砖茶氟含量的测定【水洗对砖茶揉捻叶氟含量及主要品质成分的影响】

　　摘要：砖茶因大多存在氟含量偏高的问题而备受关注，如何降低砖茶中氟含量成为研究热点。试验以砖茶原料加工过程中的揉捻叶为对象，研究了水洗条件对揉捻叶氟含量及主要品质成分的影响。结果表明，揉捻叶水洗可显著降低砖茶中的氟含量，同时不同程度地影响水浸出物、氨基酸、可溶性糖和儿茶素的含量，对茶多酚影响较小。同一时间条件下，室温水和４０ ℃、６０ ℃温水处理的降氟效果差异不明显，但６０ ℃温水处理可使其有效成分下降明显。结合氟含量和品质成分分析，揉捻叶用室温水洗１～２ ｍｉｎ，既能显著降低氟含量，又可以最大限度地保留其有效成分。
　　关键词：砖茶；揉捻；水洗；氟；品质成分
　　中图分类号：ＴＳ２７２．５＋４；Ｏ６１３．４１文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）12－2453-03
　　
　　Effects of Rolling Tea Leavies with Washing Water on Fluorine and Quality Components
　　
　　ＣＨＵＮ Ｘｉａｏ－ｙａ，ＣＨＥＮ Ｙｕ－ｑｉｏｎｇ，ＮＩ Ｄｅ－ｊｉａｎｇ，ＺＨＥＮG Ｙａ－ｎａｎ
　　（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙ，
　　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｚｈｕａｎ ｔｅａ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｍｏｒｅ ｆｌｕｏｒｉｎｅ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ｔｅａｓ； and it was a research focus to reduce the fluorine content． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｌｌing ｌｅａｖｅｓ ｗｉｔｈ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｆｌｕｏｒｉｎｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｗ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｚｈｕａｎ ｔｅａ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｆｌｕｏｒｉｎｅ， ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ， ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ， ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ａｎｄ ｃａｔｅｃｈｉｎｓ ｉｎ ｒｏｌｌｅｄ ｌｅａｖｅｓ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｆｌｕｏｒｉｎｅ ｗａｓ ａｌｍｏｓｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ４０ ℃， ６０ ℃ ｗａｔｅｒ ｗａｓｈｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｗａｓｈｉｎｇ ｔｉｍｅ； ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｗｉｔｈ ６０ ℃ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． It was ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｒｏｌｌｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｗｉｔｈ ｗａｓｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｆｏｒ １～２ ｍｉｎ ｕｎｄｅｒ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｕｌｄ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｚｈｕａｎ ｔｅａ； ｒｏｌｌｉｎｇ； ｗａｔｅｒ ｗａｓｈｉｎｇ； ｆｌｕｏｒｉｎｅ； ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
　　
　　氟是人体所需的微量元素之一，适量的氟对人体的骨骼和牙齿的发育有着重要的作用，过量的氟则会导致氟骨病、氟斑牙等疾病发生［１］。茶［Camellia sinensis （L.） O. Kuntze］对氟有较强的富集能力，且老叶的氟含量高于嫩叶［２，３］。黑茶中的砖茶大多采用较粗老原料加工而成，普遍存在氟含量偏高的问题，而砖茶是内蒙古、新疆、青海、西藏等边疆省、自治区少数民族或高寒高脂食品结构地区人民的生活必需品，因此，如何降低砖茶中的氟含量不仅关系到少数民族同胞的身体健康，而且对于民族团结、社会稳定有着重要的意义。有关茶叶降氟措施已有较多研究，包括选育低氟茶树品种，降低土壤、环境中的氟含量，提高砖茶原料嫩度，在砖茶加工过程中添加固氟剂等添加剂［４－８］。在这些措施中，选育低氟茶树品种、降低土壤环境中的氟含量过程存在周期长、不能及时降氟的问题，而提高原料嫩度和外加添加剂都存在对原有砖茶品质有较大改变的缺陷，消费者较难接受。如何最大限度地保持砖茶原有品质，有效、安全地降氟备受关注。试验以砖茶原料为对象，在加工过程中对揉捻叶进行水洗处理，研究其对氟的降低效果及对砖茶品质成分的影响，以期为降低砖茶的氟含量提供技术参考。
　　１材料与方法
　　１．１材料
　　鲜叶原料采自华中农业大学校内教学基地的福鼎大白茶［Ｃ. ｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｌ．）Ｏ． Ｋunｔｚｅ ｃｖ． Ｆｕｄｉｎｇ－ｄａｂａｉｃｈａ］，芽叶类型为１芽３叶、１芽４叶。
　　１．２试剂与仪器
　　甲醇为色谱纯，Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｈｅｍ Ａｌｅｒｔ Ｇｕｉｄｅ， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡ；儿茶素标准品由Ｓｉｇｍａ公司提供；其他试剂为国产分析纯。高效液相色谱仪为美国ＶＡＲＩＡＮ公司产品；７Ｓｐｅｃｔｒｕｍｌａｂ ５３分光光度计为上海棱光技术有限公司产品；６ＣＳＴ－４０型滚筒连续杀青机和６ＣＲ－４５型茶叶揉捻机由浙江绿峰茶机有限公司生产；恒温烘箱为实验室自备。
　　１．３方法
　　样品制备过程为鲜叶→滚筒杀青（６ＣＳＴ－４０型滚筒连续杀青机，距离锅口５ ｃｍ处温度为１４０～１６０ ℃）→揉捻（６ＣＲ－４５型茶叶揉捻机，４０ ｍｉｎ）→水洗→烘干（恒温烘箱，８０ ℃），干样经粉碎、过４０目筛，备用。
　　水洗方法是称取揉捻叶１００ ｇ，用水量５ Ｌ，分别设置室温水（２０ ℃左右）洗１ ｍｉｎ（处理代号ＲＷ１，以下类推）、２ ｍｉｎ（ＲＷ２）、４ ｍｉｎ（ＲＷ４）、６ ｍｉｎ（ＲＷ６）、８ ｍｉｎ（ＲＷ８）和４０ ℃水洗１ ｍｉｎ（４０Ｗ１）、２ ｍｉｎ（４０ Ｗ２）及６０ ℃水洗１ ｍｉｎ（６０ Ｗ１）、２ ｍｉｎ（６０ Ｗ２） 等处理，以不水洗的揉捻叶为对照（ＣＫ）。
　　１．４测定项目与分析方法
　　茶多酚含量的测定采用酒石酸亚铁比色法［９］；氨基酸含量的测定采用茚三酮显色法［９］；可溶性糖含量的测定采用硫酸蒽酮比色法［９］；水浸出物含量的测定采用全量法［９］。
