不同辐照处理对普洱茶主要化学成分及感官品质的影响

茶叶科学 2003，23（1）：51—56

Journal of Tea Science

文章编号：1000—369X（2003）01—0051—06　

周树红，龚淑英

(浙江大学农业与生物技术学院, 浙江杭州 310029)

摘要:设置不同含水量、不同辐照剂量的试验发现，除咖啡碱、儿茶素特别是脂型儿茶素含量有所下降外，普洱茶中其他品质成分如氨基酸、可溶性糖、茶多酚总量以及茶多酚的氧化产物，辐照后一般都有所增加；各含水量、辐照剂量以及二者的交互作用间都存在极显著差异，但水浸出物除不同剂量间存在极显著差异外，含水量及二者交互作用不显著；经过感官审评，辐照茶样的感官品质无不良变化。

关键词：茶学；普洱茶；辐照；含水量；品质；化学成分

中图分类号：F307.12 文献标识码：B

Effects of Different Radiation Treatments on The Content of Chemical Components and Quality of Puer-Tea

ZHOU Shu-hong, GONG Shu-ying

(College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China)

Abstract: Through experiment with treatments of various dosages of radiation and different initial water contents in Puer-tea, it was found that contents of amino acid, tea polyphenols and the oxidation products of polyphenols were increas ed; oppositely, caffeine and catechins, particularly the compound catechins were decreas ed; In addition, the radiation treatments had no negative effect on the organoleptic quality of Puer-tea.

Key words: Tea science; Puer-tea; Radiation; Water contents; Quality; Chemical components

辐照是利用某种电离辐射源(γ射线、ⅹ射线或电子射线)发出的射线来照射食品，从而引起食品中一系列化学或生物化学反应，FAO/WHO/IAEA的联合专家委员会认为：经平均剂量10 kGy以下辐照的食品不存在任何危害，不再需要进行毒理学实验。目前辐照已在食品保鲜、杀菌等方面得到了广泛的应用，辐照不但能杀菌保鲜，而且还能适当改进某些食品的风味品质[1][2]，普洱茶由于特殊的加工工艺，在渥堆和贮藏过程中易受微生物的污染，根据华南农大罗雪梅等的研究表明:在0.5-1.0 kGy辐照下就能彻底杀灭螨虫，研究中也发现[3]：剂量在0.5-1.0 kGy时，辐照对茶叶主要理化成分无不良影响，但经1.0 kGy和2.0 kGy处理，茶叶的氨基酸总量有增加趋势，与对照差异显著，2.0 kGy处理茶叶咖啡碱含量明显减少，与对照差异极显著，本试验在此基础上通过设置不同的茶叶含水量、不同辐照剂量来探讨辐照对茶叶主要品质成分的影响。

收稿日期：2002—06—25 修订日期：2003—03—22

作者简介：周树红（1970— ）：男，浙江嵊州人，硕士，主要从事茶叶加工及高校教学管理工作。　

茶叶科学23卷52

1 材料与方法

1.1 材料

供试茶样为云南下关茶厂1999年生产的四级普洱散茶;辐照源采用浙江大学华家池校区核农所辐照中心的60C O，?射线。1.2 辐照处理

茶叶含水量(A)：7%（A0），9%（A1），12%（A2），16%（A3）。

辐照剂量(B)：1.5 kGy（B1），3.5 kGy （B2），8.0 kGy（B3）。

1.3 茶汤品质化学成分的测定方法

含水量：1小时快速法。水浸出物：全量法。茶多酚：酒石酸铁比色法(GB8313-87)。氨基酸：水合茚三酮比色法(GB8314-87)。咖啡碱：紫外分光光度法(GB8312-87)。可溶性糖：蒽酮比色法。茶黄素、茶红素、茶褐素：系统分析法。儿茶素组分、没食子酸(GA)：高效液相色谱(HPLC)法。HPLC条件：色谱柱：ODC-C18(6.0×150mm2)，检测器：UV280nm，流动相组成：A液为0.5%乙酸+3%乙腈，B 液为0.5%乙酸+30%乙腈，梯度：45 min，B 从0%→100%，流速：1.0 ml/min，柱温：35℃，进样量：10 μl，灵敏度(Aufs)：0.01。

