7大物质决定茶叶品质
到目前为止,茶叶中分离、鉴定的已知化合物有1000余种。这1000余种化合物,哪些物质决定着茶叶的色香味?哪些物质主导着茶叶品质?
从1000余种化合物中提炼出的7类物质,这7大类物质也是主导茶叶品质的关键物质。了解了这7大类物质的性质特点,也就明白了茶叶品质形成的原因。
一、茶叶化学的研究
茶叶中化学成分的发现:
- 1827年,英国化学家OudryK发现了茶叶中含有嘌呤类化合物,当时称之为茶素,即咖啡碱。从此,开始了茶叶化学的研究。
- 1847年,德国化学家RochelderF和HlasiwetzH发现茶叶中带有没食子的单宁。
- 1929年,日本铃木梅太郎分离出表儿茶素(EC)。
- 1933年,日本大岛康义分离出表没食子儿茶素(EGC)。
- 1934年,日本辻村发现表儿茶素没食子酸酯(ECG)。
- 1947年,英国BradfieldA发现表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。
- 1957年,英国Robers开始了红茶发酵过程中儿茶素的变化途径及其产物的研究,这应该是茶叶生物化学的幵始。
二、茶叶生物化学的研究
1,茶什生物化学产生的背景
如果单纯从茶叶的鲜叶或成品茶中,简单地检测分析茶叶中的成分,很难了解各物质之间的转化关系,更不能全面了解茶叶的生命体征变化规律。
所以,必须从全面的酶系统调控机制来探索茶叶特征成分的生物合成奥秘,才能进入生物化学遗传变异、信息传递、能量代谢、气体交换、同化异化等整个生命活动的范畴。这便产生了茶叶生物化学的概念。
2,我国是最早开始茶叶生物化学研究的国家
茶叶生物化学形成一门独立的学科是从20世纪60年代在中国开始的。1961年9月,由安徽农学院王泽农教授主编了第一部《茶叶生物化学》。
到了20世纪80年代,茶叶生物化学在我国得到全面发展。
3,什么是茶叶生物化学
茶叶生物化学是茶学专业一门重要的专业基础课,是植物化学、生物化学、食品化学渗透到制茶学、茶树栽培育种学、茶叶审评与检验、茶叶深加工及综合利用等领域后,形成的一门交叉学科,是提供茶叶生产、加工、利用、贸易等有关化学及生物化学的理论依据。
4,硏究的内容与意义
茶树生长过程中,各种化合物生成转化关系及规律
研究各种化合物的代谢变化、积累情况,为茶树高产优质提供理论指导。
研究各种化合物在加工、贮藏中的变化规律,及其对茶叶品质的影响,为加工工艺的制订、饮茶方式及机械设计提供理论基础和参考。
研究茶叶中一些重要生物活性物质的药理、保健作用
三、茶叶的主要化学成分
在茶的鲜叶中,水分和干物质是两大成分。其中水分约占75%,干物质约占25%。从数据上可以看出:理论上,500克干茶要2000克鲜叶。为什么说是理论上呢,因为,成品茶也会有一定的含水量。一般黑茶不超过13%,而像绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶、红茶的含水量一般不超过7%。
茶叶的化学成分是由有机物和无机物组成
构成茶叶中有机化合物和无机化合物的基本元素有30多种,主要为碳、氢、氧、鳞、钾、硫、钙、镁、铁、铜、铝、镒、硼、锌、钥、铅、氯、硅、钠、钻等。
那什么是茶叶的无机化合物呢?茶叶中的无机化合物也叫做灰分。茶叶灰分是指茶叶经过550°C灼烧灰化后,产生的残留物。其中主要是矿物质元素及其氧化物。灰分中,含量多的叫大量元素,主要有氮、磷、钾、钙、钠、镁、硫等;含量少的,叫做微量元素。
茶叶中的化合物包含初级代谢产物和二级代谢产物,初级代谢产物有蛋白质、糖类和脂肪,二级代谢产物是在初级代谢产物基础上形成的化合物,主要包括多酚类、色素、茶氨酸、生物碱、芳香类物质、皂昔等。
在茶叶鲜叶中,发现的主要化合物有:
1,茶树鲜叶内含物:
1,水分:75%~78%
2,干物质:22%~25%
2.1 有机化合物:
- 蛋白质:20%~30%,主要是谷蛋白、球蛋白、精蛋白等;
- 氨基酸:1%~4%,已发现26种,主要是茶氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等;
- 生物碱:3%~5%,主要是咖啡碱、茶碱、可可碱;
- 茶多酚:18%~36%,主要是儿茶素,占总量的70%以上;
- 糖类:20%~25%,单糖、寡糖、多糖和其他糖;
