60Co-γ辐照处理对安化红茶品质的影响

涂晓翼，武小芬，陈 亮，陈静萍，王克勤，刘仲华

（1. 湖南省核农学与航天育种研究所，湖南 长沙 410125；2. 湖南农业大学国家 植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

中国是茶叶的故乡，目前全国有20个省产茶，8 000万名茶农，种植面积和产量均居世界首位，是名副其实的产茶大国。随着人们健康消费观念的普及，茶正被越来越多的人接受、喜爱和追求，成为社会生活中不可缺少的健康饮品。目前关于辐照提高茶叶品质已有研究报道。钱之江等[1]研究表明3～5 kGy的辐照剂量能明显改善绿茶的卫生品质；周树红等[2]研究发现一定剂量范围内的辐照能增加普洱茶的水浸出物含量、可溶性糖含量、茶多酚总量及氨基酸总量；伍玲等[3]认为辐照能够较好地降解茶叶中的菊酯类农药残留。

安化红茶是 有湖南特 色的茶，是“湖红”的代表，已有千年生产史[4]。文章以安化红茶为研究对象，比较不同辐照剂量处理对安化红茶品质的影响，为安化红 茶品质的提升提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料与仪器

安化红茶（湖南省安化茶厂，2012年生产）；60Co辐射源（湖南省核农学与航天育种研究所）；分光光度计（上海佑科）；高压液相色谱（日本岛津）。

1.2 辐照处理

样品用塑料袋密封包装后，在室温下进行静态辐照处理，辐照剂量分别为0、2、4、6、8、10 kG y，辐照源强度为9.99×1015Bq，辐照剂量率为2 kGy/h。

1.3 分析方法

茶多酚测定方法参照GB/T 8313-2008《茶-茶多酚测定》[5]；游离氨基酸总量测定方法参照GB/T 8314-2002《茶-游离氨基酸总量测定》[6]；水浸出物测定参照GB/T 8305-2002《茶水浸出物测定》[7]；茶黄素、茶红素测定采用比色系统法[8]；生物碱、儿茶素采用高效液相色谱测定，色谱条件：色谱柱（him-pack ODS184.6 mm×150 mm×5 μm）；紫外检测器检测波长为278nm；流动相A为水、B为甲酰胺︰甲醇︰冰醋酸=40︰2︰1.5（体积比），流速：1.1 mL/min。各测定均重复2次，取平均值。数据分析采用DPS 6.5。

2 结果与分析

2.1 辐照对茶色素含量的影响

茶黄素（TFS）、茶红素（TRS）是红茶中的两种主要色素，对红茶的品质起着决定性的作用，其中茶红素含量最高，是构成红茶“红汤红叶”的重要成分，茶黄素使红茶汤色“亮”，并形成茶汤金圈的重要物质[9]。红茶在发酵加工过程中，两种茶色素由茶多酚在酶的作用下氧化聚合而成[10]。

2.1.1 辐照对茶黄素含量的影响 由图1可知，在0～4 kGy辐照剂量时，安化红茶中茶黄素含量由2.86 %升高至3.46 %，增加显著；在4～10 kGy辐照剂量时，茶黄素含量变化不显著。因为茶黄素是由相对不稳定的茶多酚氧化聚合而来的，而γ射线辐照可以让物质发生诸如氧化、聚合等辐射化学反应[11]。

图1 辐照对茶红素和茶黄素含量的影响Fig.1 Effects of irradiation on contents of thearubigins and theafl avins

2.1.2 辐照对茶红素含量的影响 γ辐照能较明显地降低安化红茶中茶红素含量：在0～4 kGy辐照剂量时，茶红素含量由23.92 %显著降低至14.29 %，此后随着辐照剂量的升高茶红素含量又有增加的趋势。通常认为，茶红素含量太高有损品质，使滋味淡薄，汤色变暗；而其含量太低，则茶汤红浓不够。

2.1.3 辐照对茶红素/茶黄素（TRS/TFS）比值的影响TRS/TFS比值过高，茶汤色暗且滋味强度不足；TRS/TFS比值低，茶汤色亮度好，剌激性强，但汤色红浓度不够。研究结果显示，在0～10 kGy辐照剂量时，辐照处理TRS/TFS比值呈先增高后降低的趋势。

2.2 辐照对多酚类物质的影响

茶多酚是茶叶中主要的生物活性物质，其化学性质相对不稳定，易发生氧化。儿茶素作为多酚类物质的主要成分，主要包括表儿茶素（EC），表没食子儿茶素（EGC），表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），表儿茶素没食子酸酯（ECG）[12]。红茶中的茶多酚在加工过程中，大部分在酶的作用下被转化为茶色素。

由表1可知，安化红茶茶多酚含量为14.20 %，经过辐照处理后，茶多酚含量发生小幅波动，但变化不显著，可能是由于容易被氧化的多酚类物质在加工过程中已经被氧化的缘故。同时，茶叶中没食子酸（Gallic acid）和EC随辐照剂量的增大呈现出先降低后升高的趋势；当辐照剂量大于6 kGy，EGC含量下降，EGCG和ECG含量在辐照前后均没有明显变化。

