安化紅茶輻照殺菌工藝研究

彭　玲，徐遠(yuǎn)芳，陳　亮，羅志平，張　勇，李文革

(湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所， 湖南 長(zhǎng)沙 410125)

安化紅茶輻照殺菌工藝研究

彭玲，徐遠(yuǎn)芳，陳亮，羅志平，張勇，李文革*

(湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所， 湖南 長(zhǎng)沙 410125)

摘要：采用60Co-γ射線輻照處理安化紅茶，研究不同吸收劑量的殺菌效果及對(duì)其主要品質(zhì)成分和感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，輻照處理殺菌效果顯著，吸收劑量為5.93 kGy的輻照處理可將其菌落總數(shù)和霉菌數(shù)都控制在100 CFU·g-1以內(nèi)；吸收劑量為10.13 kGy以內(nèi)輻照對(duì)其主要品質(zhì)成分及感官品質(zhì)無(wú)明顯影響。綜合試驗(yàn)結(jié)果，確定了安化紅茶輻照殺菌的適宜工藝劑量范圍為4.0~6.0 kGy。

關(guān)鍵詞：安化紅茶；輻照工藝；D10值；品質(zhì)

紅茶是世界上消費(fèi)區(qū)域最廣，生產(chǎn)量最多，國(guó)際貿(mào)易量最大的茶類。湖南安化是紅茶之鄉(xiāng)，咸豐初年崛起的安化紅茶做工精細(xì)，品質(zhì)甚佳，是“湖紅”的代表，與安徽的“祁紅”、福建的“建紅”齊名，被視為中國(guó)紅茶的正宗，頗受市場(chǎng)青睞，遠(yuǎn)銷歐美，蜚聲海外，是中國(guó)紅茶出口的主力軍。紅茶作為一種全球性的常規(guī)茶葉飲品，其產(chǎn)品質(zhì)量安全自然地放在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要位置。而目前我國(guó)紅茶生產(chǎn)工藝相對(duì)落后，紅茶從初制到精制加工幾乎仍在沿襲傳統(tǒng)加工方式，特別是紅毛茶加工設(shè)備極為簡(jiǎn)陋，萎調(diào)及毛茶干燥仍采取日曬，微生物污染很難控制，嚴(yán)重影響了茶葉品質(zhì)，極大地制約了產(chǎn)品的貯存和市場(chǎng)銷售。特別是近年來(lái)由于歐盟、美國(guó)和日本食品安全標(biāo)準(zhǔn)的提升，我國(guó)大部分出口茶葉因微生物指標(biāo)達(dá)不到要求而被拒之門外，如何解決紅茶中微生物污染成為紅茶出口的主要問(wèn)題。

采用輻射殺菌技術(shù)能有效殺滅茶葉中各種病原微生物，提高衛(wèi)生質(zhì)量和品質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期，控制食源性疾病，為一種安全無(wú)污染的冷加工過(guò)程。本研究主要探討了安化紅茶的輻照殺菌工藝，通過(guò)適宜的劑量輻照處理安化紅茶達(dá)到既確保紅茶中衛(wèi)生指標(biāo)符合出口商檢標(biāo)準(zhǔn),又不影響紅茶商品品質(zhì)的目的，以促進(jìn)我省紅茶進(jìn)出口貿(mào)易，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

安化紅茶由湖南某茶葉公司提供。試驗(yàn)樣品用食品級(jí)(PE)塑料自封袋分裝，每袋50 g。

1.2產(chǎn)品包裝

紅茶為出口包裝，外包裝為瓦楞紙箱，內(nèi)包裝為聚丙烯塑料袋，每箱凈重25 kg。

1.3輻照

輻照采用湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所60Co-γ輻照裝置，該裝置為積放式懸掛鏈傳輸，活度為1.85×1016Bq，茶葉樣品吸收劑量設(shè)為0、1、2、6、8、10 kGy，每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，樣品采用定點(diǎn)輻照，輻照二分之一劑量時(shí)將樣品翻轉(zhuǎn)，以確保實(shí)驗(yàn)樣品受照均勻。批量產(chǎn)品采用動(dòng)態(tài)輻照。輻照完成后于室溫儲(chǔ)藏。

