辐照和充氧处理对六堡茶中矿物质含量的影响

张雪红，谢兰强，黄淑媛

（广西师范学院 化学与生命科学学院，广西 南宁 530001）

六堡茶是广西特有的名茶，产于浔江、贺江、桂江、郁江、柳江以及红水河两岸的山区，以梧州苍梧县六堡乡所产的最为著名，故称六堡茶，至今已有1500多年历史[1]。六堡茶素以“红、浓、陈、醇”四绝著称，其外型色泽黑褐，汤色红浓明亮，滋味醇厚、爽口、回甘、香气陈醇，有特殊的槟榔香气，耐于久藏，越陈越好[2]。

辐射加工是一种安全、无污染的物理冷加工技术，茶叶经辐照处理，不仅可以杀菌和加速农药残留物的降解，而且可以改善品质，减少苦涩味，并能加速茶叶的氧化[3－5]。适当辐照和充氧处理可提高六堡茶的水浸出物含量，降低其水分、茶多酚和粗纤维含量，有效改善茶叶品质[6]。矿物质与人体健康关系密切，目前鲜见有辐照和充氧处理对茶叶中矿物质含量影响的报道。因此，本文以六堡茶为研究对象，研究辐照和充氧处理对六堡茶中矿物质含量的影响，以期能为科学评价辐照和充氧处理对茶叶品质的影响提供参考。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

TAS-990SUPER型火焰原子吸收分光光度计；钙、镁、铁、铜、锌、锰空心阴极灯：北京普析通用仪器有限责任公司。

钙、镁、铁、铜、锌、锰标准贮备液（含量均为1.0g/L）；混合酸消化液：硝酸∶高氯酸（体积比）=4∶1；20 g/L氧化镧溶液。试验用高氯酸、硝酸、氧化镧为优级纯，试验用水为去离子水。

1.2 样品来源与处理

六堡茶半成品散茶，由广西梧州茶厂提供。称取100 g六堡茶半成品装在密闭容器中，抽真空后充入适量氧气，设置5个试验组:1个对照组(不充氧气而充空气）和4个处理组（充入氧气浓度分别为20%、40%、60%、80%、100%），在常温常压条件下用60Co－γ射线辐照（剂量设4、8、12、16 kGy4个水平）。每组3个重复，辐照7 d后测定茶叶中矿物质的含量。

准确称取试样约1.0 g于250 mL高型烧杯中，加混合酸消化液25 mL，上盖表面皿，置于电热板加热消化。如未消化好而酸液过少时，再补加几毫升混合酸消化液，继续加热消化，直至无色透明为止。再加几毫升水，加热以除去多余的硝酸，待烧杯中的液体接近2 mL～3 mL时，取下冷却。用去离子水洗并转移到25mL容量瓶中，加水定容至刻度（测钙的样品溶液用氧化镧溶液洗并转移定容至刻度）。取与消化试样相同量的混合酸消化液，按上述操作做试剂空白测定。

1.3 仪器工作条件及样品测定

按表1设置测量参数，测定标准系列溶液和样品溶液的吸光度，绘制标准曲线，计算试样中铁、锌、锰、钙、镁、铜元素的含量。

表1 仪器工作条件Table 1 The working conditions of the instrument

2 结果与分析

2.1 辐照和充氧处理对六堡茶中钙含量的影响

钙是构成动物骨骼的重要成分，医学实践证明钙在神经冲动的传递、神经与肌肉应激、血液凝固、心跳节律的维持、人体代谢酶的激活等许多生理过程中起重要的作用。辐照和充氧处理对茶叶中钙含量的影响见图1。

图1 辐照和充氧处理对茶叶中钙含量的影响Fig.1 The effect of radiation and oxygenation on Ca content

从图1可以看出，当辐射剂量为4 kGy或8 kGy时不论充氧量是多少，钙的质量分数都明显高于对照组。当辐照剂量为12 kGy或16 kGy时，除经12k Gy 20%充氧量及16 kGy 60%充氧量处理的样品中钙含量高于对照组外，其余处理样品中的钙都明显低于对照组。在所有经处理的样品中，以经4 kGy 20%处理后的样品中钙含量的增加最明显（钙含量是对照组的1.28倍），8 kGy 80%次之（钙含量是对照组的1.25倍）。可见，低剂量辐照有利于提高茶叶中的钙含量。

2.2 辐照和充氧处理对六堡茶中镁含量的影响

镁能激活体内多种酶，稳定DNA和RNA的结构；镁参与蛋白质的合成，能调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，保障心肌正常收缩；镁几乎参与人体内所有的新陈代谢过程，国外医学专家发现镁还有降低癌症发病率的功用。辐照和充氧处理对茶叶中镁含量的影响见图2。

图2 辐照和充氧处理对茶叶中镁含量的影响Fig.2 The effect of radiation and oxygenation on Mg content

从图2可以看出，在辐射剂量为8 kGy时不论充氧量是多少，镁的质量分数都明显高于对照组。经8 kGy 100%充氧量处理后的样品中镁含量的增加最明显（镁含量是对照组的1.21倍），8 kGy 40%次之（镁含量是对照组的1.17倍）。辐照剂量为12 kGy或16 kGy时，茶叶中的镁含量与对照相比差异不明显。但当辐照剂量为4 kGy时，无论充氧量是多少，茶叶中的镁含量都明显低于对照组。可见，较小剂量辐照有利于提高茶叶中的镁含量。

