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绿茶中儿茶素类成分

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茶叶贮藏过程中主要化学成分变化规律

茶叶的贮藏时间和贮藏条件对茶叶品质至关重要,影响茶叶的化学成分及香气、滋味和生物活性。因此,探究茶叶贮藏过程中化学成分的变化规律,对保持或提高茶叶品质、提升茶叶经济效益具有重要意义。

一、茶多酚类成分茶多酚是从茶叶中分离提纯出来的重要生物活性物质,其含量占茶叶干重的18%~36%。相关研究报道大叶种绿茶贮藏过程中多酚类物质下降5%时,会造成茶叶香气、滋味及汤色品质的显著下降;而当多酚类物质下降20%时,茶叶劣变严重,已经近乎失去饮用的价值。

红茶贮藏期在1年以内,茶多酚含量表现为先增后降的趋势,总含量较贮藏前下降了12.35%。有研究显示,铁观音乌龙茶贮藏期间,茶多酚含量整体呈现降低趋势,半年后降低了7.23%。

白茶贮藏时,儿茶素类化合物可发生自动氧化聚合,随着贮藏时间的延长,多酚总量、儿茶素总量和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的含量均显著降低,而黄酮类含量随着贮藏时间的延长而增加。对梅占品种所制武夷岩茶贮藏期间化学成分变化的研究发现,茶多酚、儿茶素含量均呈下降趋势。研究表明,随着贮藏年份的增加,康砖茶中的总黄酮类物质和茶褐素含量会大幅度增加,但主要儿茶素组分,如EGCG和儿茶素没食子酸酯(CG)含量则会先显著降低后再小幅上升,且总体为下降趋势。

绿茶储存过程中,大多数儿茶素类成分的含量呈逐渐降低的趋势,且非酯型儿茶素含量的下降比酯型儿茶素更为明显。在研究不同种类绿茶中黄烷醇的稳定性试验中,发现在20 ℃条件下贮藏6个月,儿茶素总量平均下降了32%。研究不同年份白茶发现,白茶中儿茶素组分以酯型儿茶素为主,儿茶素总含量随着贮藏时间的延长而降低。另有研究表明,白毫银针和白牡丹在贮藏的第二年至第四年间,EGCG、ECG和 EGC的含量略有增加,但当贮藏时间>4 年后,则会显著降低。

标准化白茶仓储窖N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷醇类(EPSFs)是近年来发现的一类新型儿茶素衍生物成分,被认为是年份白茶的特征化合物,主要由儿茶素类成分与游离茶氨酸在长时间的贮藏过程中反应生成,且其生成量与白茶贮藏时间成正比,并可用于白茶贮藏年份的判别。相关研究人员在绿茶中也发现了EPSF类成分,在19个月的贮藏过程中,EPSF类成分含量呈线性增加,且增加最为显著。

7种EPSFs成分的分子结构式二、氨基酸类成分茶叶中氨基酸的含量和组成及其降解与转化产物都会对茶叶的品质产生影响。研究表明,在大多数茶叶贮藏过程中,氨基酸含量变化呈波浪形起伏状态,可能因为一方面部分氨基酸会被氧化、降解或者与茶黄素及茶红素形成高聚物,另一方面部分可溶性蛋白质又会在特定的条件下水解生成氨基酸,促使氨基酸含量增加;但是与茶叶品质呈正相关的鲜味氨基酸如茶氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等的含量则显著降低,部分含量增加的氨基酸并不能改善茶叶的品质。 三、生物碱类成分生物碱类物质主要包括咖啡碱、茶叶碱、可可碱、腺苷等,咖啡碱、茶叶碱、可可碱是茶叶中的苦味呈味物质,腺苷是助鲜物质。对贮藏过程中的绿茶、红茶和武夷岩茶进行研究,结果表明,咖啡碱的含量随着贮藏时间的延长而减少。绿茶中咖啡碱的含量在贮藏过程中相对稳定,19个月后增加了4.8%;而可可碱含量增加了15.2%,这些结果和白茶贮藏的研究结果一致,即咖啡碱和可可碱在贮藏过程中含量略有增加。不同贮藏年限下的泾阳茯砖茶的咖啡碱含量呈下降趋势,但变化幅度较小,含量变化范围为2.85%~3.10%。铁观音贮藏4个月后,咖啡碱含量由 2.91%下降到 2.74%,降幅较小,但贮藏期间大体呈降低趋势。

