茶叶加工中品质关键组分的变化与调控机制
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除了醇类物质, 茶叶香气的组成成分还有很 多种,如醛类、酯类、酮类、吡嗪类、吡喃类、吡啶类 及其衍生物等。 研究表明, 香气生成还有其它途 径:1)儿茶素氧化引起的 β 一胡萝素等氧化、降解 生成的 β 一紫罗酮及相关结构的香气化合物。 2) 脂类的过氧化、 降解生成的 6 个碳的醛类等香气 化合物。 3)氨基酸脱羧和氧化脱氨转化成相应的 醛类;氨基酸与糖类生成具焦糖香气的物质,或与 儿茶素的初级氧化物邻位醌结合形成香气物质; 有些氨基酸本身也有一定的香气,如天门冬氨酸、 茶氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸等,也是构成茶叶 品质的极其重要的香气成分。
关键词 发酵; 茶色素; 酶; 茶多酚; 茶氨酸; 咖啡碱 文章编号 1009-7848(2011)09-0176-05
茶鲜叶叶片的内部结构分为表皮和叶肉两大 部分, 其中叶肉细胞中的栅栏组织和海绵组织细 胞都是薄壁细胞, 而形成茶叶品质的有效物质如 茶多酚、氨基酸、咖啡碱、糖和有机酸等,绝大部分 集中在薄壁细胞的液泡中, 由液泡膜与细胞质隔 开。 叶绿体、有色体、白色体和各类酶主要集中在 细胞质中。 茶叶加工造型(如杀青、揉捻、干燥等) 过程中,茶叶细胞遭到不同程度的挤压,细胞膜有 一定程度的破碎,液泡中的物质流入细胞质中,或 细胞质和液泡内的物质渗出细胞, 粘附在茶叶叶 片上,在一定温度和环境条件下,与各类酶发生反 应,或物质间相互作用,还有的经微生物发酵,生 成特殊的色泽、香气、滋味等物质,形成各具特色 的绿茶、白茶、黄茶、青茶、红茶、黑茶六大茶系。 本 文通过对构成茶叶品质关键物质的组成、性质、形 成、变化、功效等多方面分析,探讨它们在茶叶加 工过程中的变化规律。
叶绿素是一种很不稳定的物质,在酶、光线、
温度、空气湿度、含水量、空气中的氧作用下,转变 为黑褐色的脱镁叶绿素和棕色的脱镁叶绿酸,尤 其在紫外光下光敏氧化较快。 叶绿素脱镁率是茶 叶色泽品质的重要指标。 有试验表明,茶叶含水量 和温度是影响绿茶外形色泽形成的最主要的因 子。 在杀青至初烘阶段,随着茶叶含水量的逐步降 低 ,叶 绿 素 浓 度 增 大 ,茶 叶 内 pH 值 发 生 变 化 (酸 度增加), 导致叶绿素向脱镁叶绿素方向加速转 化;干燥中、后期,在干燥温度超过 110 ℃条件下, 叶绿素受热裂变和氧化分解,含量进一步损失,同 时, 脱镁叶绿素等也会部分氧化分解而使含量下 降。 因此在杀青工序中适度高温,控制水分散失, 杀青快;结束时迅速降温,同时加快水分的散失。 干燥工艺应采用分阶段,80 ℃左右条件下快干与 慢干相结合的方式, 这有利于绿茶外形色泽的形 成。 同时当茶树鲜叶中茶多酚含量高时,也会加速 叶绿素转化降解。 因此,绿茶加工中保持鲜叶中叶 绿素含量高而茶多酚含量水平相对较低时, 有利 于色泽的保存和绿茶色泽品质的形成。 此机理有 待进一步研究。
第 11 卷 第 9 期 2 0 1 1 年 12 月
中国食品学报
Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
Vol. 11 No. 9 Dec. 2 0 1 1
茶叶加工中品质关键组分的变化与调控机制
莫 婷 张婉璐 李 平 * (同济大学生命科学与技术学院 上海 200092)
