風味是評價食品質量的重要指標，影響最終產品的質量。茶葉中的主要風味物質為茶湯中溶解的可溶性化合物，包括多酚類、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖、有機酸等。發酵茶飲料的風味受到原料、菌種、發酵工藝、熟化過程等多種因素的影響。尤其是發酵菌種的差異對產品最終風味影響極大，市面上常見的發酵茶飲料以乳酸菌發酵為主，研究表明經過酵母菌發酵后風味成分會變得更加復雜。
試驗選用茶鮮葉為主要原料，以酵母菌結合植物乳桿菌混合發酵制備茶飲料，采用SPME-GC-MS技術檢測分析樣品中的揮發性風味物質成分，并與由市售菌劑（含植物乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、瑞士乳桿菌）發酵制備的樣品進行對比，探究酵母菌+乳酸菌混菌發酵與市售菌種發酵的茶飲料主要揮發性風味成分的區別，確定益生菌發酵鮮茶飲料中關鍵揮發物質，為復合益生菌的商業化應用及益生菌發酵鮮茶飲料的研發提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 主要材料與試劑
鮮茶葉；蜂蜜；酵母菌、植物乳桿菌；市售菌劑。
1.2 主要儀器與設備
氣相色譜-質譜聯用儀；電熱恒溫鼓風干燥箱；臺式離心機；恒溫水浴鍋；全自動立式電熱壓力蒸汽滅菌鍋；電熱恒溫培養箱；潔凈工作臺；電子天平。
1.3 試驗條件
1.3.1 益生菌發酵鮮茶飲料工藝流程
新鮮茶葉→挑選→攤放→殺青→切碎→浸提→過濾→調配→殺菌→接種→發酵→殺菌→灌裝→成品
挑選干凈、無腐爛、無霉變的夏秋茶鮮葉，清洗掉表面灰塵和泥土后在室溫25℃、空氣相對濕度67%～72%環境中攤放4 h；采用滾筒殺青的方式進行殺青，殺青葉攤晾冷卻后進行切碎；稱取碎茶葉與80℃熱水按1︰70(g/m L）比例進行混合，并在80℃條件下浸提30 min。過濾掉茶葉收集濾液；利用蜂蜜調節茶葉浸提液的糖度至10%，升溫殺菌，待液體冷卻后接種發酵菌劑，在28℃下發酵24 h。升溫終止發酵；所得到的發酵鮮茶飲料進行灌裝后密封，隨即檢測其揮發性風味物質。
分別取3.00 g樣品，于10 m L頂空瓶中，于60℃水浴平衡5 min，頂空萃取55 min。上機解析50 min，開始進行GC/MS檢測。
1.3.2 GC條件
色譜柱載氣He，流速1.67 m L/min；進樣口溫度240℃；頂空萃取手動進樣。升溫程序：起始溫度45℃，保持3 min，以3℃/min升至150℃（保留3 min），以12℃/min升至220℃（保留3 min）。
1.3.3 MS條件
EI電離源，離子源溫度200℃，接口溫度40℃；采用全離子掃描（Scan）模式采集信號。
1.4 數據處理
根據GC-MS得到的總離子圖，在NIST11數據庫中進行初步比對，將相似度>80的揮發性風味物質進行定性分析，鑒定出各揮發性風味物質成分，化合物相對含量采用峰面積歸一化法進行分析。
2 結果與分析
2.1 SPME-GC-MS測定不同復合益生菌發酵鮮茶飲料中揮發性風味物質
采用SPME-GC-MS方法對2種不同菌種發酵得到的樣品組1和樣品組2的揮發性風味物質進行分析，主要揮發性風味成分如表1所示。
表1 不同菌種發酵鮮茶飲料的揮發性風味成分及其相對含量