- 有机酸:3%左右,主要是苹果酸、柠檬酸、草酸、脂肪酸、没食子酸等;
- 脂类:8%左右,主要是脂肪、磷脂、甘油酯、硫脂和糖脂;
- 酶:3%~5%,主要是水解酶、磷酸化酶、裂解酶、氧化还原酶、同工酶等;
- 色素:1%左右,主要是叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、黄酮类物质、花青素、茶多酚的氧化产物;
- 芳香物质:0.005%~0.03%,醇类及部分醛类、酸类化合物;
- 维生素:0.6%~1.0%,维生素C、A、E、D、Bl、B2、B3、B5、B11、K、H。
2.2 无机化合物:
- 水溶性部分:2%~4%
- 水不溶性部分:1.5%~3%,主要成分是:钾、磷、钙、镁、铁等。
蛋白质、糖类和脂肪,是茶树的初级代谢产物,也是构成生命体的三大组成物质,可以说任何生命体都离不开蛋白质、糖类和脂肪。而茶树中的二级代谢产物,是在初级代谢产物基础上转化形成的新物质。
四,7大主导茶叶品质的化合物
1/7,茶多酚(茶鞣质、茶单宁)
(1)茶多酚的性质特点
茶多酚是茶叶中发现的主要化合物,是多酚类化合物的总称,也叫茶訊质、茶单宁。茶多酚占茶叶干物质总量的18%~36%,有些云南大叶种会占到40%以上。茶多酚是茶叶可溶性物质中最多的一项,到目前为止,还没有发现世界上哪一种植物的茶多酚含量有这么高。可以说,茶叶里茶多酚的含量排名生物界第一。它对茶叶色、香、味的形成影响很大,对人体生理也有重要的健康意义。
(2)茶多酚的影响力
茶多酚的化学性质一般比较活跃,在不同的加工条件下,易发生多种形式的转化。它的转化,又会引起另一些物质的转化,其转化产物又是多种多样的。因此,各种茶叶的品质主要取决于多酚类化合物的组成、含量和比例。
茶多酚对制茶品质影响很大。在不同的制茶过程中,转化的形式、深度、广度和转化产物也不同,因此可获得不同品质特征的茶类。我国的六大茶类,就是根据茶多酚在加工过程中氧化程度的不同来分类的:
- 绿茶称作不氧化的茶;
- 白茶称作轻微氧化的茶;
- 黄茶称作微氧化的茶;
- 乌龙茶称作部分氧化的茶;
- 红茶称作全氧化的茶;
- 黑茶称作后氧化的茶。
(3)茶多酚的种类
按照茶多酚的化学结构可将其大致分为四大类,分别是:儿茶素类(黄烷醇)、黄酮类(花黄素类)、酚酸和缩酚酸类、花青素类。
儿茶素类,占茶多酚总量的75%,分为游离型、酯型。
黄酮类(花黄素类),占茶多酚总量的10%以上,分为黄酮和黄酮醇。
酚酸和缩酚酸类,占茶多酚总量的10%,为易溶于水的芳香类化合物。
花青素类,含量较少,分为花青素和花白素。
1)儿茶素
儿茶素类:也叫黄烷醇,是形成不同茶类的物质基础,茶叶的色、香、味都与儿茶素含量的多少有关系。
儿茶素分为酯型儿茶素和游离型儿茶素两大类。复杂的酯型儿茶素具有强烈收敛性,苦涩味较重;而简单的游离型儿茶素收敛性较弱,味醇或不苦涩。
酯型儿茶素,也叫复杂型儿茶素。“酉旨”型儿茶素不是“脂”型儿茶素,是带有酯基的酚类化合物,而不是脂肪的脂。“酉旨”型儿茶素是溶于水的,而脂肪型物质不溶于水。
型儿茶素有两种,一种表儿茶素没食子酸酯(ECG),占茶多酚总量的20%;另一种表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),占茶多酚总量的50%左右。
游离型儿茶素,也叫简单型儿茶素,或非酯型儿茶素。游离型儿茶素也有两种,一种是表儿茶素(EC),占茶多酚总量的10%以下;另一种表没食子儿茶素(EGC),占茶多酚总量的20%左右。
2)黄酮类
黄酮类:又叫花黄素类,是儿茶素的氧化体,呈黄色。花黄素类物质容易发生自动氧化,是多酚类化合物自动氧化部分的主要物质。
花黄素易溶于水,与茶汤中黄色有关。
花黄素与绿茶的黄绿茶汤正相关。绿茶汤色的主导物质是花黄素,有很多人看到绿茶的汤色黄绿明亮,认为是茶黄素的原因。其实绿茶的黄色,主要是花黄素的颜色,而不是茶黄素。
茶黄素与红茶的橙黄茶汤成正相关。红茶的汤色要求红艳明亮,但红茶泡的不是很浓时,是红橙明亮,在杯壁有明显的黄金圈。红茶茶汤中表现出来的黄色或橙色,主要是红茶发酵过程中,茶多酚氧化产生的茶黄素,而不是花黄素类物质。
3)酚酸和缩酚酸类
我们在泡茶时,会感觉到两种香气。一种是嗅觉能闻到的,从茶叶中挥发出来的香气;另一种是在品茶时,通过口腔感觉到的香气,这种香叫做“香入水”。
