60 Co－γ辐照对安化黑茶“千两茶”品质与功能成分的影响

胡 蝶 王克勤 刘仲华 武小芬

陈静萍3 刘素纯1

（1．湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 410128；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；3．湖南省核农学与航天育种研究所，湖南 长沙 410125）

湖南自古名茶荟萃，素有“江南茶乡”的美誉［1］。安化黑茶作为湖南特色茶品之一，具有悠久历史，安化产茶的最早记录是五代毛文锡［2］的《茶谱》，明万历23年，安化黑茶被选定为“官茶”后，大大促进了安化黑茶的发展。安化黑茶主要品种有茯砖、花砖、黑砖、湘尖和千两茶等。所谓千两茶，因其一支重为1 000两（老秤，折合37．25kg）而得名，其原料含花白梗，又用竹篾捆束呈圆柱形花格篓包，成茶似一卷捆有压花纹的书卷，因而又称花卷茶。千两茶以其特殊形状和制作工艺不断受到世人的青睐，被称为“世界茶王”［3，4］。在原料上，千两茶选用马家溪、高家溪优质散黑茶，并进行筛分、风选、拣剔、整形和拼堆等处理；工艺上经七蒸、七灌、铺蓼叶、胎棕片、织篾片，绞、压、跺、滚、锤、箍等23道工艺制作完成［5］。成茶色黑深沉，卷内含有丰富的金花，汤色黄橙明亮似茶油；香气清爽、醇和，滋味甜润醇厚，有回味无穷之妙，极具品尝价值。同时千两茶具有较强的保健功效，长期饮用能提神解腻，帮助消化，缓解腹胀、止泻，促进血液循环，调节新陈代谢，消脂降压，健胃，减肥，防癌等功能［6］。

辐照技术应用于茶叶加工，不仅可以杀灭微生物、降解农药残留，同时在一定的剂量范围内，辐照还具有提质作用［7，8］。陈亮等［9］研究了不同剂量γ射线辐照对茯砖茶中微生物的影响，研究显示辐照能有效杀灭茯砖茶中的微生物，当辐照剂量为4kGy时，能够杀灭茯砖茶中97%以上的霉菌。周树红等［10］研究了辐照对普洱茶主要化学成分和感官品质的影响，结果显示，辐照处理能够使普洱茶中的内含物有不同程度提高。但辐照技术在千两茶中的应用还未见报道，本试验拟通过辐照处理，改善千两茶理化品质和卫生指标，旨在提高千两茶风味和营养价值。

1 材料与方法

1．1 材料与试剂

千两茶：湖南白沙溪茶厂；

磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、茚三酮、氯化亚锡、酒石酸铁、甲酰胺、硼酸、氢氧化钠、冰乙酸、乙硫醇：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

邻苯二甲醛：色谱纯，美国Sigma公司；

甲醇、乙腈：色谱纯，上海沪试化工有限公司；

没食子酸（GA）、儿茶素（DL－C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、咖啡碱、可可碱、茶碱：均为标准物质，中国药品生物制品检定所；

营养琼脂、孟加拉红培养基、乳糖胆盐培养基：均为生化试剂，青岛海博生物技术有限公司。

1．2 仪器

生化培养箱：SPX－250BS－II型，上海新苗医疗器械制造有限公司；

超净工作台：SW－CJ－1D型，苏净集团安泰公司；

高压灭菌锅：YXQ－LS－50S11 型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；

电热恒温水浴锅：HH－8型，上海苏坤实验设备有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：101－2AB 型，天津市泰斯特仪器有限公司；

电子天平：AE240型，梅特勒—托利多仪器有限公司；

pH 计：PHS－3C型，上海仪电科学仪器股份有限公司；

紫外可见分光光度计：UV－2450型，日本岛津公司；

高效液相色谱：LC－10A 型，日本岛津公司；

60Co辐射源：装源容量50万居里，湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所。

1．3 辐照处理

将千两茶饼敲散，混合均匀后，分成7份，每份样品称取1kg装入塑料样品袋中，封口后于室温下分别用60Co－γ进行静态辐照处理，源强为9．99×1015Bq，千两茶辐照剂用量分别为2，4，6，8，10kGy。辐照后样品储存于避光干燥环境中，分别测定微生物、茶水浸出物、游离氨基酸总量、茶氨酸、茶多酚、儿茶素和生物碱含量。

1．4 测定方法

1．4．1 常规指标测定方法

（1）茶水浸出物测定方法：按《GB／T 8305—2002 茶—水浸出物测定》执行；

（2）细菌总数测定方法：按《GB 4789．2—2010食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》执行；

