60 Co－γ輻照對(duì)安化黑茶“千兩茶”品質(zhì)與功能成分的影響

胡 蝶 王克勤 劉仲華 武小芬

陳靜萍3 劉素純1

（1．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖南 長沙 410128；2．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410128；3．湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，湖南 長沙 410125）

湖南自古名茶薈萃，素有“江南茶鄉(xiāng)”的美譽(yù)［1］。安化黑茶作為湖南特色茶品之一，具有悠久歷史，安化產(chǎn)茶的最早記錄是五代毛文錫［2］的《茶譜》，明萬歷23年，安化黑茶被選定為“官茶”后，大大促進(jìn)了安化黑茶的發(fā)展。安化黑茶主要品種有茯磚、花磚、黑磚、湘尖和千兩茶等。所謂千兩茶，因其一支重為1 000兩（老秤，折合37．25kg）而得名，其原料含花白梗，又用竹篾捆束呈圓柱形花格簍包，成茶似一卷捆有壓花紋的書卷，因而又稱花卷茶。千兩茶以其特殊形狀和制作工藝不斷受到世人的青睞，被稱為“世界茶王”［3，4］。在原料上，千兩茶選用馬家溪、高家溪優(yōu)質(zhì)散黑茶，并進(jìn)行篩分、風(fēng)選、揀剔、整形和拼堆等處理；工藝上經(jīng)七蒸、七灌、鋪蓼葉、胎棕片、織篾片，絞、壓、跺、滾、錘、箍等23道工藝制作完成［5］。成茶色黑深沉，卷內(nèi)含有豐富的金花，湯色黃橙明亮似茶油；香氣清爽、醇和，滋味甜潤醇厚，有回味無窮之妙，極具品嘗價(jià)值。同時(shí)千兩茶具有較強(qiáng)的保健功效，長期飲用能提神解膩，幫助消化，緩解腹脹、止瀉，促進(jìn)血液循環(huán)，調(diào)節(jié)新陳代謝，消脂降壓，健胃，減肥，防癌等功能［6］。

輻照技術(shù)應(yīng)用于茶葉加工，不僅可以殺滅微生物、降解農(nóng)藥殘留，同時(shí)在一定的劑量范圍內(nèi)，輻照還具有提質(zhì)作用［7，8］。陳亮等［9］研究了不同劑量γ射線輻照對(duì)茯磚茶中微生物的影響，研究顯示輻照能有效殺滅茯磚茶中的微生物，當(dāng)輻照劑量為4kGy時(shí)，能夠殺滅茯磚茶中97%以上的霉菌。周樹紅等［10］研究了輻照對(duì)普洱茶主要化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，輻照處理能夠使普洱茶中的內(nèi)含物有不同程度提高。但輻照技術(shù)在千兩茶中的應(yīng)用還未見報(bào)道，本試驗(yàn)擬通過輻照處理，改善千兩茶理化品質(zhì)和衛(wèi)生指標(biāo)，旨在提高千兩茶風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。

1 材料與方法

1．1 材料與試劑

千兩茶：湖南白沙溪茶廠；

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、茚三酮、氯化亞錫、酒石酸鐵、甲酰胺、硼酸、氫氧化鈉、冰乙酸、乙硫醇：均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

鄰苯二甲醛：色譜純，美國Sigma公司；

甲醇、乙腈：色譜純，上海滬試化工有限公司；

沒食子酸（GA）、兒茶素（DL－C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、咖啡堿、可可堿、茶堿：均為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，中國藥品生物制品檢定所；

營養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅培養(yǎng)基、乳糖膽鹽培養(yǎng)基：均為生化試劑，青島海博生物技術(shù)有限公司。

1．2 儀器

生化培養(yǎng)箱：SPX－250BS－II型，上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；

超凈工作臺(tái)：SW－CJ－1D型，蘇凈集團(tuán)安泰公司；

高壓滅菌鍋：YXQ－LS－50S11 型，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；

電熱恒溫水浴鍋：HH－8型，上海蘇坤實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：101－2AB 型，天津市泰斯特儀器有限公司；