四、茶色素类成分

茶色素是茶鲜叶及成品茶中所含有的水溶性色素和脂溶性色素的总称,主要包括以儿茶素为主的多酚类化合物经氧化、缩合而生成的水溶性色素的混合物。茶黄素、 茶黄素-3-3'-没 食 子 酸 酯(TF-DG)等在红茶的贮藏过程中显著下降,可能是进一步发生了氧化聚合反应,生成茶红素和茶褐素。对58份白茶中茶黄素进行调查,结果表明茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯(TF-3-G)、茶黄素-3'-没食子酸酯(TF-3'-G)和TF-DG的含量在贮藏过程中逐渐降低。在茶叶长期的贮藏过程中,叶绿素在外界条件影响下易发生置换、脱镁分解反应,使翠绿色的叶绿素转变成褐色的脱镁叶绿素,并生成叶绿素酸酯等与品质呈负相关的物质,当叶绿素转化率达70%时,将会显著降低茶叶的品质。茶叶中叶绿素含量随着贮藏时间的延长而逐渐降低,茶叶色泽也会变得暗淡,新鲜度降低。

五、香气成分

香气对茶叶品质的贡献达25%~40%,是决定茶叶品质的重要因素。绿茶在贮藏过程中,部分呈花香、甜香及烟味的香气物质如苯甲醇、β-紫罗兰酮等含量升高。研究表明,工夫红茶香气成分在贮藏过程中发生显著变化,贮藏10周后醇类、醛类、酯类相对含量整体呈下降趋势,但芳樟醇、香叶醇、水杨酸甲酯等与茶叶品质正相关的香气成分的相对含量均呈先升高后降低的趋势。经过贮藏的白茶,芳樟醇等花香型香气成分降低,苯甲醛、α-紫罗酮等相互协调,共同形成了白茶经贮藏后呈现陈香带有枣香、蜜香等特点。此外,研究发现适时贮藏可以提高武夷岩茶的品质,主要体现在香气逐渐变为浓长、火气逐渐褪去,而古树普洱生茶经长期(6年及以上)贮藏后其感官品质提升,这可能与具有花果香气息的醇类物质的降解和具有陈香气息的甲氧基苯类物质含量的升高有关。

来源:中国茶叶

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白茶功能性成分及保健功效研究进展

白茶是我国传统的六大茶类之一,创制于福建,其制作工艺独特,不炒不揉,成茶外表“满披白毫”,色泽银白灰绿,汤色清淡,故称“白茶”。根据鲜叶采摘标准不同,白茶可分为白毫银针、白牡丹、贡眉和寿眉。

在中国六大茶类中,白茶早期较为小众,但近年来我国白茶产业发展迅猛,2019年总产量达4.97万t,较2018年增加47.41%,占六大茶类总产量的1.78%,年综合产值达174亿元,已成为广大白茶产区农民脱贫致富和乡村振兴的支柱产业。

一、白茶主要功能性成分研究进展

白茶的功能性成分主要有多酚类、咖啡碱、氨基酸、茶色素、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类(EPSF)成分等。

1.多酚类

茶叶中的多酚类物质是最重要的保健功能成分,对人体具有抗氧化、抗衰老、抗癌、抗辐射、降血脂、降血压、降血糖等多种生理活性。白茶中富含多酚类物质,作为最重要的茶叶滋味及保健功能成分,茶多酚总量占白茶干重的16.23%~25.95%,平均为21.54%。儿茶素类作为茶多酚的主要构成物质,白茶中的总量为7.79%~16.56%,平均为13.22%,以EGCG、ECG、EGC、EC和C等为主。

