关于红茶制造过程中主要化学成分的变化及这些变化对红茶品质影响的简单论述
2013-01-16 10:35阅读：
关于红茶制造过程中主要化学成分的变化
及这些变化对红茶品质影响的简单论述
上海交通大学农业与生物学院食品加工与安全专业
周杰 学号：1121502042
引言：我国是红茶生产的发源地，早在16世纪末就发明了红茶。红茶现有工夫红茶、小种红茶、红碎茶等茶类。
不同种类的红茶，虽然由于对外型和内质的要求不同，工艺技术的掌握各有其侧重点，但都要经过萎凋、揉捻（切）、发酵和干燥四个基本工序，且同一个工序中原料的生物化学变化及其意义也是大体一致的。
1 红茶制造中主要酶类活性变化及作用
1.1 红茶制造中的主要酶类
1.1.1
多酚氧化酶（邻苯二酚：O2氧化还原酶，EC.1.10.3.1；PPO）
多酚氧化酶在红茶制造过程中将黄烷醇类氧化为醌，形成的醌再经氧化缩合成更复杂的发酵产物如茶黄素、茶红素和茶褐素。
1.1.2
过氧化物酶（供体：H2O2氧化还原酶，EC.1.11.1.7；POD）
这是在过氧化氢存在下催化基质氧化的一种酶，它不能利用空气中的氧气。其也参与红茶色素形成的发酵途径。
1.1.3 醇脱氢酶（醇：NAD氧化还原酶，EC.1.1.1.1；ADH）
该酶存在于茶叶和茶籽中，也叫做烟酰胺醇脱氢酶，可催化脂肪族或芳香族醇及醛类的氧化还原反应，对脂肪族、萜类的催化活力较高，邻菲啰呤、单碘醋酸可抑制其活性。
1.1.4 脂肪氧合酶（亚油酸：O2
氧化还原酶，EC.1.13.11.12；LOX）
该酶也叫做脂肪氧化酶、脂肪加氧酶、亚油酸氧化还原酶。茶叶中不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸的降解，就是在LOX和过氧化物裂解酶的作用下共同完成的，形成C6-醛等具有清气的挥发性化合物。
1.1.5 叶绿素酶（叶绿素：叶绿素酸酯水解酶，EC.3.1.1.4）
该酶催化叶绿素，水解形成脱植基叶绿素。它与制茶中的色泽形成有关。萎凋后发酵形成的酸性环境，使叶绿素脱镁，有利于形成红茶所要求的色泽。
1.1.6 糖苷酶
（1）β-葡萄糖苷酶（EC.3.2.1.21；β-葡萄糖苷水解酶）
该酶可水解结合于末端、非还原性的β-D-葡萄糖苷键，同时释放β-D-葡萄糖及相应的配基，主要水解产物有顺-3-己烯醇和苯甲醇。
（2）樱草糖苷酶
该酶将樱草糖苷水解为樱草糖和相应的配基。
1.2 红茶制造过程中酶的变化
红茶的制造工艺分萎凋、揉捻（切）、发酵和干燥四个过程，在红茶制造过程中，只有充分利用茶叶中酶的生化作用，才能形成红茶“红汤红叶”的品质特征。同时，一些酶类对红茶香气的形成也非常重要。
1.2.1 萎凋
萎凋的作用是使叶细胞失水，提高细胞液浓度，从而促进各种酶系的代谢方向趋向于水解作用，提高部分水解酶的活性。
1.2.2 揉捻（切）
作用是使茶叶组织和细胞破碎，膜通透性增加，并使酶促反应的底物定位，令各种化学反应得以实现。
1.2.3 发酵
作用是加速茶多酚类物质的酶促氧化（偶联氧化），这是对于形成红茶品质特征最为重要的一道工序。
1.2.4 干燥
作用是使叶细胞失水，破坏酶的活性，终止酶促反应，以便保持发酵时形成的品质。
2 多酚类物质与红茶品质形成的关系
20世纪50年代，Roberts
E.A.H等实验证实，在红茶初制过程中，以儿茶素为主体的多酚类物质经多酚氧化酶、过氧化物酶的催化，生成茶红素类和茶黄素类，并部分与蛋白质结合成不溶性化合物。以下介绍红茶中主要多酚类物质与红茶品质形成的关系。
2.1 茶黄素
是由成对儿茶素经氧化聚合而成的具有苯并卓酚酮结构的化合物，是红茶中的重要成分，对红茶的色、香、味及品质起着决定性的作用。茶黄素呈橙黄色，具有辛辣味、收敛性，是红茶汤色“亮”的主要成分，也是汤味强度和鲜爽度的重要成分，是形成茶汤“金圈”的最重要物质。
2.2 茶红素
是一类相对分子质量差异极大的复杂的红褐色酚性化合物，是红茶中含量最多的多酚类氧化产物，约占红茶干物质总量的5%~27%。
茶红素色泽棕红，是红茶汤色“红”的主要成分，也是汤味浓度和强度的重要物质，刺激性不如茶黄素，收敛性较强，滋味甜醇。茶红素也与红茶茶汤“冷后浑”现象有关。
2.3 茶褐素
是一类非透析性高聚物，结构十分复杂，其主要成分是茶多酚类、多糖、蛋白质和核酸等，其色泽暗褐，滋味平淡，稍甜，量多会使茶汤味淡发暗，是红茶汤“暗”的主因，与红茶品质形成负相关。
3 芳香物质在红茶制造过程中的转化