氨基酸组分-氨基酸自动分析仪:委托浙江大学饲料研究所检测，前处理方法：5.00 g 茶叶（不磨碎），用沸水约100 ml浸泡15 min，并间歇搅拌，如此反复浸泡5次，茶汤用双层滤纸过滤收集于1000 ml容量瓶，定容至1000 ml，用双层滤纸过滤，取部分滤液与0.04 mol/L盐酸等量混匀，后经0.45μm的微孔膜过滤备用[4]。

1.4 茶叶品质感官审评方法

试验样3.0 g，用150 ml沸水冲泡，静置5 min，重复3次，密码审评各茶样的香气、滋味与汤色，用评分与评语相结合的方法反映其品质。评分采用百分制，每5分为一档，2～3分为半档。

2 结果与分析

2.1 辐照前后感官审评的差异

从表1可见，除9%、8.0 kGy处理品质比对照有所提高(总分差值>2分)外，辐照处理后对各茶样感官品质没有大的影响(差值<2分)。

2.2 辐照前后主要品质成分的变化

2.2.1 辐照前后水浸出物含量的变化

辐照处理前后各茶样水浸出物含量变化见表2，经不同剂量（B）射线辐照后茶叶的水浸出物与对照相比在一定程度上得到了提高，而且各剂量间差异（F＝40.349＊＊）达极

表1 不同辐照处理对普洱茶感官品质的影响

Table 1 Effects of different radiation treatments on organoleptic quality of puer-tea

香气　Ａｒｏｍａ　滋味　Ｔａｓｔｅ　汤色　Ｌｉｑｕｏｒ　ｃｏｌｏｒ　

处理　

Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　

评语Ｒｅｍａｒｋ　评分Ｓｃｏｒｅ　评语Ｒｅｍａｒｋ　评分Ｓｃｏｒｅ　评语Ｒｅｍａｒｋ　评分Ｓｃｏｒｅ　总分　Ｔｏｔａｌ　Ｓｃｏｒｅ　

ＣＫ　尚纯　８７　尚醇　８７　红深　９０　８７．６　Ａ１Ｂ１　较纯　８９　较醇　８８　红深　９０　８８．８　Ａ１Ｂ２　较纯　８９　较醇　８９　红深亮　９１　８９．４　Ａ１Ｂ３　较纯　９１　较醇　９０　红深　９０　９０．４　Ａ２Ｂ１　尚纯　８７　尚醇　８６　红深亮　９１　８７．４　Ａ２Ｂ２　较纯　８７　尚醇　８６　红深　９０　８７．２　Ａ２Ｂ３　尚纯　８５　较醇　８８　红深　８９　８７．０　Ａ３Ｂ１　较纯　８９　较醇　９０　红亮　８９　８９．４　Ａ３Ｂ２　较纯　８９　较醇　８９　较红亮　８８　８８．８　Ａ３Ｂ３　尚纯　８５　尚醇　８７　较红亮　８８　８６．４　

注：总分＝（香气评分＋滋味评分）×４０％＋汤色评分×２０％　

Ｎｏｔｅ：　Ｔｏｔａｌ　Ｓｃｏｒｅ＝（Ａｒｏｍａ　Ｓｃｏｒｅ　＋　Ｔａｓｔｅ　Ｓｃｏｒｅ）×４０％　＋　Ｌｉｑｕｏｒ－ｃｏｌｏｒ　Ｓｃｏｒｅ×２０％　

1期周树红等：不同辐照处理对普洱茶主要化学成分及感官品质的影响　53

显著水平，其中 3.5 kGy剂量最大，与对照相比平均增加幅度为6.436%，达极显著水平。

在同一含水量下，水浸出物在一定剂量范围内随着剂量的升高而增加，而当剂量超过这个范围，水浸出物又有下降趋势。在9%含水量下，水浸出物增幅最大的是 3.5 kGy 处理（B2），与CK相比高幅达4.62%，与B1、B3相比差异也达显著水平（P<0.05）；在12%含水量下，水浸出物增幅最大的是3.5 kGy处理（B2）剂量，与CK相比高幅达7.30%，与其它处理相比达极显著差异；16%含水量下，3.5 kGy剂量处理，与CK相比高幅达7.00%，和其他处理相比差异也达极显著水平。