由表1可知，2組不同的發酵劑發酵所得樣品共檢出揮發性風味物質119種，其中醇類物質42種、醛類物質18種、酯類物質18種、酸類物質14種、酮類物質18種、烯烴類物質2種、酚類物質1種、呋喃類物質2種及其他類化合物4種。由實驗室的酵母菌和乳酸菌復合發酵的樣品1中檢出74種揮發性風味物質，包括醇類33種、醛類8種、酯類13種、酸類6種、酮類6種、烯類2種、酚類1種、呋喃類1種、其他化合物4種；由市售菌種發酵得到的樣品2中檢出99種揮發性風味物質，其中醇類31種、醛類16種、酯類14種、酸類12種、酮類17種、烯類2種、酚類1種、呋喃類2種、其他化合物4種。相對含量較高的物質是醇類、醛類、酯類以及其他類化合物。樣品1中醇類物質含量略高于樣品2，分別為39.22%和38.10%，占總體風味成分的較大比例；醛類物質在樣品2(28.62%）中含量高于樣品1(6.02%）；而樣品1(45.67%）中的酯類物質的含量明顯高于樣品2(8.12%）；樣品2中酸類、酮類、呋喃類物質含量分別為5.06%,7.4%和5.49%，均高于樣品1，其他類化合物含量相當。
2.2 醇類化合物的比較和分析
醇類化合物是酵母通過糖分解代謝或脫羧反應和氨基酸的脫氨基作用形成的代謝產物，該類物質適宜濃度可襯托出酯香，促進香氣的協調性。由表1可知，從樣品1和樣品2中共檢出42種醇類物質，由實驗室的酵母菌和乳酸菌復合發酵的樣品1中醇類物質含量比由市售菌種發酵的樣品2的含量高。前者檢出醇類物質33種，含量39.22%，后者檢出31種，含量38.10%。其中，正己醇、(Z)-3-己烯-1-醇、(E)-2-己烯-1-醇、順式-5-乙烯基四氫-α,α,5-三甲基-2-呋喃甲醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、苯甲醇、苯乙醇等22種醇類均在2組樣品中檢出。苯乙醇是樣品1含量最高的醇類物質，含量為19.71%，樣品2中含量僅1.75%，苯乙醇是莽草酸衍生物，具有玫瑰花香、薔薇花香、香粉味。芳樟醇是樣品2中含量最高的醇類，含量為10.13%，樣品1中含有3.16%，表現出較甜的玫瑰香，是綠茶、烏龍茶、紅茶等茶葉香氣中的重要成分。正己醇在2組樣品中含量分別為1.37%和1.76%，具有青草香，是茶葉中常檢測出的風味物質。異戊醇只在樣品1中檢測出，含量為3.69%，異戊醇具有蘋果白蘭地香氣，可能是酵母菌發酵所產生的風味成分。
2.3 酯類化合物的比較和分析
酯類物質主要來源于乙醇發酵，具有水果香氣，是對樣品風味有很大影響的一類呈發酵香味的化合物。試驗中，樣品1中酯類物質含量最高，為45.67%，明顯高于樣品2的8.12%。樣品1中檢出13種酯類，其中乙酸2-苯乙酯含量高達42.38%，其次為己酸乙酯，含量為1.82%；樣品2中檢出14種酯類，含量最高的是甲酸辛酯（2.03%），其次為乙酸2-苯乙酯（1.59%）。乙酸2-苯乙酯是樣品1的主要風味成分，具有玫瑰花香、蜂蜜香，研究表明該成分是組成烏龍茶香氣的重要成分，可見樣品1中酵母菌和乳酸菌復合發酵可以有效促進該成分的產生。己酸乙酯具有青蘋果的香氣，只在樣品1中檢測出；甲酸辛酯具有較甜的水果香氣，但未有相關報道；乙酸己基酯、乙酸苯甲酯、水楊酸甲酯等一般存在于鮮茶葉或曬干的茶葉中，有研究表明乙酸苯甲酯是茉莉花茶香氣的重要成分，這幾種成分均在樣品1中檢測出。
2.4 醛酮類化合物的比較和分析
