茶是世界上消費量僅次于水的飲料。花茶是我國特有的再加工茶，主要利用鮮花吐香和茶葉吸香的雙重特性，將茶坯用鮮花窨制而成。當前新式茶飲處于高速增長階段，對花茶的需求量與日俱增，以茉莉花茶為代表的花茶的應用已十分廣泛，梔子花、桂花等花茶也逐漸風靡，柚子花、代代花茶等小眾花茶的研發(fā)也開始逐漸興起。

▲代代花凍干樣

代代花（Citrus aurantium L. var. amara Engl.），又名玳玳花，主要分布在浙江、江蘇、廣東、福建、貴州等地，是藥食同源原料，其性平、味甘、微苦，具有理氣寬胸、開胃止嘔、消食、舒緩情緒、改善睡眠的功效。研究表明代代花的主要化學成分為黃酮類、香豆素類、揮發(fā)油和生物堿等，以新橙皮苷、橙皮苷、柚皮苷為代表的黃酮類化合物的藥理機制研究較多。黃茶是六大茶類之一，根據鮮葉老嫩程度和芽葉大小可分為黃芽茶、黃小茶、黃大茶三類，其中黃大茶富含茶多酚、類黃酮、多糖等成分，具有醇厚的滋味和獨特的“鍋巴香”。近年來，黃茶在新茶飲領域展現(xiàn)出了強勁的創(chuàng)新活力，頭部的新茶飲企業(yè)相繼推出了黃茶系列產品，如茶花弄“谷金”系列、霸王茶姬“晴山棲谷”等，受到市場的青睞。黃茶與代代花鮮花窨制能夠增加自然花香，增加新茶飲產品開發(fā)的原料選擇，進一步豐富茶飲市場。

代代花揮發(fā)性成分中相對含量較高的化合物主要是萜烯類、倍半萜烯類、醇類以及醛類、酮類、飽和烷烴類和酯類，如芳樟醇、d-檸檬烯、檜烯、3-蒈烯、β-蒎烯、（E）-β-羅勒烯、α-蒎烯、乙酸芳樟酯等，且不同地區(qū)的代代花組分略有差異。黃大茶揮發(fā)性成分以醛類、酮類和含氮化合物為主，如己醛、2-甲基丁醛、1-戊烯-3-醇、3-甲基丁醛、2-甲基丙醛、2-乙基呋喃、2-丁酮等。目前尚無代代花黃茶的工藝研究，因此，文章通過感官審評和氣相色譜-離子遷移譜（Gas chromatography-ion mobility spectrometry， GC-IMS）分析探索代代花黃茶的風味品質及主要揮發(fā)性化合物，并通過對比不同窨花量的代代花黃茶感官品質及揮發(fā)性化合物差異確定合適的窨花量，為優(yōu)化代代花利用率、開發(fā)創(chuàng)新花茶提供參考。

01

材料與方法

1、試驗原料

黃茶（黃大茶），2023年9月生產，品種為烏牛早，購自浙江子久文化股份有限公司；代代花（鮮花、花瓣、花托水分含量分別為：84.99%、86.32%、84.07%），產地浙江龍游。

正構酮：2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮和2-壬酮（均為色譜級），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；內標：癸酸乙酯，上海源葉生物科技有限公司。

2、儀器設備

FlavourSpecR氣相離子遷移譜儀，G.A.S.公司（德國，Dortmund）；MXT-WAX毛細管色譜柱（30m×0.53mm，1.0μm），美國Restek公司；CTC-PAL3靜態(tài)頂空自動進樣裝置，CTCAnalyticsAG公司（瑞士，Zwingen）；VOCal數(shù)據處理軟件（0.4.03），G.A.S.公司（德國，Dortmund）。

3、試驗方法

（1）樣品制備

以傳統(tǒng)花茶窨制工藝為參考，將新鮮代代花經伺花后與茶坯窨制，分別設置0%、20%、40%、50%窨花量，經過二窨的窨制工藝加工成代代花黃茶，窨后不做起花處理，85℃烘干，回潮30min后足火烘干。

