料、加工技术、贮藏年份和品饮方式等诸多因素的影响，不同产区白茶产品的风味品质存在一定的地域差异。白茶的制作工艺是影响其香气的重要因素。

山东农业大学园艺科学与工程学院的毛兴萍、黄晓琴*、张丽霞等人在茶叶主产区日照地区征集了11 家企业的18 个白茶样进行研究，同时选取福建省2 家企业的3 个白茶样为对照，从感官审评、主要内含生化成分及关键呈香物质方面开展测定与分析，旨在挖掘日照白茶品质特点，为日照白茶及山东白茶的生产及市场推广提供相关依据。

对供试的21 个茶样进行了感官审评。从表2可以看出，不同茶厂的不同茶样在感官品质上存在较大的差异。一芽一、二叶的茶样综合评分为88.20～94.50 分，单叶（或单叶带梗）制成的茶样综合评分为86.15～89.08 分，其中B10茶样的综合评分最高，为94.50 分，其次为B2（92.83 分）；日照白茶一芽一、二叶的茶样外形整体上表现为色泽灰绿，芽心显，叶张完整，而单叶制成的茶样的叶张有破碎，颜色夹红。供试的福建一芽一、二叶的白茶茶样外形表现为灰绿有光泽，芽心显，叶张较匀整，单叶制成的茶样有红张。

与福建一芽一、二叶的茶样（F1、F2）香气纯正高爽带毫香，单叶（单叶带梗）制成的茶样（F3）香气纯正，滋味醇和带甜相比，日照一芽一、二叶的茶样香气清甜带花香、滋味清鲜，单叶（单叶带梗）制成的白茶的香气表现为纯正、滋味甜醇；所有的茶样在汤色上基本都表现为浅黄、杏黄、橙黄等颜色，汤色较为明亮、叶底较为柔软。总体而言，日照白茶在外形上表现为色泽灰绿，芽心显，叶张完整，与福建白茶的香气纯正高爽带毫香、滋味醇厚相比，日照白茶香气清甜带花香、滋味清鲜甜醇。

由表3、4可知，一芽一、二叶日照白茶茶样的水浸出物质量分数为32.31%～49.18%，茶多酚质量分数为14.60%～28.69%；游离氨基酸质量分数为2.48%～5.86%；咖啡碱质量分数为3.31%～4.40%，且各茶样的咖啡碱含量差异不大；可溶性糖质量分数为0.64%～4.06%；黄酮类含量为6.54～12.90 mg/g。单叶（单叶带梗）的日照白茶样其水浸出物质量分数为29.51%～40.98%，茶多酚质量分数为11.36%～17.43%；游离氨基酸质量分数为2.72%～4.75%；咖啡碱质量分数为2.51%～2.98%；可溶性糖质量分数为2.85%～5.68%；黄酮类含量为9.52～13.02 mg/g。

与福建白茶相比，日照白茶在可溶性糖和黄酮类物质含量方面相对较高，表现为一芽一、二叶的日照白茶可溶性糖质量分数平均值为2.14%，而两个福建白茶可溶性糖质量分数平均值为1.23%；日照白茶的黄酮类物质含量平均值为9.66 mg/g；福建白茶则为6.20 mg/g。单叶（单叶带梗）的白茶也呈现同样的规律。

由图1可知，21 种白茶茶样香气挥发物质组成。21 个白茶茶样一共检测出172 种香气成分，其中，S5检测出香气成分种类最多，高达46 种；B4中检测出香气成分种类最少，有34 种。在这172 种香气物质中，酯类14 种（8.14%）、酮类32 种（18.60%）、酸类1 种（0.58%）、醛类23 种（13.38%）、醇类39 种（22.67%）、醚类2 种（1.16%）、含氧化合物9 种（5.23%）和烷烃类52 种（30.23%）。一芽一、二叶日照白茶茶样共检测出110 种香气成分，其中烷烃类30 种（27.27%）、醇类26 种（23.64%）、酮类18 种（16.36%）、酯类7 种（6.36%）、醛类19 种（17.27%）、含氧化合物8 种（7.27%）、醚类1 种（0.91%）和酸类1 种（0.91%）；单叶（单叶带梗）的日照白茶样共检测出89 种香气成分，其中烷烃类16 种（17.98%）、醇类22 种（24.72%）、酮类20 种（22.47%）、酯类6 种（6.74%）、醛类15 种（16.85%）、含氧化合物8 种（8.99%）、醚类1 种（1.12%）和酸类1 种（1.12%）。一芽一、二叶日照白茶和福建白茶茶样共检测出40 种相同的香气成分，其中醇类12 种、酮类8 种、烷烃类5 种、醛类8 种、含氧化合物5 种、酯类1 种和酸类1 种；单叶（单叶带梗）的日照白茶和福建白茶茶样共检测出21 种相同的香气物质，其中醇类7 种、酮类4 种、烷烃类1 种、醛类8 种和含氧化合物1 种。