醛酮類物質可通過醇氧化形成，可為樣品提供水果香，但這類化合物不穩定，會進一步氧化成羧酸，使其含量降低。研究表明，部分醛類、酮類物質對發酵產品的香味有消極影響。樣品1中檢出醛類8種，含量為6.08%，樣品2中檢出酮類17種，含量為28.62%。壬醛、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、4-乙基苯甲醛共同存在于2組樣品中，這類化合物的風味閾值一般較低，在2.0μg/L左右，其中苯甲醛呈苦杏仁味、壬醛呈皂味、糠醛呈焦香味。芳香醛中苯乙醛的閾值（4μg/L）要遠遠低于苯甲醛（100～4 600μg/L），因此對風味貢獻更大。苯乙醛是樣品2的主要風味成分，含量為11.89%，對樣品2的風味有較大影響。酮類化合物含量較低，分別為0.52%和7.40%，其中樣品1中僅檢出6種，樣品2中檢出18種，只有5種是兩者共有。酮類風味閾值一般較低，α-紫羅蘭酮的閾值為2.6μg/L，具有花香、木香等風味，是茶葉中常見的風味成分，在2組樣品中均檢出，含量分別為0.11%和0.23%。結果表明，樣品1中醛酮類物質種類和含量均低于樣品2。
2.5 酸類化合物的比較和分析
酸類物質大部分是由酵母或乳酸菌發酵的副產物，有研究發現，酸類物質含量在合適范圍內時，對發酵產品的感官品質有積極貢獻，濃度太高時會產生酸澀味和腐臭味。其可與醇類物質發生反應，形成酯類，使產品香氣更加協調、平衡。樣品1和樣品2中分別檢出6種和12種酸類，其中4種為共有，分別為2-乙基己酸、辛酸、壬酸、十二酸。辛酸具有奶酪味、腐敗味和澀味，壬酸具有淡的脂肪和椰子香氣，十二酸微有月桂油的氣味，這些酸類成分會產生不愉快的氣味。同時，從樣品2中檢出0.45%的乙酸，乙酸具有較刺激的酸味，通過對2個樣品組進行感官評價，能明顯感受到樣品2具有較為刺激的酸澀味。
2.6 烯烴類、酚類、呋喃類以及其他類化合物的比較和分析
烯烴類化合物風味閾值較高，對風味貢獻較小。酚類化合物濃度較高時可賦予產品類似藥的香氣。2組樣品均只檢出2,4-二叔丁基苯酚一種酚類物質，且含量均較低。呋喃類化合物具有燒焦、甜的氣味，對產品風味有一定消極影響，樣品1中僅檢出反式芳樟醇氧化物（呋喃類）1種，樣品2中檢出反式芳樟醇氧化物（呋喃類）和2,3-二氫苯并呋喃2種。在2組樣品中還檢出4種其他類化合物，兩者含量相當。
3 結論
試驗采用SPME-GC-MS法對不同菌種發酵的茶食品中揮發性風味物質進行檢測分析。由酵母菌和乳酸菌復合發酵的樣品1中檢出揮發性風味物質74種，包括醇類33種、醛類8種、酯類13種、酸類6種、酮類6種、烯類2種、酚類1種、呋喃類1種、其他化合物4種；由市售菌種發酵得到的樣品2中檢出揮發性風味物質99種，其中醇類31種、醛類16種、酯類14種、酸類12種、酮類17種、烯類2種、酚類1種、呋喃類2種、其他4種。樣品1中醇類物質和酯類物質的含量高于樣品2，占總體風味成分的絕大比例；樣品2中醛類、酸類、酮類、呋喃類物質含量高于樣品1，其他類化合物含量相當。樣品1中主要的揮發性風味物質是苯乙醇、異戊醇、芳樟醇、乙酸2-苯乙酯、2,4-二甲基苯甲醛等，這類物質為樣品1提供豐富且宜人風味，由酵母菌和乳酸菌復合發酵使樣品1中醛酮類、酸類、呋喃類等對風味有消極影響的風味成分減少。對比樣品2，其主要揮發性風味物質是芳樟醇、香葉醇、苯乙醛、(E)-2-己烯醛、苯甲醛、甲酸辛酯等，醛酮類、酸類物質較多，不愉快風味增加。
