基于GC-MS的不同来源青柑茶挥发性成分分析及品质评价

《JOURNAL OF FOOD QUALITY》：Analysis of Volatile Components and Quality Evaluation of Green Mandarin Tea From Different Sources Based on GC-MS

　　

为评估不同柑橘品种制作青柑茶的适宜性并扩大其原料基础，研究人员采用茶枝柑（*Citrus reticulata* blanco cv. Chachiensis）、桠柑（*Citrus reticulata* blanco cv. Ponkan）、衢橘（*Citrus reticulata* “Quju”）、香柚（*Citrus junos* Sieb. ex Tanaka）和温州蜜柑（*Citrus reticulata* “Unshiu”）的未成熟果实作为果皮，与红茶通过晒干加热风干燥工艺共加工。研究人员系统比较了它们的挥发性成分谱、感官属性和营养品质。气相色谱-质谱联用（GC-MS）显示，以茶枝柑、衢州桠柑和无籽桠柑为原料的产品具有相似的主要由D-柠檬烯和γ-松油烯组成的香气组成。相比之下，以香柚为原料的产品独特地含有桉叶油醇和α-古巴烯，产生特征性的香气谱。感官评价表明，以香柚为原料的产品获得最高总分（75.28/100），具有平衡的风味和持久的甜味余味；桠柑基产品也表现良好。在营养评估中，香柚基产品的水浸出物最高，而桠柑基产品的总黄酮和总酚含量显著高于其他组。综合来看，桠柑和香柚分别因其优异的营养价值和独特的风味成为青柑茶的适宜原料。

**论文解读：基于GC-MS的不同来源青柑茶挥发性成分分析及品质评价**

**研究背景与问题**

青柑茶作为柑橘果茶的重要品类，兼具柑橘果香与红茶的醇厚甜味，富含黄酮类、多酚类、茶多糖等生物活性成分，具有促消化、疏肝理气等保健功效。然而，当前研究多聚焦单一品种的生化成分分析或功能活性验证，缺乏对不同柑橘品种果皮在加工适应性、营养品质稳定性及挥发性成分形成机制上的系统比较。已有研究虽揭示了柑普茶贮藏过程中的成分变化与微生物演替（如儿茶素、天冬氨酸含量随贮藏时间下降，曲霉属丰度上升），但尚未有整合感官评价与挥发性成分分析的青柑茶多品种系统评估报告，制约了原料筛选、工艺优化及品质标准化。因此，开展基于多品种比较、结合感官属性与化学成分的综合研究具有重要理论价值。

**研究内容与结论**

研究人员选取中国浙江衢州地区广泛栽培的7个主要柑橘品种（包括茶枝柑、早熟桠柑、无籽桠柑、衢州桠柑、衢橘、香柚、温州蜜柑），系统分析其果皮的关键营养品质、加工特性、挥发性成分及感官属性，综合评估其加工青柑茶的适宜性。主要结论：香柚基产品感官评分最高（75.28/100），风味均衡、甜味余味持久；桠柑基产品（无籽桠柑、早熟桠柑、衢州桠柑）总黄酮与总酚含量显著高于其他组，营养品质突出；GC-MS鉴定出138种挥发性有机化合物（VOCs），其中烃类占主导，D-柠檬烯和γ-松油烯为主要共有成分；衢州桠柑与无籽桠柑的挥发性成分谱与茶枝柑相似，可作为传统陈皮的替代原料。该研究发表于《JOURNAL OF FOOD QUALITY》。

**关键技术与方法**

主要关键技术包括：（1）样品制备采用晒干加55°C热风干燥工艺（24h）；（2）顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析挥发性成分，使用50/30μm DVB/CAR/PDMS纤维在60°C萃取30min，DB-5MS色谱柱程序升温，NIST 17库鉴定，内标法定量；（3）感官评价依据GB/T 23776-2018标准，从外形、汤色、香气、滋味和接受度5个维度评分；（4）营养品质测定包括水分含量（105°C干燥恒重法）、水浸出物（沸水浴提取法）、总黄酮（NaNO₂-Al(NO₃)₃显色法，以芦丁为标准品）和总酚（Folin-Ciocalteu法，以没食子酸为标准品）。样本来源包括广东新会（茶枝柑）和浙江衢州（其余品种），采摘于2024年7-8月。