電子天平：AE240型，梅特勒—托利多儀器有限公司；

pH 計(jì)：PHS－3C型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；

紫外可見分光光度計(jì)：UV－2450型，日本島津公司；

高效液相色譜：LC－10A 型，日本島津公司；

60Co輻射源：裝源容量50萬居里，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所。

1．3 輻照處理

將千兩茶餅敲散，混合均勻后，分成7份，每份樣品稱取1kg裝入塑料樣品袋中，封口后于室溫下分別用60Co－γ進(jìn)行靜態(tài)輻照處理，源強(qiáng)為9．99×1015Bq，千兩茶輻照劑用量分別為2，4，6，8，10kGy。輻照后樣品儲(chǔ)存于避光干燥環(huán)境中，分別測(cè)定微生物、茶水浸出物、游離氨基酸總量、茶氨酸、茶多酚、兒茶素和生物堿含量。

1．4 測(cè)定方法

1．4．1 常規(guī)指標(biāo)測(cè)定方法

（1）茶水浸出物測(cè)定方法：按《GB／T 8305—2002 茶—水浸出物測(cè)定》執(zhí)行；

（2）細(xì)菌總數(shù)測(cè)定方法：按《GB 4789．2—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》執(zhí)行；

（3）霉菌和酵母菌測(cè)定方法：按《GB 4789．15—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—霉菌和酵母計(jì)數(shù)》執(zhí)行；

（4）大腸桿菌測(cè)定方法：按《GB 4789．3—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—大腸桿菌計(jì)數(shù)》執(zhí)行；

（5）游離氨基酸總量測(cè)定：茚三酮比色法［11］；

（6）茶多酚測(cè)定方法：酒石酸鐵法［11］。

1．4．2 茶氨酸的HPLC法測(cè)定

（1）衍生試劑制備：準(zhǔn)確稱取0．100 0g鄰苯二甲醛溶解于10mL甲醇溶液中，用0．4mol／L硼酸鈉緩沖液定容至100mL。

（2）樣品處理：準(zhǔn)確稱取磨碎茶葉樣品0．500 0g，加入蒸餾水100mL，于80 ℃振蕩恒溫水浴中浸提45 min，冷卻后離心，上清液過C18固相萃取柱凈化后，經(jīng)0．45μm 微孔濾膜過濾后，準(zhǔn)確量取試液0．5 mL 于棕色樣品瓶，加入0．5mL 鄰苯二甲醛衍生試劑反應(yīng)2 min，立即進(jìn)樣HPLC分析。

（3）色譜條件：色譜柱C18（4．6 mm×150 mm，5μm）；流速：1．0mL／min；測(cè)定波長338nm；柱溫：40 ℃；進(jìn)樣量：10μL。

（4）流動(dòng)相：A，水；B，20 mmol／L 乙酸銨溶液∶甲醇∶乙腈＝1∶2∶2。

1．4．3 兒茶素、咖啡堿、可可堿和茶堿的測(cè)定方法

（1）茶湯的浸提：準(zhǔn)確稱取3．000 0g 茶葉樣品，加入450mL沸騰蒸餾水，并沸水浴浸提45 min，每隔10 min搖一次，浸提完后立即減壓抽濾，殘?jiān)蒙倭空麴s水洗滌2次，合并濾液，冷卻后定容至500 mL?；靹颍瑯悠啡芤哼^0．45μm 微孔濾膜，濾液裝入樣品瓶中，待測(cè)。

（2）色 譜 條 件：色 譜 柱Shim－pack ODS18（4．6 mm×150mm，5μm）；流速：1．0 mL／min；測(cè)定波長278nm；柱溫：35 ℃；進(jìn)樣量：10μL。

（3）流動(dòng)相：A，水；B，甲酰胺∶甲醇∶冰醋酸＝40∶2∶1．5。梯度洗脫條件見表1。

1．5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Orignin 8．0、DPS 6．5數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析，所有試驗(yàn)均重復(fù)2次。

表1 梯度洗脫條件Table1 The gradient elution condition

2 結(jié)果與分析

2．1 輻照劑量對(duì)千兩茶茶水浸出物含量的影響

茶水浸出物，即茶中可溶于熱水物質(zhì)的總稱，其含量高低主要反應(yīng)了茶中可溶性物質(zhì)的多少。茶水浸出物是茶湯中主要的呈味物質(zhì)，與茶葉的滋味、湯色密切相關(guān)，并在一定程度上能夠反映出茶葉品質(zhì)的優(yōu)劣［12］。由圖1可知，未輻照千兩茶中水浸出物含量為23．75%，隨著輻照劑量的增加，千兩茶茶水浸出物呈現(xiàn)出先增加后降低趨勢(shì)，當(dāng)劑量為4kGy時(shí)，達(dá)到最大值24．18%，僅增加了1．81%?？傮w來說，不同劑量對(duì)千兩茶茶水浸出物含量無顯著影響。

