解析茶叶中的化学成分

发布时间 : 2019-11-16
茶叶化学成分 茶叶中的化学成分有哪些 茶叶中的化学成分有多少种

茶叶化学成分。

中国茶——东方神奇的树叶,历史悠久,包含万千。其中蕴含着无穷的密码,等待我们去解读。探知茶,解读茶之密码,首先,从茶的化学成分开始。

茶叶的滋味,是由几十种呈味物变化的综合反映。不同茶叶因其呈味成分的种类、含量、比例的不同,其所表现出来的滋味也不同。茶叶的内含物质非常丰富,到目前为止,茶叶中经分离、鉴定的已知化合物有700多种。

1、水分(75%~78%)

水分是茶树生命活动中必不可少的成分,是制茶过程一系列化学变化的重要介质。制茶过程中茶叶色香味的变化就是伴随着水分变化而变化的。因此,在制茶时常将水分的变化作为控制品质的重要生化指标。

茶鲜叶的含水量一般为75%~78%,鲜叶老嫩、茶树品种、季节不一,含水量也不同。一般幼嫩芽叶、雨水叶、露水叶、大叶种,雨季、春季的含水量较高,老叶、中小叶种和旱季、晴天叶含水量较低。

2、茶多酚(占干物质总量的20%~35%)

茶叶多酚类物质是存在于茶树中以儿茶素为主体的三十多种多酚类化合物的总称,亦称“茶鞣质”、“茶单宁”,包括儿茶素类、黄酮及黄酮苷类、花青素和花白素类、酚酸和缩酚酸类等四大类物质。

茶多酚是茶叶区别于其他植物的很重要的一类化合物,且是茶叶保健功能的首要成分。茶多酚的含量一般占干物质总量的20%~35%,茶叶中多酚类的含量受很多因素影响,比如环境,茶树品种,老嫩程度等。

在茶多酚总量中,儿茶素约占70%,它是决定茶叶色、香、味的重要成分。

3、蛋白质(占干物质总量的20%~30%)

茶叶中的蛋白质含量占干物质量的20%~30%,能溶于水直接被利用的蛋白质含量仅占1%~2%。这部分水溶性蛋白质是形成茶汤滋味的成分之一。

4、氨基酸(占干物质总量的1%~4%)

氨基酸是组成蛋白质的基本物质,含量占干物质总量的1%~4%。茶叶中的氨基酸已发现有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等26种,且各种氨基酸季节变化规律明显,氨基酸总量表现为春高、秋低、夏居中的趋势,这也是春茶较为鲜爽的原因。

对于茶叶来说,氨基酸可是个宝贝,是茶叶鲜爽味的主要贡献者,它不仅在口感上中和了多酚类、咖啡碱的苦涩味,同时也能演化出千遍万化的迷人香气,是高等级茶品不可或缺的一部分。

5、生物碱(占干物质总量的2%~5%)

茶叶中的生物碱包括咖啡碱、可可碱和条碱。其中以咖啡碱的含量最多,约占干物质总量的2%~5%;其他含量甚微。

咖啡碱具有苦味,咖啡碱的含量在茶树中各部位有较大差异,以叶部最多,茎梗较少,在新梢中随着叶片的老化而下降,且随季节有明显变化,一般夏茶比春茶含量高。

咖啡碱易溶于水,是形成茶叶滋味的重要物质,亦可作为鉴别真假茶的特征之一。咖啡碱对人体有多种药理功效,如提神、利尿、促进血液循环、助消化等。

6、糖类(占干物质总量的20%~25%)

茶叶中的糖类物质包括单糖、寡糖、多糖及其少量其他糖类。其含量占干物质总量的20%~25%。

单糖和双糖又称可溶性糖,易溶于水,含量为0。8%~4%,是组成茶叶滋味的物质之一。茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等物质,含量占茶叶干物质总量的20%以上,多糖不溶于水,是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶嫩度低,多糖含量高;嫩度高,多糖含量低。

7、果胶(占干物质总量的4%)

茶叶中的果胶等物质是糖的代谢产物,含量占干物质总量的4%左右。果胶的存在有利于茶叶加工过程中手工揉捻成形,且跟茶汤粘稠度等有关。水溶性果胶是形成茶汤厚度和外形光泽度的主要成分之一。

8、有机酸(占干物质总量的3%)

茶叶中有机酸种类较多,含量为干物质总量的3%左右。

茶叶中的有机酸多为游离有机酸,如苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸等。在制茶过程中形成的有机酸,有棕榈酸、亚油酸、乙烯酸等。

