γ辐照对茯砖茶品质的影响研究

陈 亮，陈静萍，李文革，彭 玲，胡 蝶，王克勤

（湖南省核农学与航天育种研究所，湖南长沙 410125）

γ辐照对茯砖茶品质的影响研究

陈 亮，陈静萍，李文革，彭 玲，胡 蝶，王克勤*

（湖南省核农学与航天育种研究所，湖南长沙 410125）

用不同剂量的γ辐照对茯砖茶进行处理后考察其微生物数量、理化性质及感官品质的变化。结果表明，γ辐照对茯砖茶中的微生物有较好的杀灭效果，4kGy的辐照处理能杀灭茯砖茶中97%以上的霉菌。辐照过的茯砖茶可浸出氟和氨基酸含量变化不大，可溶性糖含量和水浸出物含量提高，茶多酚、氨基酸、咖啡碱含量降低，总体感官品质有所改善。

γ辐照，茯砖茶，品质

茯砖茶是一种完全发酵茶，古代作为官茶供应边疆地区，为携带方便而常制成砖状紧压茶[1]。因发现茯砖茶的主要消费人群之一为西北边疆的少数民族的饮食结构虽以肉食为主，却鲜有血脂血压疾病，引起科研工作者对茯砖茶降血脂、降血糖、降血压功能的重视，并使茯砖茶成为人们预防现代富贵病的新明星[2]。与它的黑茶同胞——普洱茶一样，适当的陈化能改善茯砖茶的风味品质，并能提高其商品价值[3]。γ辐照作为一种上世纪兴起的食品加工技术，主要用于食品灭菌。我国早在上世纪80年代就已开始用辐照技术处理茶叶[4]。γ射线是一种高能射线，在灭菌的同时会对被处理食品造成氧化等影响，微妙的改变食品的化学成分，如改变黄酒香气的化学组成，使香气更浓郁，提高黄酒的氨基酸含量[5]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

成品茯砖茶 2010年8月购买于茶叶市场，生产日期为2010年，原料为2008年的茶叶。

60Co辐射源 湖南省核农学与航天育种研究所；SPX-250BS-II生化培养箱 上海新苗医疗器械制造有限公司；超净工作台 苏净集团安泰公司；高压灭菌锅 上海医用核子仪器厂；恒温振荡器 上海智城分析仪器制造有限公司；电子天平 赛多利斯科学仪器北京有限公司；SX3808精密离子计 郑州南北仪器设备有限公司；UV-754紫外可见分光光度计上海仕元科学器材有限公司。

1.2 辐照处理

样品在室温下分别用60Co辐照处理，辐照源强度为9.99×1015Bq，辐照剂用量分别为1、2、4、6、8kGy。

1.3 分析方法

细菌总数测定参照GB 4789.2-2010《食品微生物学检验-菌落总数测定》[6]；霉菌数测定参照GB 4789.15-2010《食品微生物学检验-霉菌和酵母计数》[7]；大肠杆菌检测参照GB 4789.3-2010《食品微生物学检验-大肠杆菌计数》[8]；氟含量检测参照GB 19965-2005《砖茶含氟量》[9]；咖啡碱测定方法参照GB/T 8312-2002《茶-咖啡碱测定》[10]；茶多酚测定方法参照GB/T 8313-2002《茶-茶多酚测定》[11]；氨基酸测定方法参照GB/T 8314-2002《茶-游离氨基酸总量测定》[12]；可溶性总糖测定采用蒽酮比色法，水浸出物测定参照GB/T 8305-2002《茶水浸出物测定》[13]。各测定均重复3次取平均值。