分析各含水量间的差异可知，水浸出物平均含量较高的是12%处理，最小的是9%处理，但各水平间差异不显著(F＝0.934，P>0.05)，比较同一辐照剂量水平下不同含水量处理间的情况（表2）可知：在1.5 kGy剂量下，增幅最大的是9%含水量处理，其次是12%，16%处理增幅最小，三个剂量处理间差异不显著；在 3.5 kGy剂量下，增幅最大的是12%处理，其次是16%；在8.0 kGy剂量下，增幅最大的是12%处理，但与CK、9%、16%处理间差异不显著。

综上所述，辐照前后，普洱茶中的水浸出物含量变化与茶叶的含水量、辐照剂量等因素有关，比较二者及它们的交互作用(F＝0.449，P>0.05)，辐照剂量对茶叶水浸出物含量的影响更大，从它们的交互作用看，A2B2处理，水浸出物含量增加最多，与对照相比增加了2.82个百分点，增幅达7.57%。不同剂量或不同含水量，在一定范围内，水浸出物随着二者的增加而增加，但超过一定范围，水浸出物又随二者的增加而减少。水浸出物是茶叶中各种可溶性物质的综合反映，它的这种变化趋势，可能是因为辐照引起不溶性大分子物质降解，同时也可能引起了部分可溶性物质的交联与聚合[1][5]，在一定范围内，分解作用大于聚合作用，超过一定范围，则作用相反，而一定量水分子的存在，可能加速了反应的速度。

2.2.2 辐照前后茶多酚总量的变化

从表2可见，不同辐照处理，茶多酚总量变化不是很明显，但通过方差分析发现，不同茶叶含水量（F＝9.956＊＊）、不同辐照

表2 辐照前后不同处理主要成分的变化情况

Table 2. Changes of the contents of main biochemical components under different radiation treatments（M+SD）

处理Treatments 水浸出物(%)

Water extracted substances

茶多酚总量(%)

Tea polyphenols

氨基酸总量(mg/100g)

Amino acids

可溶性糖(%)

Soluble sugar

咖啡碱(%)

Caffeine

CK 37.26±0.08 cC 12.15±0.03 dB 683.4±0.01 fD 6.72±0.00 cB 3.90±0.03 aA

A1B1 37.92±0.71 cBC 12.23±0.02 cdAB 807.7±0.00 abA 6.76±0.02 bcB 3.54±0.01 fE

A1B2 39.03±0.28 bAB 12.32±0.05 abcAB 759.2±0.00 cB 6.78±0.02 bcB 3.40±0.03 gF

A1B3 37.42±0.64 cC 12.26±0.06 bcdAB 738.7±0.01 dBC 6.34±0.01 eD 3.64±0.01 deDE A2B1 37.84±0.88 cBC 12.15±0.12 dB 811.7±0.01 aA 6.58±0.02 dC 3.57±0.02 efE

A2B2 40.08±0.78 aA 12.25±0.12 cdAB 791.6±0.01 bA 6.80±0.03 bB 3.76±0.01 bcC

A2B3 37.61±0.73 cC 12.39±0.05 abA 806.0±0.01 abA 6.89±0.03 aA 3.69±0.03 cdCD A3B1 37.57±0.40 cC 12.42±0.01 aA 733.9±0.01 deC 6.60±0.02 dC 3.89±0.00 aAB A3B2 39.87±0.25 abA 12.41±0.02 aA 719.1±0.02 eC 6.75±0.07 bcB 3.87±0.00 aAB A3B3 37.38±0.30 cC 12.42±0.01 aA 689.4±0.01 fD 6.58±0.01 dC 3.78±0.08 bBC