2 茶叶香气组成关键物的变化与调控
2.1 醇类香气 香气是决定茶叶品质的重要因子之一。 迄今
为止, 从茶叶中分离出 650 多种香气物质, 包括 醇、醛、酮、酯、酸、氮、氧杂化合物等在内的 10 余 类化合物。
随着茶叶香气研究的不断深入, 茶叶内源水 解酶作为与茶叶醇类香气物质的形成有关的物质 而倍受关注。 茶叶中的糖苷酶研究始于 20 世纪 80 年代初期。 1981 Takeo T.发现在去除挥发物的 蒸青茶鲜叶匀浆中加入外源的 β-葡萄糖苷酶,有 大量的芳樟醇和香叶醇生成。 Mizutani M 等[7]研究 茶叶香气的前体物主要是 β-葡萄糖苷和 β-樱草 糖苷, 它们分别在茶叶内源酶 β-葡萄糖苷酶和 β-樱 草 糖 苷 酶 的 作 用 下 水 解 释 放 醇 系 香 气 。 [8-10] Erzheng Su 等[11]通过添加外源固定化的 β-葡萄糖 苷酶,使绿茶、乌龙茶、红茶香气分别增加 20.69%、 10.30%和 6.79%。
3 茶叶滋味组成关键物的变化与调控
3.1 茶多酚 茶多酚主要形成茶叶的苦涩味, 具有较强的
生理活性和较好的抗氧化性能, 占茶叶干质量的 18%~36%。 茶多酚是茶叶中多羟基酚类及其衍生 物的总称,包括儿茶素,黄酮、黄酮醇类,花青素、 花白素类,酚酸类等成分。
茶叶在加工时, 多酚类物质在热的作用下会 发生水解、异构、裂解、氧化等一系列化学变化,因 此对茶滋味会产生重大影响。 多酚类儿茶素在热 的作用下被氧化成邻醌, 能与蛋白质中的巯基结 合,氧化氨基酸、胡萝卜素等物质。 在使茶多酚含 量降低的同时,减少茶汤苦涩味,形成茶汤香。 在 烘炒条件下, 酯型儿茶素发生热分解和异构化热 聚合反应,使绿茶具有浓醇滋味。 杀青过程中,黄 酮苷类物质在酶和热的作用下水解为苷元配质和 糖,增加了茶汤的甜醇味。 在萎凋时,鲜叶中酶的 活性提高, 氧化聚合儿茶素等多酚类化合物生成 茶黄素与茶红素等有色物质, 形成红茶茶汤滋味 的鲜爽度, 并构成其较强的刺激性和收敛性的品
收稿日期: 2011-10-23 基金项目: 国家自然科学基金项目(20976138,20576002) 作者简介: 莫婷,女,1989 年出生,硕士生 通信作者: 李平
1 茶叶颜色组成关键物的变化与调控
1.1 茶色素 茶色素是茶叶中存在水溶性酚性色素, 一般
每吨茶叶仅能提取 0.6~1.6 kg 茶色素,被誉为“药 物中的绿色黄金”。 茶色素主要包括茶黄素、茶红 素、茶褐素,它是发酵茶的主要成分,具有抑菌、抗 病毒、抗氧化、抗癌、预防心脑血管疾病等功效,甚 至对艾滋病毒逆转录酶和多种 DNA 聚 合 酶 也 有 特异抑制作用 。 [1-4]
茶基酸的变化随芽叶老嫩、 茶季迟早和茶树 品种不同而差异很大。 嫩叶中茶基酸含量较高,老 叶中茶基酸含量较少。 春茶早期茶基酸含量最高, 随着茶季推移渐渐减少, 秋茶后期茶基酸含量最 低。 安吉白茶茶基酸含量最高, 是茶叶干质量的 6%~10%。
绿茶在杀青未钝化酶活性之前, 蛋白质发生 水解反应,使氨基酸含量增加;随后经杀青灭酶减 少氨基酸的进一步转化,这是绿茶氨基酸含量高、 口味鲜爽的原因。 在发酵茶的萎凋工序中,氨基酸 在初期也会有较大增幅, 这是因为一些低分子蛋 白质和肽类化合物发生了酶促水解作用。 特别是 亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苏 氨酸、赖氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸等成倍增 加。 在随后的揉捻和发酵过程中,有相当一部分氨 基酸与多酚类物质、糖等结合形成醌类、醛、酸、 醇、色素等物质,导致氨基酸总量减少。 干燥工序 中,高温使氨基酸产生热裂解效应,使其含量继续 下降。 3.3 咖啡碱