　　儿茶素各组分含量的测定采用高效液相色谱法［１０］，色谱条件为色谱柱Ａｇｉｌｅｎｔ ＴＣ－Ｃ１８，４．６ ｍｍ×１５０ ｍｍ ５－Ｍｉｃｒｏｎ，ＵＳＡ；流动相Ａ为水（含０．１％的甲酸），流动相Ｂ为甲醇（含０．１％的甲酸），梯度洗脱（Ｂ 100%∶２５％ Ａ，１ ｍｉｎ－B 100%∶２０％Ａ，７ ｍｉｎ－B 100%∶２５％ Ａ，１２ ｍｉｎ－B 100%∶３５％ Ａ，８ ｍｉｎ－B 100%∶２５％，５ ｍｉｎ），流速为１ ｍＬ／ｍｉｎ，进样量为２０μＬ，柱温３０℃，检测波长２８０ ｎｍ。
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　　１．５数据处理
　　试验所得数据应用ＳＡＳ软件包进行统计分析，测定结果为百分含量的数据在进行方差分析时，先进行反正弦转换，再进入下一程序。
　　２结果与分析
　　２．１揉捻叶不同水洗温度及时间处理对茶叶氟含量的影响
　　揉捻叶水洗各处理对茶叶氟含量的影响结果见表１，从表１可见，揉捻叶不同水洗温度及时间处理对茶叶中的氟含量影响明显，随着水洗时间的延长，氟含量呈下降趋势。２０℃室温水洗１、２、４ ｍｉｎ的各处理间氟含量无明显差异，但较对照呈极显著地下降；而室温水洗６、８ ｍｉｎ处理的茶叶氟含量较室温水洗1、2、4 ｍｉｎ处理的又呈极显著地下降。在１ ｍｉｎ相同水洗时间下，４０℃水洗、６０℃水洗与室温水洗处理之间差异不显著，说明揉捻叶进行室温水短时间处理和温水短时间处理的降氟效果基本是一致的。
　　２．２揉捻叶不同水洗温度及时间处理对茶叶主要品质成分含量的影响
　　揉捻叶水洗各处理对主要品质成分含量的影响结果见表１，从表１可见，揉捻叶不同水洗温度及时间处理对茶叶的水浸出物、氨基酸和可溶性糖含量有极显著的影响，但对茶多酚含量的影响不显著。随着水洗时间的延长，水浸出物、氨基酸和可溶性糖含量都呈明显的下降趋势。室温水处理１ ｍｉｎ与室温水处理２ ｍｉｎ的水浸出物、氨基酸和可溶性糖含量均差异不显著，室温水处理４ ｍｉｎ的氨基酸、可溶性糖含量与前述1、2 ｍｉｎ处理的差异达到了显著水平。在相同水洗时间条件下，水浸出物、氨基酸和可溶性糖含量４０℃水洗和室温水洗处理间无明显差异；而６０℃水洗２ ｍｉｎ的水浸出物和氨基酸含量则显著低于室温水洗２ ｍｉｎ处理的。揉捻叶水洗各处理后对茶叶中儿茶素含量的影响结果见表２，从表２可见，揉捻叶不同水洗温度及时间处理对茶叶中儿茶素总含量也有较大的影响，随着水洗时间的延长，儿茶素总含量呈下降趋势，其中温水处理要比室温水处理下降的幅度大。而室温水１ ｍｉｎ处理和２ ｍｉｎ处理间无明显差异，但４ ｍｉｎ之后差异明显。
　　３讨论
　　揉捻是茶叶加工中的重要工序，目的在于破碎细胞，使细胞内有效成分能在饮用冲泡过程中充分快速地被浸泡出来，溶进茶汤，增加茶汤有效成分浓度。在茶叶冲泡过程中，茶叶中的氟元素也一并溶进了茶汤里。已有研究认为，茶叶中的氟基本上是水溶性化合物，在冲泡过程中约有质量分数为４２％～８６％的氟溶于茶汤，而被人体摄入；茶汤中的氟含量以第一泡茶汤里最多，之后急剧减少［１２－１３］。试验在砖茶原料初加工过程中的揉捻环节里增加了水洗过程，此时的茶叶原料经揉捻后，细胞壁破碎，通过水洗，可以使一部分氟溶于水中，从而降低了成品茶中的氟含量。相对于成品茶水洗，揉捻叶未经干燥，水分含量较高，水洗时不需要太多水分，这对后续的干燥工序影响较小。
　　但是揉捻叶经过水洗，在降低氟含量的同时，茶叶中的有效成分也受到了一定程度的损失，尤其对茶叶中的主要品质成分水浸出物、氨基酸、可溶性糖和儿茶素含量的影响较大。水洗温度和时间会显著影响茶叶的氟含量与有效成分的含量，试验结果显示，在相同时间下，４０ ℃水洗、６０ ℃水洗与室温水洗处理间的氟含量差异不显著，而６０ ℃水洗２ ｍｉｎ的茶叶水浸出物和氨基酸含量却显著低于室温水洗２ ｍｉｎ处理的。因此，在水洗时，可考虑室温水洗１～２ ｍｉｎ，不仅可以有效降低茶叶中的氟含量，而且能最大限度地保留茶叶中的有效品质成分，且室温水不需要加热，节约能源，成本较低，在生产上有一定的实用价值。
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　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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