（2）感官審評

依據GB/T23776—2018《茶葉感官審評方法》標準，對代代花黃茶湯色、香氣和滋味進行感官審評。

（3）GC-IMS分析

將樣品磨成粉末，準確稱取1g，加入1μL內標（1μg/g），置于20mL頂空瓶中，55℃孵育20min后進樣，每個樣品測定3組平行。樣品信息見表1。

頂空進樣條件：孵化溫度55℃；孵化時間20min；進樣體積500μL；不分流進樣；孵化轉速500r/min；進樣針溫度85℃。

GC條件：色譜柱溫度60℃；載氣：高純氮氣（純度≥99.999%）；程序升壓：初始流量2.0mL/min保持2min，在8min內線性增至10.0mL/min，在30min內線性增至80.0mL/min。色譜運行時間40min；進樣口溫度80℃。

IMS條件：電離源：氚源（3H）；遷移管長度53mm；電場強度500V/cm；遷移管溫度45℃；漂移氣：高純氮氣（純度≥99.999%）；流速150.0mL/min；正離子模式。

4、數(shù)據處理

檢測6種酮的混標，建立保留時間和保留指數(shù)的校準曲線，隨后通過目標物的保留時間計算出該物質的保留指數(shù)，使用VOCal軟件內置的GC保留指數(shù)（NIST2021，NIST2022，NIST2023，HanonWAX，DB-WAX，HP-WAX，RTX-WAX）數(shù)據庫和IMS遷移時間數(shù)據庫檢索和比對，對目標物進行定性分析。利用VOCal數(shù)據處理軟件中的Reporter、GalleryPlot和DynamicPCA等插件分別生成揮發(fā)性物質的差異譜圖、指紋圖譜及主成分分析（Principalcomponentanalysis，PCA）圖，用于樣品間揮發(fā)性有機物的對比。通過內標法按照下式進行相對定量，結果以均值±標準差（SD）表示。采用SIMCA14.1進行正交偏最小二乘判別分析（Orthogonalpartialleastsquaresdiscriminantanalysis，OPLS-DA）。

式中：Ci為揮發(fā)性化合物的含量，μg/g；Ai為該揮發(fā)性化合物的峰面積；Ais為內標的峰面積；1為加入內標的含量，μg/g。

02

結果與分析

1、不同窨花量代代花黃茶感官審評分析

對不同窨花量的代代花黃茶進行感官審評，結果如表2所示。隨著窨花量的增大，湯色由茶坯（HC）的黃稍帶綠亮轉為黃亮或黃稍深亮；香氣轉為橘香；滋味由尚醇和轉變?yōu)榇己停枧鲙в械年愇洞譂侗谎谏w，花味由淡到有花味。可見，代代花窨制成品茶特色花香顯，且香氣品質隨著實驗設置中窨花量的增加而提高，有效改善茶坯的陳茶氣，20%HC香氣透素，40%HC和50%HC呈現(xiàn)橘香濃郁。同時，代代花窨制后賦予了茶坯花香味，且隨著窨花量的增大，滋味中的花味增強，改善了茶湯的粗澀味。這些結果與肖騰香等的研究類似。

2、不同窨花量代代花黃茶、茶坯及代代花GC-IMS差異譜圖分析

圖1是以對照樣（HC）的譜圖作為參比、其他樣品譜圖扣減參比得到的差異對比圖，扣減后的背景為白色代表目標樣品和參比中的揮發(fā)性化合物濃度一樣，紅色代表該物質的濃度在目標樣品中高于參比，顏色越深表示濃度越高，藍色代表該物質的濃度在目標樣品中低于參比。結果顯示，差異譜圖中代代花鮮花（XH）和烘干花（GH）中紅色較深且區(qū)域較大，不同窨花量的代代花黃茶（20%HC、40%HC、50%HC）紅色較淺且區(qū)域相對較少。