用同一茶树品种鲜叶加工成不同茶类,白茶中的黄酮(醇)糖苷含量最高,报道显示白茶中黄酮(醇)糖苷的含量为2.30~8.50mg/g(以糖苷配基计)或5.0~18.9mg/g(以配糖体计)。作为白茶重要的滋味成分,白茶中的酚酸类物质含量高于绿茶和红茶,其中以没食子酸含量最高,其次为水杨酸、绿原酸。

中国农业科学院茶叶品质化学与营养健康团队对58份代表性的福鼎白茶样品中的儿茶素类、黄酮类、酚酸类和茶黄素等多酚类成分进行了系统分析,发现不同嫩度原料制作的白茶(白毫银针、白牡丹、寿眉、寿眉白茶饼)中化学成分含量差异显著,其中白毫银针中的儿茶素总量(8.46%~9.34%)、水解单宁(1.76%~2.82%)、3-邻-没食子酰奎尼酸(1.63%~2.04%)等成分含量显著高于白牡丹、寿眉和贡眉白茶饼;白毫银针中山奈酚糖苷含量最高,但在白牡丹、寿眉、白茶饼中却是槲皮素糖苷含量最高。

2.咖啡碱

白茶中的咖啡碱含量为2.23%~4.94%,与乌龙茶、绿茶、黄茶等茶类相比含量相对较高。咖啡碱含量在白茶加工过程中会发生轻微变化,自然萎凋过程中,白茶中的咖啡碱含量会增加10.5%~12.5%;成品白茶中咖啡碱含量比鲜叶中稍有增加,干燥过程中由于温度的升高,咖啡碱的含量有所下降。不同种类白茶中,咖啡碱含量比较接近,一般以白毫银针最高,其次为白牡丹和寿眉。

3.氨基酸类

氨基酸是茶叶中主要的化学成分之一,具有明显的保护神经作用,临床上用于预防帕金森病,对增强记忆力具有积极作用。此外,茶氨酸还具有降血压、增强免疫、抗疲劳等功能。

白茶中的游离氨基酸总量介于5.97%~8.89%之间,在六大茶类中最高;同一品种茶树鲜叶加工的六大茶类,白茶的氨基酸总量比其余茶类高1.13~2.25倍,比鲜叶增加将近1倍。白茶中的氨基酸含量受原料等级影响显著,不同种类白茶中白毫银针氨基酸含量最高,其中茶氨酸平均含量为10.10mg/g,其次为白牡丹茶氨酸平均含量为8.30mg/g,寿眉和寿眉白茶饼的茶氨酸平均含量为2.50mg/g和2.40mg/g。白茶独特的工艺使其γ-氨基丁酸含量显著高于其他茶类,且在加工过程中有明显增加趋势。

4.茶色素类

茶叶加工过程中能形成多种色素类物质,主要包括茶黄素、茶红素和茶褐素等。白茶中茶色素占其干重的2.0%~8.9%。茶色素类作为茶多酚氧化聚合反应生成的一类水溶性酚性色素产物,在白茶自然萎凋过程中均表现为含量增加,其中茶黄素增加37.5%~89.2%,茶红素增加14.3%~28.1%,茶褐素增加53.7%~55.4%,但经高温蒸汽压制的白茶饼中,茶黄素和茶红素的含量会下降,茶褐素含量上升。不同种类白茶中茶色素含量与白茶原料等级呈负相关;寿眉和白茶饼中的4种茶黄素(TF、TF-3-g、TF-3'-g、TF-3,3'-dg)含量显著高于白毫银针。

5.EPSF类成分

EPSFs是一类在贮藏白茶(老白茶)中新发现的由黄烷-3-醇的A环C-8位或者C-6位进行N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类新成分,该类成分在当年生产的新白茶中含量较低,而在老白茶中有较高含量(贮藏10年的白茶EPSFs含量>0.2%)。