2.3 辐照对氨基酸含量的影响

茶叶中共有26种氨基酸，鲜叶中大部分以活性肽或酶的形式存在，它们在茶叶加工过程中直接或间接参与反应形成茶叶的特有品质，加工完成后存留在茶叶中的氨基酸直接构成茶叶的滋味及香味。茶氨酸是茶叶中一种特殊的氨基酸，它能缓解茶汤苦涩味，也是评判红茶品质的重要参考因子。陈昌辉等[13]研究表明，红茶中氨基酸含量与红茶的香气、滋味呈显著正相关关系。

由表2可知，当辐照剂量低于10 kGy时，游离氨基酸总量先上升，随剂量增大又下降，但其总含量变化没有显著性差异；对于茶叶中的特征性氨基酸——茶氨酸而言，辐照剂量在0～4 kGy时，含量显著提高，超过4 kGy其含量又下降。

表1 辐照对多酚类物质和没食子酸含量的影响 （%）Table 1 Effects of irradiation on contents of polyphenols and gallic acid

表2 辐照对氨基酸含量的影响 （%）Table 2 Effect of irradiation on content of amino acids

2.4 辐照对生物碱含量的影响

生物碱是茶叶中重要的生物活性物质。茶叶中含量较高的生物碱主要有咖啡碱（Caffeine）、可可碱（Theobromine）和茶碱（Theophylline），其中咖啡碱占茶叶中生物碱总量的90 %以上。红茶中的咖啡碱可以与茶黄素以氢键缔合后形成复合物而赋予茶汤鲜爽味。

从表3中可以看出，辐照对安化红茶中3种主要的生物碱没有显著影响。一方面可能是由于茶叶中生物碱化学性质比较稳定，10 kGy以下的辐照剂量不会引起其结构变化；另一方面，10 kGy以下的辐照剂量可能不会使其浸出率提高。

表3 辐照对生物碱含量的影响 （%）Table 3 Effect of irradiation on content of alkaloid

2.5 辐照对水浸出物总量的影响

水浸出物是指茶叶中被水浸泡出的各种物质的总称，水浸出物的含量直接影响茶汤的色泽和滋味，因此水浸出物含量与茶叶品质呈正相关。

从图2中可以看出，当辐照剂量为2 kGy时，红茶中水浸出物含量稍有增加，但随剂量增 大而下降，当辐照剂量达到8 kGy时又有少量的增加。当辐照剂量在10 kGy以下时，辐照对安化红茶水浸出物含量没有显著影响，这与辐照对茯砖茶水浸出物含量的影响相似[14]。

图2 辐照对水浸出物含量的影响Fig.2 Effect of irradiation on content of water extracts

3 小结与讨论

红茶制造工艺与绿茶、黄茶和黑茶等最大的区别在于红茶通过萎凋可以提高鲜茶叶中酶的活性，从而使茶叶中儿茶素和多酚类化合物通过氧化聚合生成茶红素和茶黄素等茶色素类物质，形成了红茶特有的滋味[15]。且茶红素和茶黄素所发挥的生物学活性作用并未降低，甚至在某些方面更胜于儿茶素[16]。

彭玲等[17]以普洱茶为研究对象，利用60Co-γ射线对其杀菌效果和品质进行研究，结果表明，当辐照剂量为3.6～5.0 kGy时，可将普洱茶中污染微生物的量保持在低于1×103cfu/g。黄志勇等[18]采用辐照改善绿茶品质研究得出，4 kGy 剂量处理的农药残留辐照降解效果明显；微生物含量明显降低，没有检出致病菌，同时茶叶感官品质基本保持不变。李腊[19]采用UV-B辐照绿茶摊放叶后，发现咖啡碱含量随辐照时间的延长而逐渐减低；氨基酸含量则总体上呈现增长性；总黄酮、多酚类总体呈递增趋势，后期略有下降；儿茶素总量出现了先增后减的趋势。由此可见，辐照技术在茶叶加工中不仅能够提高茶叶卫生品质，降解农药残留，而且还可以提高茶叶的内在品质。

研究结果表明，60Co-γ辐照处理能明显提高安化红茶的可浸出茶黄素和特征性氨基酸——茶氨酸的含量，当辐照剂量为0～4 kGy时，茶黄素含量从2.86 %升高至3.46 %，茶氨酸含量由0.024 %增加至0.028 %。当辐照剂量为0～10 kGy时，茶红素含量随辐照剂量的增大呈现出先降低后升高的趋势，其中4 kGy时的含量最低，为14.29 %；茶红素/茶黄素（TRS /TFS）的比值先增高后降低。此外，10 kGy以下的辐照剂量对安化红茶的茶多酚、游离氨基酸、生物碱及水浸出物总量没有明显影响。

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