茶叶中的十种化学成分简说

茶叶中的十种化学成分简说
    一、水分，幼嫩的茶树新梢中一般含水75－78％，叶片老化以后含水量减少。

茶树体内水分可分为自由水和束缚水两种。

自由水，主要存在于细胞液和细胞间隙中，呈游离状态。茶叶中的可溶性物质如茶多酚、氨基酸、咖啡碱、无机盐等溶解在这种水里。

束缚水，它与细胞原生质相结合，呈原生质胶体而存在。

干茶，只要求保留4－6％的水分。通常需要4斤多鲜叶才能制造1斤干茶。成品茶含水量控制在3-5%以内，在合理的贮藏条件下，品质比较稳定，不易劣变。

茶叶中除了水分以外，其余都是干物质，其干物质中约有35－45％的物质是能溶于沸水的统称为“水浸出物”。如茶多酚、咖啡碱、氨基酸、可溶性糖、果胶、无机成份、维生素、水溶色素和芳香物质等。

二、茶多酚，茶多酚是茶叶中酚类物质的总称。主要由30多种酚类物质组成，根据其化学结构可分为儿茶素，黄酮类物质，花青素和酚酸等四大类。其中儿茶素的含量约占茶多酚总量的70％左右。

茶多酚是茶树生理最活跃的部分。在茶树幼嫩的，新陈代谢旺盛的，特别是光合作用强的部位合成最多。因此，芽叶愈嫩，茶多酚愈多，随着新梢成熟，含量逐渐下降。

儿茶素类物质一般含量为10－25％，主要由以下6种儿茶素组成：L—EGC；D.L—GC；L—EC；D.L—C；L—EGCG；L—ECG。最后两种儿茶素一般又称为酯型儿茶素，前四种通常称为非酯型儿茶素。茶叶鲜叶中酯型儿茶素含量最多，所占比例也最大，L—EC和 D.L—C含量最少。各种儿茶素的含量和比例是随品种、老嫩、季节、栽培条件不同而变化的。儿茶素在制茶过程中的变化相当显著，也相当重要，与茶叶的色、香、味均有密切关系。酯型儿茶素收敛性较强，带苦涩味；非酯型儿茶素收敛性较弱。在制茶过程中，儿茶素被氧化聚合，形成TF、TR、TB等一系列氧化聚合产物，对红茶的品质特征起着决定性作用。

茶黄素（TF）橙黄明亮，味辛辣，与咖啡碱结合，使滋味变得更为鲜爽；茶红素（TR）呈棕色，是茶汤红艳的主要成分，与蛋白质结合，生成难溶的棕红色物质，使叶质变红。在TF和TR两者含量，TF含量高时，茶汤红亮，“金圈”明显，滋味浓鲜；TR比例高时，汤色红暗、滋味浓醇。　　

黄酮类物质又称花黄素，属于黄酮和黄酮醇类。绿茶中存在的黄酮及其糖甙有21种。黄酮醇物质有10多种。茶叶中黄酮类物质总含量为1－2％。黄酮类物质是构成绿茶汤黄绿色的主要物质。据研究绿茶汤中已发现有十九种。　　

花青素，又称花色素。茶树在高温干旱季节不少品种大量的紫色芽叶出现,这就是花青素形成积累的缘故,紫色芽叶中花青素含量往往高达0.5 — 10％以上。花青素具有明显的苦味，对品质不利。　

酚酸，茶叶中酚酸的含量较少，主要包括有没食子酸、茶没食子素、鞣花酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸等，其中以没食子酸和茶没食子素含量较多。　　

茶多酚的总量约占鲜叶干物质的三分之一，茶多酚具有维生素P的功能，能调节人体血管壁的渗透性，增强微血管的韧性。与维生素C协同作用，效果更为明显，对某些心脏病有一定疗效，可预防动脉和肝脏硬化，还有解毒、止泻、抗菌等药理作用。
  三、蛋白质和氨基酸，氨基酸是茶树吸收氮素经代谢转化而成的，氨基酸和蛋白质都是茶叶中的重要含氮物质，很多氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

蛋白质，茶叶中的蛋白质含量最高达22％以上，但绝大部份不溶于水，所以饮茶时，人们并不能充分利用这些蛋白质。能溶于水的蛋白质通常称为“水溶蛋白”，其含量仅有1－2％。能溶于水的是白蛋白，这种蛋白质对茶汤的滋味有积极作用。　　