叶绿素是茶叶中的脂溶性色素, 是由 4 个吡 咯构成的卟啉环的“头部”和 1 条叶醇链的“尾部” 为结构基础的天然色素, 是由叶绿酸与叶绿醇及 甲醇形成的二醇酯。 它在茶叶光合作用过程中起 着至关重要的作用。 叶绿素约占茶叶干质量的 0.3%~0.8% , 是 茶 叶 干 茶 及 叶 底 绿 色 的 主 要 色 素 。 叶绿素有着抑制癌症、消胀通便、排毒排废等保健 作用。 绿茶在加工过程中叶绿素主要发生脱镁反 应、氧化反应和水解反应,分别生成脱镁叶绿素、 脱叶绿醇基叶绿素和脱镁脱叶绿醇基叶绿素等[6]。
在 绿 茶 加 工 过 程 中 ,屠 幼 英 等[12]发 现 在 摊 放 处理时,β-葡萄糖苷酶活性上升,但香气前体量减
178
中国食品学报
2011 年第 9 期
少。 Muthumani[13]等先后报道冷冻萎凋能缩短发酵 时间,但使 β-葡萄糖苷酶活性降低,对红茶香气 产生负面影响。 做青是加工乌龙茶的关键工序,乌 龙茶特有的香气也是形成于晒青和摇青的过程 中。 叶乃兴等[14]研究表明低温和真空冷冻干燥可 以防止损失香气成分和热敏感物质的氧化, 提高 乌龙茶的香气品质。 2.2 其它
自 1957 年 Roberts E.A.H.首次从红茶中提取 得到茶黄素以来,许多学者对茶色素的组成、化学 结构、性质、合成方法、药理功效等方面进行了广 泛的研究, 阐述了酶促过程中茶色素的形成途径 等。 茶色素的前体物主要是儿茶素,其次是原花色 素、黄酮醇及其甙和酚酸等酚性物质,甚至还有氨 基酸、蛋白质等非酚性物质。 氧化儿茶素合成茶色 素 的 酶 主 要 是 多 酚 氧 化 酶 (Polyphenol oxidase, PPO)和 过 氧 化 物 酶 (Peroxidase,POD)。 Dix,M.A. 等[5]研究发现 PPO 能够催化儿茶素氧化聚合生成 茶黄素和儿茶素二聚体,不会进一步催化茶黄素; POD 不仅能催化儿茶素形成茶黄素和二聚体 ,而 且能催化茶黄素转化成茶红素或更为复杂的高聚
பைடு நூலகம்
质特征。 3.2 茶氨酸
茶氨酸是茶树所特有的非蛋白质氨基酸,是 茶品质的重要组分。 茶氨酸能缓解茶叶的苦涩味, 增加茶汤的鲜爽甘甜滋味, 是茶叶的主要呈味物 质,占茶叶干质量的 1%~2%,占茶叶游离氨基 酸 的 50%以上,在茶水中的泡出率可达 80%[13]。 天然 的茶氨酸均为 L 型, 加工与贮藏会引起其构型转 变[15]。 茶氨酸具有多种生理功效和药理作用,如保 护脑神经细胞,引起脑内神经递质的变化,降血压 作用,对人体的放松、镇静作用等,改善老年人轻 微认知功能障碍 。 [16-17]
第 11 卷 第 9 期
茶叶加工中品质关键组分的变化与调控机制
177
合物; 当茶黄素和茶红素进一步氧化聚合即形成 茶褐素。
有关茶黄素的结构及形成机理研究较多,茶 黄素是一类具有苯骈卓酚酮结构的物质。 目前发 现并鉴定的茶黄素种类共 28 种,大致是通过儿茶 素苯骈环化反应形成。 对于茶红素的化学结构,有 学者提出是黄烷三醇的五聚体, 并含有苯骈卓酚 酮结构;Haslam 推测是类似于焦桔酸自动氧化产 物的结构。 由于茶红素组成复杂,既包括儿茶素酶 促氧化聚合、缩合反应产物,又含有儿茶素氧化产 物与多糖、蛋白质、核酸和原花青素等产生非酶促 反应的产物等,因此与茶黄素相比,其形成的途径 与化学结构尚不清晰。 关于茶褐素,由于其组成更 复杂, 并对茶叶品质具有消极作用 (造成茶汤发 暗、无收敛性),因此其组成、化学结构与生物活性 至今未引起众多研究者的关注。