注：表中英文大、小写字母分别表示Ｄｕｎｃａｎ｀ｓ新复极差测验（ＳＳＲ检验）在Ｐ＝０．０１、Ｐ＝０．０５水平下的差异显著性，字母不同表示差异显著，（ｎ＝３）．　

Ｎｏｔｅ：　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｖａｒｉａｎｃｅ，　ｌｏｗｅｒｃａｓｅ　ｆｏｒ　ｐ＜０．０５　ａｎｄ　ｃａｐｉｔａｌ　ｌｅｔｔｅｒ　ｆｏｒ　ｐ＜０．０１），　ｎ＝３．

茶叶科学 23卷

剂量（F ＝14.069**）间存在极显著差异，二者的交互作用差异也达显著水平（F ＝3.082*）。各剂量处理后茶多酚总量与CK 相比有升高趋势。此外，通过对儿茶素组分分析可知(见表3)，辐照以后儿茶素特别是脂型儿茶素氧化聚合总量趋于减少。　

茶多酚的这种变化，可能与多酚的氧化

性质有关，辐照能加速不溶性的高分子物质（包括茶多酚的结合物）的分解，但同时可溶性的茶多酚（主要是儿茶素类）又能在辐照的作用下氧化聚合（辐照的作用类同于加热作用[1][5][6]），茶多酚总量的变化可能是二者共同作用的结果，含水量的变化可能只是对反应的速度起一定作用。

2.2.3 辐照前后氨基酸总量的变化

辐照前后氨基酸总量的变化见表2，方差分析结果表明，不同含水量（F A ＝178.164

＊＊

）水平、不同辐照剂量（F B ＝214.819＊＊）

以及二者交互作用（F A ×B ＝28.029＊＊）都达到极显著差异，其中辐照对氨基酸含量影响最大的是B 1处理，比对照平均增加14.78%，其次是B 2、B 3，含水量效应最大的是A 2，其次是A 1、A 3，A 2平均比A 3增加12.46%。

从图2可见，在一定含水量范围内，辐照以后，氨基酸随茶叶含水量的增加而

增加，但超过这个范围，其氨基酸又随含水量的增加而减少；辐照剂量对氨基酸的作用

图2 不同辐照处理后氨基酸含量的变化Ｆｉｇ．　２Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　

ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　

表4 辐照处理前后部分氨基酸组分的变化（mg/100g ）

Table 4 Changes of free amino acids constituents under different radiation treatments （mg/100g ）

处理

Treatments Asp Thr Glu Gly Ala Cys Val Met Ile Tyr Phe Lys Arg NH3 CK 3.88 6.91 2.23 6.18 18.41 13.33 18.31 4.04 13.77 8.06 11.35 14.26 110.38 1.5kGy 4.93 5.20 5.43 1.94 5.64 20.09 12.37 12.35 5.80 14.79 7.90 15.57 13.56 113.79 8.0kGy

5.20

4.92

2.42

6.55

2.11

5.00

19.21

13.09

15.18

14.03

7.67

12.56

15.27

116.07

表3 辐照前后儿茶素组分及GA 含量的变化(%)

Table 3 Changes of the contents of catechins constituents and GA under different radiation treatments

处理

Treatments catechins catechins & GA CK 0.498

0.189

0.050 0.133 0.094 0.012 0.037 0.083 1.240 0.226 1.096 2.336 7% 3.5kGy 0.894 0.123 0.022 0.059 0.013 — 0.016 0.063 0.769 0.092 0.871 1.640 9% 3.5kGy 0.257

0.076

0.015 0.116 0.028 0.011 0.006 0.143 1.060 0.189 0.653 1.713 16%

3.5kGy 0.522 —

0.037 0.082 0.018 — 0.016 0.096 1.198 0.130 0.771 1.969 1.5kGy 0.438 0.180

0.046 0.111 0.048 0.022 0.036 0.088 1.009 0.194 0.968 1.977 3.5kGy 0.451 0.192 0.049 0.108 0.039 0.010 0.030 0.115 1.044 0.194 0.994 2.038 12% 8.0kGy 0.575