圖1 輻照劑量對(duì)千兩茶茶水浸出物的影響Figure1 The effect of water extracts content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．2 輻照劑量對(duì)千兩茶氨基酸含量的影響

茶中含有豐富的氨基酸，是構(gòu)成茶湯特殊風(fēng)味的重要物質(zhì)，其種類和含量的變化直接影響茶湯的品質(zhì)，目前已報(bào)道［13］的游離氨基酸有26種。茶葉中的游離氨基酸來源于兩部分：①茶鮮葉；②加工過程中蛋白質(zhì)的水解［14］。由圖2可知，當(dāng)輻照劑量為0～4kGy時(shí)，游離氨基酸總量顯著增加；輻照劑量為4kGy時(shí)，游離氨基酸總量達(dá)最大值2．05%，比未輻照茶增加了39．46%。但隨著輻照劑量的繼續(xù)增加，游離氨基酸總量略有下降，經(jīng)過輻照樣品游離氨基酸總量均比未輻照樣品高。

圖2 輻照劑量對(duì)千兩茶游離氨基酸總量的影響Figure2 The effect of free amino acids content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．3 輻照劑量對(duì)千兩茶茶氨酸含量的影響

茶氨酸是茶中一種特殊氨基酸成分，具有消除疲勞和緊張、抗癌、抗病毒、預(yù)防肝臟損傷和消除咖啡堿興奮的作用［15］。由圖3可知，當(dāng)輻照劑量為0～2kGy時(shí)，茶氨酸含量呈增加趨勢(shì)；2kGy時(shí)茶氨酸含量達(dá)到最大值，比未輻照茶樣茶氨酸含量增加了33．33%。與2kGy輻照劑量時(shí)茶氨酸含量相比，當(dāng)輻照劑量繼續(xù)增加，茶氨酸含量均呈現(xiàn)不同程度的降低。

圖3 輻照劑量對(duì)千兩茶茶氨酸的影響Figure3 The effect of theanine content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．4 輻照劑量對(duì)千兩茶茶多酚含量的影響

茶多酚是茶葉中兒茶素類、黃酮類、酚酸類和花色素類化合物的總稱，是茶中天然抗氧化物之一。茶多酚的抗氧化能力比L－抗壞血酸高100倍，并具有多種功能作用［16］。由圖4可知，未輻照千兩茶中茶多酚含量為6．58%，當(dāng)輻照劑量為0～8kGy時(shí)，茶多酚含量出現(xiàn)不同程度的下降，當(dāng)劑量為8 kGy 時(shí)達(dá)到最低值4．93%，與對(duì)照相比降低了25．08%，但當(dāng)輻照劑量繼續(xù)增加至10kGy時(shí)，茶多酚含量又出現(xiàn)上升。

2．5 輻照劑量對(duì)千兩茶兒茶素含量的影響

兒茶素類物質(zhì)是茶葉中茶多酚的主要成分，主要包括DL－C、EC、ECG、EGC、GCG、EGCG，其結(jié)構(gòu)為連或鄰苯酚基苯并吡喃衍生物。由于兒茶素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得其作為抗氧化活性明顯高于一般的抗氧化劑［17，18］。

圖4 輻照劑量對(duì)千兩茶茶多酚的影響Figure4 The effect of total polyphenols content of Qianliang tea on different irradiation doses

由表2可知，千兩茶中兒茶素總量為1．683%，其中DLC含量最低為0．054%，僅為兒茶素總量的3．21%；EGCG 含量最高為0．728%，占千兩茶兒茶素總量的43．26%。當(dāng)輻照劑量在0～4kGy時(shí)，兒茶素總量呈顯著增加趨勢(shì)，4kGy時(shí)達(dá)到最大值2．050%，隨輻照劑量的繼續(xù)增加，兒茶素總量又顯著降低，10kGy時(shí)又出現(xiàn)回升趨勢(shì)。