（3）霉菌和酵母菌测定方法：按《GB 4789．15—2010食品安全国家标准 食品微生物学检验—霉菌和酵母计数》执行；

（4）大肠杆菌测定方法：按《GB 4789．3—2010食品安全国家标准 食品微生物学检验—大肠杆菌计数》执行；

（5）游离氨基酸总量测定：茚三酮比色法［11］；

（6）茶多酚测定方法：酒石酸铁法［11］。

1．4．2 茶氨酸的HPLC法测定

（1）衍生试剂制备：准确称取0．100 0g邻苯二甲醛溶解于10mL甲醇溶液中，用0．4mol／L硼酸钠缓冲液定容至100mL。

（2）样品处理：准确称取磨碎茶叶样品0．500 0g，加入蒸馏水100mL，于80 ℃振荡恒温水浴中浸提45 min，冷却后离心，上清液过C18固相萃取柱净化后，经0．45μm 微孔滤膜过滤后，准确量取试液0．5 mL 于棕色样品瓶，加入0．5mL 邻苯二甲醛衍生试剂反应2 min，立即进样HPLC分析。

（3）色谱条件：色谱柱C18（4．6 mm×150 mm，5μm）；流速：1．0mL／min；测定波长338nm；柱温：40 ℃；进样量：10μL。

（4）流动相：A，水；B，20 mmol／L 乙酸铵溶液∶甲醇∶乙腈＝1∶2∶2。

1．4．3 儿茶素、咖啡碱、可可碱和茶碱的测定方法

（1）茶汤的浸提：准确称取3．000 0g 茶叶样品，加入450mL沸腾蒸馏水，并沸水浴浸提45 min，每隔10 min摇一次，浸提完后立即减压抽滤，残渣用少量蒸馏水洗涤2次，合并滤液，冷却后定容至500 mL。混匀，样品溶液过0．45μm 微孔滤膜，滤液装入样品瓶中，待测。

（2）色 谱 条 件：色 谱 柱Shim－pack ODS18（4．6 mm×150mm，5μm）；流速：1．0 mL／min；测定波长278nm；柱温：35 ℃；进样量：10μL。

（3）流动相：A，水；B，甲酰胺∶甲醇∶冰醋酸＝40∶2∶1．5。梯度洗脱条件见表1。

1．5 数据处理

试验数据采用Orignin 8．0、DPS 6．5数据处理软件进行分析，所有试验均重复2次。

表1 梯度洗脱条件Table1 The gradient elution condition

2 结果与分析

2．1 辐照剂量对千两茶茶水浸出物含量的影响

茶水浸出物，即茶中可溶于热水物质的总称，其含量高低主要反应了茶中可溶性物质的多少。茶水浸出物是茶汤中主要的呈味物质，与茶叶的滋味、汤色密切相关，并在一定程度上能够反映出茶叶品质的优劣［12］。由图1可知，未辐照千两茶中水浸出物含量为23．75%，随着辐照剂量的增加，千两茶茶水浸出物呈现出先增加后降低趋势，当剂量为4kGy时，达到最大值24．18%，仅增加了1．81%。总体来说，不同剂量对千两茶茶水浸出物含量无显著影响。

图1 辐照剂量对千两茶茶水浸出物的影响Figure1 The effect of water extracts content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．2 辐照剂量对千两茶氨基酸含量的影响

茶中含有丰富的氨基酸，是构成茶汤特殊风味的重要物质，其种类和含量的变化直接影响茶汤的品质，目前已报道［13］的游离氨基酸有26种。茶叶中的游离氨基酸来源于两部分：①茶鲜叶；②加工过程中蛋白质的水解［14］。由图2可知，当辐照剂量为0～4kGy时，游离氨基酸总量显著增加；辐照剂量为4kGy时，游离氨基酸总量达最大值2．05%，比未辐照茶增加了39．46%。但随着辐照剂量的继续增加，游离氨基酸总量略有下降，经过辐照样品游离氨基酸总量均比未辐照样品高。

图2 辐照剂量对千两茶游离氨基酸总量的影响Figure2 The effect of free amino acids content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．3 辐照剂量对千两茶茶氨酸含量的影响

茶氨酸是茶中一种特殊氨基酸成分，具有消除疲劳和紧张、抗癌、抗病毒、预防肝脏损伤和消除咖啡碱兴奋的作用［15］。由图3可知，当辐照剂量为0～2kGy时，茶氨酸含量呈增加趋势；2kGy时茶氨酸含量达到最大值，比未辐照茶样茶氨酸含量增加了33．33%。与2kGy辐照剂量时茶氨酸含量相比，当辐照剂量继续增加，茶氨酸含量均呈现不同程度的降低。

图3 辐照剂量对千两茶茶氨酸的影响Figure3 The effect of theanine content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．4 辐照剂量对千两茶茶多酚含量的影响

茶多酚是茶叶中儿茶素类、黄酮类、酚酸类和花色素类化合物的总称，是茶中天然抗氧化物之一。茶多酚的抗氧化能力比L－抗坏血酸高100倍，并具有多种功能作用［16］。由图4可知，未辐照千两茶中茶多酚含量为6．58%，当辐照剂量为0～8kGy时，茶多酚含量出现不同程度的下降，当剂量为8 kGy 时达到最低值4．93%，与对照相比降低了25．08%，但当辐照剂量继续增加至10kGy时，茶多酚含量又出现上升。