茶鲜叶中芳香物质为0.03%~0.05%，种类约80多种，制成红茶后，芳香油约为0.01~0.03%。在红茶制造中，鲜叶中的芳香物质在含量和种类上发生了极为深刻的变化。红茶的香气，主要产生于红茶的制造过程，特别是发酵过程。其香气的形成主要有以下的化学过程所产生：
(1)脂肪酸的氧化（C6挥发性醛、醇的氧化）。
(2)醇的氧化、生成醛、酸（醇脱氢酶、偶联氧化）。
(3)醇、酸戊醇的形成（酶的作用、热力作用）。
(4)内酯的形成（热力作用）。
(5)类胡萝卜素的氧化降解，形成紫罗酮、茶螺稀酮、二氢海葵内酯等香气物质（偶联氧化、热力作用）。
(6)氨基酸的降解（脱氢脱羧）。
(7)糖苷的水解（β-糖苷酶参与）。
(8)芳香物质的异构化（酶促作用、热力作用），如青叶醇（顺式）→（反式）。
(9)热效应形成茶叶香气（焦糖化作用、羰氨反应、strecker
降解作用）。
4 红茶制造中糖类物质的变化
茶鲜叶中的糖类物质包括多糖和可溶性糖类，前者主要是维生素、半维生素、淀粉和果胶物质等；后者则主要是一些单糖、双糖和少量寡糖类。
4.1多糖类在红茶制造中的变化
4.1.1
纤维素、半纤维素几乎无变化，冲泡时经常不能被利用，营养价值不大。
4.1.2
淀粉难溶于水，冲泡时同通常不能被利用，营养价值不大。但在红茶萎凋、发酵工序中，在淀粉酶作用下可被水解成可溶性糖。干燥过程的水热作用，淀粉还会热裂解。产生的可溶性糖类物质，对提高红茶的香气，汤色和滋味有一定意义。
4.1.3
果胶物质是一类具有糖类性质的高分子化合物，在红茶制造中，果胶物质发生了显著的变化。萎凋中鲜叶的原果胶含量较少，而水溶性果胶含量增加；在揉捻、发酵过程中，水溶性果胶急剧减少而原果胶却略有增加；进入干燥程序，原果胶略降，水溶性果胶则急剧下降。
4.2可溶性糖在红茶制造中的变化
茶鲜叶中的可溶性糖包括一切单糖、双糖及少量的其他糖类。在鲜叶加工中，叶组织内部既同时存在多糖类水解可溶性糖，也存在着单糖和双糖的无补偿呼吸分解及其转化，则总表现为增加，反之则减少。
可溶性糖不仅是滋味物质，给茶汤带来甜醇的味道，而且在红茶的制造过程中，可发生焦糖化作用和羰氨反应，生成醛类和吡咯类、吡嗪类含氮化合物等，对红茶乌润色泽和香气的形成有重要作用。
5 蛋白质、氨基酸在红茶制造中的变化
茶鲜叶氨基化合物主要有蛋白质和游离氨基酸，在红茶制造中蛋白质含量减少，蛋白质可通过水解和络合反应生成醌类、多酚及其氧化物。
氨基酸在红茶制造中的变化则比较复杂，在萎凋阶段明显增加，以后各工序又逐渐减少。氨基酸在萎凋、揉捻和发酵阶段经脱羧、脱氢、羰氨反应、streker反应等途径，可生成多种香气物质，如醇醛类香气物质、萜烯类香气物质、紫罗酮、吡嗪类、吡咯类香气物质等。此外，氨基酸还参与茶红色素的形成。
6 叶绿素在红尘制造中的变化
在鲜叶中，叶绿素与蛋白质、类脂物质相结合形成叶绿体。在制茶过程中，叶绿素从蛋白质中释放出来，通过酶（叶绿素酶）的作用和非酶作用（叶片中的酸性条件与烘干时的热的共同作用），发生水解和脱镁，被降解为黑色的脱镁叶绿素，并接着转化为棕色的脱镁叶绿酸甲酯。
叶绿素及其降解物是构成干茶及叶底色泽的主要物质，但对红茶的汤色特征无多大贡献，但在加工中叶绿素未能被足够破坏，则会对干茶色泽、叶底和汤色等有不良影响。
7 结论
现将红茶中主要有效成分及其对红茶品质风味形成的影响大致归纳如下：
7.1 多酚类物质
7.1.1
茶黄素：与红茶汤色密切相关，含量越高，汤色越亮，品质越好，是形成“金圈”的主要物质。
7.1.2
茶红素：是形成汤色“红”的主要成分，也是形成汤味浓度和强度的重要物质，与红茶品质正相关。
7.1.3 茶褐素：是红茶汤“暗”的主因，与红茶品质负相关。
7.1.4 水不溶性氧化产物：是形成红茶叶底色泽的必要物质，过多与红茶品质负相关。
通过改进加工工艺、利用酶技术、改善鲜叶中儿茶素组成比例等手段可提高红茶中的茶色素含量，提高品质。
7.2 香气物质
主要是醇、醛类；醇、酸衍生物；酯类（内酯）；胡萝卜素降解产物；氨基酸降解产物；糖苷水解产物；异构化的芳香物质；热效应形成的香气物质等。
一些特种红茶的独特香气特征的形成也与其所含的一些特征性香气化合物有关。
7.3 蛋白质、氨基酸、叶绿素、糖类等
这些物质的生成产物对红茶品质有一定的促进作用，但应控制好含量，过多可能会对红茶的品质造成负面影响。
参 考 文
献
[1]宛晓春.红茶制造化学.茶叶生物化学，第三版：173-216