茶叶中的有机酸是香气的主要成分之一,现已发现茶叶香气成分中有机酸的种类达25种,有些有机酸本身虽无香气,但经氧化后转化为香气成分,如亚油酸等;有些有机酸是香气成分的良好吸附剂,如棕榈酸等。

9、类脂类(占干物质总量的8%)

茶叶中的类脂类物质包括脂肪、磷脂、甘油脂、糖酯和硫酯等,含量占干物质总量的8%左右。对形成茶叶香气有着积极作用。类脂类物质在茶树体的原生质中,对进人细胞的物质渗透起着调节作用。

10、色素(占干物质总量的1%)

茶叶中的色素包括脂溶性色素和水溶性色素两部分,含量仅占茶叶干物质总量的1%左右。脂溶性色素不溶于水,有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。水溶性色素有黄酮类物质、花青素及茶多酚氧化产物茶黄素、条红素和茶褐素等。

脂溶性色素是形成干茶色泽和叶底色泽的主要成分。六大茶类的色泽均与茶叶中色素的含量、组成、转化密切相关。

11、芳香物质(占鲜叶总量的0.02%)

茶叶中的芳香物质是指茶叶中挥发性物质的总称。在茶叶化学成分的总含量中,芳香物质含量并不多,一般鲜叶中含0.02%,绿茶中含0.005%~0.02%,红茶中含0.01%~0.03%。

茶叶中芳香物质的含量虽不多,但其种类却很复杂。据分析,通常茶叶含有的香气成分化合物达三百余种,组成茶叶芳香物质的主要成分有醇、酚、醛、酮、酸、酯、内酯类、含氮化合物、含硫化合物,碳氢化合物、氧化物等十多类。

鲜叶中的芳香物质以醇类化合物为主,低沸点的青叶醇具有强烈的青草气,高沸点的沉香醇、苯乙醇等,具有清香、花香等特性。

12、维生素类(占干物质总量的0.6%~1%)

茶叶中含有丰富的维生素类,其含量占干物质总量的0.6%~1%。维生素类分水溶性和脂溶性两类。

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。维生素A含量较多。脂溶性维生素不溶于水,饮茶时不能被直接吸收利用。

水溶性维生素有维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B11、维生素P和肌醇等。维生素C含量最多,人们通过饮茶可以吸取一定的营养成分。

13、酶类(若干)

酶是一类具有生理活性的蛋白体,是生物体进行各种化学反应的催化剂,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。

酶是一种蛋白体,在茶树生命活动和茶叶加工过程中参与一系列由酶促活动而引起的化学变化,故又被称为生物催化剂。

酶蛋白在高温或低温条件下有易变性失活的特点。各类酶均有其活性的最适温度范围,一般在30C~50℃范围内酶活性最强。酶若失活、变性,则就丧失了催化能力。

茶叶加工就是利用酶具有的这种特性,用技术手段钝化或激发酶的活性,使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得各类茶特有的色香味。

14、无机化合物(占干物质总量的3.5%~7.0%)

茶叶中无机化合物总称为灰分,是指茶叶经550灼烧灰化后的残留物,茶叶灰分占干物质总量的3.5%~7.0%,分为水溶性和水不溶性两部分。灰分主要是一些矿物质元素及氧化物。

灰分中能溶于水的部分称之为水溶性灰分,占总灰分的50%~60%。嫩度好的茶叶水溶性灰分较高,粗老茶、含梗多的茶叶总灰分含量高。灰分是出口茶叶质量检验的指标之一,一般要求总灰分含量不超过6.5%。

茶树鲜叶中水分占绝大比例,鲜叶经加工制成干茶以后,一般只要求保留4-9%的水分。因此,通常需要4kg多鲜叶才能建造1kg干茶。干茶中约有35-45%的物质是能溶于沸水的,这部份能溶于沸水的物质统称为“水浸出物”,由于鲜叶的老嫩不同,其所制成的茶叶的水浸出物含量也不一样。

水浸出物中包含着各种各样的物质,如上文所提到的茶多酚、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。其相对含量和比例共同决定着茶叶的口感和质量。

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茶的化学成分


茶叶中含有各种化学物质(包括氨基酸、碳水化合物、 微量元素、咖啡碱和茶多酚),这些化学成分组成了茶叶特 有的颜色和风味。茶叶中还含有759^左右的水分|在加工 过程中的开始萎凋阶段,水分约威少到60冗〜70化。乌龙茶 和红茶在加工的发酵(即氧化)阶段,茶多酚黄烷醇类成分 会与空气中的氧发生氧化作用,从而使生产的茶叶能冲泡 出具有独特风味和颜色的茶汤。烘焙I即千燥1过程能阻止 酶性氧化,同时也进一步减少水分,使水分含量降低到3 左右。