摘要 茶树起源于中国,茶叶是世界三大饮品之一。 茶叶中富含茶多酚、蛋白质及氨基酸、生物碱、芳香族化合 物、糖类、类脂化合物、维生素、无机物、叶绿素、酶等多种化合物。 它们经过非发酵、微发酵、半发酵、全发酵及后 发酵工艺,萎凋、杀青、揉捻、发酵、干燥等处理后,由于温度、压力、酶及微生物的作用,儿茶素在多酚氧化酶、过 氧化物酶等的氧化 聚 合 下 分 别 形 成 茶 黄 素 、茶 红 素 、茶 褐 素 等 茶 色 素 ;β-D-糖 苷 类 等 香 气 前 驱 体 在 β-葡 萄 糖 苷 酶 、β-樱 草 糖 苷 酶 的 作 用 下 水 解 生 成 相 应 的 醇 类 等 香 气 物 质 ;蛋 白 质 水 解 成 氨 基 酸 ,并 形 成 不 同 的 手 性 对 映 体,所以赋予茶叶特有的颜色、香气、滋味、外形以及其抑菌、抗病毒、抗氧化、防衰老、增强机体免疫、防癌抗癌、 预防心脑血管疾病等功效,进而形成绿茶、白茶、黄茶、青茶、红茶、黑茶六大茶系。 本文从茶叶成品色、香、味等 关键组分入手, 阐述其在加工过程中的变化规律和关键技术调控的相关性及存在问题, 并探讨它们的形成机 理,为提高茶叶品质提供理论依据。
绿茶汤色的主要物质是多酚类及其初级氧化 物邻位醌等。 如黄酮类构成茶汤由绿到黄色的组 成部分,邻位醌形成绿茶汤色的黄色部分。 在发酵 茶中,儿茶素氧化形成的茶黄素水溶液为橙黄色, 是红茶茶汤的主要黄色色素和汤色明亮度的重要 物质,并且形成红茶茶汤的“金圈”。 茶红素为棕黄 色,是茶汤中红色物质的主要成分,刺激性和收敛 性均较强,也是茶汤浓度的重要成分。 普洱茶中儿 茶素的氧化一直在进行,有较多的茶褐素生成。 邻 位醌也能与蛋白质结合生成不溶于水的蛋白 质— — — 儿 茶 素 , 成 为 红 茶 叶 底 的 构 成 部 分 ; 茶 红 素 与蛋白质结合生成不溶于水的棕红色化合物,是 构成叶底色泽的主要物质。 1.2 叶绿素
关键词 发酵; 茶色素; 酶; 茶多酚; 茶氨酸; 咖啡碱 文章编号 1009-7848(2011)09-0176-05
茶鲜叶叶片的内部结构分为表皮和叶肉两大 部分, 其中叶肉细胞中的栅栏组织和海绵组织细 胞都是薄壁细胞, 而形成茶叶品质的有效物质如 茶多酚、氨基酸、咖啡碱、糖和有机酸等,绝大部分 集中在薄壁细胞的液泡中, 由液泡膜与细胞质隔 开。 叶绿体、有色体、白色体和各类酶主要集中在 细胞质中。 茶叶加工造型(如杀青、揉捻、干燥等) 过程中,茶叶细胞遭到不同程度的挤压,细胞膜有 一定程度的破碎,液泡中的物质流入细胞质中,或 细胞质和液泡内的物质渗出细胞, 粘附在茶叶叶 片上,在一定温度和环境条件下,与各类酶发生反 应,或物质间相互作用,还有的经微生物发酵,生 成特殊的色泽、香气、滋味等物质,形成各具特色 的绿茶、白茶、黄茶、青茶、红茶、黑茶六大茶系。 本 文通过对构成茶叶品质关键物质的组成、性质、形 成、变化、功效等多方面分析,探讨它们在茶叶加 工过程中的变化规律。
叶绿素是一种很不稳定的物质,在酶、光线、
