輻照和充氧處理對六堡茶中礦物質含量的影響

張雪紅，謝蘭強，黃淑媛

（廣西師范學院 化學與生命科學學院，廣西 南寧 530001）

六堡茶是廣西特有的名茶，產于潯江、賀江、桂江、郁江、柳江以及紅水河兩岸的山區，以梧州蒼梧縣六堡鄉所產的最為著名，故稱六堡茶，至今已有1500多年歷史[1]。六堡茶素以“紅、濃、陳、醇”四絕著稱，其外型色澤黑褐，湯色紅濃明亮，滋味醇厚、爽口、回甘、香氣陳醇，有特殊的檳榔香氣，耐于久藏，越陳越好[2]。

輻射加工是一種安全、無污染的物理冷加工技術，茶葉經輻照處理，不僅可以殺菌和加速農藥殘留物的降解，而且可以改善品質，減少苦澀味，并能加速茶葉的氧化[3－5]。適當輻照和充氧處理可提高六堡茶的水浸出物含量，降低其水分、茶多酚和粗纖維含量，有效改善茶葉品質[6]。礦物質與人體健康關系密切，目前鮮見有輻照和充氧處理對茶葉中礦物質含量影響的報道。因此，本文以六堡茶為研究對象，研究輻照和充氧處理對六堡茶中礦物質含量的影響，以期能為科學評價輻照和充氧處理對茶葉品質的影響提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

TAS-990SUPER型火焰原子吸收分光光度計；鈣、鎂、鐵、銅、鋅、錳空心陰極燈：北京普析通用儀器有限責任公司。

鈣、鎂、鐵、銅、鋅、錳標準貯備液（含量均為1.0g/L）；混合酸消化液：硝酸∶高氯酸（體積比）=4∶1；20 g/L氧化鑭溶液。試驗用高氯酸、硝酸、氧化鑭為優級純，試驗用水為去離子水。

1.2 樣品來源與處理

六堡茶半成品散茶，由廣西梧州茶廠提供。稱取100 g六堡茶半成品裝在密閉容器中，抽真空后充入適量氧氣，設置5個試驗組:1個對照組(不充氧氣而充空氣）和4個處理組（充入氧氣濃度分別為20%、40%、60%、80%、100%），在常溫常壓條件下用60Co－γ射線輻照（劑量設4、8、12、16 kGy4個水平）。每組3個重復，輻照7 d后測定茶葉中礦物質的含量。

準確稱取試樣約1.0 g于250 mL高型燒杯中，加混合酸消化液25 mL，上蓋表面皿，置于電熱板加熱消化。如未消化好而酸液過少時，再補加幾毫升混合酸消化液，繼續加熱消化，直至無色透明為止。再加幾毫升水，加熱以除去多余的硝酸，待燒杯中的液體接近2 mL～3 mL時，取下冷卻。用去離子水洗并轉移到25mL容量瓶中，加水定容至刻度（測鈣的樣品溶液用氧化鑭溶液洗并轉移定容至刻度）。取與消化試樣相同量的混合酸消化液，按上述操作做試劑空白測定。

1.3 儀器工作條件及樣品測定

按表1設置測量參數，測定標準系列溶液和樣品溶液的吸光度，繪制標準曲線，計算試樣中鐵、鋅、錳、鈣、鎂、銅元素的含量。

表1 儀器工作條件Table 1 The working conditions of the instrument

2 結果與分析

2.1 輻照和充氧處理對六堡茶中鈣含量的影響

鈣是構成動物骨骼的重要成分，醫學實踐證明鈣在神經沖動的傳遞、神經與肌肉應激、血液凝固、心跳節律的維持、人體代謝酶的激活等許多生理過程中起重要的作用。輻照和充氧處理對茶葉中鈣含量的影響見圖1。

圖1 輻照和充氧處理對茶葉中鈣含量的影響Fig.1 The effect of radiation and oxygenation on Ca content

從圖1可以看出，當輻射劑量為4 kGy或8 kGy時不論充氧量是多少，鈣的質量分數都明顯高于對照組。當輻照劑量為12 kGy或16 kGy時，除經12k Gy 20%充氧量及16 kGy 60%充氧量處理的樣品中鈣含量高于對照組外，其余處理樣品中的鈣都明顯低于對照組。在所有經處理的樣品中，以經4 kGy 20%處理后的樣品中鈣含量的增加最明顯（鈣含量是對照組的1.28倍），8 kGy 80%次之（鈣含量是對照組的1.25倍）。可見，低劑量輻照有利于提高茶葉中的鈣含量。

2.2 輻照和充氧處理對六堡茶中鎂含量的影響

鎂能激活體內多種酶，穩定DNA和RNA的結構；鎂參與蛋白質的合成，能調節神經肌肉和中樞神經系統的活動，保障心肌正常收縮；鎂幾乎參與人體內所有的新陳代謝過程，國外醫學專家發現鎂還有降低癌癥發病率的功用。輻照和充氧處理對茶葉中鎂含量的影響見圖2。

圖2 輻照和充氧處理對茶葉中鎂含量的影響Fig.2 The effect of radiation and oxygenation on Mg content

從圖2可以看出，在輻射劑量為8 kGy時不論充氧量是多少，鎂的質量分數都明顯高于對照組。經8 kGy 100%充氧量處理后的樣品中鎂含量的增加最明顯（鎂含量是對照組的1.21倍），8 kGy 40%次之（鎂含量是對照組的1.17倍）。輻照劑量為12 kGy或16 kGy時，茶葉中的鎂含量與對照相比差異不明顯。但當輻照劑量為4 kGy時，無論充氧量是多少，茶葉中的鎂含量都明顯低于對照組。可見，較小劑量輻照有利于提高茶葉中的鎂含量。