中国农业科学院茶叶品质化学与营养健康团队首次在不同贮藏年份的白茶(白毫银针和白牡丹)中发现7个EPSFs成分,是由白茶中儿茶素类成分(EGCG、ECG、EGC、EC)与茶氨酸发生Strecker降解转化的醛共价结合而成。白茶加工过程中的干燥步骤可促进白茶中EPSFs成分少量形成,而白茶贮藏是形成EPSFs成分的最主要因素。EPSFs的含量随着贮藏年份的延长而增加,EPSFs是年份贮藏白茶的标志化合物。

近期的研究表明,该类成分具有良好的生物活性,如对过氧化氢诱导的人微血管内皮细胞损伤具有较强的保护作用,可抑制晚期糖基化终末产物的形成,并具有明显的体外抗氧化、抑制乙酰胆碱酯酶、抗炎等活性。

7种EPSFs成分的分子结构式

二、白茶保健功效研究进展

白茶性味寒凉,一直是民间常用的“降火抗炎”良药,特别是贮藏一定年份的“老白茶”被认为具有更好的保健功效,福建民间也一直具有“一年茶、三年药、七年宝”的说法。大量的细胞学研究和动物实验已证实白茶在抗氧化、抗炎、抗菌、抗细胞突变及抗癌、降血糖、降血压、降血脂等方面具有良好的保健功效。

1.抗氧化作用

体外抗氧化实验表明白茶具有较好的抗氧化能力,其中白毫银针的抗氧化活性最强,显著高于白牡丹和寿眉;而白牡丹和寿眉的抗氧化活性不存在显著性差异。此外,人体试验表明,白茶提取物因具有强抗氧化作用,能够有效地预防紫外线对皮肤的伤害。

2.抗炎作用

白茶性味寒凉,是福建民间常用的“降火抗炎”良药。针对白茶“一年茶、三年药、七年宝”的说法,中国农业科学院茶叶品质化学与营养健康团队采用多种炎症动物模型对白茶的抗炎活性进行了综合评价,发现不同年份白茶均显示出一定的抗炎活性,其中贮藏10年的白茶在角叉菜胶致大鼠足趾肿胀急性炎症模型中表现出与实验对照、贮藏1年和3年白茶更强的抗炎活性。

3.抗菌作用

不同茶类杀菌效果比较研究表明,白茶具有较强的杀菌效果,能够有效抑制沙门氏菌,其抗菌作用甚至优于多酚含量较高的绿茶。研究还表明,白茶贮藏年份与其抑菌活性的相关性达到显著性水平,当年生产的白茶抑菌效果最佳,随着贮藏时间的延长,抑菌效果呈减弱趋势。

4.抗突变及抗癌作用

白茶中多酚类化合物对癌细胞有较强的抑制作用,其中EGCG的抑制作用最强,能同时作用于多个分子和通路,抑制肿瘤发生并促使肿瘤细胞凋亡,且对健康组织未见损伤,但摄入EGCG单一成分的动物试验结果不佳,而摄入儿茶素混合物的效果较为明显。此外,白茶中咖啡碱的摄入能够整体降低患癌的风险。

5.降血糖作用

体外试验表明,白茶对于Ⅱ型糖尿病相关的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性具有强烈的抑制作用,其中贮藏1年的白茶抑制作用强于贮藏3年和5年的白茶。白茶中含有丰富的茶多酚和茶多糖,其中多叶型寿眉降血糖作用较显著,且寿眉水提物在改善小鼠葡萄糖耐量方面具极显著作用。研究发现白茶中高含量的咖啡碱能够促进体内胰岛素的分泌从而降低Ⅱ型糖尿病的风险。

6.降血压及血脂作用

在临床人体试验方面开展了白茶对血脂异常人群血脂、血栓形成和抗氧化能力影响的研究,发现白茶组受试者(51例)试验末期甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)及总胆固醇与高密度脂蛋白比值(TC/HDL-C)明显低于试验起始时和低于对照组,差异均有统计学意义,表明白茶具有一定的调节人体血脂、减缓血栓形成和抗氧化的作用。

