《茶叶生物化学》——第四章

2020-03-28 zsdown520  4084  收藏  管理
普洱茶

时隔两周,茶友们是否和小编一样,期待好书分享的专业知识。今天莫道带您学习了解,一片叶子如何成为一杯好喝的红茶(本书是面向21世纪课程教材书,内容相当专业,故本书是与茶友一章一章的分享,和小编一起,回味一杯暖暖的红茶,静下心细细品读吧!)神秘红茶之旅从这里开始……

第四章 红茶制造化学

早在16世纪末就发明了红茶,现有工夫红茶、红碎茶和小种红茶等分类。红茶工艺都要经过萎凋、揉捻(切)、发酵和干燥四个基本工序。红茶工艺并不复杂,但在制作过程中各种成分的变化却是十分复杂。

第一节 红茶制造中主要酶类活性变化及作用

茶鲜叶中的酶类很复杂,除在红茶加工中较重要的氧化还原酶类和水解酶类外,还有转移酶类、裂合酶类、异构酶类和合成酶类等。

一、酶在红茶制造过程中的变化

红茶是全发酵茶,其品质特征的形成取决于鲜叶原料所含化合物的种类,其中对红茶风味影响最为重要的是茶多酚(尤其是儿茶素类)和多酚氧化酶。在红茶加工中,必须充分利用酶的生物化学作用,才能形成红茶“红汤红叶”的品质特征。而以糖苷形式存在的结合型香气化合物前体(如香叶醇、芳樟醇、青叶醇等的糖苷)及其水解酶β-糖苷酶以及与C6-醛、醇等生成有关的亚麻酸、脂肪氧合酶及醇脱氢酶等对红茶香气生成也非常重要。

红茶工艺:

1、萎凋

将茶鲜叶薄摊(15--20cm厚),散失部分水分的过程。萎凋过程中,叶子因失水使叶细胞汁相对浓度提高,叶细胞内各种酶系的代谢方向趋于水解作用。萎凋中酶活性的提高与叶组织内部酸化有关。萎凋工艺这些水解产物对红茶色、香、味的形成均有积极的意思。

2、揉捻(切)

揉捻中,茶叶组织和细胞破碎,膜透性增加,其中的化学成分和酶得到充分混合,各种化学反应得以实现。在揉切阶段,还包括脂肪氧合酶催化不饱和脂肪酸形成大量挥发性羰基化合物。但多酚类的酶促氧化及其后续的聚缩合作用,以及由此而引起的一系类反应,是揉捻和发酵工序中物质变化的主流。

3、发酵

发酵中,各种化学反应都很活跃,一些极为复杂的化学反应得到加速,其中最重要的是PPO和POD促进的氧化作用,也包括β-糖苷酶水解反应的加速以及脂肪氧合酶的作用。

4、干燥

发酵工序结束,酶所担负的使命已经完成,此时务必迅速终止酶的作用,才能保证在良好发酵条件下形成的优良品质,而进入干燥工序。

二、红茶制造过程中重要的酶

制造过程中涉及多种酶的催化作用,特别是水解酶和氧化还原酶,品质形成的关键作用。

1.多酚氧化酶

多酚氧化酶在红茶制造过程中将黄烷醇类氧化成醌,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。

2.过氧化物酶

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。

3.醇脱氢酶

存在于茶叶和茶籽中。也叫烟酰胺醇脱氢酶,可催化脂肪族或芳香族醇及醛类的氧化还原反应。

4.脂肪氧合酶

也叫脂肪氧化酶、脂肪加氧酶、亚油酸氧化还原酶。

5.叶绿素梅

催化叶绿素水解形成脱植基叶绿素。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。

6.糖苷酶

(1)β-葡萄糖苷酶。可以水解结合于末端、非还原性的β-D-葡萄糖和相应的配基。

(2)樱草糖苷酶。将樱草糖苷水解为樱草糖和相应的配基。

第二节 多酚类物质与红茶品质形成

一、多酚类物质在红茶制造中的变化

1.茶黄素的形成

在红茶发酵中,儿茶素在多酚氧化酶催化下可被空气中的氧氧化成邻醌。领醌类物质多呈黄棕色或红色,非常不稳定。发酵中的邻醌可氧化其他物质而还原。

2.茶红素的形成

在制茶发酵过程中,由EGC和EGCG氧化聚合形成了茶黄素与双黄烷醇素,当有EC、C和ECG载体存在时,茶黄素和双黄烷醇可经偶联氧化形成茶红素,但也不排除其他可能途径形成茶红素。茶红素无疑是一类复杂的化合物。

3.茶褐素的形成

Millin等(1969)对红茶的水浸出褐色物质进行研究,提出茶褐素是一类非透析性高聚物,其主要组分是茶多酚类、多糖、蛋白质和核酸等。非透析性多酚类随茶汤受执而增加。

4.其他多酚类物质的转化

茶叶中黄酮苷类主要指黄酮醇及其苷类,在茶鲜叶中占干物质的3%~4%。黄酮类物质色黄,氧化产物橙黄以至棕红。黄酮类物质及其氧化产物对红茶茶汤的色泽与滋味都有影响。

二、多酚类物质的变化与红茶品质的关系

多酚类物质在红茶制造过程中复杂的变化(尤其是发酵工序),大致可分为如下三个部分:未被氧化的多酚类物质,主要是残留儿茶素,并以酯型儿茶素为主;‚水溶性氧化产物,主要是TF、TR和TB;ƒ非水溶性转化产物。

三、影响茶色素成形的因素

1.加工工艺对茶色素含量的影响

(色素主要是在揉切后的发酵过程形成的,但萎凋过程也影响制作红茶的TF和TR的含量。适度轻萎凋,除了可以提高发酵中酶的活性外,还可防止萎凋中多酚类的过多消耗,并保证发酵过程有较充足的水分作为物质反应的介质,因而可提高TF的含量。)

2.加工工艺条件对茶色素形成的影响

(影响最大的是揉切发酵工艺,尤其是采用CTC或LTP新机具的情况下,发酵就成了茶色素形成的主要工序。发酵过程中温度、湿度和供氧量的控制情况直接影响着发酵叶中TF积累量。在高温季节,采取降温措施,维持20度左右发酵叶温对提高TF的积累量将是有利的。要获得较多的TF含量,发酵前其宜采用高温,中后期转为低温,即变温发酵利于TF的形成和积累。)

3.利用酶技术提高茶色素含量

(制茶中催化儿茶素氧化的主要酶是多酚氧化酶和过氧化物酶。)

4.改善鲜叶中儿茶素组成比例提高茶色素的含量

(不同品种的茶树新梢,因其化学成分不同,PPO和POD活力不同,致使制成红茶的色素组成和含量也不同。认为茶鲜叶中EGC的含量可作为茶树育种过程中预测TF的一个可靠指标。采摘较嫩者TF含量高,随着芽叶成熟老化,红茶的TF含量随之下降。)

第三节 芳香物质在红茶制造过程中的转化

一、 红茶香气特征

茶鲜叶中的芳香物质为0.03%~0.05%,种类约80多种,制成红茶后,芳香油约为0.01%~0.03%。红茶中的芳香油含量虽不及鲜叶,但经过萎凋和发酵过程,香气物质种类发生了极为深刻的变化。目前,红茶中鉴定出的香气成分在400种以上。竹尾忠一(1983)在研究中国主要红茶香气特征后指出,祁门和福建红茶香叶醇含量高,品种与印度茶相似的云南、两广红茶以芳樟醇及其氧化产物居多,香气接近印度大吉岭红茶香气,特别是云南红茶的芳樟醇及其氧化产物总量与印度、斯里兰卡红茶相近,苯甲醇和α­苯乙醇(除云南红茶外)都高于印度、斯里兰卡红茶。竹尾忠一(1985)认为,红茶有三种类型的的香型:第一种是以芳樟醇及其氧化产物占优势型;第二种是中间型,含有芳香醇和香叶醇;第三种是香叶醇占优势型。