蘇瑾利用代代干花與鮮花提取精油發(fā)現(xiàn)，鮮花精油比干花精油的組分種類和濃度上均有明顯差異，鮮花精油組分種類更為豐富，而部分組分在干花精油中濃度更高，這與文章的結果一致。與茶坯相比，代代花黃茶中增加的紅色信號均為代代花中濃度較高的揮發(fā)性化合物，說明代代花窨制能夠保持代代花原有的香型；此外，隨著窨花量的增加，代代花黃茶的紅色區(qū)域和強度明顯增加，且40%HC與50%HC的紅色區(qū)域強度差異不顯著，說明40%窨花量下茶坯已基本達到吸香飽和。闞能才等使用不同窨花量窨制茉莉花茶時發(fā)現(xiàn)窨花量在30%~80%時，茶坯吸香效果好，低于30%時，吸附的芳香分子濃度較低，高于80%時，吸附效果趨于飽和。研究中代代花黃茶的適宜窨花量與該研究規(guī)律相似，黃茶在40%及以上的窨花量條件下吸香效果好、吸收的花的揮發(fā)性化合物濃度高。

3、GC-IMS測定不同窨花量代代花黃茶、茶坯及代代花揮發(fā)性化合物含量

對6個樣品的揮發(fā)性化合物進行GC-IMS測定，定性及定量結果如表3所示，共鑒定出92個峰（包含單體和多聚體，不含內標）、51種化合物，其中酯類10種，醇類7種，酮類11種，醛類9種，酸類1種，醚類1種，烯烴類6種，芳香烴類1種，含硫化合物4種，其他類1種。從揮發(fā)性化合物的相對含量結果可以看出，酯類是6個樣品的主要揮發(fā)性化合物，其次是醇類。具體來看，己酸己酯（強烈果香，略帶青草氣息）、乙酸芳樟酯（清甜花香，帶柑橘和梨的果香）在代代花中的相對含量較高，分別為87.79μg/g、26.19μg/g；己酸己酯、乙醇在黃茶中的相對含量較高，分別為50.99μg/g、4.76μg/g；己酸己酯、乙酸芳樟酯、乙醇在代代花黃茶中的相對含量較高，以20%HC為例，分別為39.91μg/g、7.33μg/g、5.51μg/g。

通過對比分析發(fā)現(xiàn)，經代代花窨制后，代代花黃茶中的醇類和烯烴類化合物相對含量明顯提高，醛類相對含量明顯下降。具體來看，代代花黃茶中的乙酸芳樟酯、月桂酸乙酯（蠟質果香，微帶油脂感）、乙酸乙酯（強烈果香）、4-萜烯醇（木質辛香，微帶胡椒和泥土氣息）、3-甲基-1-丁醇（微甜果香）、（+）-檸檬烯（強烈柑橘香）、δ-3-蒈烯（松木香、微甜柑橘調）等揮發(fā)性化合物相對含量明顯提高，這些化合物可能是代代花賦予黃大茶橘香的主要成分；己醛（強烈青草香）、正戊醛（刺激性氣味）、丙醛（有刺激性臭味）等揮發(fā)性化合物相對含量明顯下降，其中丙醛被認為是綠茶陳氣味的主要來源之一，己醛也被發(fā)現(xiàn)在陳年龍井中含量較高。這說明代代花窨制能夠提高黃茶的品質，改善原有香型。另外，窨花工藝使得代代花黃茶中的醇類化合物含量升高、醛類化合物含量降低。與HC相比，20%HC、40%HC和50%HC中醇類化合物含量分別升高了14.3%、40.7%、39.8%，醛類化合物含量分別降低了46.0%、69.4%、66.4%；且不同窨花量的代代花黃茶各揮發(fā)性化合物含量不同，與40%HC和50%HC相比，20%HC中醇類化合物的相對含量較低而醛類化合物的相對含量較高。