三、展望

尽管白茶抗氧化、抗炎、抗菌、抗突变及抗癌、降血糖、降血压、降血脂等保健功效的研究报道已较多,但目前白茶的保健功效研究大多停留在细胞学试验和动物实验阶段,人体临床试验水平的研究极少。未来需要我们联合茶学、药学、化学、医学、食品等相关领域学者,不断挖掘白茶中功能性新成分,结合前沿生物医学技术,进一步深入研究和验证白茶在人体中的具体疗效、有效剂量、作用机制,并开发具有保健功效的白茶产品。

图片具体内容详见《中国茶叶》2021年第4期,P1-8,《白茶功能性成分及保健功效研究进展》,作者:戴伟东,解东超,林智。

作者简介

戴伟东

副研究员,硕士生导师

一直从事茶叶加工品质化学与营养健康研究,主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费、浙江省基础公益研究计划等项目5项,参加国家及省部级项目10余项;在国内外期刊上发表文章近60篇,其中以第一作者/通讯作者在AnalChem、JAgricFoodChem、FoodChem、FoodResInt等专业期刊发表SCI文章21篇(其中20篇为JCR一区,11篇为中科院一区)和中文期刊文章8篇;Google学术搜索引用次数约1200次,H指数21;申请发明专利24项,授权发明专利10项;参编《茶叶深加工技术》等著作2部;获中国茶叶学会科学技术奖二等奖1项。相关研究成果对于完善茶叶品质化学基础理论、研发茶叶品质加工调控技术具有较好的意义。

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品质化学:茶叶滋味成分研究进展

茶是世界三大无酒精饮料之一,茶汤滋味是消费者对于茶叶品质优劣最直观的评价指标。利用茶鲜叶(芽、一芽一叶至五叶等)经过不同的加工工艺可制作成六种不同的茶类,包括绿茶、红茶、白茶、黄茶、青茶(乌龙茶)以及黑茶,如图1所示。由于加工工艺的不同导致六大茶类内含成分差异明显,也赋予了六大茶类独特的滋味特点。

绿茶的加工包括摊青、杀青、揉捻和干燥工序。其中,杀青是绿茶加工的关键工序,杀青过程中的高温使多酚氧化酶和过氧化物酶失活,终止儿茶素类物质发生酶促氧化反应而得以保留,最终形成绿茶浓厚鲜醇的滋味特点。品质较好的绿茶因其原料嫩度高,具有苦涩味的多酚类物质含量低,同时具有鲜爽味的氨基酸(茶氨酸)含量高,茶汤苦涩味较轻且鲜爽回甘;红茶与绿茶不同,红茶的关键工序为发酵且红茶无杀青工序,发酵过程中适宜的温湿度为多酚氧化酶提供了良好的反应条件,儿茶素类物质经多酚氧化酶的催化作用,发生氧化聚合形成以茶黄素、茶红素为代表的关键风味物质;黄茶制作过程包括杀青、揉捻、闷黄和干燥等工序,茶叶在闷黄阶段由于湿热作用发生非酶促氧化,儿茶素、糖苷类、蛋白质、多糖等发生降解,茶汤苦涩味降低,滋味醇厚甘甜。可见,加工工艺对茶叶的滋味品质的形成有重要影响。此外,茶树的品种、生长环境和原料嫩度等也是影响茶叶滋味品质形成的重要因素。

茶叶中的多种非挥发性化合物是构成茶汤丰富滋味的物质基础。其中,最主要的滋味贡献物包括多酚类、生物碱、黄酮醇苷、氨基酸、有机酸、可溶性糖等。通常而言,这些化合物具有苦、鲜、甜、酸、涩等不同的滋味特点,在不同的搭配和比例下形成了不同茶叶滋味的差异。绿茶中多酚类物质和氨基酸含量较高,因此其茶汤滋味一般呈鲜醇、浓醇、醇和等;红茶中茶黄素、茶红素、氨基酸和多糖等含量较高,其成分比例得当的情况下滋味甜醇;黑茶中可溶性糖等含量较高,其滋味醇和。

近年来,随着色谱和质谱检测分析技术的快速发展,为茶叶中滋味物质的鉴定和定量分析提供了重要工具,结合多种分析方法及技术逐步推进了茶叶滋味物质的研究,如滋味稀释、比较滋味稀释、滋味缺失、滋味重组等分子感官方法与液相色谱、质谱、浊度仪、电子舌等检测技术相结合,不仅可以探究化合物的滋味贡献大小,还可筛选混合体系中主要的滋味活性物质。