感官评价：准确称取3.0g样品，用150m L沸水冲泡，静置5m in后，密码评审各茶样的香气、滋味及汤色，用评语反映各茶样的品质[14]。

1.4 数据分析

数据分析采用DPS 6.5。

2 结果与分析

2.1 辐照对茯砖茶主要微生物的影响

新鲜茶叶中带入的微生物在加工过程中基本被杀死，但茶叶加工过程又将带入新的微生物。一般而言，只要严格按照加工规程，茶叶中的大肠杆菌数能保证在安全范围之内，即≤300MPN/100g茶叶[15]。霉菌是茶叶中普遍存在的主要微生物之一，茯砖茶中主要的微生物也是霉菌，但该霉菌是茯砖茶制作过程中引入的优势微生物[16]。茯砖茶制作过程有个发花工艺，即利用冠突散囊菌发酵形成特殊风味的过程，发酵完成后，该菌即以孢子形态存在于茯砖茶中，在茯砖茶中检测到的霉菌大部分为该菌。辐照之后霉菌的数量明显减少，4kGy能使其减少90%以上，细菌数量在辐照之后也明显减少，辐照对茯砖茶中微生物影响见表1。

表1 辐照对茯砖茶中微生物影响Table 1 Effectof irraradiation onmicrobe of Fuzhuan brick-tea

2.2 辐照对茯砖茶化学品质的影响

2.2.1 辐照对茯砖茶可浸出氟的影响 氟是人和动物必需的微量元素，适量摄入有益健康，过量摄入则会引起氟中毒。茶是富氟植物，故氟含量高是茶饮料的特征之一，由于黑茶多是采用成熟度较高的茶叶制作，氟含量尤为高[17]。张雪红等[18]认为辐照有助于提高茶叶中的钙、镁、锌、铁、铜等矿物质含量。辐照对茯砖茶可浸出氟的影响见图1，对照与处理的氟含量均在260mg/kg茶叶左右，氟含量最高值出现在1kGy处理样品中，比对照仅高出2.7%，差异显著性分析后表明，各处理间在5%显著水平上差异不显著。原因可能是氟在茶叶中的存在形式不同于钙、镁、锌、铁、铜等矿物质。

图1 辐照对茯砖茶可浸出氟的影响Fig.1 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water-solution fluoride

2.2.2 辐照对茯砖茶可浸出咖啡碱的影响 咖啡碱是形成茶叶品质的主要化合物之一，多认为其存在与茶叶的苦涩味相关[19]。辐照对茯砖茶咖啡碱的影响见图2，γ辐照后样品的咖啡碱下降明显，但在实验所选剂量范围内其减少程度没有随剂量增大而增加，损失大致维持在14%～21%。咖啡碱是较稳定的化合物，即使是陈化多年茯砖茶的咖啡碱含量仍能保持不变，但γ射线作为一种高能射线能直接或间接改变化合物结构[20]，因此其含量下降可能与γ射线的降解作用有关。

图2 辐照对茯砖茶咖啡碱的影响Fig.2 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s caffeine

2.2.3 辐照对茯砖茶可浸出茶多酚的影响 茶多酚在茯砖茶的发花过程中多酚会被氧化，其含量会显著减少，形成茯砖茶特有的醇而不涩的风味并使茶汤颜色转化为橙黄和橙红色[21]。辐照对茯砖茶多酚的影响见图3，经γ辐照处理后茶多酚较对照明显减少，并且处理剂量越大茶多酚下降越明显。茶多酚的减少可能与γ射线引起的氧化与聚合作用有关[22]。

图3 辐照对茯砖茶多酚的影响Fig.3 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s polyphenols

2.2.4 辐照对茯砖茶可浸出氨基酸的影响 可浸出氨基酸能增强茶汤的鲜爽度。在发花过程中氨基酸易与多酚类反应生成褐色色素。辐照对可浸出氨基酸的影响见图4，对照样品中可浸出氨基酸含量较低，仅1.12%。在实验所选剂量范围内，氨基酸减少幅度不大，该结果与γ辐照处理绿茶的研究结果一致[23]，8kGy辐照处理的茯砖茶较对照的氨基酸只下降了约5%。

图4 辐照对可浸出氨基酸的影响Fig.4 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’samino acids

