□ 石文貞 天津頂育咨詢有限公司

茶葉是一種含有茶多酚、維生素、咖啡堿等多種有機(jī)元素的食品[1]。信陽毛尖產(chǎn)自河南信陽，其夏秋季的綠茶，因茶多酚類物質(zhì)含量較高，氨基酸、芳香物質(zhì)等含量低，導(dǎo)致口感苦澀，品質(zhì)遠(yuǎn)不及春茶品質(zhì)，大多棄之不采，從而造成大量茶葉資源的浪費(fèi)，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益差。而經(jīng)過發(fā)酵后的紅茶則越陳越醇，克服了綠茶在這方面的不足[2，3]。發(fā)酵茶一般呈酒紅色，湯色紅艷、香氣高爽，性溫，產(chǎn)品還具有清理腸胃、消除疲勞、增強(qiáng)食欲、防治高血壓和動脈硬化以及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等保健功能[4]。

在發(fā)酵過程中茶葉的品質(zhì)會發(fā)生變化，同時(shí)伴隨著發(fā)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)[5]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)在普洱茶發(fā)酵過程中，茶葉中兒茶素、茶紅素、水溶性糖和水浸出物等化學(xué)成分發(fā)生變化[6]。其中金屬元素也會發(fā)生變化[7]。本研究分析了信陽毛尖在發(fā)酵過程中金屬元素和部分重金屬離子含量的變化情況，為探討茶葉發(fā)酵過程中金屬元素的變化差異，影響成品信陽紅茶的質(zhì)量安全性的因素提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

信陽毛尖，河南信陽。

濃硝酸（分析純），洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；過氧化氫，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；Ca、Cu、Fe、Mn、Zn、Pb、Al 和K 標(biāo)準(zhǔn)儲備液，國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.2 儀器與設(shè)備

分析天平，上海精密儀器儀表有限公司；高速離心機(jī)，上海安亭科技儀器有限公司；XT—9900 型智能微波消解儀，上海新拓微波溶樣測試技術(shù)有限公司；Optima 2100DV 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀，美國PE 公司。

1.3 試驗(yàn)與方法

1.3.1 樣品預(yù)處理（發(fā)酵）

取信陽毛尖茶葉500 g，接種黑曲霉（濃度為106 CFU/ml），調(diào)節(jié)水分含量至25%。置于40 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)，于第0、3、6、12、18 d 與30 d取樣，放入—20 ℃冰箱中待測。

1.3.2 金屬元素檢測方法

金屬元素的測定參考以下標(biāo)準(zhǔn)中的方法。鐵：GB 5009.90—2016 食品中鐵的測定；鈣：GB 5009.92—2016食品中鈣的測定；鉀：GB 5009.91—2017 食品中鉀、鈉的測定；鋅：GB 5009.14—2017 食品中鋅的測定；銅：GB 5009.13—2017 食品中銅的測定； 錳：GB 5009.242—2017 食 品 中錳的測定；鉛：GB 5009.12—2017 食品中鉛的測定；鉻：GB 5009.123—2014食品中鉻的測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵過程中鐵含量的變化

鐵是茶樹必需的營養(yǎng)元素，茶葉中含量較為豐富，鐵離子參與了茶葉中RNA 代謝和葉綠素合成，是很多酶的組成成分，其中過氧化物酶是一個(gè)含鐵的金屬酶，過氧化物酶在茶葉的發(fā)酵過程具有明顯變化，并參與相關(guān)反應(yīng)[8]。圖1 顯示了鐵元素在信陽茶葉發(fā)酵過程中的變化情況，呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。其中在第6 d，鐵元素的含量達(dá)到了最高值（156.2 μg/g），隨后開始下降。造成這一變化的原因有可能是茶葉在發(fā)酵過程中，溫度和微生物造成了鐵離子的流失，這一結(jié)果與吳云影等人的研究相似[8]。

2.2 發(fā)酵過程中鈣含量的變化

茶葉中含有較豐富的鈣，同時(shí)鈣也是人體生理活動所必需的金屬離子之一。圖1 顯示了信陽茶葉在發(fā)酵過程中鈣離子的變化情況，結(jié)果顯示，信陽茶葉在發(fā)酵過程中，鈣離子的含量呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。鈣離子的初始值為1 543.5 μg/g，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，在第6 d 時(shí)達(dá)到最大值（1 932.76 μg/g），隨后開始下降，但整個(gè)發(fā)酵過程中鈣離子含量有所增加。