与福建白茶相比，日照白茶的醇类和烷烃类相对较高，表现为一芽一、二叶的日照白茶醇类化合物比两个福建白茶醇类化合物多6 种；日照白茶的烷烃类化合物比福建白茶的则多9 种；单叶（单叶带梗）的白茶也呈现同样的规律。

OPLS-DA是一种有监督的多元判别分析统计方法，能够较为直观地反映样本成分构成的近似度关系，距离越近，其香气组成和相对含量越相似，可有效筛选关键标志性差异物质。

为研究山东日照白茶的香气特征，利用GC-MS联用的方法对21 种白茶样品的香气化合物成分及相对含量进行分析鉴定，一芽一、二叶制成的日照白茶检测出35 种共有香气成分，其中醇类化合物10 种（28.57%）、醛类化合物9 种（25.71%）、酮类化合物7 种（20%）、酯类化合物1 种（2.86%）、烷烃类化合物2 种（5.71%）和含氧化合物6 种（17.14%）。单叶（单叶带梗）制成的白茶检测出30 种共有香气成分，其中醇类化合物5 种（16.67%）、醛类化合物10 种（33.33%）、酮类化合物7 种（23.33%）、酯类化合物1 种（3.33%）、烷烃类化合物2 种（6.67%）和含氧化合物5 种（16.67%）。以共有香气组分作为因变量，不同茶厂茶样作为自变量，采用OPLS-DA分别分析13 个一芽一、二叶制成的茶样和5 个单叶（单叶带梗）制成的茶样的挥发性成分，如图2、3所示，所有茶样能被有效区分。一芽一、二叶制成茶样的自变量拟合指数为0.992，因变量拟合指数为0.982，模型预测指数（Q2）为0.958，R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受；单叶（单叶带梗）制成茶样的为0.998，为0.996，Q2为0.987，R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受。将18 个白茶样品都经过200 次置换检验，Q2回归线与纵轴的相交点小于0，说明模型存在过拟合，模型验证有效，认为该结果可用于茶叶香气的差异鉴别分析。

为进一步分析不同挥发性物质对一芽一、二叶所制白茶香气的贡献，以VIP＞1且P＜0.05为条件，从35 种共有挥发性物质中筛选出9 种差异挥发性物质，其中醇类4 种、醛类1 种、酮类2 种、酯类1 种和含氧化合物1 种。如图4所示，15 种白茶挥发性物质及含量存在明显差异，被划分成为3 个类群：芳樟醇为B1、B7、B9、B10、B11、B12和B13的特征差异挥发性物质，B12的芳樟醇相对含量显著高于其他茶样的挥发性物质；B3、B4、B5、B6和B8的特征差异挥发性物质是水杨酸甲酯和香叶醇，B2的香叶醇和B8的水杨酸甲酯相对含量显著高于其他茶样的挥发性物质。

为了进一步分析不同挥发性物质对单叶（单叶带梗）所制白茶香气的贡献，从30 种共有挥发性物质中根据VIP＞1且P＜0.05筛选出10 种差异挥发性物质，其中醇类3 种、醛类2 种、酮类1 种、酯类1 种和含氧化合物3 种。如图5所示，5 种白茶挥发性物质及含量存在明显差异，S1、S2、S3和S5的特征差异挥发性物质是芳樟醇，S3的芳樟醇和水杨酸甲酯的相对含量显著高于其他茶样的挥发性物质；水杨酸甲酯和反式-β-紫罗兰酮是S4的特征差异挥发性物质。