2.2.5 辐照对茯砖茶可溶性总糖的影响 茶多糖近年来成为研究热点，被认为是茶的主要功能成分之一[24]。辐照对可溶性总糖的影响见图5，γ辐照处理提高了糖的溶出性，该结果与周树红利用辐照处理普洱茶的结果一致[25]，4kGy辐照使可溶性总糖提高了12%。辐照提高可溶性总糖含量可能与其加速不溶性的高分子物质分解有关[23]，但随剂量增大可溶性总糖并没有继续增加，说明所选剂量范围对茶叶中高分子的分解作用差异不明显。

图5 辐照对可溶性总糖的影响Fig.5 Effect of irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water-solution sugar

2.2.6 辐照对茯砖茶水浸出物含量的影响 水浸出物是茶叶中被浸出的各组分的总称，一般认为茶的水浸出物量与茶叶品质呈正相关关系[26]，水浸出量的多少直接影响了茶的汤色与滋味[27]。辐照对水浸出物的影响见图6，γ辐照过的茯砖茶其水浸出物含量较对照高，但相对于对照都未达到显著差异水平。之前的实验得出，辐照过的茯砖茶相对于对照的多酚浸出量、氨基酸浸出量、咖啡碱浸出量都是减少的，只有可溶性总糖是增加的，因此推测水浸出物含量的提高可能与可溶性总糖的增加有关系。

图6 辐照对水浸出物的影响Fig.6 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s water extraction

2.3 辐照处理对茯砖茶感官品质的影响

表2 辐照对茯砖茶感官品质的影响Table 2 Effectof irraradiation on Fuzhuan brick-tea’s sensory quality

γ辐照过的茶叶会产生大量新的挥发性物质，G B Fanaro等[28]证实绿茶经γ辐照后，其挥发性物质的数量较对照增加一倍。γ辐照对茯砖茶香气的改善是新产生挥发性物质和原有挥发性物质综合作用的结果，4kGy辐照的茯砖茶香气较对照具有更纯的感觉，6、8kGy时香气与4kGy时变化不大。γ辐照引起茶汤颜色变深与滋味变纯，原因可能是：一方面由于茶多酚、氨基酸、咖啡碱等主要风味物质在γ射线作用下产生氧化降解等变化，另一方面由于可浸出物含量的增加。

3 结论

4kGy的γ辐照能杀灭茯砖茶中90%以上的霉菌。8kGy以下的γ辐照对茯砖茶中可浸出氟影响不大，γ辐照将降低茯砖茶的茶多酚、氨基酸、咖啡碱含量，但是能改善可溶性糖的浸出量和提高水浸出物含量，4kGy辐照使可溶性糖的浸出量提高12%。

茯砖茶相对于其他黑茶有道特殊的制作工艺——“发花”，即利用冠突散囊菌对茶叶进行发酵形成其特殊品质，“发花”结束后该菌进入休眠状态，以孢子形式存在于茯砖茶中。目前很少有该孢子对成品茯砖茶后期品质影响的报道，因此杀死茯砖茶中冠突散囊菌孢子对茯砖茶品质造成的影响还有待进行长期考查。

茶叶的自然陈化本质上是茶叶风味物质的自然氧化，一般来说，自然状态下年限越久的茶被氧化的越严重，其中如茶多酚，氨基酸含量下降越严重[29]。但正是这种变化构成了黑茶的特殊品质，例如：口味醇和、汤色红浓等。γ辐照能引发自由基反应，在空气中很容易让氧与茶叶中的这些物质反应，造成这些物质被氧化，经γ辐照后的茯砖茶咖啡碱，多酚浸出量下降很可能与此相关。因此γ辐照对茶叶的影响与茶叶的自然陈化有相似之处，只是前者加速了这一过程。

本研究只对辐照过的茯砖茶做了理化上的初步研究，对构成茶叶品质的另一重要组成部分-香气没有深入研究，因此还有必要着重考查γ辐照对茯砖茶香气的影响。

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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 *通讯联系人

陈亮（1981-），男，研究生，助理研究员，主要从事农业核技术研究。

湖南省农业科院科技创新项目。