普洱茶“陈香”香韵特征构成的化学物质基础研究

The volatile composition is complicated and trace in content, which makes that the qualitative and quantitative analysis is inaccurate and some important aroma substances are not able to be confirmed. Aimed at these challenges in the research on the tea flavor, the fermented Pu-er tea with stale aroma character will be used as the research object, and the volatile composition and the chemical material foundation for the characteristic aroma composition of Pu-erh tea will be studied by using modern instrument analysis combined with chemometrics method. The methods for extraction, separation, identification, quantitative assay, determination of active aroma component which is suitable for the complex volatile composition system and aroma component of Pu-er tea will be developed. The species, content, proportion and the dose-effect relationship with the stale aroma character of the active aroma component will be studied in this project. The aim of this project is to illuminate the chemical material foundation for the formulation of stale aroma character of Pu-erh tea. The research findings of this project will not only lay the foundation for further reveal the formation mechanism of the stale aroma character during the fermentation of Pu-erh tea, but also improve the theory level of the chemical analysis of tea. Furthermore, this research is of great significance for the chemical nature illumination of the formation of aroma in other teas.

针对目前茶叶风味研究中存在的挥发性成分组成复杂、含量甚微，定性、定量不准确，重要香气物质无法得到确认的挑战，本课题以具有“陈香”特征的发酵普洱茶为研究对象，以解析普洱茶挥发性组分及其特征香气构成的化学基础为研究目标，采用现代仪器分析技术与化学计量学相结合的手段对普洱茶挥发性组分及香气特征进行研究，确定适合于普洱茶挥发性组分复杂体系及香气组分的提取、分离、鉴定、含量测定、香气活性成分的判定方法，研究香气活性成分的种类、含量、比例与“陈香”特征的量效关系，阐明发酵普洱茶“陈香”特征形成的化学物质基础。本项目的研究不仅为进一步研究普洱茶发酵过程中“陈香”特征形成机制奠定基础，而且对提高茶叶化学分析的理论水平，阐明其它各类茶叶香气特征形成的化学本质具有一定的指导意义。

本项目对复杂体系中微量成分及茶叶风味分析进行研究。通过对微量成分的提取、分离的研究，以及其定性、定量分析方法的研究，建立了普洱茶挥发性成分的提取方法以及香气成分的定性、定量、关键香气判定方法，确定了形成普洱茶“陈香”香韵的化学物质。本项目的研究工作按照项目计划书开展，并完成项目的预期研究目标。通过研究，取得如下成果：1、通过冷凝回收富含普洱茶挥发成分的冷凝水，并根据感官分析和GC-MS检测，确定了普洱茶中挥发性成分随水蒸气释放的动力学；2、通过对顶空固相微萃取（HS-SPME）、同时蒸馏萃取（SDE）和超临界二氧化碳萃取（SFE-CO2）三种挥发性成分提取方法的比较与优化，确定了普洱茶挥发性成分最佳提取条件，尝试了双水相萃取在复杂体系分离中应用的可能性，建立了普洱茶电子鼻检测方法以及HS-SPME-GC-MS挥发性成分分析方法，通过主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和热点聚类分析（HCA）等化学计量学方法构建了普洱茶鉴别模型；3、建立了普洱茶中不挥发水溶性基质（滋味成分）茶多糖、茶褐素及茶多酚的分析方法，通过构建普洱茶模拟体系，探究了普洱茶主要水溶性基质成分对普洱茶关键香气化合物释放的影响，考察了不同的基质成分对关键香气化合物释放的影响；4、采用HS-SPME结合GC-TOF/MS-O对普洱茶样品中活性香气化合物进行鉴定，通过检测频率法（DFA），直接强度法（IA），感官量化值法（MF），香气萃取稀释分析法（AEDA）及气味活性值法（OAV）5种方法鉴定出普洱茶的活性芳香化合物，并通过重组/缺失实验，确定了普洱茶特征香气化合物及关键特征香气化合物，最终确定了形成普洱茶“陈香”特征的化学物质。研究成果：发表研究论文8篇，其中SCI检索文章5篇，中文核心3篇；申请专利7项；培养博士研究生1名，硕士研究生5名，其中5人已答辩。本课题的研究不仅为阐明普洱茶发酵过程中“陈香”特征形成机制奠定基础，而且对提高茶叶化学分析的理论水平，揭示茶叶香气特征形成的化学本质也具有一定指导意义。