酚酸和缩酚酸类,就是“香入水”的主要化合物之一。它的含量多少,对茶叶品质影响很大,与茶叶品质正相关。
酚酸和第酚酸类:酚酸和缩酚酸是芳香族化合物,是主导茶叶香气的物质,这类化合物易溶于水。
酚酸是一类具有竣基和羟基的酚类化合物。缩酚酸是由酚酸上的及基与另一分子酚酸上的羟基相互作用缩合而成。茶叶中的酚酸类多为白色晶体,易溶于水和含水乙醇。
4)花青素
花青素:花青素又称花色素,是一类性质较稳定的色原烯衍生物,植物中的花青素由于碳3位置带有羟基,常与葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等缩合成昔类物质。
一般茶叶中的花青素占干物质的0.01%左右,而在紫芽茶中可达0.5~1.0%。也就是说,紫娟茶或紫娟茶的花青素含量是普通茶叶的50~100倍。
花白素:又称隐形花青素。为什么叫隐形花青素呢?花白素本身是无色的,但在湿热等条件下会转化为花青素,在不同的酸碱环境下,表现出不同的颜色,这就是花白素又叫隐形花青素的原因。
花青素在不同的pH值中,会表现出不同的颜色。比如紫娟茶或紫芽茶,用偏酸的水泡,茶汤颜色偏红,pH值越小,茶汤越红;用偏碱的水泡茶,茶汤颜色偏紫,pH值越大,茶汤颜色越紫,甚至接近蓝色。所以,有时我们泡紫娟茶时,可以看出泡茶用水的酸碱性。
花青素有明显的辛辣和苦涩的味道,所以含量虽少,但对茶的品质影响仍很大,通常对茶叶品质不利。比如:制作绿茶,花青素含量高,会使绿茶茶汤滋味苦涩,色泽乌暗,叶底呈靛蓝色。特别是紫芽种和夏茶的鲜叶,花青素含量增高,所以制出的绿茶,滋味苦味较重,品质不好。但制作普洱茶时,反而有一种淡淡西洋参的味道,虽略有苦涩,但风味独特。
如果用同一种茶叶制作岀六大茶类,那么茶多酚的含量哪个多?由高到低:
- 绿茶
- 白茶
- 黄茶
- 乌龙茶
- 红茶
- 黑茶
2/7,茶叶中的色素
色素是一类存在于茶树鲜叶和成品茶中的有色物质,是构成茶叶外形、汤色、叶底色泽的成分,其含量及变化对茶叶品质起着至关重要的作用。
在茶叶色素中,有的是鲜叶中已经存在的,称为茶叶中的天然色素;有的则是在加工过程中,一些物质经氧化缩合而成。
(1)茶叶中的天然色素
茶叶中的天然色素分为脂溶性色素和水溶性色素。脂溶性色素不溶于水,主要表现为干茶的颜色和叶底的颜色;水溶性色素易溶于水,是构成茶汤颜色的成分之一。
六大茶类的色泽均与茶叶中色素的含量、组成、转化密切相关。
脂溶性色素
- 性质:不溶于水,可溶于部分有机溶剂中。
- 影响力:脂溶性色素是形成干茶色泽和叶底色泽的主要成分。绿茶、红茶、黄茶、白茶、乌龙茶、黑茶六大茶类的色泽均与茶叶中色素的含量、组成、转化密切相关。
- 种类:主要有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。
绿茶为什么绿?
叶绿素a是深绿色,叶绿素b呈黄绿色。对于绿茶而言,干茶色泽和叶底的色泽,主要取决于叶绿素的总含量与叶绿素a和叶绿素b的组成比例。幼嫩芽叶中叶绿素b含量较高,所以干茶和叶底的色泽多呈嫩黄或嫩绿色。
红茶为什么红?
在红茶加工的发酵过程中,叶绿素被大量破坏,产生黑褐色物质。另外,茶叶中的蛋白质、果胶、糖等物质结合,使红茶干茶呈褐红色或乌黑色,所以红茶叶底呈红色。红茶茶汤中部分茶多酚被氧化成茶黄素、茶红素。茶黄素呈橙黄色,茶红素呈红色,所以红茶的茶汤为橙红或红色。
黄茶为什么黄?
茶叶鲜叶经过杀青、揉捻、闷黄、干燥等工艺。黄茶的颜色主要由橙红色的胡萝卜素和黄色的叶黄素的颜色决定。黄茶的叶底颜色,也主要由胡萝卜素和叶黄素的含量比例决定。
水溶性色素
- 性质:能溶解于水的呈色物质。
- 影响力:决定着茶汤的色泽。
- 种类:主要有花黄素类、花青素类和儿茶素的氧化物。
花黄素也称作黄酮类物质,主要包括黄酮和黄酮醇两类化合物,是茶多酚的重要组成成分。花黄素是茶汤呈现黄色的主体物质,是绿茶茶汤颜色的重要成分。
花青素的形成与积累与茶树生长发育状态及环境条件密切相关,一般光照强、气温高的季节,较易形成花青素,使茶芽叶呈红紫色。含有较高花青素的鲜叶,如果加工成绿茶,汤色发紫,滋味苦涩,叶底便成靛青色。
儿茶素的氧化物主要是茶黄素、茶红素、茶褐素。一般情况下,茶黄素的含量主导着茶汤的黄度、亮度;茶红素主导着茶汤的红色;茶褐素主导茶汤的褐色。
(2)茶叶加工过程中形成的色素