文章以茶叶典型的滋味属性为导向,综述了茶叶中主要呈味物质的滋味特点和贡献度,进一步探讨了化合物间的互作机制效应,旨在为茶叶中滋味物质的研究提供参考。

01茶叶呈味物质

1、茶叶中苦涩味化合物

相比于甜味和鲜爽味,苦涩味通常不受大多数消费者的喜爱。然而,在茶叶中,苦涩味却是茶汤滋味的重要因子,尤其是对于绿茶而言,适当的苦涩味有助于形成绿茶的浓厚感。茶叶的苦味是多种苦味贡献物质共同作用的结果。

嘌呤生物碱是茶叶中主要的呈单一苦味的物质,主要包括咖啡碱和可可碱。嘌呤生物碱占茶叶干物质含量的2%~5%,而咖啡碱为2%~4%。虽然茶鲜叶中咖啡碱的含量高于咖啡豆(1%),但茶汤的苦味却并没有咖啡明显,这可能与茶汤中多种呈味物质间的相互作用有关。此外,相比于茶叶中的多酚类物质,这些嘌呤生物碱相对稳定。

LAI等对红茶加工过程中咖啡碱的含量进行了测定,结果表明茶叶经过发酵、干燥等工序后,咖啡碱的含量并无显著变化。

儿茶素类物质是茶叶中一类具有双重滋味属性(苦味及涩味)的化合物,根据化学结构的差异,可分为酯型儿茶素(EGCG、ECG、GCG、CG)和非酯型儿茶素(EC、EGC、C、GC)。其中,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量最高,约占茶鲜叶干重的6.7%~21.9%,其次是表没食子儿茶素(EGC)占0.9%~5.2%。酯型儿茶素的涩味和苦味阈值均低于非酯型儿茶素,对茶汤苦涩味的贡献更大,并且单体儿茶素具有一定的滋味倾向性,例如EGCG的苦味强度高于其涩味强度,而EGC、ECG则倾向涩味。除这些单体儿茶素外,聚合态的儿茶素类物质对茶汤的苦涩味也有一定的贡献。

ZHANG等通过感官审评发现聚酯型儿茶素A(TheasinensinA)是茶叶中潜在的苦味物质,并且其苦味阈值为65μmol/L显著低于咖啡碱(500μmol/L)。TheasinensinA的滋味属性与其独特的化学结构有关,其结构中包含多个疏水苯环,可能是通过与苦味受体蛋白(如TAS2R16)的N端空腔相结合而激发人体的苦味感知。

原花青素是一种以儿茶素或表儿茶素作为前体物质的二聚体或多聚体化合物,其通过黄烷-3-醇的C4-C8或C4-C6键相连,也是一种具有苦涩味的物质。原花青素多以二聚体形式(如ECdimer)存在于绿茶和乌龙茶中,其多聚体形式在高温和湿热环境中不稳定。

红茶加工过程中儿茶素类(EC、ECG、EGC和EGCG)在多酚氧化酶的作用下能氧化形成具有苯骈卓酚酮环结构的茶黄素,并且茶黄素与儿茶素其他氧化产物能够进一步氧化聚合形成茶红素。茶黄素(TF1)、茶黄素-3-没食子酸酯(TF2a)、茶黄素-3′-没食子酸酯(TF2b)及茶黄素-3-3′-双没食子酸(TF3)是茶叶中四种主要的茶黄素类物质。茶黄素不仅对红茶汤色的亮度有贡献,也是涩味物质的组成之一,但其涩味阈值远低于儿茶素。

涩味是一种由涩味物质引起口腔表面发生干燥、紧缩等一系列具有收敛性质的感觉,可以通过口腔摩擦力学量化。茶叶中除上述的儿茶素类具有涩味特点,黄酮醇苷类物质也能引发舌面收紧,但黄酮醇苷的涩味感知较儿茶素柔和。