氨基酸，茶叶中的氨基酸种类甚多，已发现的有25种以上。氨基酸的总含量因品种、季节、老嫩等因素的不同而有较大的变化，幼嫩的茶叶中一般含有2－4％，茶树大量合成茶氨酸，是茶树新陈代谢的特点之一，到目前为止，除了在一种蕈内和茶树中发现有少量这种氨基酸外，其它植物中还尚未发现。　

纯结晶茶氨酸为无色针状结晶，熔点为217—218℃，极易溶于水（可溶于2.6倍冷水中），是构成茶叶鲜爽味的重要物质。泡茶时，茶叶中的氨基酸可泡出81%。 氨基酸大多具有鲜味。有的氨基酸还带有香气，如苯丙氨酸类似玫瑰花香，丙氨酸、谷氨酸类似花香，茶氨酸类似焦糖香等。在制茶过程中，部分蛋白质在酶的作用下水解为氨基酸，有利于提高茶叶品质。
  四、芳香物质，芳香物质在茶叶中含量并不多，但对茶叶品质起着重要的作用。一般鲜叶中的含量不到0.02％，绿茶中约含0.005—0.02％，红茶叶含量较多，含有0.01—0.03％，由于组成各类茶叶香气的芳香物质多达三百余种，这些物质不同的组合就构成了各种类型的香气。

分析鉴定：

鲜叶中以含醇类及部份醛类、酸类等化合物为主，不过五十多种左右，其香气特征以青草气为主；

绿茶一般都经过杀青和烘炒，含碳氢化合物、醇、酸类和含氮化合物，使香气带有青香和栗香，约有107种；

红茶因经过萎凋和发酵，制茶中增加的香气成分更多，其中以醇、醛、酮、酯、酸类化合物为主，其组成香气成分的芳香物质多达200余种。

    藏茶小叶种的夏秋茶鲜叶加工的晒青茶为原料进行渥堆全发酵的特色，不要看它粗支大叶里面包含近500种对人体有益的有机化合物，约700种香气化合物，无机物含量也相当丰富，包括磷、钾、镁、硒等不少于15种矿物质，使香气带有康香、栗香、枣香、沉香、参香等等。

通过对藏茶制作工艺品质成分的分析测定,结果表明,随着制作工艺递进茶叶的含水率递减,渥堆前3 d,含水率下降最少,失水率仅为3.01%,其他各工序含水率下降均较多;渥堆1～3 d,中层堆温上升了24.40℃,而上层和下层的堆温均下降,渥堆6～9 d,上、中、下3层的堆温均较稳定;鲜叶制成雅安藏茶后,儿茶素、茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱和可溶性糖质量分数分别降低了69.88%、46.39%、68.53%、25.85%和7.11%;茶红素、茶黄素和茶褐素质量分数较鲜叶分别提高了24.33、53和5.67倍,而叶绿素总量下降了48%。分析表明,渥堆工序是雅安藏茶内含成分含量在各个工序下降(升高)最快的环节,温、湿度对其影响显著。

上述芳香物质，其沸点差异很大，低的只有几十度至100多度，高的可达200多度。　　

茶叶中芳香物质的来源，有的是新梢生育过程中在茶树体内合成的，但大部份是在制茶过程中，由其它物质转化而产生的。绿茶杀青、烘炒的热化作用；红茶萎凋、发酵过程的生化作用；藏茶进行渥堆全发酵过程的转化作用；乌龙茶做青过程的酶促氧化都是产生大量香气物质的重要来源。
  五、生物碱，茶叶中含有多种的嘌呤碱，其中主要成分是咖啡碱，它所占的比例相当大。此外，还含有少量的茶叶碱、可可碱等。 咖啡碱是一种很弱的碱，味苦。茶叶中咖啡碱约含2－5％，咖啡碱的生物合成途径与氨基酸、核酸、核苷酸的代谢紧密相连，所以咖啡碱也是在茶树生命活动活跃的嫩梢部份合成最多，含量最高。在制茶过程中，咖啡碱略有减少，由于咖啡碱在120℃时开始升华，如果烘焙温度超过120℃时，损失量可能要多些。咖啡碱在茶汤中与茶多酚、氨基酸结合形成络合物，具鲜爽味，有改善茶汤滋味的作用。这种络合物在茶汤冷却后，能离析出来，形成乳状的“冷后浑”，这是茶汤优良的标志。 咖啡碱作为药用，具有兴奋中枢神经，加强肌肉收缩的能力，消除疲劳的作用。在药理上具有利尿强心和防高血压的作用。此外，还有加速肝的解毒作用，减轻烟碱和酒精的毒害。
  六、糖类，茶叶中糖类包括单糖、双糖和多糖三类，有几十种之多，其含量为20－30％。