DL－C含量在輻照劑量0～4kGy范圍內(nèi)無顯著變化，劑量為6kGy時(shí)達(dá)到最低值，比對(duì)照組降低了18．52%，隨著劑量的繼續(xù)增加，DL－C 含量又上升，劑量為10kGy時(shí)達(dá)最大值，比對(duì)照增加了22．22%。EC、ECG 和EGCG 含量在輻照劑量0～4kGy范圍內(nèi)均呈顯著上升趨勢(shì)，劑量為4kGy均達(dá)到最大值，與對(duì)照組相比分別增加52．75%，10．55%，24．18%，隨劑量增加又出現(xiàn)降低趨勢(shì)，當(dāng)劑量為10kGy時(shí)出現(xiàn)回升。EGC和GCG 含量在輻照劑量0～4kGy范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，隨著劑量的繼續(xù)增加，EGC 和GCG 含量逐漸下降，當(dāng)劑量達(dá)到10kGy時(shí)上升至最大值，與對(duì)照相比分別增加了43．37%和22．67%。輻照對(duì)GA 含量無顯著影響。

表2 輻照劑量對(duì)千兩茶兒茶素含量的影響Table2 The effect of catechins content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．6 輻照劑量對(duì)千兩茶中咖啡堿、可可堿和茶堿含量的影響

茶葉中含有多種生物堿，其中主要為咖啡堿（約為1%～5%），此外還含有少量的茶堿和可可堿，是構(gòu)成茶湯滋味的重要物質(zhì)［19］?？Х葔A在茶葉加工過程中含量較穩(wěn)定，既是主要的滋味成分，又是發(fā)酵過程中微生物的重要氮源，對(duì)黑茶品質(zhì)和風(fēng)味的形成具有重要作用［20］。由表3 可知，輻照對(duì)千兩茶中咖啡堿和茶堿含量無顯著影響；當(dāng)輻照劑量為4kGy 時(shí)，千兩茶中可可堿含量顯著降低為最低值0．008%，與對(duì)照相比降低了33．33%。

表3 輻照劑量對(duì)千兩茶中咖啡堿、可可堿和茶堿含量的影響Table3 The effect of Caffeine，theobromine and theophylline content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．7 輻照劑量對(duì)千兩茶中微生物的影響

通常茶鮮葉帶入的微生物在茶葉加工過程中基本被殺死，但后續(xù)工藝又將帶入新的微生物［21］。常規(guī)殺菌方法不僅加工不便，而且還將影響茶葉品質(zhì)，有的甚至還存在化學(xué)殘留。但輻照殺菌射線穿透力強(qiáng)，具有不限包裝、無污染、溫度變化很小、可批量處理等特點(diǎn)，因此非常適合于茶葉的殺菌保質(zhì)［22］。由表4可知，經(jīng)2kGy輻照劑量處理后千兩茶中菌落總數(shù)和霉菌數(shù)均有下降；當(dāng)輻照劑量達(dá)到6kGy時(shí)，千兩茶中菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌、大腸菌群均未檢出。

表4 輻照劑量對(duì)千兩茶菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌和酵母菌的影響Table4 The effect of Total bacterial count，coliform bacteria and fungi of Qianliang tea on different irradiation doses

3 結(jié)論

60Co－γ射線輻照能有效地殺滅千兩茶葉中的病原微生物，2kGy輻照劑量處理，菌落總數(shù)、霉菌和酵母數(shù)分別可控制在103和102以內(nèi)，說明60Co－γ射線輻照是茶葉加工中一種有效的殺菌方法，這與陳亮等［9］和朱佳延等［7］研究結(jié)果相符。同時(shí)，當(dāng)輻照劑量為4kGy時(shí)，千兩茶中游離氨基酸總量和兒茶素總量顯著增加，可可堿含量降低，茶多酚、咖啡堿、茶堿及水浸出物總量沒有明顯變化。陳亮等［9］研究顯示一定劑量的輻照處理可提高茯磚茶的品質(zhì)；Thomas等［23］認(rèn)為輻照處理黑茶有助于降低黑茶在貯藏過程中的吸濕性，利于貯藏；且黑茶講究陳香，適當(dāng)陳化可以改善茶葉品質(zhì)，使香味陳醇，而輻照對(duì)茶葉的作用與茶葉自然陳化有相似之處［9］。

但本試驗(yàn)僅研究了輻照后千兩茶理化成分的變化，對(duì)于輻照引起茶葉中各成分變化的機(jī)理仍需深入探討，同時(shí)對(duì)輻照引起千兩茶香氣成分的變化也需進(jìn)一步研究。

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