4、不同窨花量代代花黃茶、茶坯及代代花揮發(fā)性化合物指紋圖譜比對分析

進一步對代代花及不同窨花量的代代花黃茶中揮發(fā)性化合物進行指紋圖譜比較，如圖2所示，A區(qū)域和F區(qū)域物質在代代花鮮花（XH）和干花（GH）中濃度最高，B區(qū)域物質在XH中濃度最高，C區(qū)域物質在GH中濃度最高，D區(qū)域物質在代代花黃茶中濃度較高，且濃度隨著窨花量的增加而升高，E區(qū)域物質在黃茶和代代花黃茶中濃度最高，G區(qū)域物質在HC和20%HC中濃度最高。具體來看，4-萜烯醇、乙酸芳樟酯、1-辛烯-3-酮、γ-松油烯、β-羅勒烯、（+）-檸檬烯、乙酸（Z）-3-己烯酯、δ-3-蒈烯、2-乙基-1-己醇（異辛醇）、1-壬醛、3-壬酮、二甲基二硫化物、α-蒎烯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸己酯、2，3-丁二酮、3-辛酮、正戊醛、丁醛、2-癸烯醛、3-羥基-2-丁酮、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、丙醛等揮發(fā)性化合物在代代花（包括鮮花和干花）中相對含量最高；二甲基硫化物、1-羥基-2-丙酮、2-癸烯醛、2-戊酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、丙醛、1-戊烯-3-醇、丙烯酸丁酯、乙苯、正戊醛、丁醛等揮發(fā)性化合物在黃茶和代代花黃茶中相對含量最高。

通過對比發(fā)現(xiàn)，代代花的窨制使得代代花黃茶中的4-萜烯醇、1-辛烯-3-酮、γ-松油烯、（+）-檸檬烯、乙酸芳樟酯、β-羅勒烯、乙酸（Z）-3-己烯酯、3-羥基-2-丁酮、3-甲基-1-丁醇、δ-3-蒈烯、α-蒎烯、2-甲基-1-丙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯等揮發(fā)性化合物相對含量明顯增加。這些揮發(fā)性化合物對于代代花黃茶風味具有重要的貢獻作用。比如γ-松油烯、（+）-檸檬烯、乙酸芳樟酯、β-羅勒烯、δ-3-蒈烯都具有柑橘香，是代代花的主要香型成分之一；乙酸（Z）-3-己烯酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯具有果香；1-辛烯-3-酮具有土壤、蘑菇香氣，被認為是茶葉“青草香”的來源之一。

5、不同窨花量代代花黃茶、茶坯及代代花揮發(fā)性化合物PCA

采用PCA法分析各樣品揮發(fā)性化合物的峰值信號強度，結果如圖3所示，前2個主坐標的方差貢獻率分別為58%和20%，累計貢獻率為78%，說明以PC1、PC2分析樣品可靠性較好。不同樣品的重復性較好，代代花、黃茶、不同窨花量的代代花黃茶分布在不同區(qū)域，其中，40%HC和50%HC分布在第一象限、GH分布在第二象限、XH分布在第三象限、HC和20%HC分布在第四象限。這說明代代花、茶坯、花茶間揮發(fā)性化合物的相對含量差異明顯；XH與GH的揮發(fā)性化合物的相對含量存在一定差異；20%HC與HC揮發(fā)性化合物的相對含量差異較小，與40%HC和50%HC揮發(fā)性化合物的相對含量差異較大；40%HC與50%HC的花茶揮發(fā)性化合物的相對含量差異非常小，這與差異譜圖的結果一致。

6、不同窨花量代代花黃茶、茶坯及代代花揮發(fā)性化合物OPLS-DA

以代代花、黃茶、不同窨花量代代花茶等6個樣品為自變量、92個揮發(fā)性化合物（含單體和多聚體）為因變量，對不同窨花量代代花茶的揮發(fā)性化合物相對含量構建OPLS-DA模型（圖4A）。結果顯示，自變量X擬合指數(shù)R2=0.938，因變量Y擬合指數(shù)R2=0.995，模型預測指數(shù)Q2=0.987。R2和Q2均大于0.5，表明該模型是有效模型，擬合數(shù)據效果較好。