温度、空气湿度、含水量、空气中的氧作用下,转变 为黑褐色的脱镁叶绿素和棕色的脱镁叶绿酸,尤 其在紫外光下光敏氧化较快。 叶绿素脱镁率是茶 叶色泽品质的重要指标。 有试验表明,茶叶含水量 和温度是影响绿茶外形色泽形成的最主要的因 子。 在杀青至初烘阶段,随着茶叶含水量的逐步降 低 ,叶 绿 素 浓 度 增 大 ,茶 叶 内 pH 值 发 生 变 化 (酸 度增加), 导致叶绿素向脱镁叶绿素方向加速转 化;干燥中、后期,在干燥温度超过 110 ℃条件下, 叶绿素受热裂变和氧化分解,含量进一步损失,同 时, 脱镁叶绿素等也会部分氧化分解而使含量下 降。 因此在杀青工序中适度高温,控制水分散失, 杀青快;结束时迅速降温,同时加快水分的散失。 干燥工艺应采用分阶段,80 ℃左右条件下快干与 慢干相结合的方式, 这有利于绿茶外形色泽的形 成。 同时当茶树鲜叶中茶多酚含量高时,也会加速 叶绿素转化降解。 因此,绿茶加工中保持鲜叶中叶 绿素含量高而茶多酚含量水平相对较低时, 有利 于色泽的保存和绿茶色泽品质的形成。 此机理有 待进一步研究。
第 11 卷 第 9 期 2 0 1 1 年 12 月
中国食品学报
Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
Vol. 11 No. 9 Dec. 2 0 1 1
茶叶加工中品质关键组分的变化与调控机制
莫 婷 张婉璐 李 平 * (同济大学生命科学与技术学院 上海 200092)
2 茶叶香气组成关键物的变化与调控
2.1 醇类香气 香气是决定茶叶品质的重要因子之一。 迄今
为止, 从茶叶中分离出 650 多种香气物质, 包括 醇、醛、酮、酯、酸、氮、氧杂化合物等在内的 10 余 类化合物。
随着茶叶香气研究的不断深入, 茶叶内源水 解酶作为与茶叶醇类香气物质的形成有关的物质 而倍受关注。 茶叶中的糖苷酶研究始于 20 世纪 80 年代初期。 1981 Takeo T.发现在去除挥发物的 蒸青茶鲜叶匀浆中加入外源的 β-葡萄糖苷酶,有 大量的芳樟醇和香叶醇生成。 Mizutani M 等[7]研究 茶叶香气的前体物主要是 β-葡萄糖苷和 β-樱草 糖苷, 它们分别在茶叶内源酶 β-葡萄糖苷酶和 β-樱 草 糖 苷 酶 的 作 用 下 水 解 释 放 醇 系 香 气 。 [8-10] Erzheng Su 等[11]通过添加外源固定化的 β-葡萄糖 苷酶,使绿茶、乌龙茶、红茶香气分别增加 20.69%、 10.30%和 6.79%。
3 茶叶滋味组成关键物的变化与调控
3.1 茶多酚 茶多酚主要形成茶叶的苦涩味, 具有较强的
生理活性和较好的抗氧化性能, 占茶叶干质量的 18%~36%。 茶多酚是茶叶中多羟基酚类及其衍生 物的总称,包括儿茶素,黄酮、黄酮醇类,花青素、 花白素类,酚酸类等成分。
茶叶在加工时, 多酚类物质在热的作用下会 发生水解、异构、裂解、氧化等一系列化学变化,因 此对茶滋味会产生重大影响。 多酚类儿茶素在热 的作用下被氧化成邻醌, 能与蛋白质中的巯基结 合,氧化氨基酸、胡萝卜素等物质。 在使茶多酚含 量降低的同时,减少茶汤苦涩味,形成茶汤香。 在 烘炒条件下, 酯型儿茶素发生热分解和异构化热 聚合反应,使绿茶具有浓醇滋味。 杀青过程中,黄 酮苷类物质在酶和热的作用下水解为苷元配质和 糖,增加了茶汤的甜醇味。 在萎凋时,鲜叶中酶的 活性提高, 氧化聚合儿茶素等多酚类化合物生成 茶黄素与茶红素等有色物质, 形成红茶茶汤滋味 的鲜爽度, 并构成其较强的刺激性和收敛性的品
收稿日期: 2011-10-23 基金项目: 国家自然科学基金项目(20976138,20576002) 作者简介: 莫婷,女,1989 年出生,硕士生 通信作者: 李平