茶叶香气的呈现是由各挥发性成分的气味阈值与浓度共同决定的。为进一步分析不同挥发性物质对香气的贡献度（ROAV），在一芽一、二叶制成的白茶茶样筛选的特征挥发性物质基础上，以VIP＞1、ROAV＞1为条件进行分析，最终确定芳樟醇、香叶醇、叶醇、水杨酸甲酯及反式-β-紫罗兰酮为一芽一、二叶的日照白茶关键性呈香化合物（表5）。其中芳樟醇在B1、B5、B7、B9、B10、B11、B12和B13中的ROAV最大，说明带有毫香、花香的芳樟醇是他们的关键呈香物质，同时芳樟醇结合由糖苷和类胡萝卜素降解的香叶醇、反式-β-紫罗兰酮及顺式芳樟醇氧化物使得日照白茶具有了甜花香的风味；而B2中的香叶醇ROAV高于其他茶样，说明带有甜香、果香、玫瑰香的香叶醇是B2的关键性呈香化合物；在长时间萎凋、鲜叶失水的状态下，芳樟醇糖苷被β-葡萄糖苷酶水解，芳樟醇、香叶醇的含量增加，香叶醇结构稳定性较弱，在茶叶中通常以芳樟醇化合物形式存在；带有杏仁味、薄荷冬青香的水杨酸甲酯在B3、B4、B6和B8中有着最高的ROAV，其中日照白茶的水杨酸甲酯ROAV大多都是福建白茶的2 倍以上。水杨酸甲酯是酚类酯化合物，可通过水杨酸羧甲基转移酶的催化和糖苷类化合物的降解作用形成。研究表明在白茶萎凋过程中，水杨酸的含量逐渐增加，在滇绿茶中，水杨酸甲酯是重要的清凉香气来源，而在白茶中，它则是清鲜毫香的重要物质基础。这些对日照白茶的香气形成可能具有一定贡献。此外B7、B9和B11中有区别于其他茶样的带有甜香、花香的壬醛（VIP＞1、ROAV＞1），这与其感官审评结果一致。

单叶（单叶带梗）制成的白茶茶样在筛选的特征挥发物基础上，以VIP＞1、ROAV＞1为条件，最终确定芳樟醇、苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、水杨酸甲酯、反式-β-紫罗兰酮、2-戊基呋喃和反式芳樟醇氧化物（呋喃类）为单叶（单叶带梗）制成的日照白茶的关键性呈香化合物（表6）。其中芳樟醇在S1、S2和S5中的ROAV最大，而S3和S4中ROAV最大的是水杨酸甲酯，其分别赋予了日照白茶清香、毫香和花果香，此外3-甲基丁醛、反式-β-紫罗兰酮等香气化合物共同构成了日照白茶带有甜花香的复合香气，这与感官审评结论一致。此外，日照白茶与福建白茶相比，ROAV较为突出的是香叶醇、水杨酸甲酯、反式-β-紫罗兰酮和反式芳樟醇氧化物（呋喃类）等呈香化合物，多具有甜花果香的特征，这也说明了日照白茶的关键香气化合物较为丰富。

随着白茶加工和生产的发展，白茶的生产品种和生产区域都得到了拓展。本实验对日照茶区的18 个白茶样进行了感官审评、主要内含生化成分测定、香气物质测定分析，初步探究了日照白茶的感官品质和生化品质。在感官品质方面，日照白茶制作的品种较为多样，除了传统生产白茶的品种福鼎大白、福鼎大毫之外，当地主栽品种黄山群体种以及一些新引种的品种也用到白茶加工中。但总体来看，日照白茶感官品质方面能达到传统白茶所具有的外形和内质特点，但与传统白茶产区福鼎白茶相比，其外形方面稍差于传统白茶，表现在形体相对细小、芽毫显露不够等方面，在香气滋味方面，与福鼎地区白茶相比，香气能达到清鲜甚至带花香的特点，在毫香方面略差于福建白茶；滋味方面也能达到清鲜、甜醇、醇厚等特点。在主要内含生化成分方面，日照白茶与福鼎白茶相比，其显著的特点是可溶性糖和黄酮类物质含量高于福建白茶，游离氨基酸含量的平均值略低于福建白茶，其他内含生化成分的差异不大。这可能与鲜叶采摘季节的不同、两地的气候条件、土壤特性以及加工工艺有关。有研究报道，测定福鼎大白茶和福鼎大毫茶等无性系品种的嫩梢茸毛的生化成分，结果表明茶树嫩梢茸毛具有高氨基酸含量和低酚氨比的特性，对白茶风味品质的形成具有重要作用，且茸毛具有茶身中没有发现或含量较低的挥发性化合物，可见，茶树嫩梢的多茸毛特征及在加工过程中的保留对白茶品质的形成具有积极的调控作用。而日照白茶所使用的群体种等品种，茶树嫩梢茸毛较少以及在生化成分上与福建白茶有所不同，但通过适当的加工工艺也能展现出独特的品质。可溶性糖是茶叶甜度的重要贡献者，而黄酮类化合物则具有抗氧化等保健功能，这些成分的高含量可能是日照白茶独特品质的物质基础。

