γ輻照對茯磚茶品質的影響研究

陳 亮，陳靜萍，李文革，彭 玲，胡 蝶，王克勤

（湖南省核農學與航天育種研究所，湖南長沙 410125）

γ輻照對茯磚茶品質的影響研究

陳 亮，陳靜萍，李文革，彭 玲，胡 蝶，王克勤*

（湖南省核農學與航天育種研究所，湖南長沙 410125）

用不同劑量的γ輻照對茯磚茶進行處理后考察其微生物數量、理化性質及感官品質的變化。結果表明，γ輻照對茯磚茶中的微生物有較好的殺滅效果，4kGy的輻照處理能殺滅茯磚茶中97%以上的霉菌。輻照過的茯磚茶可浸出氟和氨基酸含量變化不大，可溶性糖含量和水浸出物含量提高，茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量降低，總體感官品質有所改善。

γ輻照，茯磚茶，品質

茯磚茶是一種完全發酵茶，古代作為官茶供應邊疆地區，為攜帶方便而常制成磚狀緊壓茶[1]。因發現茯磚茶的主要消費人群之一為西北邊疆的少數民族的飲食結構雖以肉食為主，卻鮮有血脂血壓疾病，引起科研工作者對茯磚茶降血脂、降血糖、降血壓功能的重視，并使茯磚茶成為人們預防現代富貴病的新明星[2]。與它的黑茶同胞——普洱茶一樣，適當的陳化能改善茯磚茶的風味品質，并能提高其商品價值[3]。γ輻照作為一種上世紀興起的食品加工技術，主要用于食品滅菌。我國早在上世紀80年代就已開始用輻照技術處理茶葉[4]。γ射線是一種高能射線，在滅菌的同時會對被處理食品造成氧化等影響，微妙的改變食品的化學成分，如改變黃酒香氣的化學組成，使香氣更濃郁，提高黃酒的氨基酸含量[5]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

成品茯磚茶 2010年8月購買于茶葉市場，生產日期為2010年，原料為2008年的茶葉。

60Co輻射源 湖南省核農學與航天育種研究所；SPX-250BS-II生化培養箱 上海新苗醫療器械制造有限公司；超凈工作臺 蘇凈集團安泰公司；高壓滅菌鍋 上海醫用核子儀器廠；恒溫振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司；電子天平 賽多利斯科學儀器北京有限公司；SX3808精密離子計 鄭州南北儀器設備有限公司；UV-754紫外可見分光光度計上海仕元科學器材有限公司。

1.2 輻照處理

樣品在室溫下分別用60Co輻照處理，輻照源強度為9.99×1015Bq，輻照劑用量分別為1、2、4、6、8kGy。

1.3 分析方法

細菌總數測定參照GB 4789.2-2010《食品微生物學檢驗-菌落總數測定》[6]；霉菌數測定參照GB 4789.15-2010《食品微生物學檢驗-霉菌和酵母計數》[7]；大腸桿菌檢測參照GB 4789.3-2010《食品微生物學檢驗-大腸桿菌計數》[8]；氟含量檢測參照GB 19965-2005《磚茶含氟量》[9]；咖啡堿測定方法參照GB/T 8312-2002《茶-咖啡堿測定》[10]；茶多酚測定方法參照GB/T 8313-2002《茶-茶多酚測定》[11]；氨基酸測定方法參照GB/T 8314-2002《茶-游離氨基酸總量測定》[12]；可溶性總糖測定采用蒽酮比色法，水浸出物測定參照GB/T 8305-2002《茶水浸出物測定》[13]。各測定均重復3次取平均值。

感官評價：準確稱取3.0g樣品，用150m L沸水沖泡，靜置5m in后，密碼評審各茶樣的香氣、滋味及湯色，用評語反映各茶樣的品質[14]。

1.4 數據分析

數據分析采用DPS 6.5。

2 結果與分析

2.1 輻照對茯磚茶主要微生物的影響

新鮮茶葉中帶入的微生物在加工過程中基本被殺死，但茶葉加工過程又將帶入新的微生物。一般而言，只要嚴格按照加工規程，茶葉中的大腸桿菌數能保證在安全范圍之內，即≤300MPN/100g茶葉[15]。霉菌是茶葉中普遍存在的主要微生物之一，茯磚茶中主要的微生物也是霉菌，但該霉菌是茯磚茶制作過程中引入的優勢微生物[16]。茯磚茶制作過程有個發花工藝，即利用冠突散囊菌發酵形成特殊風味的過程，發酵完成后，該菌即以孢子形態存在于茯磚茶中，在茯磚茶中檢測到的霉菌大部分為該菌。輻照之后霉菌的數量明顯減少，4kGy能使其減少90%以上，細菌數量在輻照之后也明顯減少，輻照對茯磚茶中微生物影響見表1。

