黄茶功能性成分与健康功效研究进展(一)

黄茶为中国六大茶类之一,拥有悠久的历史,可分为多叶型(黄大茶)、芽叶型(黄小茶)、芽型(黄芽茶)和紧压型。黄茶主产地为安徽、湖南、四川、浙江、湖北和广东等,其中以安徽霍山、湖南岳阳及四川蒙顶山的黄茶最为著名。其加工工艺包括杀青、揉捻、闷黄和干燥,闷黄过程的湿热作用、干燥工序的干热作用是形成黄茶“黄叶黄汤,滋味甜醇,香气清悦”独特品质的关键因素。

近年来,随着茶叶消费需求多样化和人们对健康生活方式的追求,黄茶因其独特风味及多重健康属性,包括降血糖、减肥降脂、促进能量代谢、改善胰岛素抵抗和糖尿病、抗炎症、抗氧化、抗肝毒性损伤和调节肠道菌群等,受到消费者的广泛青睐。截至2020年,全国黄茶总产量15 000 t,2011年黄茶产量仅为390 t,10年间增加37倍多。

一、黄茶的主要功能性成分

1. 茶多酚类

茶多酚是茶叶中含量最丰富的化学成分,具抗氧化、抗衰老、抗炎症及降血糖和血脂等一系列生理活性功效。由于茶树品种和加工方法的差异,不同茶类中的茶多酚总量各不相同。在黄茶中检测到的茶多酚总量与绿茶相近,占黄茶干重的20.44%~27.66%。

茶多酚的主要成分是儿茶素(又称黄烷-3-醇),占多酚总量的70%~80%,具有较强的抗氧化活性,也是形成茶汤苦涩味的主要化学成分之一。黄茶中酯型儿茶素(ECG、EGCG和GCG等)为主要儿茶素类组分,占黄茶干重的5.86%~9.54%。黄大茶在“拉老火”过程中,高温烘焙导致EGCG差向异构化,促使GCG含量显著增加,而简单儿茶素(C、EC和EGC等)的含量较少,仅占黄茶干重的1.63% ~ 3.35%。

黄茶中主要儿茶素及其氧化物的化学结构

虽然绿茶与黄茶的儿茶素总量无显著性差异,但组成比例不同。黄茶的酯型儿茶素含量显著低于绿茶;而简单儿茶素在黄茶中含量较高,在绿茶中几乎检测不到。此外,没食子酸(GA)作为从酯型儿茶素中降解释放的产物,在黄茶中的含量也显著高于绿茶。造成这种成分差异的原因是由于黄茶加工的闷黄过程中长时间的湿热作用,促使闷黄叶中的酯型儿茶素水解和非酶促氧化,从而积累较高含量的简单儿茶素和GA,并且产生少量的茶黄素、茶红素和茶褐素等茶色素类物质。其中,GA也是一种抗氧化剂,可以通过降低血液中谷草转氨酶、谷丙转氨酶和谷胱甘肽S-转移酶水平,从而有效抑制肝损伤;闷黄过程中形成的茶色素也具有抗氧化、抗癌和降脂减肥等健康功效,同时也是影响黄茶独特的黄汤和甜醇风味的重要因素之一。

黄大茶、黄小茶、黄芽茶(A)及部分黄茶产品(B)

2. 生物碱类

咖啡碱、可可碱和少量的茶叶碱是茶叶中主要的生物碱,属于黄嘌呤的衍生物。这些嘌呤类化合物能有效影响神经系统的活动,进而对人体有镇静、解痉、扩张血管和降低血压等功效及助消化和利尿的作用,具有很高的保健价值。

咖啡碱是茶叶中含量最多的生物碱,鲜叶老嫩程度和加工工艺的差异导致咖啡碱在各茶类中含量有所不同,其含量占黄茶干重的3.15%~ 4.16%。咖啡碱作为有苦味的关键呈味物质,在黄茶整个加工过程中有所减少,闷黄后的黄茶样品咖啡碱含量减少20%左右。不同嫩度的黄茶中咖啡碱含量略有差异,其中黄芽茶中含量最高,黄小茶次之,黄大茶含量最低。可可碱和茶叶碱的药理功效与咖啡碱相似,但在黄茶中的含量微乎其微,仅占到0.002%~0.050%。

蒙顶黄芽加工过程咖啡碱含量的变化

3. 糖类

茶叶中的糖类物质,主要包括单糖、寡糖、多糖及少量的其他糖类成分。其中,单糖和双糖是组成茶叶可溶性糖的主要成分;纤维素、半纤维素、淀粉和果胶等是茶叶中主要的多糖类物质。茶多糖具有降血糖、降血脂、抗氧化、调节肠道微生物和增强机体免疫功能等一系列功效,有很高的药用价值,同时也是使茶汤滋味甘甜的重要成分。

可溶性糖含量在黄茶中占干重的3.19%~3.78%,而闷黄过程中可溶性糖含量呈先增加后减少的变化趋势。同时,不同原料等级的黄茶可溶性糖的含量也各有不同,原料成熟度高的黄大茶,其纤维素和果胶等多糖的含量较高,加工后其可溶性糖含量显著高于原料较嫩的黄芽茶和黄小茶。

4. 氨基酸类

氨基酸是茶叶重要成分之一,占茶叶干重的1%~4%。其组成、含量及降解和转化产物也直接影响茶叶品质,是茶叶风味形成的重要成分。其中,茶氨酸是茶叶所特有,且含量最高的氨基酸,占氨基酸总量的50%左右。茶氨酸具有显著的保护神经作用,能有效增强记忆力。

黄茶中游离氨基酸总量占干重的3.02%~ 4.30%,共有18种氨基酸在黄茶中被检测到,其中以茶氨酸、谷氨酸和甘氨酸为主,它们与黄茶的鲜味强度呈显著正相关。黄茶在加工过程中,氨基酸含量呈先增加后减少的变化趋势。茶氨酸在原料较嫩的黄芽茶和黄小茶中占到了干重的1.04%~1.70%,对黄茶的独特风味和保健功效的形成有着重要影响。然而,黄大茶中的茶氨酸含量在“拉老火”过程中急剧降低,且在最终成品茶中几乎检测不到,表明茶氨酸高温条件下发生的美拉德反应和Strecker降解是导致其含量急剧减少的主要原因,对黄大茶的独特“锅巴香”风味形成有着重要贡献。

蒙顶黄茶的闷黄工序

5. N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇类

N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇类物质是黄大茶在“拉老火”后新产生的由儿茶素和茶氨酸转化和合成的一类关键差异性化合物,该类物质在经过高温“拉老火”后显著增加,表明温度是其形成的关键因素。

在黄大茶加工过程中发现了8个N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇类成分,包括4个N-乙基-2-吡咯烷酮取代的简单儿茶素(C、EC、EGC、GC)和4个N-乙基-2-吡咯烷酮取代的酯型儿茶素(EGCG、ECG、GCG、CG)。这些化合物具有潜在的生物活性,主要表现在:可以体外抑制α-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶(AChE)、氧化损伤和晚期糖基化终产物(AGEs)的形成;并且对患有血脂异常和糖尿病的小鼠有一定的治疗效果,以及对衰老加速倾向小鼠与年龄相关的神经退行性疾病有预防功效。

黄大茶生产过程中N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇的相对变化

来源:中国茶叶

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