2.3 辐照和充氧处理对六堡茶中锰含量的影响

锰是维持骨结构和生殖中枢系统正常的必需元素。锰参与许多酶的合成与激活，参与人体糖、脂肪代谢，能加快蛋白质、VB、VC的合成，催化造血机能，调节内分泌，提高免疫功能。辐照和充氧处理对茶叶中锰含量的影响见图3。

图3 辐照和充氧处理对茶叶中锰含量的影响Fig.3 The effect of radiation and oxygenation on Mn content

从图3可以看出，在辐射剂量为12 kGy或16 kGy时不论充氧量是多少，锰的含量都明显高于对照组。4 kGy和8 kGy的辐照剂量对茶叶中锰含量影响不大，除经4 kGy 60%充氧量处理的样品中锰含量略高于对照组外，其余处理样品中的锰含量与对照组接近或稍低。在所有经处理的样品中，以经16 kGy 20%处理后的样品中锰含量增加最明显（锰含量是对照组的1.20倍），16 kGy 80%和12 kGy 20%次之（锰含量是对照组的1.14倍）。可见，高剂量辐照有利于提高茶叶中的锰含量。

2.4 辐照和充氧处理对六堡茶中铁含量的影响

铁是血红蛋白和肌红蛋白的重要组分，血红蛋白是红细胞的主要成分，具有运输氧和二氧化碳并维持血液酸平衡的作用。辐照和充氧处理对茶叶中铁含量的影响见图4。

图4 不同辐照和充氧处理对茶叶中铁含量的影响Fig.4 The effect of radiation and oxygenation on Fe content

从图4可以看出，在辐射剂量为8 kGy时不论充氧量是多少，铁的质量分数都明显高于对照组，经8 kGy 100%处理后的样品中铁含量的增加最明显（铁含量是对照组的1.36倍），8 kGy 60%次之（铁含量是对照组的1.30倍）。其余辐照剂量4、12、16 kGy，除经16 kGy 80%充氧量处理的样品中铁含量略高于对照组外，其余处理样品中的铁含量都低于对照组。可见，较小剂量辐照有利于提高茶叶中的铁含量。

2.5 辐照和充氧处理对六堡茶中铜含量的影响

铜在人体内主要以含铜金属酶的形式发挥作用，铜参与铁的利用、造血、磷脂的合成、胶原结缔组织形成等一系列新陈代谢过程。辐照和充氧处理对茶叶中铜含量的影响见图5。

图5 辐照和充氧处理对茶叶中铜含量的影响Fig.5 The effect of radiation and oxygenation on Cu content

从图5可以看出，在辐射剂量为4 kGy或8 kGy时不论充氧量是多少，铜的质量分数都明显高于对照组。经4 kGy 40%和8 kGy 80%处理后的样品中铜含量增加最明显（铜含量是对照组的1.06倍）。当辐照剂量为12 kGy或16 kGy时，除经16 kGy 60%充氧量处理的样品中铜含量略高于对照组外，其余处理样品中的铜都接近或低于对照组。可见，较小剂量辐照有利于提高茶叶中的铜含量。

2.6 辐照和充氧处理对六堡茶中锌含量的影响

锌是辅酶因子，能激活200多种酶。锌参与核酸和能量代谢，促进性机能正常，还具有抗菌、消炎的作用。辐照和充氧处理对茶叶中锌含量的影响见图6。

图6 不同辐照和充氧处理对茶叶中锌含量的影响Fig.6 The effect of radiation and oxygenation on Zn content

从图6可以看出，辐照和充氧处理对茶叶中的锌含量影响不大。除经4 kGy 80%、100%充氧量处理，以及8 kGy 40%、80%充氧量处理后的样品中锌含量略高于对照组外（锌含量是对照组的1.04倍），其余处理的茶叶样品中的锌含量都接近或略低于对照组。可见，较小剂量辐照有利于提高茶叶中的锌含量。

3 结论

矿物质与人体健康关系密切，研究辐照和充氧处理对茶叶中矿物质含量的影响，对提高茶叶的营养价值有着重要的作用。本实验研究发现，辐照和充氧处理对六堡茶中矿物质含量影响较大。较小剂量的辐照有利于提高六堡茶中钙、镁、锌、铁、铜的含量，而大剂量的辐照则有利于提高六堡茶中锰的含量，充氧量对矿物质含量的影响几乎无规律性。总体来说，辐照剂量为8 kGy、充氧量为40%时，有利于使六堡茶中矿物质的含量维持在一个较高的水平。

[1]杨柳.六堡茶工艺的探讨[J].广西轻工业,2008(9):13-14

[2]何志强.广西特产—六堡茶[J].茶世界,2008(4):62

[3]钱之江,沈伟桥.茶叶辐照杀菌效果及其对茶叶品质的影响[J].茶叶,2002,28(3):145-147

[4]李炎.澳氛菊酯在茶叶中的辐照降解研究[D].安徽农业大学,2007

[5]王锋,谢芳,周洪杰,等.辐照蜂蜜和虾中残留氯霉素降解效果的研究[J].中国畜牧兽医,2010,37(5):221-223

[6]何英姿,吴菁箐,吴艳,等.六堡茶快速陈化新工艺对茶叶品质的影响[J].安徽农业科学,2010,38(10):5106-5107