2.3 發(fā)酵過程中鉀含量的變化

圖1 信陽茶在發(fā)酵過程中鐵和鈣的變化

鉀是茶樹生長的重要營養(yǎng)元素之一，其含量僅次于氮素[9]。圖2 顯示了信陽茶葉在發(fā)酵過程中鉀離子的變化情況，結(jié)果顯示，信陽茶葉在發(fā)酵過程中，鉀離子的含量呈現(xiàn)先上升后持續(xù)下降的趨勢。鉀離子的初始值為15.04 mg/g，第3 d 時(shí)出現(xiàn)輕微的上升趨勢，在隨后的發(fā)酵過程中，茶葉中鉀離子的含量持續(xù)下降。

2.4 發(fā)酵過程中鋅含量的變化

茶葉鋅的含量與茶葉的等級呈正相關(guān)，茶葉中鋅的含量越高說明茶葉越細(xì)嫩，同時(shí)茶葉中鋅的含量對茶樹的生長具有非常重要的作用[10]。圖2 結(jié)果表明隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，茶葉中鋅的含量呈現(xiàn)上升的趨勢。茶葉中的鋅含量初始值為31.08 μg/g，第30 d時(shí)含量最高為36.23 μg/g，增加了16.57%。這說明信陽茶葉的發(fā)酵有利于鋅元素的積累。

2.5 發(fā)酵過程中銅含量的變化

圖2 信陽茶在發(fā)酵過程中鉀和鋅的變化

銅是多酚氧化酶和抗壞血酸氧化酶的輔基，在茶葉的發(fā)酵過程中，多酚氧化酶能促使兒茶素類物質(zhì)氧化成茶紅素、茶黃素、茶褐素等有色物質(zhì)，使多酚類物質(zhì)減少，兒茶素降低，從而使得茶湯的苦澀味和收斂性降低[9]。圖3 說明茶葉發(fā)酵過程中銅離子呈持續(xù)上升的趨勢。

2.6 發(fā)酵過程中錳離子的變化

圖3 是茶葉發(fā)酵過程中錳含量的變化情況，錳的含量初始值為461.61 μg/g，第6 d 時(shí)含量達(dá)到最高值為637.81 μg/g，隨后開始降低，到第30 d 時(shí)為578.51 μg/g。該結(jié)果表明：隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，錳含量呈先上升后下降的趨勢。

2.7 發(fā)酵過程中鉛離子的變化

圖3 信陽茶在發(fā)酵過程中銅和錳的變化

鉛離子在人體內(nèi)聚集后將會影響人體的血液循環(huán)、心血管、消化、泌尿等系統(tǒng)，造成嚴(yán)重的后果甚至是死亡。我國國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定食品中鉛離子含量低于5 μg/g。由圖4 顯示，在整個(gè)茶葉發(fā)酵過程中，鉛離子的含量有增加的趨勢，其中初始值為0.45 μg/g，第12 d 時(shí)達(dá)到最高值0.53 μg/g，增加了17.23%。但鉛離子的含量在整個(gè)發(fā)酵過程中均遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 信陽茶在發(fā)酵過程中鉛和鉻的變化

2.8 發(fā)酵過程中鉻離子的變化

鉻雖然是人體必需微量元素之一，但其過量吸收會損傷人體DNA和肝臟，積累到一定程度后還會引起基因突變。圖4顯示了發(fā)酵過程中鉻離子的變化，從圖中可以看出鉻離子在發(fā)酵過程中有上升趨勢，由最初的1.39 μg/g，增加到1.58 μg/g（第18 d），增 加 了12.95%。在整個(gè)發(fā)酵過程中茶葉中，鉻離子的含量均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（≤5 μg/g）。

3 結(jié)論

本文研究了信陽毛尖在發(fā)酵過程中金屬離子的變化情況，其中鈣離子和錳離子在整個(gè)發(fā)酵過程中含量有所增加，呈先上升后下降的趨勢。銅離子和鋅離子隨著茶葉發(fā)酵時(shí)間的延長，呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢。鉀離子和鐵離子呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其含量有所下降。另外在鉛離子和鉻離子兩種有毒重金屬的變化研究中，發(fā)現(xiàn)其含量呈現(xiàn)上升的趨勢，但其含量均滿足相關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。