第四章 红茶制造化学(8学时)-第一节(2学时)

茶叶生物化学TeaBiochemistry洪永聪青岛农业大学茶叶研究所第四章红茶制造化学（8学时）第一节红茶制造中主要酶类的活性变化（2学时）第二节红茶制造中多酚类物质的变化（2学时）第三节红茶制造中芳香物质的转化（2学时）第四节红茶制造中糖类物质和含氮化合物的变化（2学时）红茶制造化学第一节红茶制造中主要酶类活性变化（2学时）一、酶在红茶制造过程中的变化二、红茶制造过程中重要的酶红茶制造化学一、酶在红茶制造过程中的变化（一）酶对红茶品质特征的影响（二）红茶加工工序氧化酶类活性的变化红茶制造化学（一）酶对红茶品质特征的影响主要酶类前体物质酶类组成对红茶品质的影响氧化还原酶类茶多酚（尤其是儿茶素）多酚氧化酶、过氧化物酶、脂肪氧合酶、醇脱氢酶形成红茶“红汤红叶”的品质特征水解酶类键合态香气糖苷糖苷酶、叶绿素水解酶对红茶香气生成非常重要红茶制造化学一、酶在红茶制造过程中的变化（一）酶对红茶品质特征的影响（二）红茶加工工序氧化酶类活性的变化红茶制造化学（二）红茶加工工序氧化酶类活性的变化红茶制造化学氧化酶类在红茶萎调中的活性变化萎调时间（h）048121620福鼎大白茶含水量（%）75.570.968.465.962.959.7PPO活性2.903.465.165.886.746.36POD活性1.281.381.671.901.951.87槠叶齐含水量（%）76.472.069.467.164.661.5PPO活性4.465.126.737.738.728.49POD活性1.531.731.972.292.262.21红茶制造化学萎凋温度对萎凋叶中酶活性的影响红茶制造化学萎凋后续工序中氧化酶类活性的变化工序萎凋叶揉捻30’揉捻60’发酵50’发酵100’发酵150’毛火叶足火叶PPO活性7.476.014.563.953.102.080.620.03POD活性2.121.841.671.521.391.280.160.09红茶制造化学不同萎凋程度及其揉捻发酵叶中PPO活性萎凋时间（h）叶子含水量（%）PPO活性萎凋叶揉捻叶发酵叶0752828286737810375126868127123186012614287红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（一）多酚氧化酶多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）：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。红茶制造化学PPO分子量：144,000±16,000，铜离子为辅基，含铜量达0.260%。PPO最佳底物：邻位酚，如儿茶素等；不能催化单元酚、对苯二酚等。PPO最适温度：35℃。PPO最适pH：与底物酚羟基的数目和数量有关，在以邻苯二酚为底物时为5.7，以4-甲基邻苯二酚为底物时为5.0。PPO抑制剂：氰化钾、叠氮化钠、一氧化碳和硫化氢。红茶制造化学PPO同工酶带：有6条；各同工酶比整个酶复合体对底物的专一性更强，它们对各种儿茶素或简单酚类的催化氧化速率不同。红茶制造化学PPO分布：一般认为局限在叶表皮细胞内；其在地上部分活性以嫩茎最高，其次是幼嫩芽叶，成熟叶较低。PPO活性以适制红茶的品种高于适制绿茶的品种，夏季高于春季。红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（二）过氧化物酶过氧化物酶（peroxidase，POD）：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。红茶制造化学POD分子量：40,000，铁卟啉为辅基，属于亚铁血红蛋白质类。POD同工酶：有9~10条。POD最适pH：4.1~5.0。POD底物：较PPO广泛，包括单元酚、邻苯二酚、连苯三酚、抗坏血酸、色氨酸、酪氨酸和组氨酸等。红茶制造化学POD在植物体内，可被乙烯、吲哚乙酸激活，而氰化钾、S2-、羟胺及氟化物可抑制其活性。POD也参与红茶色素形成的发酵途径。红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（三）醇脱氢酶醇脱氢酶（alcoholdehydrogenase，ADH）：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。红茶制造化学ADH分子量：95,000，由2个分子量为47,000的无活力的同质亚单位组成，活性中心为锌，辅因子为NAD。ADH最适pH：7.9。ADH底物：对脂肪族、萜类催化活力较高。ADH抑制剂：邻菲罗啉、单碘醋酸。红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（四）脂肪氧合酶脂肪氧合酶（lipidoxidase，LOX）：也叫脂肪氧化酶、脂肪加氧酶；催化含顺，顺-1，4-戊二烯的不饱和脂肪酸及酯的加氧反应，氧化形成具有共轭双健的过氧化物。红茶制造化学LOX分子量：73,000±2100，含非血红素铁。LOX最适pH：6.5~7.0。LOX最适温度：40~45℃。LOX同工酶：茶无性系中的LOX至少存在两种同工酶。LOX抑制剂：抗坏血酸、EDTA和槲皮素。红茶制造化学LOX分布：位于叶绿体片状结构中，生物合成有赖于叶绿体中蛋白质的生物合成。LOX活性随茶鲜叶成熟度和季节不同而有差异；新梢成熟度越高，则脂肪氧合酶活性越高；光、温和伤害均可提高其活性。红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（五）叶绿素酶叶绿素酶（chlorophyllase）：催化叶绿素水解形成脱植基叶绿素。红茶制造化学叶绿素酶有2条同工酶带，其最适pH5.5，最适温45℃。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。红茶制造化学二、红茶制造过程中重要的酶（一）多酚氧化酶（二）过氧化物酶（三）醇脱氢酶（四）脂肪氧合酶（五）叶绿素酶（六）糖苷酶红茶制造化学（六）糖苷酶β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）：可以水解结合于末端、非还原性的β-D-葡萄糖苷键，同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。主要水解产物：顺-3-己烯醇和苯甲醇；其中，顺-3-己烯醇以葡萄糖苷的形成存在，而苯甲醇的前体既有以葡萄糖苷形式也有以樱草糖苷的形式存在。红茶制造化学樱草糖苷酶(primeverosidase)：将樱草糖苷水解为樱草糖和相应的配基。分子量为61Kda的单体蛋白，等电点为9.5，最适温度45℃，最适pH4.0。红茶制造化学【小结】名词解释：多酚氧化酶、过氧化物酶、醇脱氢酶、脂肪氧合酶、叶绿素酶、糖苷酶。简述在红茶加工过程中主要酶类对红茶品质特征的影响？简述红茶加工过程中PPO和POD的变化规律？