表1总结了茶叶中主要呈味物质及阈值,其中儿茶素类物质的涩味阈值为190~930μmol/L。黄酮醇苷的涩味阈值远低于儿茶素,如槲皮素-3-O-半乳糖苷的涩味阈值为0.43μmol/L、槲皮素-3-O-葡萄糖苷为0.65μmol/L。SCHARBERT等研究发现黄酮醇苷化学结构中的苷元会影响黄酮醇苷的涩味感知。虽然黄酮醇苷本身没有苦味,但滋味缺失实验发现,含有黄酮醇苷的茶汤苦味是缺少黄酮醇苷的茶汤苦味强度的2~3倍。

酚酸类物质是茶叶中另一类具有涩味的物质,主要包括苯甲酸和羟基肉桂酰类化合物及其衍生物,例如没食子酸、奎宁酸、绿原酸、咖啡酰基奎宁酸类物质以及对香豆酰基奎宁酸类物质。

WEN等以祁门红茶茶汤为研究对象,基于涩味形成-蛋白沉淀假说追踪茶汤中的涩味物质,将柱色谱中分离得到的红茶茶汤中的各种组分进行浊度分析。结果表明除已知的黄酮醇苷、茶黄素等涩味物质外,还发现一种潜在的涩味物质——4-O-对香豆酰基奎宁酸,并通过半舌法判断其具有涩味属性,涩味阈值为38μmol/L。该研究建立了一种结合浊度分析追踪茶汤中潜在涩味物质的方法,为探究茶叶中其他具有滋味特点的关键物质提供了参考。

2、鲜爽味和甜味化合物

茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸是绿茶茶汤中主要的鲜味游离氨基酸,且具有协同增鲜的效果,其中,茶氨酸是茶汤中呈鲜爽味的关键物质,占游离氨基酸总量的50%以上。随着茶氨酸浓度增加,茶汤的鲜爽味也会增强,而谷氨酸、天冬氨酸则与之相反,当浓度大于0.4mg/mL时,茶汤的酸味会随着两者浓度增加而增强。此外,茶汤中其他呈味物质与鲜爽味物质的搭配也能增强鲜爽味。KANEKO等研究日本抹茶鲜味的物质基础时,发现琥珀酸、没食子酸、3-没食子儿茶素均能够增强绿茶饮料的鲜味。

茶汤中具有甜味的物质有可溶性糖(葡萄糖、阿拉伯糖等)和甜味氨基酸(丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸)。茶叶中可溶性糖的含量不仅取决于茶树鲜叶,还与加工工艺有关。在茶叶加工过程中,在热的作用下,可溶性糖可与氨基酸发生美拉德反应,其产物对茶叶的香气、色泽和滋味均有贡献。乌龙茶的做青和黑茶渥堆阶段则可以促进多糖的水解,增加可溶性糖的含量。ZHANG等通过探究红茶发酵时不同湿度对红茶滋味的影响,发现湿度大于85%时,可溶性糖、茶红素和茶褐素的含量均上升,提升了茶汤的甜醇感。

3、回甘相关的茶叶内含物质

茶汤的回甘是指茶汤进入口腔时,苦中带甜,随后苦味渐消,甜味渐长,且甜的余味较苦味长。回甘通常与茶叶的品质呈正相关。有研究表明,儿茶素与乌龙茶的回甘有关,没食子酸和没食子酸钠对绿茶的回甘有贡献。ZHANG等研究单宁酶水解绿茶茶汤中儿茶素时,发现酶处理后能够提升茶汤滋味的整体口感,回甘强度随单宁酶水解时间的延长而增强。在此基础进一步探究了单体儿茶素的回甘效果,EGC∶EC=2.5∶1、总浓度为3.5mmol/L时的回甘效果最好。夏秋茶鲜叶中EGCG和ECG含量高于春季鲜叶,为了探究丹宁酶处理对夏秋季绿茶茶汤的滋味的影响,CAO等研究表明酯型儿茶素比例下降,茶汤苦涩味改善,没食子酸能够促进茶汤的回甘。