红茶的香味极其复杂、迄今为止巳有500多种化学成分 被鉴定出,包括碳水化合物、乙醇和酸,它们中大多数是 在加工过程中形成的:而且每种化合物都具有本身的特性 而形成不同茶的风味。然而’茶的口味主要来自茶多酚I又 称茶单宁)和咖啡碱。

咖啡减是茶中最重要的组成成分,它是一种溫和的兴 奋剂,同时具有增加消化液活性的功能。各种类型的茶, 如绿茶、乌龙茶和红茶都含有咖啡碱,但含量不同,绿茶 中的含量少于乌龙茶,乌龙茶中的含量少于红茶。据估 计,一般普通的一杯绿茶含有8.36毫克的咖啡喊,乌龙茶 中的含量为12.55毫克,红茶为25|10毫克,而普通的一杯 咖啡中咖啡搣的含量为60〜|20毫克。因此,那些枏心过多 吸收咖啡碱的消费者可以喝一些绿茶或乌龙茶。这里应当 提及的是,咖咩中的咖啡碱在体内能被迅速吸收,并能立 即促进血液循坏和心血管活动,而茶中的茶多酚被认为能 降低咖啡碱的吸收速率,从而使咖啡碱的作用更慢,在体 内保留时间更长,因而使茶成为比咖啡更为提神的饮料。

茶的有效化学成分


根据现代科学研究,茶叶的主要化学成分已发现500种。有机化合物主要有蛋白质、氨基酸、生物碱、酶、茶多酚、糖类、有机酸、脂肪、色素、芳香物质、维生素等。

无机化合物占干物质的4%~7%,一般不能超过7%,是茶叶出口检验的主要项目之一。茶叶的无机成分含量较多的是磷、钾、硒、氟,其次是钙、镁、铁、锰、铝、硫等。

由于加工过程中的化学变化,鲜叶和成茶中的化学成分有所不同,不同品种的茶叶中化学成分也有所差异。

茶树鲜叶中各种成分的一般含量

成茶的主要成分含量及功能

相同的鲜叶,经过不同的加工方法制成不同的茶,其鲜叶的营养成分保留程度也不一样,而且在加工过程中会出现一些化学反应,产生新的营养素。

下图是同一种鲜叶加工成绿茶、红茶的营养对比

茶树鲜叶中维生素C的含量一般都在200毫克/500克以上,即不论制作哪种茶类的鲜叶,它的维生素C含量都是差不多的。但是,加工成不同茶类含量就有很大差别,这是由于加工方法不同而致。

如绿茶加工中首先经过高温杀青,随后很快炒干,维生素C得以固定而减少氧化,所以是六大茶类中含量最高的。

红茶在加工中不经杀青,而揉捻后发酵,维生素C在发酵中几乎全部氧化,所以红茶中含维生素C极少,或全部消失。

茶汤的主要化学成分

茶树鲜叶中的有效成分,经过加工形成各种不同的茶叶后失去一部分,而保留下来的并不能完全溶解于茶汤中。溶解于热水(一般在80℃以上)中的物质,通常称为水浸出物,水浸出物主要是茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水溶性果胶、可溶性糖、水溶性蛋白、水溶性色素、维生素和矿物质等。

因此,喝茶一次冲泡损失比较多,冲泡4次比较适合,能把茶叶中的有效物质几乎全部冲泡出。

茶叶在冲泡中浸出物的多少,与冲泡时间、冲泡次数、水温有很大关系,与加工的方法和整碎程度也有一定关系。

茶叶中的成分,鲜叶比成茶多,成茶比茶汤多。普通饮茶只能吸收溶解于茶汤中的一部分,所以一般而言茶叶水浸出物越多,茶叶的品质就越好。

乌龙茶加工中主要化学成分的变化


(一)香气化学成分的变化

乌龙茶的香气物质主要由多酚类物质、芳香物质、糖、果胶物质和氨基酸等组成。芳樟醇氧化物、橙花叔醇、香味醇、苯乙醇、吲哚、顺茉莉酮、茉莉酮内酯和茉莉酮酸甲酯等成分构成了乌龙茶的典型特征香气自然的兰花香。乌龙茶香味与茶黄素、茶红素、茶褐素也有一定的关系。茶红素在一定范围内对香气和滋味都呈正相关,茶红素加茶黄素与香气呈显着正相关。乌龙茶的醚浸出物、芳香物质等都较红、绿茶高,这是形成乌龙茶特殊香气的重要原因。