单糖和双糖通常都易溶于水，故总称可溶性糖，具有甜味，是茶叶滋味物质之一。茶叶中的茶多酚，有机酸、芳香物质，脂肪和类脂等物质都是糖的代谢产物。　　

茶叶中的单糖和双糖不仅是滋味物质，而且在制茶过程中参与茶叶香气的形成。某些茶叶具有“板栗香”、“甜香”或“焦糖香”，这些香气的形成往往与糖类的变化，糖与氨基酸、有机酸、茶多酚等物质相互作用有关。 茶叶中的多糖通常指的是淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等物质，它们约占茶叶干物质的20％以上，其中淀粉只含有1－2％，含量较多的是纤维素和半纤维素，约含9－18％。

果胶质是茶叶中的一种胶体物质，是由糖代谢形成的高分子化合物，其含量约占茶叶干重的4％。其可溶于水的果胶称为水溶性果胶，其含量约占果胶质 0.5—2％，是形成茶汤厚味和干茶色泽光润度的组分之一。　

茶皂甙又称茶皂素，茶皂素味苦而辛辣，在水中易起泡，粗老茶的粗味和泡沫与茶皂素有关。茶皂素是由木糖、阿拉伯糖、半乳糖等糖类和其它有机酸等物质结合成的大分子化合物。茶叶皂素一般含量约为0.4％，如含量过高就可能影响茶汤的味质。　

七、茶叶色素，广义而言，茶叶色素是指茶树体内的色素成分和成茶冲泡后，形成茶汤颜色的色素成分。

叶绿素，茶叶中的叶绿素的含量一般为0.3—0.8％，叶绿素主要是由兰绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b所组成。通常茶树的叶子，叶绿素a的含量要比叶绿素b含量高2－3倍，所以叶子通常呈深绿色的。　　

胡萝卜素在茶叶中一般含量为0.02—0.1％，叶黄素为0.01—0.07％，在制茶过程中，类胡萝卜素易氧化，损失较多，叶黄素变化较小，当叶绿素受到破坏后，就显出黄色来。它们都不溶于水，不影响茶汤汤色，但它们是构成叶底和干茶色泽的色素之一。 胡萝卜素在制茶中经降解后，可形成某些芳香物质提高茶叶品质。　　

黄酮类物质和花青素属多酚类化合物，呈黄色和黄绿色，不仅是绿茶汤色的主要组分，其氧化聚合物与红茶汤色也有着密切的关系。花青素的颜色随细胞液pH的变化，在酸性条件下花青素呈红色。在碱性条件下呈兰紫色，在茶树体内儿茶素、花青素和黄酮类是能互相转化的。　　

茶多酚在红茶制造中氧化聚合形成的有色产物统称为红茶色素，红茶色素一般包含茶黄素，茶红素和茶褐素三大类物质：

茶黄素呈橙黄色，是决定茶汤明亮的主要成分。红茶中约含0.3—2.0％；

茶红素呈红色，是形成红茶汤色的主要物质，约含5－11％；

茶褐素呈暗褐色是红茶汤色发暗的主要成分，约含4－9％。

茶黄素形成的数量决定于制茶工艺，也决定于品种的生化特性。如何最大限度地提高茶黄素的含量，是一个值得研究的课题。
  八、有机酸，茶叶中含有多种数量较少的游离有机酸。有些有机酸是香气成分，茶叶香气成分中已发现的有机酸有廿五种，参与制茶过程的生化变化，对形成红茶色素有直接影响。　　

