第四章 红茶制造化学(8学时)-第四节(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）第四章红茶制造化学第四节红茶制造中糖类物质和含氮化合物的变化（2学时）一、糖类物质在红茶制造中的变化二、蛋白质、氨基酸在红茶制造中的变化三、叶绿素在红茶制造中的变化第四章红茶制造化学一、糖类物质在红茶制造中的变化（一）多糖类在红茶制造中的变化（二）可溶性糖在红茶制造中的变化第四章红茶制造化学茶鲜叶中糖类物质包括多糖和可溶性糖类。多糖主要有纤维素、半纤维素、淀粉和果胶物质等。可溶性糖主要是一些单糖、双糖和少量的寡聚糖类，包括果糖(0.73%)、葡萄糖(0.5%)、阿拉伯糖（0.4%）、蔗糖(0.64%-2.52%)、棉籽糖(0.1%)和水苏糖(0.1%)。第四章红茶制造化学功能性低聚糖：不被人体消化酶所水解，可完整地进入结肠并被肠道细菌所酵解，能显著促进双歧杆菌增殖，是优良的双歧杆菌活性增殖因子，被誉为“超强双歧因子”。棉籽糖(棉子糖,Raffinose):半乳糖-葡萄糖-果糖。水苏糖(stachyose):半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖。第四章红茶制造化学（一）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成分，其含量分别占茶鲜叶干物质的4.3%-8.9%和3.0%-9.5%，嫩叶中含量低，老叶与成熟叶含量较高。其化学性质比较稳定，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。第四章红茶制造化学淀粉：是一种贮藏物质，在茶鲜叶中含量为0.2%-2.0%，嫩叶比老叶少，芽中更少，淀粉是一种难溶于水的物质，茶叶冲泡时通常不能被利用。加工过程中的酶或水热作用，产生的可溶性糖类物质，对提高红茶的香气，汤色和滋味具有一定的意义。在红茶萎凋发酵工序中，在淀粉酶的作用下，可被水解成可溶性糖而逐渐减少。干燥过程的水热作用，淀粉还会产生热裂解使含量进一步下降。第四章红茶制造化学果胶物质：茶叶中的果胶物质，也是一类具有糖类性质的高分子化合物，包括不溶于水的原果胶、溶于水的果胶素（中性）和果胶酸（酸性）。第四章红茶制造化学一、糖类物质在红茶制造中的变化（一）多糖类在红茶制造中的变化（二）可溶性糖在红茶制造中的变化第四章红茶制造化学（二）可溶性糖在红茶制造中的变化萎凋：单糖存在呼吸消耗或由多糖或双糖水解而来。揉捻发酵：单糖或由于有较多的氧化转化而下降，或由于双糖和多糖有较多的水解而增加。干燥：在水热作用下一部分大分子的糖类物质能进一步热裂解成单糖，但由于还原性糖在干燥阶段发生焦糖化作用和糖氨缩合构成红茶的香气等，其含量变化不定。第四章红茶制造化学可溶性糖不仅是滋味物质，给茶汤带来甜醇的味道，而且在红茶的制造过程中，可发生焦糖化作用和羰氨反应，生成相应的醛类和吡咯类、吡嗪类含氮化合物等，对红茶乌润的色泽和香气的形成有重要作用。如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖及蔗糖等与苯丙氨酸混合液在热处理条件下，能产生玫瑰花香与稻草黄色物质。第四章红茶制造化学优良的红茶，常具有一种近似“蜜糖”的香味，这是因为单糖在烘焙时产生的类似糖香的结果。但如果采取持续高温，不仅会消耗过多的氨基酸和糖类等可贵品质成分，也会产生较多的非水溶性黑色素和某些挥发性组分，使香气组成失调，有损茶叶品质。第四章红茶制造化学在制造工艺上，采取适宜的工艺条件，使多糖有更多的水解，可溶性糖的含量提高。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需的。第四章红茶制造化学二、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%，粗蛋白含量据其分析方法与条件不同差异很大，一般为20%-35%。蛋白质在红茶制造中蛋白质含量减少，如“祁红”在制造过程中鲜叶含蛋白质为17.87%，毛茶则降为14.25%-17.05%。第四章红茶制造化学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26种。氨基酸在红茶制造中的变化则比较复杂。第四章红茶制造化学氨基酸在红茶制造的萎凋阶段明显增加，以后各工序又逐渐减少，在红茶制造的萎凋、揉捻和发酵阶段，由于酶或邻醌的作用，可使氨基酸氧化成醇、醛类香气。氨基酸除本身偶联氧化形成红茶香气物质醇、醛外，还是红茶加工中许多芳香物质形成的先质。第四章红茶制造化学在红茶加工的干燥阶段，在热的作用下，氨基酸的变化则更为复杂。氨基酸可经脱水直接形成吡嗪类香气成分。也可经脱羧同时产生脱氨作用及还原等反应，形成酚、对甲基酚、吲哚等香气成分。此外，氨基酸还可与糖类物质发生Maillard反应，并经过Strecker降解生成醛类、吡嗪类、吡咯类香气物质及黑色素。第四章红茶制造化学此外，氨基酸还参与红茶色素的形成。Vuataz和Braudenberager(1961)从刚发酵的斯里兰卡茶和干燥的红茶中分离出茶红色素（包括TF、TB），通过研究其性质发现，其中有0.55%的氮，将其水解后发现有十几种氨基酸。萧伟祥等（1992）将红茶汤中提取纯化的茶红素（TR）用0.2NHCl在沸水浴上水解1小时，水解产物进行微晶纤维素薄层层析鉴定，证实其中有茶氨酸的存在。第四章红茶制造化学三、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。在鲜叶中，叶绿素与蛋白质、类脂物质相结合形成叶绿体，在制茶过程中，叶绿素从蛋白体中释放出来。游离的叶绿素是一类很不稳定的化合物，对光、热敏感，容易遭受分解破坏，失去原来的绿色。第四章红茶制造化学在红茶制造中，叶绿素的破坏从引起变化的原因来看，一是由于酶（叶绿素酶）的作用，所产生的生物化学变化，二是由于非酶作用（叶片中的酸性条件与烘干时热的共同作用）所促进的化学变化。从变化的形式看，一是水解，二是脱镁。第四章红茶制造化学萎凋：由于鲜叶不断失水，叶细胞内部向酸性转化，叶绿素酶促水解。揉捻发酵：虽然也可能存在着一定的酶促水解，叶绿素的破坏主要是脱镁作用。多酚类物质的大量酶促氧化和pH的继续下降，使叶绿素易于脱镁而成黑色或褐色产物。所以揉捻和发酵中叶绿素的含量出现迅速而大幅度的下降。干燥：特别是干燥前期，由于高温湿热作用，叶绿素仍存在着脱镁作用及热酯解而破坏，含量进一步下降。第四章红茶制造化学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。第四章红茶制造化学【小结】名词解释：功能性低聚糖。简述可溶性糖在红茶制造过程中的变化。简述氨基酸在红茶制造过程中的变化。