茶叶中的几种重要呈味物质

茶树鲜叶中水分的含量占到75%~78%,干物质的含量仅为22%~25%,其中有些成分对于茶叶风味的形成发挥着重要的作用,茶树鲜叶的成分比例如图所示。另有一些滋味物质是以茶鲜叶中的成分为前体,在加工过程中产生,也对茶的风味特征产生重要的影响,本小节将对此展开论述。

茶树鲜叶成分分布

氨基酸 茶叶中的氨基酸,不仅是组成结构蛋白的基本单位,也是活性肽、酶和其他一些生物活性分子的重要组成成分。茶叶氨基酸的组成、含量以及它们的降解产物和转化产物也直接影响茶叶品质。茶叶氨基酸的味道大多都具有鲜、爽、甜的特点,部分氨基酸还略带微酸。如果茶叶当中氨基酸含量较高,那么口感就会表现出鲜、爽、甜的特点,如果具有刺激性的茶多酚的含量也比较恰当,那么茶叶的口感就表现出醇爽的特点。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。有些氨基酸会与其他物质相结合,参与良好香气的形成。

从氨基酸在茶树体内的分布比例来看,小叶种>大叶种,白茶、绿茶>红茶、黄茶>乌龙茶>黑茶,高级茶>低级茶。氨基酸对于绿茶主要影响滋味;氨基酸对于红茶,主要影响香气。

茶叶中发现并已鉴定的氨基酸有二十多种,多数以游离氨基酸的状态存在。大多数的氨基酸在其他生物体中也较为常见,另有一些则较为特殊,最具代表性的就是茶氨酸。

茶氨酸是茶树中比较特殊而在其他植物中罕见的氨基酸。当前茶氨酸所具有的一些生物学属性正逐渐为人们所关注。茶氨酸能够调节脑内神经传达物质的变化,如多巴胺。多巴胺是一种重要的神经传达物质。茶氨酸被人体吸收后会使脑内多巴胺显著增加,因而使脑部疾病有可能得到调节或预防。茶氨酸还具有镇静作用。试验表明,服用茶氨酸后,脑中的α波增强,α波的出现就表示大脑处于放松、平静的状态。其效果可与咖啡碱的兴奋作用相对抗。并且茶氨酸的这种作用对容易情绪不安的人更有效。

茶氨酸效果图(图片来源于豆丁网课件《茶叶中的化学成分及其性质》)

茶氨酸极易溶于水,具有焦糖香和类似于味精的鲜爽味。

咖啡碱结构图

咖啡碱:茶叶的生物碱中含量最多的是咖啡碱,这也是对茶汤滋味影响很大的一种嘌呤碱。咖啡碱是具有绢丝光泽的白色针状结晶体,失去结晶水后成为白色粉末,在120°C以上开始升华。咖啡碱易溶于水,有苦味,在茶树体内有不同分布。一般而言,嫩叶的咖啡碱含量较高,老叶的含量较低。咖啡碱是茶叶重要的滋味物质,与茶黄素以氢键缔合后形成的复合物具有鲜爽味,因此茶叶咖啡碱含量也常被看作是影响茶叶质量的一个重要因素。

咖啡碱具有强心的作用,能促进冠状动脉的扩张,增加心肌的收缩力,增加心血输出量,改善血液循环,加快心跳。咖啡碱也能促进消化液的分泌,喝茶较多后产生饥饿感与此有关。咖啡碱还能刺激胃液的分泌,使胃液持续增加,促进食物的消化。古人所说的“去滞化食”的主要功劳也应归于咖啡碱。

咖啡碱还具有利尿作用。其机理为舒张肾血管,使肾脏血流量增加,肾小球过滤速度增加,抑制肾小管的再吸收,从而促进尿的排泄。这能增强肾脏的功能,防治泌尿系统感染。

咖啡碱对人体产生的最明显作用在于对中枢神经的刺激。睡前摄入咖啡碱会使入眠时间推迟,推迟时间的长短与咖啡碱的摄入量基本成正比。不过,由于各人对咖啡碱的敏感度不同,咖啡碱的兴奋效果有很大的个体差异性。而且茶中还有其他作用于大脑的成分,如茶氨酸,在一定程度上会降低咖啡碱的兴奋作用。