置換檢驗有助于判別該模型的預測能力，采用隨機200次的置換檢驗對該模型的有效性和可靠性進行判別，結果如圖4B所示，回歸直線Q2與Y軸的截距小于0，為-0.639，表明構建的OPLS-DA判別模型不存在過度擬合現(xiàn)象，預測能力較好（R2=0.283，Q2=-0.639）。通過該模型可以解析花、茶坯、花茶間的差異揮發(fā)性化合物，即基于該模型篩選出變量投影重要性（Variableimportanceinprojection，VIP）值大于1的關鍵揮發(fā)性化合物34種（同一化合物的單聚體、多聚體視為1種化合物，圖5），包括醛類7種，酮類7種，烯烴類6種，酯類6種，醇類6種以及含硫化合物2種。VIP值越大，表示該物質在花、茶坯、花茶間的差異越顯著。以p-value<0.05且VIP>1為篩選條件，共篩選出差異化合物29種，按照VIP值從大到小依次為：丁醛、δ-3-蒈烯、正戊醛、乙酸芳樟酯、（+）-檸檬烯、1-己醛、丙醛、β-月桂烯、β-羅勒烯、4-萜烯醇、乙醇、2-丙酮、1-羥基-2-丙酮、乙酸甲酯、2-戊酮、1-戊烯-3-醇、（Z）-2-戊烯-1-醇、α-蒎烯、1-辛烯-3-酮、2-癸烯醛、乙酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、3-辛酮、二甲基硫化物、γ-松油烯、壬醛、乙酸（Z）-3-己烯酯、異辛醇、（E）-2-己烯酸乙酯。

03

結論

研究以代代花鮮花和黃茶（黃大茶）為原料，設置不同窨花量窨制代代花黃茶，通過感官審評和GC-IMS技術探究代代花黃茶的風味品質及主要揮發(fā)性化合物，并初步確定合適的窨花量。感官審評結果表明，代代花窨制的花茶具有明顯的花香，且香氣品質及花味隨窨花量的增加而提高，有利于改善茶坯的陳氣和陳味、粗澀味，20%HC香氣透素、花味淡，40%HC和50%HC橘香濃（郁）、有花味。

從樣品中共檢測出51種揮發(fā)性化合物，主要包括酯類、醇類、酮類、醛類、酸類、醚類、烯烴類、芳香烴類、含硫化合物和其他類，并以酯類、醇類和烯烴類的相對含量較高，己酸己酯、乙酸芳樟酯、乙醇是代代花黃茶中相對含量較高的化合物。經代代花窨制后，代代花黃茶中的醇類（如4-萜烯醇、3-甲基-1-丁醇）和烯烴類化合物（如（+）-檸檬烯、δ-3-蒈烯）相對含量明顯提高，醛類（如己醛、正戊醛）相對含量明顯下降。PCA結果顯示，40%HC和50%HC的揮發(fā)性化合物的相對含量差異較小，與20%HC差異較大。這與感官結果一致，表明40%及以上窨花量是代代花窨制黃茶較適合的窨花量。

此外，研究還通過構建OPLS-DA判別模型篩選出了VIP值>1且p<0.05的關鍵揮發(fā)性化合物29種（同一化合物的單聚體、多聚體視為1種）。其中，VIP值排序靠前的δ-3-蒈烯、乙酸芳樟酯、（+）-檸檬烯等關鍵差異物是代代花中的主要揮發(fā)性化合物，說明代代花的特征香氣成分能夠有效轉移并穩(wěn)定保留到代代花黃茶中，且含量在不同的窨花量之間存在差異。研究有助于了解代代花黃茶的風味特征，同時為優(yōu)化代代花利用率、開發(fā)小眾花茶、改善茶坯品質提供了參考。

作者簡介：王霈菲

助理研究員，就職于中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究所跨界應用團隊，主要從事茶原料、茶飲品質分析與開發(fā)應用研究。以第一作者發(fā)表SCI論文2篇，核心期刊論文2篇，申請/授權發(fā)明專利2項。近年來參與國家級課題1項，省級課題4項。

基金項目：浙江省農業(yè)重大技術協(xié)同推廣計劃（2024ZDXT05-04）

具體內容詳見《中國茶葉加工》雜志，2025年第4期文章《基于GC-IMS分析代代花黃茶風味特征的研究》，頁碼：14-24，作者：王霈菲，鐘小玉，杜文忠，蔣玉蘭，潘俊嫻，朱躍進，張士康*，呂楊俊*。

引用格式：王霈菲,鐘小玉,杜文忠,等.基于GC-IMS分析代代花黃茶風味特征的研究[J].中國茶葉加工,2025(4):14-24.