草酸钙，茶叶中含量为0.01％，在茶树体内，可作为鉴定真假茶叶的依据之一。
  九、酶和维生素　　

酶是一类具有生理活性的化合物，是生物体进行各种化学反应的催化剂，它具有功效高、专一性强的特点。离开这类化合物，一切生物包括茶树在内就不能生存，茶树物质的合成与转化，也依赖于这种物质的催化作用。如茶根中有了茶氨酸合成酶，就能有效地合成大量的茶氨酸；制茶中，多酚氧化酶能促使茶多酚氧化聚合形成茶黄素；蛋白酶能使蛋白质水解变成氨基酸；淀粉酶能使淀粉水解变成葡萄糖；乌龙茶加工主要技术环节都与酶的控制和利用有关。茶叶中的多酚氧化酶在制茶过程中起着重要的作用，对形成各种茶类的品质风格关系极大。尤其是糖苷酶与乌龙茶香气的形成有着密切的关系，茶叶中的β—樱草糖苷酶被认为是香气形成的主要底物。蛋白酶可将茶叶中的蛋白质水解成各种氨基酸，不仅能改善茶叶的香气和鲜爽度，而且可减少不溶性的复合物的产生，提高茶汤的质量。

酶是一种蛋白体，就其组成来看，酶可分为两大类，一类是由具有催化作用的蛋白构成，称为单成分酶；另一类是由蛋白质部份（酶蛋白）与非蛋白酶部分（辅基）所构成，称为双成分酶。酶的反应速度各有自己最适的温度和pH值，当条件适宜时，就显示出最大的活力；条件不适宜时，活力就受到影响或停止。温度逐渐升高，活性随之增强。一般温度达到45-55℃时，作用最为强烈，超过此温度，活性开始被抑制，在70-80℃温度下，呈钝化状态；80℃以上，酶蛋白质开始变性，活性受到破坏。虽各种不同的酶都有自己的要求，但一般都在30-50℃之间，温度过高、过低都会影响酶活性，酶蛋白达到一定温度时，即产生变性失去活性。同样，各种不同酶要求酸碱度的也不同，各种酶只有在最适pH下，才能达到最大的活性。

维生素，茶叶中含有水溶性和脂溶性维生素两大类：

水溶性维生素包含维生素C、B1、B2、B3、B11、类维生素P、维生素B和肌酸等。茶叶中含量最多的是维生素C，高级绿茶中的含量可达0.5％，但质量差的绿茶和红茶中含量只有0.1％,甚至更少。茶叶中含有多种Ｂ族维生素，一般在100g干茶中含有15mg左右，B族维生素有多种功效，是人体不可缺少的维生素，茶叶中的儿茶素和黄酮类物质具有维生素P的作用，可增强人体血管的弹性，对血管的硬化有辅助疗效。茶叶中维生素B2（烟碱酸）的含量，100g干茶中约为100 mg左右，具有预防癞皮病、皮肤炎等。由于茶叶中富含各种维生素，因此饮茶不仅能解渴、提神，而且还具有一定的营养意义。

茶叶中脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E和维生素K等。其中维生素A含量较多，维生素Ａ是胡萝卜素的衍生物，这些维生素因难溶于水，所以饮茶时为人们所利用的不多。
  十、灰分（无机成分），茶叶经过高温灼烧后残留下来的物质总称“灰分”，约占干物质重的4-7％。茶叶的无机成分中含量最多的是磷、钾，其次是钙、镁、铁、锰、铝、硫，微量成分有锌、铜、氟、钼、硼、铅、铬、镍、镉等。茶叶中的无机成分大部分是茶树从土壤中吸收营养元素，氮、磷、钾等是人们熟悉的大量营养元素，其余大多统称为微量元素。

纯灰分是指灰化的物质中各元素的氧化物；

粗灰分（总灰分）是指还有一些未经灰化的碳粒和碳酸盐。灰分中有的可溶于水，称为水可溶性灰分；有的不溶于水，称为水不溶性灰分。

水可溶性灰分在总灰分中所占的比例约在56-65%之间。 钾与钠是构成的灰分都是水可溶性灰分，其余钙、镁、铁、锰、磷、硅、硫等，有的可溶于水，有的不溶于水，也不溶于稀酸，各按其组成物性质而异。

一般情况下，嫩叶总灰分含量较低，而老叶、茶梗中含量较高。在制茶过程中，灰分的变化很小。水溶性灰分含量的高低，可反映出成品茶品质的好坏，品质较好的茶叶水溶性灰分含量相对较多。