在香气成分方面，茶叶香气的显著性成分因茶类和加工工艺的不同而有所差异。山东地区气候较为干燥，室内萎凋和复式萎凋过程中，萎凋叶的质量降低速率较快，萎凋适度时间较短，这可能促进了日照白茶中香气成分的形成和积累。本实验中18 个日照白茶茶样中共鉴定出138 种挥发性化合物，包括醇类、酯类、醛类、酮类、含氧化合物、烷烃类等，其中醇类、酯类、酮类和烷烃类化合物在日照白茶总挥发性成分中相对含量较高，大多具有令人愉悦的花香、果香和甜香。结合GC-MS技术，从15 个一芽一、二叶制成的白茶茶样中共检测出35 种共有香气成分，从6 个单叶（单叶带梗）制成的白茶茶样中共检测出30 种共有香气成分，基于P值和VIP值，进一步筛选出芳樟醇、香叶醇、壬醛、水杨酸甲酯、反式-β-紫罗兰酮、顺式芳樟醇氧化物等香气物质，在特征差异香气物质的相对含量方面，与福建地区的白茶相比，日照白茶的特征香气物质种类更为丰富，相对含量差异也达到显著水平，如水杨酸甲酯、香叶醇和反式-β-紫罗兰酮等香气物质，而芳樟醇的相对含量则略低于福建白茶。对特征差异香气物质进行ROAV比较分析，结果表明ROAV较高的芳樟醇、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇、叶醇、水杨酸甲酯、反式-β-紫罗兰酮、反式芳樟醇氧化物（呋喃类）、苯甲醛和2-戊基呋喃为日照白茶关键性呈香物质，与福建地区白茶相比，日照地区的香叶醇、水杨酸甲酯、反式-β-紫罗兰酮和2-戊基呋喃等呈香化合物的ROAV都较高，这也说明了日照白茶的关键香气化合物种类较为丰富。在日照白茶的关键性呈香物质中芳樟醇、香叶醇和紫罗兰酮等物质赋予了日照白茶清甜带花香的香气特点，这些香气物质的形成可能与茶叶在加工过程中的酶促反应和非酶促反应有关。例如，芳樟醇和香叶醇可能来源于茶叶中的萜烯类前体物质在加工过程中的转化。此外，水杨酸甲酯属酚类衍生物，有研究表明其在萎凋过程中含量持续上升，是白茶鲜爽毫香特征的物质基础，可能与白茶的加工工艺和储存条件有关，而源自氨基酸反应产物的3-甲基丁醛为白茶提供了果香和清香风味，这些物质的形成和积累对日照白茶清鲜带花香的香气品质起到了关键作用。本实验以福建白茶为对照，对日照白茶的关键性呈香物质进行分析比较，为辨别日照白茶提供了理论参考。由于不同茶样的白茶香气品质可能受到其他因素的影响，还需进一步控制变量并增加实验样品，为进一步挖掘日照白茶的自身品质优势评定提供更好的客观依据。

作者简介

通信作者：

黄晓琴，副教授，山东农业大学茶学系主任，兼任山东省茶叶学会副理事长，泰安市茶叶科技学会会长，中国茶叶学会女科技委员会委员。《中国茶叶》、《茶叶科学》编委会委员。本科和硕士分别毕业于湖南农业大学和浙江大学，2009年于山东农业大学获得博士学位。2003年入职山东农业大学园艺科学与工程学院工作至今，主要从事茶树抗寒机理、茶叶加工与品质化学等方面的研究，发表论文50多篇，主持及参加国家自然基金等项目10多项。获得相关专利7 项，软件著作权1 项。主持及参与编写地方标准及行业标准3 项。主编及副主编教材2 部，参编教材5 部。主持山东省一流课程1 门，荣获山东山东省教学成果二等奖1 项，山东农业大学教学成果特等奖、二等奖、三等奖各1项，优秀课程思政教学设计二等奖1 项。获得泰安市科技进步三等奖1 项。荣获山东农业大学“优秀创新创业指导教师”、“文明职工”、“优秀共产党员”、“巾帼建功先进个人”；全国大学生茶艺技能大赛“优秀指导教师”、“第二届中华优秀茶文化教师”等荣誉称号。

第一作者：

毛兴萍，女，汉族，生于2000年7月，江苏常州人，山东农业大学2023级硕士，研究方向为茶叶加工与品质化学。