1 茶叶颜色组成关键物的变化与调控
1.1 茶色素 茶色素是茶叶中存在水溶性酚性色素, 一般
每吨茶叶仅能提取 0.6~1.6 kg 茶色素,被誉为“药 物中的绿色黄金”。 茶色素主要包括茶黄素、茶红 素、茶褐素,它是发酵茶的主要成分,具有抑菌、抗 病毒、抗氧化、抗癌、预防心脑血管疾病等功效,甚 至对艾滋病毒逆转录酶和多种 DNA 聚 合 酶 也 有 特异抑制作用 。 [1-4]
茶基酸的变化随芽叶老嫩、 茶季迟早和茶树 品种不同而差异很大。 嫩叶中茶基酸含量较高,老 叶中茶基酸含量较少。 春茶早期茶基酸含量最高, 随着茶季推移渐渐减少, 秋茶后期茶基酸含量最 低。 安吉白茶茶基酸含量最高, 是茶叶干质量的 6%~10%。
绿茶在杀青未钝化酶活性之前, 蛋白质发生 水解反应,使氨基酸含量增加;随后经杀青灭酶减 少氨基酸的进一步转化,这是绿茶氨基酸含量高、 口味鲜爽的原因。 在发酵茶的萎凋工序中,氨基酸 在初期也会有较大增幅, 这是因为一些低分子蛋 白质和肽类化合物发生了酶促水解作用。 特别是 亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苏 氨酸、赖氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸等成倍增 加。 在随后的揉捻和发酵过程中,有相当一部分氨 基酸与多酚类物质、糖等结合形成醌类、醛、酸、 醇、色素等物质,导致氨基酸总量减少。 干燥工序 中,高温使氨基酸产生热裂解效应,使其含量继续 下降。 3.3 咖啡碱
叶绿素是茶叶中的脂溶性色素, 是由 4 个吡 咯构成的卟啉环的“头部”和 1 条叶醇链的“尾部” 为结构基础的天然色素, 是由叶绿酸与叶绿醇及 甲醇形成的二醇酯。 它在茶叶光合作用过程中起 着至关重要的作用。 叶绿素约占茶叶干质量的 0.3%~0.8% , 是 茶 叶 干 茶 及 叶 底 绿 色 的 主 要 色 素 。 叶绿素有着抑制癌症、消胀通便、排毒排废等保健 作用。 绿茶在加工过程中叶绿素主要发生脱镁反 应、氧化反应和水解反应,分别生成脱镁叶绿素、 脱叶绿醇基叶绿素和脱镁脱叶绿醇基叶绿素等[6]。
在 绿 茶 加 工 过 程 中 ,屠 幼 英 等[12]发 现 在 摊 放 处理时,β-葡萄糖苷酶活性上升,但香气前体量减
178
中国食品学报
2011 年第 9 期
少。 Muthumani[13]等先后报道冷冻萎凋能缩短发酵 时间,但使 β-葡萄糖苷酶活性降低,对红茶香气 产生负面影响。 做青是加工乌龙茶的关键工序,乌 龙茶特有的香气也是形成于晒青和摇青的过程 中。 叶乃兴等[14]研究表明低温和真空冷冻干燥可 以防止损失香气成分和热敏感物质的氧化, 提高 乌龙茶的香气品质。 2.2 其它
自 1957 年 Roberts E.A.H.首次从红茶中提取 得到茶黄素以来,许多学者对茶色素的组成、化学 结构、性质、合成方法、药理功效等方面进行了广 泛的研究, 阐述了酶促过程中茶色素的形成途径 等。 茶色素的前体物主要是儿茶素,其次是原花色 素、黄酮醇及其甙和酚酸等酚性物质,甚至还有氨 基酸、蛋白质等非酚性物质。 氧化儿茶素合成茶色 素 的 酶 主 要 是 多 酚 氧 化 酶 (Polyphenol oxidase, PPO)和 过 氧 化 物 酶 (Peroxidase,POD)。 Dix,M.A. 等[5]研究发现 PPO 能够催化儿茶素氧化聚合生成 茶黄素和儿茶素二聚体,不会进一步催化茶黄素; POD 不仅能催化儿茶素形成茶黄素和二聚体 ,而 且能催化茶黄素转化成茶红素或更为复杂的高聚