茶叶加工过程中形成的色素,主要是茶多酚的氧化物,易溶于水。
茶黄素(TF)
- 发现:1957年由英国人Roberts最早发现。
- 性质:茶黄素是由多酚类及其衍生物氧化缩合而来,是红茶中的主要成分。
- 特点:易溶于水,水溶液呈鲜明的橙黄色,具有较强的刺激性。茶黄素对茶汤颜色的鲜亮程度和口感的浓烈方面,起到了一定的作用,是红茶的一个重要的质量指标。
- 种类:主要有茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯、茶黄素-3′-没食子酸酯,和茶黄素双没食子酸酯,等四种茶黄素。
- 功能:茶黄素对红茶的色、香、味及品质起着决定性的作用。由于茶黄素具有多种与人体健康有关的潜在功能,如抗氧化、防治心血管疾病、降血脂、抗癌
防癌等,尤其是在清除脂肪肝、酒精肝、肝硬化方面具有很大的功用,所以茶黄素被称为人体的“软黄金”。
茶红素(TR)
- 性质:茶红素是红茶加工过程氧化产物最多的一类物质,是一类复杂的酚类化合物。包括多种相对分子质量差异极大的异源物质,其相对分子质量为700-4000甚至更大。它既包括儿茶素酶促氧化聚合、缩合反应产物,也有儿茶素氧化产物与多糖、蛋白质、核酸和原花色素等产生非酶促反应型物质。
- 特点:含量占红茶干物质的6%?15%。溶于水,水溶液呈酸性,深红色,刺激性较弱,是构成红茶汤色的主体物质,对茶汤滋味与浓度起到极其重要的作用。
- 影响力:茶红素还与碱蛋白结合生成沉淀物存于叶底,从而影响红茶叶底色泽。通常认为,茶红素含量太高有损品质,使滋味淡薄,汤色变暗,而含量太低,红浓不够。TR/TF比值过高,茶汤暗且滋味强度不足,比值过低时,亮度好,刺激性强,但汤色红浓度不够。
茶褐素(TB)
- 性质:茶叶多酚类化合物的氧化物,是一类水溶性、非透析性高聚合的褐色物质,也有学者把不溶于乙酸乙酯和正丁醇的水溶性物质称为茶褐素。其主要组成是多糖、蛋白质、核酸和多酚类物质。茶褐素是由茶黄色和茶红素进一步氧化聚合而成,化学结构及其组成有待进一步探明。
- 特点:深褐色,易溶于水,是造成红茶汤色发暗、无收敛性的重要因素。
- 影响力:含量增加时,红茶的品质下降。
如果用同一种茶计制作岀六大茶类,那么茶色素的含量哪个多?由低到高:
- 绿茶
- 白茶
- 黄茶
- 乌龙茶
- 红茶
- 黒茶
3/7,茶叶中的生物碱
茶叶中的生物碱有咖啡碱、可可碱和茶叶碱,合称为生物碱。其中以咖啡碱含量最多,其他两种含量很少。在鲜叶中,咖啡碱的含量一般为2%~4%,因此茶叶生物碱的测定常以咖啡碱为代表。因为一般植物中的咖啡碱含量不多,所以咖啡碱是茶叶的特征性物质。
茶叶和血啡豆中咖啡碱含量对比:
- 茶叶:2%~4%;
- 咖啡豆:0.5%~1.6%。
(1)什么是咖啡碱
- 咖啡碱性质:咖啡碱是含氮物质,咖啡碱的化学性质比较稳定,是一种无色针状结晶体。
- 咖啡碱特点:热至120°C升华,易溶于80°C以上的热水,咖啡碱无臭,有苦味。
- 咖啡碱影响力:咖啡碱无臭,有苦味,是茶汤滋味的主要物质之一。与茶黄素以氢键缔合成的复合物具有鲜爽味,与红茶品质强正相关,在红茶茶汤中增加咖啡碱后,可提高茶汤的鲜爽度。
(2)哪一类茶,咖啡碱含量高
咖啡碱在新梢中分布与蛋白质一样,芽叶含量最多。随着茶叶发育,含量逐渐下降。等级高的茶,因为芽叶较嫩,咖啡碱含量较高;等级低的茶,原料较为粗老,所以咖啡碱含量相对较低。从咖啡碱的含量看,嫩叶比老叶多,夏茶比春茶和秋茶多,遮光茶园比露天茶园多,施肥的茶园比不施肥的茶园多,大叶种比小叶种多。
(3)哪种工艺会影响咖啡碱的变化
一种是制茶过程的干燥环节。由于咖啡碱化学性质较稳定,但热至120°C会升华,所以在制茶过程中,咖啡碱不会发生氧化作用,其含量变化不大。只有在干燥过程中,咖啡碱因升华而损失一部分。另一种是红茶发酵和黑茶渥堆过程中,在湿热环境下,有新的咖啡碱合成。
(4)“冷后浑”的形成
咖啡碱的特点是能溶于水,尤其易溶于80°C以上的热水。咖啡碱能与多酚类化合物,特别是与多酚类的氧化产物茶红素、茶黄素形成络合物,这种络合物不易溶于冷水而易溶于热水。当茶汤冷却之后,便出现乳酯状物质,悬浮于茶汤中,使茶汤混浊成乳状,称为”冷后浑”。这种”冷后浑”现象在高级茶汤中尤为明显,说明茶叶中有效化学成分含量高,是茶叶品质良好的象征。
(5)咖啡碱的功能