1.4吸收劑量測(cè)量

吸收劑量用實(shí)驗(yàn)室自制重鉻酸銀劑量計(jì)跟蹤測(cè)量[1]，經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院丙氨酸劑量計(jì)(NDAS)比對(duì)，劑量測(cè)定誤差小于±3%，吸收劑量以劑量計(jì)跟蹤實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。

1.5微生物檢測(cè)

按《中華人民共和國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)》GB4789-2010[2]相關(guān)方法進(jìn)行，檢測(cè)的微生物指標(biāo)包括菌落總數(shù)、霉菌數(shù)與大腸菌群數(shù)。

1.6感官評(píng)審

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 茶葉感官審評(píng)方法》GB/T23776-2009[3]，將經(jīng)不同劑量輻照處理后的茶樣進(jìn)行編碼評(píng)審，綜合評(píng)價(jià)。

1.7成分分析

安化紅茶中相關(guān)成分分析采用推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法：茶多酚參照《茶 茶多酚測(cè)定》GB/T8313-2008[4]測(cè)定；游離氨基酸總量參照《茶 游離氨基酸總量測(cè)定》GB/T8314-2013[5]測(cè)定；水浸出物參照《茶 水浸出物測(cè)定》GB/T8305-2002[6]測(cè)定；咖啡堿參照《茶 咖啡堿測(cè)定》GB/T 8312-2013[7]測(cè)定。

2結(jié)果與分析

2.1輻照殺菌效果

通過(guò)對(duì)多份安化紅茶樣品進(jìn)行微生物分離純化和初步鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)安化紅茶中污染微生物以細(xì)菌和霉菌為主，未發(fā)現(xiàn)致病菌，細(xì)菌總數(shù)在1.1×102~1.0×104CFU·g-1之間，霉菌總數(shù)在3.1×103~1.9×104CFU·g-1之間，分別以含菌量最高的樣品做輻照殺菌實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1。由表1可以看出，安化紅茶中微生物含量隨吸收劑量的增加而明顯下降，輻照對(duì)安化紅茶殺菌效果顯著，通過(guò)控制吸收劑量可以達(dá)到不同程度的殺菌效果。

2.2輻照對(duì)安化紅茶主要品質(zhì)成分的影響

輻照對(duì)安化紅茶主要品質(zhì)參數(shù)的影響結(jié)果見表2。經(jīng)不同劑量輻照處理后，安化紅茶中茶多酚、游離氨基酸總量、咖啡堿以及水浸出物4種主要品質(zhì)成分的含量無(wú)明顯變化，這與其它茶葉輻照研究結(jié)果基本一致[8]。因此認(rèn)為輻照對(duì)安化紅茶主要品質(zhì)成份無(wú)顯著不良影響。

表1輻照對(duì)安化紅茶中微生物的影響

Tab.1Effects of irradiation on microbes in Anhua black tea

項(xiàng)目Item吸收劑量Absorbeddose/kGy00.922.054.115.938.0810.13菌落總數(shù)Totalbacteriacount/(CFU·g-1)1.0×1044.5×1039.5×1021.0×1021.2×10<10<10霉菌總數(shù)Mould/(CFU·g-1)1.9×1041.0×1043.0×1035.0×1027.0×10<10<10大腸菌群Coliformbacterial/(MPN/100g)<30<30<30<30<30<30<30

表2輻照對(duì)安化紅茶主要成分的影響

Tab.2Effects of irradiation on the main ingredients in Anhua black tea

吸收劑量Absorbeddose/(kGy)茶多酚Teapolyphenol/(%)游離氨基酸Freeaminoacid/(%)咖啡堿Caffeine/(%)水浸出物Waterextractedcontent/(%)014.20±0.143.82±0.064.86±0.0531.38±0.102.0514.70±0.124.00±0.054.86±0.1132.41±0.104.1114.30±0.513.82±0.114.84±0.0129.85±0.105.9314.02±0.104.10±0.114.84±0.1230.02±0.108.0814.41±0.103.89±0.124.92±0.0332.92±0.1010.1314.23±0.123.48±0.034.81±0.0032.90±0.09