表1 輻照對茯磚茶中微生物影響Table 1 Effectof irraradiation onmicrobe of Fuzhuan brick-tea

2.2 輻照對茯磚茶化學品質的影響

2.2.1 輻照對茯磚茶可浸出氟的影響 氟是人和動物必需的微量元素，適量攝入有益健康，過量攝入則會引起氟中毒。茶是富氟植物，故氟含量高是茶飲料的特征之一，由于黑茶多是采用成熟度較高的茶葉制作，氟含量尤為高[17]。張雪紅等[18]認為輻照有助于提高茶葉中的鈣、鎂、鋅、鐵、銅等礦物質含量。輻照對茯磚茶可浸出氟的影響見圖1，對照與處理的氟含量均在260mg/kg茶葉左右，氟含量最高值出現在1kGy處理樣品中，比對照僅高出2.7%，差異顯著性分析后表明，各處理間在5%顯著水平上差異不顯著。原因可能是氟在茶葉中的存在形式不同于鈣、鎂、鋅、鐵、銅等礦物質。

圖1 輻照對茯磚茶可浸出氟的影響Fig.1 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water-solution fluoride

2.2.2 輻照對茯磚茶可浸出咖啡堿的影響 咖啡堿是形成茶葉品質的主要化合物之一，多認為其存在與茶葉的苦澀味相關[19]。輻照對茯磚茶咖啡堿的影響見圖2，γ輻照后樣品的咖啡堿下降明顯，但在實驗所選劑量范圍內其減少程度沒有隨劑量增大而增加，損失大致維持在14%～21%。咖啡堿是較穩定的化合物，即使是陳化多年茯磚茶的咖啡堿含量仍能保持不變，但γ射線作為一種高能射線能直接或間接改變化合物結構[20]，因此其含量下降可能與γ射線的降解作用有關。

圖2 輻照對茯磚茶咖啡堿的影響Fig.2 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s caffeine

2.2.3 輻照對茯磚茶可浸出茶多酚的影響 茶多酚在茯磚茶的發花過程中多酚會被氧化，其含量會顯著減少，形成茯磚茶特有的醇而不澀的風味并使茶湯顏色轉化為橙黃和橙紅色[21]。輻照對茯磚茶多酚的影響見圖3，經γ輻照處理后茶多酚較對照明顯減少，并且處理劑量越大茶多酚下降越明顯。茶多酚的減少可能與γ射線引起的氧化與聚合作用有關[22]。

圖3 輻照對茯磚茶多酚的影響Fig.3 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s polyphenols

2.2.4 輻照對茯磚茶可浸出氨基酸的影響 可浸出氨基酸能增強茶湯的鮮爽度。在發花過程中氨基酸易與多酚類反應生成褐色色素。輻照對可浸出氨基酸的影響見圖4，對照樣品中可浸出氨基酸含量較低，僅1.12%。在實驗所選劑量范圍內，氨基酸減少幅度不大，該結果與γ輻照處理綠茶的研究結果一致[23]，8kGy輻照處理的茯磚茶較對照的氨基酸只下降了約5%。

圖4 輻照對可浸出氨基酸的影響Fig.4 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’samino acids

2.2.5 輻照對茯磚茶可溶性總糖的影響 茶多糖近年來成為研究熱點，被認為是茶的主要功能成分之一[24]。輻照對可溶性總糖的影響見圖5，γ輻照處理提高了糖的溶出性，該結果與周樹紅利用輻照處理普洱茶的結果一致[25]，4kGy輻照使可溶性總糖提高了12%。輻照提高可溶性總糖含量可能與其加速不溶性的高分子物質分解有關[23]，但隨劑量增大可溶性總糖并沒有繼續增加，說明所選劑量范圍對茶葉中高分子的分解作用差異不明顯。

圖5 輻照對可溶性總糖的影響Fig.5 Effect of irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water-solution sugar