咖啡碱含量虽不多,但它是一种兴奋剂,能刺激中枢神经系统,特别是刺激支配高级神经活动的大脑,从而使人感觉灵敏,增进肌肉的伸缩能力,具有迅速缓解疲劳,加强心脏活动及改善血液循环等功能。
茶碱和可可碱的性质功能:茶碱是可可碱的同分异构体,在茶叶中含量极少,茶碱和可可碱具有刺激胃机能、利尿、扩张血管等作用。
茶叶中咖啡碱的好处:
- 茶叶中的咖啡碱对中枢神经系统的兴奋作用;
- 助消化、利尿的作用;
- 强心解痉,松弛平滑肌的作用;
- 影响呼吸,增加呼吸率;
- 对心脑血管的影响,调节血管的收缩与扩张;
- 促进代谢的影响。
如果用同一种茶叶制作出六大茶类,那么咖啡碱的含量哪个多?由低到高:
- 闽北乌龙茶
- 绿茶
- 白茶
- 黄茶和闽南乌龙茶
- 红茶
- 黑茶
4/7,茶叶中的氨基酸
(1)氨基酸是怎么来的
在茶树生长过程中,蛋白质是茶树的三大营养物质之一,而蛋白质主要是由氨基酸构成。茶树从根部吸收氮元素,然后转运到茶树的芽、叶等各部位,从而使茶树慢慢长高、长大。在茶树中,氨基酸是氮循环的一类非常重要的代谢产物。
茶叶中的氨基酸不仅代表着茶树营养的供给与转化,也与茶叶的品质有着直接的关系,与茶叶品质正相关。
(2)对于氨基酸,我们并不陌生
炒菜的时候,为了增加菜的鲜爽滋味,常常加一点味精。这个味精,就是谷氨酸(氨基酸的一种)和钠离子结合物,叫谷氨酸钠。很多蔬菜、水果具有鲜爽的味道,都是氨基酸作用于味蕾的结果。
氨基酸的特点:茶叶氨基酸的味道大多都具有鲜、爽的特点。
氨基酸的影响力:如果茶叶当中氨基酸含量较高,那么口感就会表现出鲜、爽。如果具有刺激味的茶多酚的含量,与氨基酸含量配比恰当,那么这个茶的口感,就表现出醇爽的特点。
事实上,氨基酸是组成茶叶滋味最重要的四大类物质(茶多酚、氨基酸、咖啡碱、糖类)之一,茶汤口感好不好,很大程度上就取决于这四类物质的含量与比例关系。
部分氨基酸还表现出一定的良好香气,如腥甜、海苔味、鲜甜、紫菜气味等等。这些香气在日式蒸青茶或者一些名优绿茶当中常被发现,这是由于这些茶当中,氨基酸的含量普遍都较高。此外,有些氨基酸还能与其他物质相结合,在制茶过程中有助于良好香气的形成。
氨基酸的种类:茶叶鲜叶中已发现的氨基酸有26种,包含20种蛋白质氨基酸和6种非蛋白质氨基酸。其中,最主要的有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸和精氨酸。尤其是茶氨酸,是茶叶区别于其他植物的辨识性物质。可以说,是茶叶所特有。
氨基酸的含量和种类:茶叶鲜叶中含有1%~5%的氨基酸,茶氨酸的含量占茶叶干物质的1%~2%,某些名优茶的含量可超过2%,约占所有氨基酸含量的50%。于是我们讨论茶叶的氨基酸,最主要研究的就是茶氨酸。
氨基酸的功力:茶氨酸易溶于水,具有焦糖的香味和类似味精的鲜爽味,味觉阈值为0.06%。在茶汤中,茶氨酸的浸出率可达80%,对绿茶滋味有重要作用,与绿茶的品质强正相关,为强正相关。另外,茶氨酸除了本身具有鲜、爽的特点外,
茶氨酸的分布规律:茶叶氨基酸在不同的茶树品种、种植环境、栽培措施和加工工艺下,会表现出更多的分布规律,这是由茶叶氨基酸的合成原理以及生化物理特性所决定的。了解这些分布规律,对茶产业进一步发展有重要意义。
- 其一,对不同的茶树品种,小叶种含氨基酸比大叶种多,而小叶种的细嫩部位含量又比粗老部位多。
- 其二,对不同的种植环境,北方的茶生长维度高,气温相对低,光照相对弱,氨基酸含量多;而南方的茶生长维度低,气温相对高,光照相对强,氨基酸含量相对也低。另外,在同一纬度,高海拔的高山茶比低山茶氨基酸含量高。
- 其三,采用遮荫的方法,茶树氨基酸含量相对较高。如日本煎茶,茶园普遍有遮荫措施。有些茶园是靠种植遮荫树,遮挡部分太阳光;有的是采用遮网罩,防止太阳光直射。这些措施和办法,都能有效提高茶叶中氨基酸的含量。
- 其四,在六大茶类当中,不发酵的名优绿茶和后发酵控制良好的黑茶所含的氨基酸较多。前者工艺可最大限度保留鲜叶原有氨基酸,后者工艺可在后发酵过程中合成大量氨基酸(主要通过微生物作用)。
5/7,茶叶中的糖类
糖类又称碳水化合物,是植物光合作用的初级产物。植物中的绝大多数成分都是通过它们合成的,所以糖类不仅为植物贮藏养料和骨架,还是其他有机物形成的前提。
(1)糖类的种类
糖类在茶叶鲜叶中,占干物质的20%~25%。
糖类化合物是怎么来分类的呢?