0.076

0.062

0.151

0.032

0.007

0.005

0.109

1.224

0.152

1.015

2.239

注: GC: 没食子儿茶素; EGC: 表没食子儿茶素; C: 儿茶素；EC: 表儿茶素; EGCG: 表没食子儿茶素没食子酸酯; GCG: 没食

子儿茶素没食子酸酯; ECG: 表儿茶素没食子酸酯; CG: 儿茶素没食子酸酯; GA: 没食子酸

Note: GC: Gallocatechin; EGC: (-)-Epigallocatechin; C: Catechin; EC: (-)-Epicatechin; EGCG: (-)-Epigallocatechin Gallate; GCG:

Gallocatechine gallate; ECG: (-)-Epicatechin Gallate; CG: Catechine gallate; GA: Gallic acid

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类同于含水量的作用。比较各个处理，经辐照以后氨基酸含量都有所增加，其中增幅最大的是A2B1组合，比对照增加了128.3 mg/100 g，增幅达18.77%。辐照以后氨基酸含量的变化，一方面是因为辐照加速了蛋白质中氢键的断裂，使其分解出部分氨基酸[5]，另一方面，辐照又能加速氨基酸的脱氨、脱羧作用，生成各种脂肪酸，而使氨基酸降解[1] [5]。

对辐照前后氨基酸组分变化情况(表4)分析可知，经1.5 kGy剂量处理后，Asp、Thr、Cys、Ile、Tyr、Lys都比对照有所增加；在8.0 kGy剂量处理下，Glu、Ala、Cys、Met、Phe等氨基酸含量都有所下降，其中Cys下降了13.41 mg/100 g，幅度达72.84%，而Ile、Asp等含量升高，其中，Ile上升幅度达275.74%，此外从不同处理后NH3的含量随剂量增大而升高，进一步说明了高剂量辐照能加快氨基酸的脱氨作用。　

2.2.4 辐照前后可溶性糖含量的变化

对表2中辐照前后可溶性糖含量的变化分析表明，不同含水量水平（F A=29.638＊＊）、辐照剂量（F B=46.425＊＊）及二者的交互作用（F A×B =66.792＊＊）都达到了极显著差异，比较各辐照剂量中增幅最大的是B2，其次是CK、B1，B3最小，B2比B3平均高出幅度为2.63%。其中含水量(A)各处理中可溶性糖含量最大的是A2，其次是A3，最小的是A1，A1平均比A2减少辐度为1.45%；二者交互作用中，A2B3最大，比对照高出增幅为2.53%，最小的是A1B3处理，比对照减少幅度达5.65%，经处理以后最大值与最小值之间差距为0.55个百分点，差幅达8.68%。比较各含水量水平下，辐照剂量的效应，从表2可知，9%含水量下，增幅最大的为3.5 kGy剂量，最小的是8.0 kGy剂量处理，二者达极显著差异，但B1、B2与CK之间差异不显著：12%含水量水平下，增幅最大的是8.0 kGy剂量，与CK及B1、B2相比差异达极显著水平，其次是B2、CK，B1处理最小，各处理间也都呈现显著差异或极显著，16%含水量处理下，增幅最大的是3.5 kGy，但与CK差异不显著，而B1、B3则处理后可溶性糖含量反而比对照低。可溶性糖的变化，主要可能是因为辐照对于碳水化合物的水解和氧化作用所致[6][1][5]。

2.2.5 辐照前后咖啡碱含量的变化

辐照处理后，茶叶中咖啡碱的含量有所下降，其中含水量（F A=14.513＊＊）、辐照剂量（F B=73.890＊＊）及二者的交互作用（F A×B =29.15＊＊）间差异都达到了极显著水平，其中含水量间与对照相比，差异最大的是A1，其次是A2，最小的是A3，A1平均比A3少0. 32个百分点，差距达8.32%；各剂量处理比较，差异最大的是B1，其次是B2、B3，其中B1平均比对照减少了0.237，减幅达6.07%；从表2可见，与对照相比辐照处理后，咖啡碱含量最小的是A1B2处理，减幅达12.82%。