பைடு நூலகம்
质特征。 3.2 茶氨酸
茶氨酸是茶树所特有的非蛋白质氨基酸,是 茶品质的重要组分。 茶氨酸能缓解茶叶的苦涩味, 增加茶汤的鲜爽甘甜滋味, 是茶叶的主要呈味物 质,占茶叶干质量的 1%~2%,占茶叶游离氨基 酸 的 50%以上,在茶水中的泡出率可达 80%[13]。 天然 的茶氨酸均为 L 型, 加工与贮藏会引起其构型转 变[15]。 茶氨酸具有多种生理功效和药理作用,如保 护脑神经细胞,引起脑内神经递质的变化,降血压 作用,对人体的放松、镇静作用等,改善老年人轻 微认知功能障碍 。 [16-17]
第 11 卷 第 9 期
茶叶加工中品质关键组分的变化与调控机制
177
合物; 当茶黄素和茶红素进一步氧化聚合即形成 茶褐素。
有关茶黄素的结构及形成机理研究较多,茶 黄素是一类具有苯骈卓酚酮结构的物质。 目前发 现并鉴定的茶黄素种类共 28 种,大致是通过儿茶 素苯骈环化反应形成。 对于茶红素的化学结构,有 学者提出是黄烷三醇的五聚体, 并含有苯骈卓酚 酮结构;Haslam 推测是类似于焦桔酸自动氧化产 物的结构。 由于茶红素组成复杂,既包括儿茶素酶 促氧化聚合、缩合反应产物,又含有儿茶素氧化产 物与多糖、蛋白质、核酸和原花青素等产生非酶促 反应的产物等,因此与茶黄素相比,其形成的途径 与化学结构尚不清晰。 关于茶褐素,由于其组成更 复杂, 并对茶叶品质具有消极作用 (造成茶汤发 暗、无收敛性),因此其组成、化学结构与生物活性 至今未引起众多研究者的关注。
摘要 茶树起源于中国,茶叶是世界三大饮品之一。 茶叶中富含茶多酚、蛋白质及氨基酸、生物碱、芳香族化合 物、糖类、类脂化合物、维生素、无机物、叶绿素、酶等多种化合物。 它们经过非发酵、微发酵、半发酵、全发酵及后 发酵工艺,萎凋、杀青、揉捻、发酵、干燥等处理后,由于温度、压力、酶及微生物的作用,儿茶素在多酚氧化酶、过 氧化物酶等的氧化 聚 合 下 分 别 形 成 茶 黄 素 、茶 红 素 、茶 褐 素 等 茶 色 素 ;β-D-糖 苷 类 等 香 气 前 驱 体 在 β-葡 萄 糖 苷 酶 、β-樱 草 糖 苷 酶 的 作 用 下 水 解 生 成 相 应 的 醇 类 等 香 气 物 质 ;蛋 白 质 水 解 成 氨 基 酸 ,并 形 成 不 同 的 手 性 对 映 体,所以赋予茶叶特有的颜色、香气、滋味、外形以及其抑菌、抗病毒、抗氧化、防衰老、增强机体免疫、防癌抗癌、 预防心脑血管疾病等功效,进而形成绿茶、白茶、黄茶、青茶、红茶、黑茶六大茶系。 本文从茶叶成品色、香、味等 关键组分入手, 阐述其在加工过程中的变化规律和关键技术调控的相关性及存在问题, 并探讨它们的形成机 理,为提高茶叶品质提供理论依据。
绿茶汤色的主要物质是多酚类及其初级氧化 物邻位醌等。 如黄酮类构成茶汤由绿到黄色的组 成部分,邻位醌形成绿茶汤色的黄色部分。 在发酵 茶中,儿茶素氧化形成的茶黄素水溶液为橙黄色, 是红茶茶汤的主要黄色色素和汤色明亮度的重要 物质,并且形成红茶茶汤的“金圈”。 茶红素为棕黄 色,是茶汤中红色物质的主要成分,刺激性和收敛 性均较强,也是茶汤浓度的重要成分。 普洱茶中儿 茶素的氧化一直在进行,有较多的茶褐素生成。 邻 位醌也能与蛋白质结合生成不溶于水的蛋白 质— — — 儿 茶 素 , 成 为 红 茶 叶 底 的 构 成 部 分 ; 茶 红 素 与蛋白质结合生成不溶于水的棕红色化合物,是 构成叶底色泽的主要物质。 1.2 叶绿素