- 一般是依照它们水解的情况来分类,凡是不能被水解成更小分子的糖称为单糖;
- 两个单糖分子缩合在一起,叫双糖;
- 三个单糖分子缩合在一起,叫做三糖;
- 四个单糖分子缩合在一起,叫做四糖;
- 一般双糖、三糖、四糖等数量较少的单糖分子缩合在一起,都统称为寡糖。
- “寡”,就是数量比较少的意思;多个单糖分子缩合在一起,叫做多糖;
- 如果多糖的分子团由于蛋白质、矿物质元素等结合在一起,叫做茶多糖。
糖类化合物的分类:
1)単糖
1.1)五碳糖
- 鼠李糖
- 木糖
- 阿拉伯糖
- 核糖
- 脱氧核糖
1.2)六碳糖
- 葡萄糖
- 果糖
- 半乳糖
2)寡糖
2.1)双糖
- 蔗糖
- 麦芽糖
- 乳糖
2.2)三糖 – 棉子糖
2.3)四糖 – 水苏糖
3)多糖
- 淀粉
- 果胶
- 纤维素
- 半纤维素
4)其他糖类
- 茶多糖
- 糖苷
糖类在茶叶中分为单糖、寡糖、多糖及少数其他糖类。
单糖按照糖分子含碳原子数多少分为五碳糖和六碳糖,也叫戊糖和己糖。五碳糖有:鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、核糖和脱氧核糖;六碳糖有:葡萄糖、果糖、半乳糖。
寡糖主要有:双糖、三糖、四糖等。双糖主要有:蔗糖、麦芽糖和孚L糖;三糖主要是棉子糖;四糖主要是水苏糖。
多糖主要有:淀粉、果胶、纤维素、半纤维素。
其他糖类主要有:茶多糖、糖苷等。
(2)糖类的特点及功能作用
<1> 单糖和双糖
单糖和双糖都能溶于水,都具有甜味,是构成茶汤浓度和滋味的重要物质。我们品茶时的回甘,都是单糖和双糖发挥的作用。还有常提到茶汤的鲜爽甘醇,都是氨基酸、茶多酚、糖类综合作用的结果。
另外,单糖还参与茶叶香气的形成。比如茶叶中的板栗香、甜香怎么来的呢Q就是在加工过程中,火功掌握适当,糖分本身发生变化,并与氨基酸等物质相互作用产生芳香物质。
在没有氨基化合物存在时,在加工过程中,糖类物质在高温作用下,发生脱水、缩合、聚合反应,最后形成黑褐色物质的过程叫焦糖化反应,茶叶中令人愉快的糖色和焦糖香就是这么产生的。
<2>多糖
多糖是由多个分子的单糖缩合成的高分子化合物。没有甜味,是非结晶的固体物质。大多不溶于水,都是以支持物质和贮藏物质而存在于茶叶中。
淀粉难溶于水,是茶树体内的一种物质贮藏形式。在茶叶加工过程中,部分淀粉能在水解酶的作用下,水解成可溶性糖。如麦芽糖、葡萄糖,这些糖增进了茶叶滋味,对茶叶品质非常有利。
纤维素与半纤维素是构成细胞壁的主要成分,其含量随着叶子老化而增加。因此,含量高低是鲜叶老嫩的主要标志之-O在茯砖、康砖及普洱茶的加工中,由于微生物的大量繁殖,分泌大量水解酶,如纤维素水解酶,可分解纤维素成可溶性糖。在普洱茶渥堆工序中,微生物大量繁殖,随着菌落数的上升,粗纤维含量显著下降,可溶性糖明显上升。
<3>果胶
果胶是糖类物质的衍生物,可分为水溶性果胶、原果胶素、果胶盐三部分。果胶物质是具有黏稠性的胶体物质,在细胞中与纤维素等结合在一块,构成茶树的支持物质。更为重要的是,能将相邻细胞黏合在一起,同时对形成茶条紧结的外形有—定作用。在茶叶加工过程中,果胶物质一方面水解成水溶性果胶素及半乳糖、阿拉伯糖等物质,来参与构成茶汤的滋味品质;另一方面,果胶物质还与茶汤的黏稠度、条索的紧接度和外观的油润度有关。
(3)茶多糖
茶叶中具有生物活性的复合多糖,一般称为茶多糖(TPS),是一种与蛋白质结合在一起的酸性糖蛋白。由于单糖分子中存在多个羟基,容易被氨基、甲基、乙佐基等取代,因此以单糖为基本单位的茶叶复合多糖组成复杂,并且含有大量的矿物质元素,称为茶叶多糖复合物,简称为茶叶多糖或茶多糖。
构成茶多糖的蛋白部分主要由约20种常见的氨基酸组成;糖的部分主要有阿拉伯糖、木糖、岩藻糖、葡萄糖、半乳糖等;矿质元素主要有钙、镁、铁、镒等及少量的微量元素。
茶多糖的颜色随干燥时温度的不同而呈现不同的颜色,随干燥温度升高而呈现灰白色、浅黄色和灰褐色。茶多糖的水溶液也会随碱性增加而颜色加深,并有丝状沉淀物。
茶多糖主要是水溶性多糖,易溶于热水。但它的热稳定性差。温度过高,会丧失活性。所以用冷泡法泡茶,茶多糖的活性更强。
如果用同一种茶叶制作出六大茶类,那么茶多糖和可溶性糖的含量哪个多?茶多糖的含量由高到低,可溶性糖的含量由低到高:
- 绿茶
- 白茶
- 黄茶
- 乌龙茶
- 红茶
- 黑茶
茶多糖的含量由高到低:
- 粗老茶
- 高嫩度茶
6/7,茶叶中的芳香物质
茶叶中的芳香物质,也称“挥发性香气组分(VFC)”,是茶叶中易挥发性物质的总称。茶叶香气是决定茶叶品质的重要因子之一。所谓不同的茶香,实际是不同芳香物质以不同浓度的组合,表现出各种香气风味。即便同一种芳香物质,不同的浓度,嗅觉表现出来的香型也不一样。
茶叶芳香物质在茶叶中含量很少,一般占干物质的。.02%o虽然含量很少,但却是构成茶叶品质的重要因素之一。
茶叶中的芳香物质尽管含量少,但种类多。到目前为止,已分离鉴定的茶叶芳香物质约有700种。其中,表现突出的成分并不多,只有几十种。
茶叶中的香气物质有的是红茶、绿茶、鲜叶共有的;有的是各自具有的;有的是在鲜叶生长过程中合成的;有的则是在茶叶加工过程中形成的。
一般而言,茶鲜叶中含有的香气物质种类较少,大约80种;绿茶中有260余种;红茶则有400多种;乌龙茶最多,达到500多种。近年来,气相色谱和气质联机的应用,把茶叶香气的研究推向了高潮。
根据气相色谱分析,茶叶芳香物质的组成包括十一大类:醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、内酯类、酚类及其衍生物、杂环类、过氧化合物类、硫化合物类、含氮化合物。其中主导茶叶香型的香气物质有以下几种。
(1)青叶醇 (顺-3-己烯醇):在茶叶所有香气物质中,含量最高,占鲜叶芳香物质的60%左右,沸点在157°C。
当青叶醇浓度高时,具有强烈的青草气;低浓度时,有清香的感觉。在杀青过程中,一部分挥发。另外,绿茶摊放和红茶萎凋过程中,一部分发生异构,形成反式青叶醇,而反式青叶醇具有清香味。所以萎凋的过程,茶叶逐渐由青臭气变成清香味。
(2)苯甲醇:具有微弱的苹果香气,沸点205°Co在鲜叶及各类茶中,均有存在。多施肥及遮荫有利于苯甲醇的形成。萎凋时增加不明显,而揉捻和发酵会促进其大量形成。
(3)苯乙醇:具有玫瑰香气,沸点220°C。存在于鲜叶和成品茶中,含量随嫩度的增加而增加。
(4)苯丙醇:具有类似水仙花的香气,沸点217~228°C。
(5)芳樟醇:又叫沉香醇,沸点199~230°C,具有百合花或兰花香气,茶叶中含量较高的香气物质之一。
祁门红茶的祁门香
祁门红茶是世界三大高香红茶之一,具有独特花香味,人们习惯称它为“祁门香”。“祁门香”主要的香气是玫瑰香。
制作祁门红茶的茶树品种是中小叶种的祁门种。祁门种中香叶醇的含量很高,是普通茶树种的几十倍。且芽叶越嫩含量越高。香叶醇的沸点199~230°C,具有玫瑰香气。所谓的“祁门香”,实际上主要是香叶醇的玫瑰香。
(6)香叶醇:沸点199~230°C,具有玫瑰香气,茶叶中含量较高的香气物质之一,其含量随嫩度的增加而增加。另外,香叶醇跟茶树品种也有关系,中小叶种含量高于大叶种。祁门种含量高于普通种几十倍,因而是祁红玫瑰香的特征物质之一。
(7)香草醇:沸点224?225°C,香气与香叶醇类似,具有玫瑰香气。
(8)橙花醇:沸点225?226°C,香气与香叶醇类似,具有柔和的玫瑰香气。
(9)橙花叔醇:沸点276°C,具有木香、花木香和水果百合香韵。是茶叶中重要的香气成分,尤其是乌龙茶及花香型高级名优绿茶的主要成分,含量多少与茶叶的香气品质直接相关。在乌龙茶的晒青、做青及包揉中明显増加。
乌龙茶的花香
乌龙茶中的香气物质有500多种,是六大茶类中种类最多的。这主要与乌龙茶的加工工艺有关,乌龙茶独有的做青工艺,可以说是香气的加工厂。大量的香气物质是在这一过程中形成的。
在做青过程中,大量的芳香物质水解、异构、转化、合成。比较突出的有芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇等。这些都具有香韵,花香味。
铁观音的兰香的形成,主要也是在做青的过程。
(10)木醇:沸点65°C,具有木香味。
(11) 1-戊烯-1-醇:具有陈香味。
(12)己烯醛:占茶叶芳香油的5%,沸点150~152°C,具有花香。红茶和乌龙茶中较多,绿茶中很少检测出来。
(13)苯甲醛:沸点179°C,具有苦杏仁的香气。鲜叶和成品茶均有存在,在茶叶萎凋中有所增加。
(14)苯乙醛:沸点193°C,具有陈香味。
(15) n-壬醛:沸点191~192°C,具有陈香味。
(16) n-癸醛:沸点207?209°C,具有陈香味。
(17)芳樟醇氧化物:具有陈香味。
陈香来目何处?