注：表中數(shù)據(jù)未檢測(cè)到顯著性差異(P>0.05)

Note: No significant difference was detected in the data in table(P>0.05)

2.3輻照對(duì)安化紅茶感官品質(zhì)的影響

輻照對(duì)安化紅茶感官品質(zhì)的影響主要從外形、香氣、滋味、湯色和葉底幾個(gè)方面進(jìn)行。安化紅茶經(jīng)輻照處理后，茶葉的外觀與色澤無(wú)明顯變化。內(nèi)質(zhì)方面，輻照對(duì)紅茶香氣影響不明顯，所有樣品的香氣都比較高長(zhǎng)；輻照后茶葉的澀味減少，滋味更加醇厚，可能是輻照減少了茶葉中的澀味呈味物質(zhì)；湯色隨輻照劑量增加略有加深，這可能是輻照加速茶葉的氧化所致；茶葉葉底受輻照影響較小。因此，輻照對(duì)安化紅茶感官品質(zhì)無(wú)明顯影響。

2.4輻照殺菌最低有效劑量的確定

根據(jù)表1中吸收劑量與微生物存活數(shù)之間的關(guān)系，可做出吸收劑量(D)與微生物存活數(shù)的對(duì)數(shù)值(N)之間關(guān)系的曲線(如圖1所示)。推出微生物存活數(shù)對(duì)數(shù)值對(duì)吸收劑量的線性回歸方程分別為y=-0.4984x+4.0388，R2=0.9985 和y=-0.4116x+4.3308，R2=0.9973。由斜率K[K=1/D10][9]，推導(dǎo)出安化紅茶中菌落總數(shù)D10值=2.01 kGy，霉菌D10值=2.43 kGy。

圖1　安化紅茶污染微生物的吸收劑量-存活數(shù)曲線Fig.1　Absorbed dose-surviving count curve of contaminant microorganisms in Anhua black tea

D10值是殺滅90%的微生物所需吸收劑量，也是確定輻照殺菌劑量的一個(gè)重要參數(shù)。茶葉輻照殺菌的劑量由D10值和茶葉初始污染微生物的量(No)以及所要求達(dá)到的衛(wèi)生指標(biāo)(N，含菌量低于1×103CFU·g-1)決定。

依公式D=D10(lgNo-lgN)計(jì)算可得：使安化紅茶細(xì)菌總數(shù)和霉菌總數(shù)符合出口商檢標(biāo)準(zhǔn)的最低有效吸收劑量分別為2.01 kGy和3.09 kGy。批量輻照處理中為確保輻照產(chǎn)品微生物指標(biāo)的合格，考慮一定的安全系數(shù)，確定安化紅茶輻照殺菌最低有效劑量為4.0 kGy。

2.5批量輻照劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖2　安化紅茶產(chǎn)品吸收劑量分布圖Fig.2　The distribution of absorbed dose for Anhua black tea products

3小結(jié)與討論

利用60Co-γ射線能有效殺滅紅茶中的污染微生物，經(jīng)4.11 kGy~5.93 kGy劑量輻照后的安化紅茶其衛(wèi)生質(zhì)量即可達(dá)到商檢標(biāo)準(zhǔn)，且對(duì)其茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿和水浸出物含量等主要品質(zhì)成分以及感官品質(zhì)無(wú)顯著影響。根據(jù)安化紅茶中微生物的污染程度、產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)要求和輻照對(duì)安化紅茶品質(zhì)的影響等因素，并參考《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 茶葉輻照殺菌工藝》NY/T1206-2006[10]中規(guī)定的紅茶輻照殺菌最高耐受劑量為9.0 kGy標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，我們輻照產(chǎn)品箱中最大吸收劑量應(yīng)不超過(guò)9 kGy，由所測(cè)得的輻照不均勻度得知，工藝劑量最大不能超過(guò)6.0 kGy。因此，推薦安化紅茶輻照工藝劑量為4.0~6.0 kGy。在本研究結(jié)果的指導(dǎo)下我們進(jìn)行了安化紅茶的批量輻照殺菌，輻照殺菌效果好， 既解決了紅茶出口微生物超標(biāo)的問(wèn)題，又推動(dòng)了我省茶葉輻照的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)開拓了農(nóng)產(chǎn)品輻照保藏的新市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] JJG1028-91. 使用重鉻酸銀劑量計(jì)測(cè)量γ射線吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)方法 [s].