二、 红茶香气的形成

在制造中,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。香气,主要产生于制造过程中的发酵过程。在红茶制造过程中,酶的作用、儿茶素邻醌的偶联氧化作用以及水热作用和酸性条件,都能引起或促进芳香物质的产生。

1、 高级脂肪酸转化成醇、醛

2、 醇类的氧化 醇类化合物氧化成醛,再由醛类氧化成酸,是红茶制造中,尤其是发酵过程中的普遍现象。

3、 有醇、酸衍生的芳香物质

4、 醇、酸的酯化(鲜叶中仅发现13种酯类,而红茶中已鉴定的酯类化合物约有58种。乙醇与许多醇类的酯都具有水果香味,如乙酸乙酯有怡人香味,乙酸异戊酯有梨香味,而乙酸苯甲酯则具茉莉香等。)

5、 内酯的形成

6、 胡萝卜素降解形成芳香物质

7、 氨基酸的降解(在酶的作用下,氨基酸可产生脱氨作用和脱羧作用而转化成芳香物质。)

8、 糖苷的水解

9、 芳香物质的异化(在目前已知的茶叶芳香成分中,存在着不少同分异构体)10、热效应形成茶叶香气

第四节 红茶制造中糖类物质和含氮化合物的变化

一、 糖类物质在红茶制造中的变化

茶鲜叶中的糖类物质包括多糖和可溶性糖类,前者主要有纤维素、半纤维素、淀粉个果胶物质等;后者则主要是一些单糖、双糖和少量的寡糖类。

1、 多糖类在红茶制造中的变化

纤维素、半纤维素是构成植物细胞壁或木质化部分的主要成分,嫩叶中含量低,老叶与成熟叶含量较高。其化学物质比较稳定,在红茶制造中几乎无变化,又由于难溶于水,茶叶冲泡时通常不能被利用,营养价值不大。

2、 可溶性糖在红茶制造中的变化

可溶性糖包括一切单糖、双糖以及少量的其他糖类。单糖是一类不能再被水解的最简单糖类物质,在茶鲜叶中,或以游离态存在或以苷的形式和结合状态存在。双糖是由两个相同或不同的单糖分子缩合而成,在一定条件下可水解而成单糖,常见的有葡萄糖和果糖。

总之,红茶的滋味、汤色和香气,都与可溶性糖的存在与转化有关,因此,在制造工艺上,使多糖有更多的水解,可溶性糖的含量提高,并防止这些可溶性糖被过多地呼吸消耗,以及适度的控制羰氨反应和焦糖化作用,是红茶生产中提高红茶品质所必须的。

二、 蛋白质、氨基酸在红茶制造中的变化

茶鲜叶中氨基化合物主要有蛋白质和游离氨基酸。蛋白质含量为干物的16%~19%。氨基酸的含量约占鲜叶干物重的1.5%~4.0%,嫩叶中含量较多,老叶较少。已分离鉴定的氨基酸有25中以上。

三、 叶绿素在红茶制造中的变化

在红茶加工中,色泽由鲜叶的绿至红及棕色、乌黑色的转变,是依赖生物化学反应的两个主要步骤,一是多酚类的氧化,鲜芽叶在多酚氧化酶作用下,使无色的酚转化为有色产物——橙黄色的茶黄素和红棕色的茶红素;二是叶绿素的降解作用,包括水解和脱镁。

在传统的制茶工艺中,延长了发酵时间,增加了叶绿素降解为黑色的脱镁叶绿色,并接着转化为棕色脱镁叶绿酸甲酯的机会,叶绿素保留最少。

叶绿素及其降解产物是构成干茶及叶底色泽的主要物质,它们与红茶的内质之间并无直接的联系,故对汤色特征无多大贡献。但如果加工中叶绿素未得到足够破坏,残余过多,其绿色与多酚类的有色氧化产物混合在一起,便形成“乌条”现象,而对干茶色泽、叶底和汤色等将起不良的影响。

专业的内容暂时告一段落,《茶叶生物化学》茶人路上,一本不得不读的教材。学习从专业知识开始,读久了您会和小编一样,真正体悟到神奇茶叶的力量。

(责任编辑:八分斋)

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