2．5 辐照剂量对千两茶儿茶素含量的影响

儿茶素类物质是茶叶中茶多酚的主要成分，主要包括DL－C、EC、ECG、EGC、GCG、EGCG，其结构为连或邻苯酚基苯并吡喃衍生物。由于儿茶素结构特点，使得其作为抗氧化活性明显高于一般的抗氧化剂［17，18］。

图4 辐照剂量对千两茶茶多酚的影响Figure4 The effect of total polyphenols content of Qianliang tea on different irradiation doses

由表2可知，千两茶中儿茶素总量为1．683%，其中DLC含量最低为0．054%，仅为儿茶素总量的3．21%；EGCG 含量最高为0．728%，占千两茶儿茶素总量的43．26%。当辐照剂量在0～4kGy时，儿茶素总量呈显著增加趋势，4kGy时达到最大值2．050%，随辐照剂量的继续增加，儿茶素总量又显著降低，10kGy时又出现回升趋势。

DL－C含量在辐照剂量0～4kGy范围内无显著变化，剂量为6kGy时达到最低值，比对照组降低了18．52%，随着剂量的继续增加，DL－C 含量又上升，剂量为10kGy时达最大值，比对照增加了22．22%。EC、ECG 和EGCG 含量在辐照剂量0～4kGy范围内均呈显著上升趋势，剂量为4kGy均达到最大值，与对照组相比分别增加52．75%，10．55%，24．18%，随剂量增加又出现降低趋势，当剂量为10kGy时出现回升。EGC和GCG 含量在辐照剂量0～4kGy范围内呈上升趋势，随着剂量的继续增加，EGC 和GCG 含量逐渐下降，当剂量达到10kGy时上升至最大值，与对照相比分别增加了43．37%和22．67%。辐照对GA 含量无显著影响。

表2 辐照剂量对千两茶儿茶素含量的影响Table2 The effect of catechins content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．6 辐照剂量对千两茶中咖啡碱、可可碱和茶碱含量的影响

茶叶中含有多种生物碱，其中主要为咖啡碱（约为1%～5%），此外还含有少量的茶碱和可可碱，是构成茶汤滋味的重要物质［19］。咖啡碱在茶叶加工过程中含量较稳定，既是主要的滋味成分，又是发酵过程中微生物的重要氮源，对黑茶品质和风味的形成具有重要作用［20］。由表3 可知，辐照对千两茶中咖啡碱和茶碱含量无显著影响；当辐照剂量为4kGy 时，千两茶中可可碱含量显著降低为最低值0．008%，与对照相比降低了33．33%。

表3 辐照剂量对千两茶中咖啡碱、可可碱和茶碱含量的影响Table3 The effect of Caffeine，theobromine and theophylline content of Qianliang tea on different irradiation doses

2．7 辐照剂量对千两茶中微生物的影响

通常茶鲜叶带入的微生物在茶叶加工过程中基本被杀死，但后续工艺又将带入新的微生物［21］。常规杀菌方法不仅加工不便，而且还将影响茶叶品质，有的甚至还存在化学残留。但辐照杀菌射线穿透力强，具有不限包装、无污染、温度变化很小、可批量处理等特点，因此非常适合于茶叶的杀菌保质［22］。由表4可知，经2kGy辐照剂量处理后千两茶中菌落总数和霉菌数均有下降；当辐照剂量达到6kGy时，千两茶中菌落总数、霉菌和酵母菌、大肠菌群均未检出。

表4 辐照剂量对千两茶菌落总数、大肠菌群、霉菌和酵母菌的影响Table4 The effect of Total bacterial count，coliform bacteria and fungi of Qianliang tea on different irradiation doses

3 结论

60Co－γ射线辐照能有效地杀灭千两茶叶中的病原微生物，2kGy辐照剂量处理，菌落总数、霉菌和酵母数分别可控制在103和102以内，说明60Co－γ射线辐照是茶叶加工中一种有效的杀菌方法，这与陈亮等［9］和朱佳延等［7］研究结果相符。同时，当辐照剂量为4kGy时，千两茶中游离氨基酸总量和儿茶素总量显著增加，可可碱含量降低，茶多酚、咖啡碱、茶碱及水浸出物总量没有明显变化。陈亮等［9］研究显示一定剂量的辐照处理可提高茯砖茶的品质；Thomas等［23］认为辐照处理黑茶有助于降低黑茶在贮藏过程中的吸湿性，利于贮藏；且黑茶讲究陈香，适当陈化可以改善茶叶品质，使香味陈醇，而辐照对茶叶的作用与茶叶自然陈化有相似之处［9］。

但本试验仅研究了辐照后千两茶理化成分的变化，对于辐照引起茶叶中各成分变化的机理仍需深入探讨，同时对辐照引起千两茶香气成分的变化也需进一步研究。

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