60Co-γ輻照處理對安化紅茶品質的影響

涂曉翼，武小芬，陳 亮，陳靜萍，王克勤，劉仲華

（1. 湖南省核農學與航天育種研究所，湖南 長沙 410125；2. 湖南農業大學國家 植物功能成分利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128）

中國是茶葉的故鄉，目前全國有20個省產茶，8 000萬名茶農，種植面積和產量均居世界首位，是名副其實的產茶大國。隨著人們健康消費觀念的普及，茶正被越來越多的人接受、喜愛和追求，成為社會生活中不可缺少的健康飲品。目前關于輻照提高茶葉品質已有研究報道。錢之江等[1]研究表明3～5 kGy的輻照劑量能明顯改善綠茶的衛生品質；周樹紅等[2]研究發現一定劑量范圍內的輻照能增加普洱茶的水浸出物含量、可溶性糖含量、茶多酚總量及氨基酸總量；伍玲等[3]認為輻照能夠較好地降解茶葉中的菊酯類農藥殘留。

安化紅茶是 有湖南特 色的茶，是“湖紅”的代表，已有千年生產史[4]。文章以安化紅茶為研究對象，比較不同輻照劑量處理對安化紅茶品質的影響，為安化紅 茶品質的提升提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與儀器

安化紅茶（湖南省安化茶廠，2012年生產）；60Co輻射源（湖南省核農學與航天育種研究所）；分光光度計（上海佑科）；高壓液相色譜（日本島津）。

1.2 輻照處理

樣品用塑料袋密封包裝后，在室溫下進行靜態輻照處理，輻照劑量分別為0、2、4、6、8、10 kG y，輻照源強度為9.99×1015Bq，輻照劑量率為2 kGy/h。

1.3 分析方法

茶多酚測定方法參照GB/T 8313-2008《茶-茶多酚測定》[5]；游離氨基酸總量測定方法參照GB/T 8314-2002《茶-游離氨基酸總量測定》[6]；水浸出物測定參照GB/T 8305-2002《茶水浸出物測定》[7]；茶黃素、茶紅素測定采用比色系統法[8]；生物堿、兒茶素采用高效液相色譜測定，色譜條件：色譜柱（him-pack ODS184.6 mm×150 mm×5 μm）；紫外檢測器檢測波長為278nm；流動相A為水、B為甲酰胺︰甲醇︰冰醋酸=40︰2︰1.5（體積比），流速：1.1 mL/min。各測定均重復2次，取平均值。數據分析采用DPS 6.5。

2 結果與分析

2.1 輻照對茶色素含量的影響

茶黃素（TFS）、茶紅素（TRS）是紅茶中的兩種主要色素，對紅茶的品質起著決定性的作用，其中茶紅素含量最高，是構成紅茶“紅湯紅葉”的重要成分，茶黃素使紅茶湯色“亮”，并形成茶湯金圈的重要物質[9]。紅茶在發酵加工過程中，兩種茶色素由茶多酚在酶的作用下氧化聚合而成[10]。

2.1.1 輻照對茶黃素含量的影響 由圖1可知，在0～4 kGy輻照劑量時，安化紅茶中茶黃素含量由2.86 %升高至3.46 %，增加顯著；在4～10 kGy輻照劑量時，茶黃素含量變化不顯著。因為茶黃素是由相對不穩定的茶多酚氧化聚合而來的，而γ射線輻照可以讓物質發生諸如氧化、聚合等輻射化學反應[11]。

圖1 輻照對茶紅素和茶黃素含量的影響Fig.1 Effects of irradiation on contents of thearubigins and theafl avins

2.1.2 輻照對茶紅素含量的影響 γ輻照能較明顯地降低安化紅茶中茶紅素含量：在0～4 kGy輻照劑量時，茶紅素含量由23.92 %顯著降低至14.29 %，此后隨著輻照劑量的升高茶紅素含量又有增加的趨勢。通常認為，茶紅素含量太高有損品質，使滋味淡薄，湯色變暗；而其含量太低，則茶湯紅濃不夠。

2.1.3 輻照對茶紅素/茶黃素（TRS/TFS）比值的影響TRS/TFS比值過高，茶湯色暗且滋味強度不足；TRS/TFS比值低，茶湯色亮度好，剌激性強，但湯色紅濃度不夠。研究結果顯示，在0～10 kGy輻照劑量時，輻照處理TRS/TFS比值呈先增高后降低的趨勢。

2.2 輻照對多酚類物質的影響

茶多酚是茶葉中主要的生物活性物質，其化學性質相對不穩定，易發生氧化。兒茶素作為多酚類物質的主要成分，主要包括表兒茶素（EC），表沒食子兒茶素（EGC），表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG），表兒茶素沒食子酸酯（ECG）[12]。紅茶中的茶多酚在加工過程中，大部分在酶的作用下被轉化為茶色素。

由表1可知，安化紅茶茶多酚含量為14.20 %，經過輻照處理后，茶多酚含量發生小幅波動，但變化不顯著，可能是由于容易被氧化的多酚類物質在加工過程中已經被氧化的緣故。同時，茶葉中沒食子酸（Gallic acid）和EC隨輻照劑量的增大呈現出先降低后升高的趨勢；當輻照劑量大于6 kGy，EGC含量下降，EGCG和ECG含量在輻照前后均沒有明顯變化。