- 1-戊烯一1-醇
- 苯乙醛
- n-壬醛
- n—癸醛
- 芳樟醇氧化物
(18) 肉桂醛:沸点252°C,具有肉桂香气。
(19)橙花醛:沸点228-229X2,具有浓厚的柠檬香,主要存在于红茶中。橙花醛的顺势异构体是香叶醛。
(20)香草醛:沸点204?208°C,具有花香味。
(21) α-紫罗酮和β-紫罗酮:沸点237~239°C,具有紫罗兰香气。
(22)茉莉酮:沸点257~258°C,有令人愉快的茉莉香,茉莉花茶中含量较多。
(23)辛二烯酮:沸点310℃,具有陈香气。
(24)醋酸香叶醇:沸点242~245°C,具有玫瑰香气。
(25)醋酸香草醇:沸点170°C,具有柠檬香气。
茶中的玫瑰香
品一杯茶,也可以成为一场香气的盛宴。其中的玫瑰香来自苯乙醇、香叶醇、香草醇、橙花醇、醋酸香叶醇、醋酸橙花醇。
(26) 醋酸芳樟醇:沸点220°C,具有柠檬香气。
(27) 醋酸橙花醇:沸点134°C,具有玫瑰香气。
(28)苯乙酸苯甲酯:沸点218°C,有强烈的、甜润的、细腻的蜂蜜样香味。
(29) 蒎烯:沸点156°C,具有松木香味。
(30)醋酸苯乙酯:沸点232°C,具有果味香。
好的香气是如何形成的。茶叶中芳香物质主要有中低沸点和高沸点两大类,中低沸点的芳香物质,如青叶醇等具有强烈的青草气,广泛存在于鲜叶中,因此杀青不足的绿茶往往具有青草气;而高沸点的芳香物质,如苯甲醇、苯乙醇、茉莉酮和芳樟醇等,都具有良好的花香,它们主要是鲜叶经加工后形成的。200°C以上的高沸点的芳香物质具有良好的香气,如苯乙醇具有苹果香,苯甲醇具有玫瑰花香,茉莉酮类则有茉莉花香和芳樟醇具有特殊的花香。因此,加工技术是形成茶叶良好香气的关键。
这些芳香物质中含有羟基(-OH)、酮基(-CO)、醛基(-COH)、酯基(-COOC)等芳香基团。每一基团物对化合物的香气有一定影响,如大多数醇类具有花香或果香,大多数酯类具有熟果香,含量虽然少,但对茶叶的香气都起着重要作用。
绿茶为什么会有清香
茶叶鲜叶中有一种香气物质含量很高,占鲜叶芳香物质的60%左右,具有强烈的青草气。就是我们经常在路边闻到的割草的气味。
它的名字叫做青叶醇(顺-3-已烯醇),高浓度时具有强烈的青草气,低浓度时有清香的感觉。沸点在157℃。在杀青过程中,一部分挥发。另外,绿茶摊放和红茶萎凋过程中,一部分发生异构,形成反式青叶醇,而反式青叶醇具有清香味。
不同品种、不同加工工艺,不同生长环境所含芳香物质的种类、数量都有很大不同。即便同种茶类,产于不同的地区,香气也有很大的差异。如云南红茶具有特殊的甜香;祁门红茶有特殊的玫瑰花香(祁门香);阿萨姆红茶则具“阿萨姆香”;同是绿茶,屯绿具栗香,龙井清香,高山绿茶具有嫩香等。
香气形成的秘密
1,不同的茶树品种:
2,不同加工工艺
- 绿茶,清香
- 红茶,甜香
- 黑茶,陈香
3,不同生长环境
- 屯绿,栗香
- 龙井,清香
- 高山绿茶,嫩香
7/7,茶叶中的皂苷
茶叶皂素是由日本学者青山次郎在1931年首次从茶籽中分离出来的。
什么是茶皂苷?茶皂苷,又名皂素、皂角甙或皂草甙,是一类结构比较复杂的糖苷类化合物。
茶皂苷的特点:
- 其一是味苦而辛辣;
- 其二难溶于冷水,而易溶于热水;
- 其三是它的水溶液振摇后,能产生大量持久性、类似肥皂样的泡沫,这也就是茶皂苷名字的由来。
茶皂素的水溶液振荡后能产生持久的泡沫。其起泡能力几乎不受水质硬度的影响,茶皂素起泡力在PH4~10范围内正常发泡,且稳定性好。
我们在泡茶时出现的白色泡沫,其实就是茶皂苜。唐代的陆羽,形容它明亮如积雪,灿烂如舂花。北宋时点汤、日本的抹茶所追求的乳白色泡沫都是茶皂苷。
北宋时期,非常流行斗茶,斗茶也叫茗战。既然是斗茶,肯定有比赛规则。当时的评判标准就是看茶汤的白色泡沫,那时肯定不叫茶皂苷。观察白色泡沫的三点特征为评判标准:第一是看白色泡沫的多少,以白色泡沫多者为胜;第二是看泡沫的白度,白度好者为胜;第三是看咬盏的时间,白色泡沫咬住盏,且经久不破,时间久者为胜。
点茶所出现的白色泡沫,宋代人认为,一是茶好,二是点汤技术要好。比如宋徽宗赵佶就专门写了一本《大观茶论》,里面对点茶法有具体的描述,并且提出点茶的七汤法。
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