在红茶中,咖啡碱能够与茶黄素、茶红素结合,这是“冷后浑”——乳状沉淀的主要成分。温度接近100°C时,咖啡碱与茶黄素、茶红素各自呈游离状态,随着温度下降,它们通过羟基和酮基间的氢键缔合成络合物,随着缔合度的不断增大,缔合物的粒径由小到大。茶汤由清转浑,粒径继续增大,产生凝聚现象,茶汤冷却后出现乳状物析出,就是“冷后浑”现象。

茶多酚:准确地讲,茶多酚是茶树新梢和其他器官都含有的多种不同的酚类及其衍生物的统称。茶多酚类主要有儿茶素(黄烷醇类),黄酮、黄酮醇类,花青素、花白素类,酚酸及缩酚酸等。其中,最重要的是以儿茶素为主体的黄烷醇类,其含量占多酚类总量的70%~80%,是茶树次生代谢的重要成分,也是茶叶保健功能的首要成分。

儿茶素:茶树中所含的儿茶素既有简单儿茶素也有酯型儿茶素。儿茶素的结构中包含酚性羟基,由于酚性羟基极易被氧化,在红茶制造中,儿茶素氧化形成邻醌,之后再发生缩合作用形成茶黄素,茶黄素可进一步转化为茶红素,这对于体现红茶红艳明亮的风格至关重要。在光、高温、氧化酶等作用下,儿茶素也易氧化、聚合、缩合,在空气中可自动氧化为黄棕色物质。

根据茶树的芽、叶的成熟程度不同以及茎梗位置不同,儿茶素类的含量和组成差异很大。一般而言,儿茶素总量与茶树伸育程度呈负相关。对于不同的茶树品种,儿茶素类的含量和组成差异也很大,通常大叶种大于中小叶种,这也意味着大叶种原料制作红茶比绿茶更为适合,发酵的效果更佳。

儿茶素中酯型儿茶素的含量占80%左右,酯型儿茶素具有较强的苦涩味,收敛性强,是构成茶汤涩味的主体。非酯型儿茶素(简单儿茶素)稍有涩味,收敛性弱,回味爽口。茶汤中的生物碱与大量儿茶素容易形成氢键,而这类络合物的味感相对增强了茶汤的醇度和鲜爽度,减轻了苦味和粗涩味。

除了儿茶素之外,茶多酚类还有花青素、花白素和黄酮等物质,也会产生茶汤的苦味。茶叶的花青素含量高时,表现为芽叶紫红色,多出现在夏季高温强光照天气中。

儿茶素结构图

茶多酚类是构成茶汤浓度、强度和鲜爽感的重要呈味物质,也由于其具有的抗氧化的特性受到人们的关注。

茶叶中的糖类

茶鲜叶中的糖类物质,包括单糖、寡糖、多糖及少量其他糖类。单糖和双糖是构成茶叶可溶性糖的主要成分。茶叶中的多糖类物质主要包括纤维素、半纤维素、淀粉和果胶等。

茶叶中的单糖主要以葡萄糖、半乳糖和果糖最常见。茶叶中的双糖主要是蔗糖,加工过程中还形成少量麦芽糖。

茶叶加工过程中,在高温下,氨基与羰基(氨基酸与糖类)共存时,会引起美拉德反应美拉德反应:高温下,部分糖类与氨基酸和蛋白质发生反应,发生脱水、缩合、聚合反应,最后形成黑褐色物质,容易产生令人愉快的焦糖香气。产物有吡嗪类、糠醛类衍生物,是茶叶烘炒香的物质基础,超量后则产生焦煳气。。美拉德反应生成的吡嗪类、糠醛类衍生物是茶叶烘炒香的物质基础,但超量时会产生焦煳气。

纤维素和半纤维素构成茶树的支持组织,在普洱熟茶、茯砖、康砖等茶叶加工中,由于微生物的大量繁殖,分泌大量水解酶,如纤维素酶,分解纤维素形成可溶性糖。淀粉难溶于水,是茶树体贮藏能量的形式。在茶叶加工中,部分淀粉能在内源水解酶的作用下水解成可溶性糖,参与茶叶品质的构成。原果胶是构成茶树叶细胞的中胶层,在原果胶酶的作用下,形成水溶性果胶素。在茶叶加工过程中,果胶物质一方面水解形成水溶性果胶素参与构成茶汤的滋味;另一方面,果胶物质还与茶汤的黏稠度、条索的紧结度和外观的油润度有关。