2.2.6 辐照处理前后茶黄素、茶红素、茶褐素

含量的变化

如表5所示，不同辐照处理后的茶叶中茶褐素含量都有不同程度的增加，但从变化趋势看，小剂量有利于茶褐素的增加，但随着剂量的增加，茶褐素又趋于下降，呈驼峰状曲线变化；从变化幅度看，含水量越高，变化幅度越大，最大值之间，16%的A3B2处理比12%的A2B1高出0.79，幅度为21.41%，而二者分别又比CK高出29.48%和6.65%。各个处理，茶黄素都比对照有所增加，茶红

表5 辐照处理前后TF、TR、TB含量的变化Table 5 Changes of the contents of TF, TR and TB under different radiation treatments

处理Treatment TF mg/100g TR(%) TB(%)

CK 42.5 0.67 3.46

A2B154.3 0.77 3.69

A2B248.6 0.86 3.67

A2B342.7 0.68 3.50

A3B148.7 0.75 4.19

A3B250.6 0.59 4.48

A3B349.7 0.89 4.14

注：ＴＦ：茶黄素；ＴＲ：茶红素；ＴＢ：茶褐素　

Ｎｏｔｅ：　ＴＦ：Ｔｈｅａｆｌａｖｉｎ；ＴＲ：Ｔｈｅａｒａｂｉｇｉｎ；ＴＢ：Ｔｈｅａｂｒｏｗｎ

茶叶科学23卷56

素除A3B2处理外也都比对照高，茶黄素、茶红素、茶褐素的变化很可能是辐照处理加速了部分茶多酚的氧化聚合的结果。

3 结论

（1）在一定含水量及剂量范围内，普洱茶经辐照以后对其感官品质无明显的不良影响。

（2）辐照处理能使普洱茶中内含物质有不同程度的提高，其中不同剂量间存在极显著差异，一定范围内水浸出物随着辐照剂量的增大而增加，但超过一定范围其含量又随之增加而下降；不同含水量间差异不显著，本试验中增幅最大的处理为12%-3.5 kGy，与对照相比高幅达7.57%。

（3）茶多酚总量经辐照处理后都有不同程度的增加，其中不同含水量水平和辐照剂量间存在极显著差异，二者交互作用也达显著水平，本试验中增幅最大的处理为16%-1.5 kGy和16%-8.0 kGy，二者与对照相比增幅都达 2.22%；辐照加速了茶多酚的氧化，使茶叶中儿茶素总量特别是脂型儿茶素含量有所下降，其中7%-3.5 kGy处理脂型儿茶素总量比对照下降了幅度达59.29%。，茶黄素、茶红素、茶褐经辐照后都有所提高。

（4）氨基酸总量经辐照以后有所增加，不同含水量水平、辐照剂量及二者的交互作用都达到显著差异，处理中增辐最大的为12%-1.5 kGy，比对照增加幅度为18.77%，辐照使部分氨基酸含量下降，其中12%的茶样经8.0 kGy辐照以后，Cys下降了72.84%，而Ile则提高了275.74%。不同剂量辐照后NH3的含量都比CK有所增加。

（5）辐照处理后可溶性糖含量的变化，不同含水量水平、剂量以及二者交互作用差异都达极显著水平，其中增幅最大的处理是12%-8.0 kGy，比对照增加了幅度达2.53%，但辐照处理后个别茶样可溶性糖与对照相比有所下降，其中减幅最大的是9%-8.0 kGy处理，比CK下降了5.65%。

（6）普洱茶经辐照后，咖啡碱含量都有所下降，不同含水量水平、剂量及二者交互作用都达极显著差异，其中减幅最大的处理为9%-3.5 kGy，与对照相比减少幅度达12.82%。

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