2.2.6 輻照對茯磚茶水浸出物含量的影響 水浸出物是茶葉中被浸出的各組分的總稱，一般認為茶的水浸出物量與茶葉品質呈正相關關系[26]，水浸出量的多少直接影響了茶的湯色與滋味[27]。輻照對水浸出物的影響見圖6，γ輻照過的茯磚茶其水浸出物含量較對照高，但相對于對照都未達到顯著差異水平。之前的實驗得出，輻照過的茯磚茶相對于對照的多酚浸出量、氨基酸浸出量、咖啡堿浸出量都是減少的，只有可溶性總糖是增加的，因此推測水浸出物含量的提高可能與可溶性總糖的增加有關系。

圖6 輻照對水浸出物的影響Fig.6 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water extraction

2.3 輻照處理對茯磚茶感官品質的影響

表2 輻照對茯磚茶感官品質的影響Table 2 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s sensory quality

γ輻照過的茶葉會產生大量新的揮發性物質，G B Fanaro等[28]證實綠茶經γ輻照后，其揮發性物質的數量較對照增加一倍。γ輻照對茯磚茶香氣的改善是新產生揮發性物質和原有揮發性物質綜合作用的結果，4kGy輻照的茯磚茶香氣較對照具有更純的感覺，6、8kGy時香氣與4kGy時變化不大。γ輻照引起茶湯顏色變深與滋味變純，原因可能是：一方面由于茶多酚、氨基酸、咖啡堿等主要風味物質在γ射線作用下產生氧化降解等變化，另一方面由于可浸出物含量的增加。

3 結論

4kGy的γ輻照能殺滅茯磚茶中90%以上的霉菌。8kGy以下的γ輻照對茯磚茶中可浸出氟影響不大，γ輻照將降低茯磚茶的茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量，但是能改善可溶性糖的浸出量和提高水浸出物含量，4kGy輻照使可溶性糖的浸出量提高12%。

茯磚茶相對于其他黑茶有道特殊的制作工藝——“發花”，即利用冠突散囊菌對茶葉進行發酵形成其特殊品質，“發花”結束后該菌進入休眠狀態，以孢子形式存在于茯磚茶中。目前很少有該孢子對成品茯磚茶后期品質影響的報道，因此殺死茯磚茶中冠突散囊菌孢子對茯磚茶品質造成的影響還有待進行長期考查。

茶葉的自然陳化本質上是茶葉風味物質的自然氧化，一般來說，自然狀態下年限越久的茶被氧化的越嚴重，其中如茶多酚，氨基酸含量下降越嚴重[29]。但正是這種變化構成了黑茶的特殊品質，例如：口味醇和、湯色紅濃等。γ輻照能引發自由基反應，在空氣中很容易讓氧與茶葉中的這些物質反應，造成這些物質被氧化，經γ輻照后的茯磚茶咖啡堿，多酚浸出量下降很可能與此相關。因此γ輻照對茶葉的影響與茶葉的自然陳化有相似之處，只是前者加速了這一過程。

本研究只對輻照過的茯磚茶做了理化上的初步研究，對構成茶葉品質的另一重要組成部分-香氣沒有深入研究，因此還有必要著重考查γ輻照對茯磚茶香氣的影響。

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Study on effect ofγirradiation on quality of Fuzhuan brick-tea

CHEN Liang，CHEN Jing-ping，LIW en-ge，PENG Ling，HU Die，WANG Ke-qin*
（Institute of Nuclear Agricultural Science＆Space Mutation Breeding，Changsha 410125，China）

Fuzhuan b rick-tea was treated w ithγirradiation，followed by m ic robio and physicochem ical p roperty detection.The results ofm icrobiological detection showed that 4kGyγirrad iation could kill 90%ofmould.The analysis of physicochem ical p roperty showed that irradiation d id not affect the release of fluoride，whereas decreased the content of polyphenols，am ino acids，caffeine and increased the content water-solub le sugars and water extraction.In general，the irrad iation imp roved sensory quality of brick-tea.

γirrad iation；Fuzhuan b rick-tea；quality

TS201.2

A

1002-0306（2012）20-0152-04

2012－05－07 *通訊聯系人

陳亮（1981-），男，研究生，助理研究員，主要從事農業核技術研究。

湖南省農業科院科技創新項目。