2.3 輻照對氨基酸含量的影響

茶葉中共有26種氨基酸，鮮葉中大部分以活性肽或酶的形式存在，它們在茶葉加工過程中直接或間接參與反應形成茶葉的特有品質，加工完成后存留在茶葉中的氨基酸直接構成茶葉的滋味及香味。茶氨酸是茶葉中一種特殊的氨基酸，它能緩解茶湯苦澀味，也是評判紅茶品質的重要參考因子。陳昌輝等[13]研究表明，紅茶中氨基酸含量與紅茶的香氣、滋味呈顯著正相關關系。

由表2可知，當輻照劑量低于10 kGy時，游離氨基酸總量先上升，隨劑量增大又下降，但其總含量變化沒有顯著性差異；對于茶葉中的特征性氨基酸——茶氨酸而言，輻照劑量在0～4 kGy時，含量顯著提高，超過4 kGy其含量又下降。

表1 輻照對多酚類物質和沒食子酸含量的影響 （%）Table 1 Effects of irradiation on contents of polyphenols and gallic acid

表2 輻照對氨基酸含量的影響 （%）Table 2 Effect of irradiation on content of amino acids

2.4 輻照對生物堿含量的影響

生物堿是茶葉中重要的生物活性物質。茶葉中含量較高的生物堿主要有咖啡堿（Caffeine）、可可堿（Theobromine）和茶堿（Theophylline），其中咖啡堿占茶葉中生物堿總量的90 %以上。紅茶中的咖啡堿可以與茶黃素以氫鍵締合后形成復合物而賦予茶湯鮮爽味。

從表3中可以看出，輻照對安化紅茶中3種主要的生物堿沒有顯著影響。一方面可能是由于茶葉中生物堿化學性質比較穩定，10 kGy以下的輻照劑量不會引起其結構變化；另一方面，10 kGy以下的輻照劑量可能不會使其浸出率提高。

表3 輻照對生物堿含量的影響 （%）Table 3 Effect of irradiation on content of alkaloid

2.5 輻照對水浸出物總量的影響

水浸出物是指茶葉中被水浸泡出的各種物質的總稱，水浸出物的含量直接影響茶湯的色澤和滋味，因此水浸出物含量與茶葉品質呈正相關。

從圖2中可以看出，當輻照劑量為2 kGy時，紅茶中水浸出物含量稍有增加，但隨劑量增 大而下降，當輻照劑量達到8 kGy時又有少量的增加。當輻照劑量在10 kGy以下時，輻照對安化紅茶水浸出物含量沒有顯著影響，這與輻照對茯磚茶水浸出物含量的影響相似[14]。

圖2 輻照對水浸出物含量的影響Fig.2 Effect of irradiation on content of water extracts

3 小結與討論

紅茶制造工藝與綠茶、黃茶和黑茶等最大的區別在于紅茶通過萎凋可以提高鮮茶葉中酶的活性，從而使茶葉中兒茶素和多酚類化合物通過氧化聚合生成茶紅素和茶黃素等茶色素類物質，形成了紅茶特有的滋味[15]。且茶紅素和茶黃素所發揮的生物學活性作用并未降低，甚至在某些方面更勝于兒茶素[16]。

彭玲等[17]以普洱茶為研究對象，利用60Co-γ射線對其殺菌效果和品質進行研究，結果表明，當輻照劑量為3.6～5.0 kGy時，可將普洱茶中污染微生物的量保持在低于1×103cfu/g。黃志勇等[18]采用輻照改善綠茶品質研究得出，4 kGy 劑量處理的農藥殘留輻照降解效果明顯；微生物含量明顯降低，沒有檢出致病菌，同時茶葉感官品質基本保持不變。李臘[19]采用UV-B輻照綠茶攤放葉后，發現咖啡堿含量隨輻照時間的延長而逐漸減低；氨基酸含量則總體上呈現增長性；總黃酮、多酚類總體呈遞增趨勢，后期略有下降；兒茶素總量出現了先增后減的趨勢。由此可見，輻照技術在茶葉加工中不僅能夠提高茶葉衛生品質，降解農藥殘留，而且還可以提高茶葉的內在品質。

研究結果表明，60Co-γ輻照處理能明顯提高安化紅茶的可浸出茶黃素和特征性氨基酸——茶氨酸的含量，當輻照劑量為0～4 kGy時，茶黃素含量從2.86 %升高至3.46 %，茶氨酸含量由0.024 %增加至0.028 %。當輻照劑量為0～10 kGy時，茶紅素含量隨輻照劑量的增大呈現出先降低后升高的趨勢，其中4 kGy時的含量最低，為14.29 %；茶紅素/茶黃素（TRS /TFS）的比值先增高后降低。此外，10 kGy以下的輻照劑量對安化紅茶的茶多酚、游離氨基酸、生物堿及水浸出物總量沒有明顯影響。

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[6] GB/T 8314-2002，茶-游離氨基酸總量測定[S].

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