JJG1028-91. Standard method for measuring the γ ray absorption dose by using Silver dichromate dosimeter [s].

[2] GB 4789-2010, 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) [s].

GB 4789-2010, Food microbiological examination [s].

[3] GB/T 23776-2009, 茶葉感官審評(píng)方法 [s].

GB/T 23776-2009, Methodology of sensory evaluation of tea [s].

[4] GB/T 8313-2008, 茶 茶多酚測(cè)定 [s].

GB/T 8313-2008, Tea-Determination of tea polyphenols content [s].

[5]GB/T 8314-2013, 茶 游離氨基酸總量的測(cè)定 [s].

GB/T 8314-2013, Tea-Determination of free amino acids content[s].

[6] GB/T 8305-2013, 茶 水浸出物測(cè)定 [s].

GB/T 8305-2013, Tea-Determination of water extracts content [s].

[7] GB/T 8312-2013, 茶 咖啡堿測(cè)定 [s].

GB/T 8312-2013, Tea-Determination of caffeine content [s].

[8]朱佳延, 劉春泉, 余剛, 等. 輻照殺菌對(duì)綠茶品質(zhì)的影響 [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2005, 19(5):363-366.

ZHU Jiating, LIU chunquan, YU gang,etal. Effect of irradiation decontamination on the qualities of greentee [J]. Acta Agriculture Nucleatae Sinica, 2005, 19(5):363-366.

[9]李承華. 輻射技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京: 原子能出版社, 1988: 200-214.

LI Chenghua. Radiotechnology Basis [M]. Beijing: Atomic Energy Press, 1988: 200-214.

[10] NY/T1206-2006, 茶葉輻照殺菌工藝 [s].

NY/T1206-2006, Irradiation practice for the control of microflora in teas [s].

Research of Irradiation Practise for the Control of Microflora in Anhua Black Tea

PENGLing,XUYuanfang,CHENLiang,LUOZhiping,ZHANGYong,LIWenge*

(Institute of Nuclear Agricultural Science & Space Mutation Breeding, Changsha 410125, Hunan, China)

Abstract：A study was conducted to investigate the sterilization efficacy and changes of main components and sensory qualities of Anhua black tea irradiated by different doses of60Co-γ irradiation. The results showed that γ irradiation was effective on the sterilization of Anhua black tea. Irradiation of a dose of 5.93 kGy could well control the total bacteria count and mould under 100 CFU·g-1in Anhua black tea. Absorbed dose within 10.13 kGy irradiation would have no significant effects on its main components and sensory quality. It was concluded that the optimal irradiation practice dose for Anhua black tea was in the range of 4.0~6.0 kGy.

Key words：Anhua black tea; irradiation practice; D10value; quality

文章編號(hào)：1007-7146(2015)06-0523-04

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS272

*通訊作者：李文革(1966-)，男，研究員。研究方向：農(nóng)業(yè)微生物。(電子郵箱) hnnklwg@163.com

作者簡(jiǎn)介：彭玲(1963-)，女，副研究員。研究方向：輻射加工與輻射工藝。(電子郵箱) pengling1963@163.com

基金項(xiàng)目：湖南省科技廳農(nóng)業(yè)支撐計(jì)劃(2013NK3063)

收稿日期：2015-09-08;修回日期:2015-10-20

doi:10.3969/j.issn.1007-7146.2015.06.006