**研究结果**

**3.1 加工特性分析**
通过评估果皮状况、去瓤难易度和成品外观（总分100分），早熟桠柑（ZS）加工特性得分最高（82±1.73），其果皮厚度适中、油胞丰富，果皮与果肉分离容易，成品表面光滑无裂纹；温州蜜柑（MG）得分最低（62.67±2.31），因皮薄油胞少。衢橘（QJ）、香柚（XC）、无籽桠柑（WH）和衢州桠柑（QZ）加工品质较好。

**3.2 营养品质**
- **水浸出物**：所有样品水分含量均低于13%，贮藏稳定性良好。香柚（XC）水浸出物最高（34.60±0.99%），早熟桠柑（ZS）次之（34.06±0.53%），显著高于其他品种；所有青柑茶水浸出物均>30%，表明滋味醇厚。
- **总黄酮**：无籽桠柑（WH）总黄酮含量最高（29.02±0.25 mg·g^-1），衢州桠柑（QZ）和早熟桠柑（ZS）分别为26.58±0.67 mg·g^-1和24.09±0.21 mg·g^-1，均显著高于对照茶枝柑（CZG，8.68±0.2 mg·g^-1），桠柑基产品生理活性更强。
- **总酚**：无籽桠柑（WH）总酚最高（31.11±0.28 mg·g^-1），衢州桠柑（QZ）次之（30.18±0.66 mg·g^-1），约为茶枝柑（21.51 mg·g^-1）的1.5倍，抗氧化潜力更优。

**3.3 挥发性成分**
- **HS-SPME-GC-MS**：共鉴定138种VOCs，包括31种醇、4种酚、13种醛、7种酮、12种酯、1种酸、65种烃、2种苯及3种其他。烃类占比最高（64.96%-83.58%），其中D-柠檬烯、γ-松油烯、β-榄香烯、α-法尼烯和L-β-蒎烯为共有丰度最高的5种烃；芳樟醇在所有样品中丰度最高。香柚（XC）中酚类含量最高（3.37%），且特有双环大根香叶烯、桉叶油醇、α-古巴烯等化合物，赋予木质、草本、果香特征。
- **主成分分析（PCA）**：前三个主成分解释总方差的93.3%（PC1 52.2%、PC2 24.9%、PC3 16.2%），不同品种青柑茶在三维得分图上明显分离；茶枝柑（CZG）、衢州桠柑（QZ）和无籽桠柑（WH）靠近负X轴，香柚（XC）位于正Z轴远端，风味谱独特。
- **热图分析**：挥发性成分聚类显示，无籽桠柑（WH）与早熟桠柑（ZS）聚为一支，衢橘（QJ）与香柚（XC）聚为一支，三者桠柑基产品（QZ、WH、ZS）挥发性成分相似性高；茶枝柑（CZG）和香柚（XC）分别具有特征性香气组分。

**3.4 感官品质**
感官雷达图显示，香柚（XC）在香气（26.33/30）、滋味（21.63/30）和接受度（12.25/15）上得分最高，综合总分75.28/100；茶枝柑（CZG）总分72.92，早熟桠柑（ZS）72.31，衢州桠柑（QZ）72.19，衢橘（QJ）70.32，温州蜜柑（MG）69.29，无籽桠柑（WH）68.60。香柚因皮厚油胞丰富，香气浓郁持久，滋味醇厚无苦味；无籽桠柑（WH）滋味得分最低（17.25），可能与其高黄酮含量带来的苦味有关。

**总结与讨论**
研究结论部分（翻译原文4. Conclusions）：综上所述，HS-SPME-GC-MS揭示了不同柑橘来源青柑茶中的138种VOCs。衢州桠柑（QZ）和无籽桠柑（WH）的挥发性成分谱与茶枝柑（CZG）相似，可作为传统陈皮加工青柑茶的适宜替代原料。从营养角度，香柚（XC）在水浸出物方面表现优异，而桠柑品种（WH、ZS、QZ）的总黄酮和总酚含量更高。通过整合挥发性成分谱、营养指标和感官评价，本研究阐明了青柑茶加工中品种间关键差异，为原料筛选、质量控制及标准化生产提供了坚实的理论基础和技术支持，并为新型茶饮料产品的定向开发提供了新视角。