2.3 輻照和充氧處理對六堡茶中錳含量的影響

錳是維持骨結構和生殖中樞系統正常的必需元素。錳參與許多酶的合成與激活，參與人體糖、脂肪代謝，能加快蛋白質、VB、VC的合成，催化造血機能，調節內分泌，提高免疫功能。輻照和充氧處理對茶葉中錳含量的影響見圖3。

圖3 輻照和充氧處理對茶葉中錳含量的影響Fig.3 The effect of radiation and oxygenation on Mn content

從圖3可以看出，在輻射劑量為12 kGy或16 kGy時不論充氧量是多少，錳的含量都明顯高于對照組。4 kGy和8 kGy的輻照劑量對茶葉中錳含量影響不大，除經4 kGy 60%充氧量處理的樣品中錳含量略高于對照組外，其余處理樣品中的錳含量與對照組接近或稍低。在所有經處理的樣品中，以經16 kGy 20%處理后的樣品中錳含量增加最明顯（錳含量是對照組的1.20倍），16 kGy 80%和12 kGy 20%次之（錳含量是對照組的1.14倍）。可見，高劑量輻照有利于提高茶葉中的錳含量。

2.4 輻照和充氧處理對六堡茶中鐵含量的影響

鐵是血紅蛋白和肌紅蛋白的重要組分，血紅蛋白是紅細胞的主要成分，具有運輸氧和二氧化碳并維持血液酸平衡的作用。輻照和充氧處理對茶葉中鐵含量的影響見圖4。

圖4 不同輻照和充氧處理對茶葉中鐵含量的影響Fig.4 The effect of radiation and oxygenation on Fe content

從圖4可以看出，在輻射劑量為8 kGy時不論充氧量是多少，鐵的質量分數都明顯高于對照組，經8 kGy 100%處理后的樣品中鐵含量的增加最明顯（鐵含量是對照組的1.36倍），8 kGy 60%次之（鐵含量是對照組的1.30倍）。其余輻照劑量4、12、16 kGy，除經16 kGy 80%充氧量處理的樣品中鐵含量略高于對照組外，其余處理樣品中的鐵含量都低于對照組。可見，較小劑量輻照有利于提高茶葉中的鐵含量。

2.5 輻照和充氧處理對六堡茶中銅含量的影響

銅在人體內主要以含銅金屬酶的形式發揮作用，銅參與鐵的利用、造血、磷脂的合成、膠原結締組織形成等一系列新陳代謝過程。輻照和充氧處理對茶葉中銅含量的影響見圖5。

圖5 輻照和充氧處理對茶葉中銅含量的影響Fig.5 The effect of radiation and oxygenation on Cu content

從圖5可以看出，在輻射劑量為4 kGy或8 kGy時不論充氧量是多少，銅的質量分數都明顯高于對照組。經4 kGy 40%和8 kGy 80%處理后的樣品中銅含量增加最明顯（銅含量是對照組的1.06倍）。當輻照劑量為12 kGy或16 kGy時，除經16 kGy 60%充氧量處理的樣品中銅含量略高于對照組外，其余處理樣品中的銅都接近或低于對照組。可見，較小劑量輻照有利于提高茶葉中的銅含量。

2.6 輻照和充氧處理對六堡茶中鋅含量的影響

鋅是輔酶因子，能激活200多種酶。鋅參與核酸和能量代謝，促進性機能正常，還具有抗菌、消炎的作用。輻照和充氧處理對茶葉中鋅含量的影響見圖6。

圖6 不同輻照和充氧處理對茶葉中鋅含量的影響Fig.6 The effect of radiation and oxygenation on Zn content

從圖6可以看出，輻照和充氧處理對茶葉中的鋅含量影響不大。除經4 kGy 80%、100%充氧量處理，以及8 kGy 40%、80%充氧量處理后的樣品中鋅含量略高于對照組外（鋅含量是對照組的1.04倍），其余處理的茶葉樣品中的鋅含量都接近或略低于對照組。可見，較小劑量輻照有利于提高茶葉中的鋅含量。

3 結論

礦物質與人體健康關系密切，研究輻照和充氧處理對茶葉中礦物質含量的影響，對提高茶葉的營養價值有著重要的作用。本實驗研究發現，輻照和充氧處理對六堡茶中礦物質含量影響較大。較小劑量的輻照有利于提高六堡茶中鈣、鎂、鋅、鐵、銅的含量，而大劑量的輻照則有利于提高六堡茶中錳的含量，充氧量對礦物質含量的影響幾乎無規律性。總體來說，輻照劑量為8 kGy、充氧量為40%時，有利于使六堡茶中礦物質的含量維持在一個較高的水平。

[1]楊柳.六堡茶工藝的探討[J].廣西輕工業,2008(9):13-14

[2]何志強.廣西特產—六堡茶[J].茶世界,2008(4):62

[3]錢之江,沈偉橋.茶葉輻照殺菌效果及其對茶葉品質的影響[J].茶葉,2002,28(3):145-147

[4]李炎.澳氛菊酯在茶葉中的輻照降解研究[D].安徽農業大學,2007

[5]王鋒,謝芳,周洪杰,等.輻照蜂蜜和蝦中殘留氯霉素降解效果的研究[J].中國畜牧獸醫,2010,37(5):221-223

[6]何英姿,吳菁箐,吳艷,等.六堡茶快速陳化新工藝對茶葉品質的影響[J].安徽農業科學,2010,38(10):5106-5107