4、茶叶中的酸味成分

茶汤的酸味物质主要包括有机酸、氨基酸和游离型酚酸等。ZHANG等采用高效液相色谱技术测定了红茶和绿茶中柠檬酸、富马酸、乳酸等有机酸的含量,其中红茶中柠檬酸的含量(8.28±0.06mg/g)显著高于绿茶(4.84±0.01mg/g),并且酸味感官审评结果也表明红茶高于绿茶。

02呈味物质之间相互作用

虽然这些滋味物质自身具有特定的滋味属性,但它们之间也存在协同、拮抗等相互作用,从而引起味觉的相乘、消杀等情况。

鲜味氨基酸如茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等单独溶于溶液中具有鲜爽味,同时存在时能够协同增强溶液的鲜爽味。苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸等有机酸是呈酸味的物质,但都对白茶茶汤的鲜味、甜味具有一定的贡献。滋味物质之间的拮抗作用也广泛存在于茶汤中,绿茶茶汤中具有涩味的多酚类物质能够减弱或抑制人体对柠檬酸、乳酸、马来酸等有机酸的酸味感知。茶氨酸、天冬氨酸和谷氨酸能够降低酯型儿茶素(EGCG、ECG、GCG)的苦味强度。呈味物质之间的相互作用是复杂的,其受到物质浓度、滋味强度以及滋味物质阈值高低等多方面因素的影响。

03滋味与化学物质关联分析

数学模型应用于茶汤滋味和茶叶内含物质的关联分析可以较好地分析茶叶内含物对苦涩、鲜、甜及回甘等滋味的贡献程度。

图2列举了几种数学模型在茶叶滋味与化学物质关联分析中的应用,包括主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法分析(OPLS)所得的茶叶标志化合物,与茶汤滋味得分进行皮尔逊(Pearson)相关性分析;偏最小二乘法回归分析(PLS)茶叶活性物质和滋味得分,用回归系数表征二者之间的关联性;以及加权基因共表达网络分析(WGCNA)。基于PCA、OPLS算法分析和Pearson系数,HAN等发现不同等级黄山毛峰茶中的可水解单宁化合物(没食子酰基-葡萄糖、没食子酰基-六羟基联苯二甲酰基-葡萄糖)的含量与茶汤的回甘强度呈正相关。高温焙火后的茶叶(黄大茶、岩茶等)的苦涩味与原花青素B2、香豆酰基奎宁酸、没食子单宁的含量呈正相关,与N-乙基-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇呈负相关。基于PLS模型,黑茶茶汤的苦味与茶多酚、黄酮、茶多糖呈负相关,而与茶褐素呈正相关;茶多酚、黄酮和茶汤的涩味正相关,与茶褐素负相关。基于WGCNA算法,随着白牡丹白茶储存年限的增加,黄酮类、单宁、氨基酸含量减少,其茶汤的涩味和鲜爽味也会相应减弱。

04结论

文章综述了呈味物质本身的滋味特点、加工工艺对呈味物质的转化,呈味物质间的相互作用关系以及数学模型在茶汤滋味研究中的应用。

茶汤是混合体系,除含量高的多酚类、酚酸类等物质对茶汤滋味起主要作用,游离氨基酸、有机酸、可溶性糖等含量较低的物质能够改善茶汤的整体口感,提升茶叶品质。

目前,随着多种研究技术的发展与应用,茶汤的滋味剖析逐步走向成熟。如何从多角度深入探究茶汤滋味的物质基础,更加准确地挖掘茶叶典型滋味特点的关键呈味物质,实现茶汤滋味呈现的主观与客观有效结合,使茶汤滋味研究更倾向于系统化与专业化,仍是未来研究的重要方向。

作者简介:周峰

安徽农业大学茶与食品科技学院茶学专业2021级在读硕士研究生,研究方向为茶叶风味化学研究。硕士期间以第一作者及共同第一作者发表论文4篇,参与发表论文5篇。

来源:中国茶叶加工,信息贵在分享,如涉及版权问题请联系删除


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