(二)滋味化学成分的变化

滋味的化学成分一是由品种决定的,二是特殊的地域也产生其特有的物质比例,三是加工过程中转化而成的。乌龙茶的滋味特色是醇厚耐泡,主要是内含物质丰富,比例协调。由于采摘的鲜叶要有一定的成熟度,醚浸出物多;在做青的静置阶段,促进了茎梗中的水分和可溶性物质经输导组织往叶肉细胞组织输送,从而增加叶片内的有效成分的含量,为乌龙茶味浓耐泡提供了物质基础。另外,烘干过程将各种水溶性物质固定下来,烘干对增进汤色、提高滋味醇和及促进香气熟化等起作用。

(三)色泽化学成分的变化

乌龙茶的外形色泽要求为砂绿油润,汤色要求金黄,叶底要求绿叶红镶边,这与乌龙茶特殊的加工方法密切相关。构成乌龙茶色泽的主要成分是叶绿素、胡萝卜素和多酚类物质。这些物质在制造过程中发生了变化,叶绿素含量下降,叶绿素a、叶绿素b比例的变化和多酚类物质的部分氧化,以及茶黄素、茶红素含量上升和干燥后期茶褐素的渐增等综合作用,决定了乌龙茶特殊色泽的形成。

茶的化学成分有哪些组成?


茶树起源于我国的西部云贵高原,是多年生的常绿作物。在茶树鲜叶中,水分约占75%,干物质为25%左右。鲜叶加工成干茶之后,干茶的水分含量约在7%,干物质占93%左右。茶的干物质是由3.5%~7%的无机化合物和93.0%~96.5%的有机化合物组成。茶叶中的无机化合物总称灰分,主要是矿质元素和微量元素。有机化合物主要是多酚类、蛋白质与氨基酸、糖类、类酯等,详见图1。

茶叶多酚类物质约占茶树鲜叶干物重的20%~35%,其含量之高,是其他植物所不能比拟的。它是茶叶的特征生物化学成份,因此,利用茶多酚含量的高低可区别真假茶叶。茶多酚是茶树酚类物质及其衍生物的统称。它是茶叶中的重要活性物质。

茶叶嘌呤碱是茶生物碱的一类含嘌呤环的嘌呤衍生物,主要有咖啡碱、可可碱、腺嘌呤等。而茶叶咖啡碱在茶叶嘌呤碱中所占比例最高,含量达新梢干物质含量的2%~4%。其化学名称为1,3,7-三甲基-2.6-二氧嘌呤。茶叶咖啡碱也是茶叶的一种特征化学物质,它对茶汤滋味的形成有重要作用。

茶叶中已鉴定的游离氨基酸有26种,其含量一般占干物质的1-4%,浙江省安吉县的白茶氨基酸的含量可高达6~8%。茶叶中的氨基酸含量最高的是茶氨酸,它在新梢中的总量约占总游离氨基酸的60-70%左右。其次是谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸等,占新梢中总游离氨基酸的20%--25%。

茶叶中的茶氨酸是茶树中一种比较特殊的在一般植物中罕见的氨基酸,是茶树中的特征性物质。茶氨酸极易溶于水,且具有焦糖的香味与类似味精的鲜爽味。同时,具有很好的保健作用,可作为茶叶品质的重要评价因子之一。

茶叶的糖类物质构成较多,如纤维素、单糖、双糖、脂多糖、果胶等。但与离体后茶叶品质有关的主要是一些可溶性糖,如葡萄糖、果糖、半乳糖等。

铁观音香气的化学成分种类


茶叶香气是300种以上的香气化学成分含量比例不同的综合表现。香气化学成分有其不同属性,如属嫩叶清香型的顺-3-己烯-1-醇及其酯类;清雅花香型的芳樟醇及其氧化物;玫瑰花香型的香叶醇、2-苯乙醇;茉莉花香型的茉莉酮、茉莉酮酸甲酯类、B-紫罗酮及其他紫罗酮化合物;果香型的茉莉内酯及其他内酯类、茶螺烯酮;木香型的雪松醇、4-乙烯基酚:烘焙香型的吡嗪类、吡咯类、吡喃类等。

茶叶的香气成分属于茶叶的挥发性成分,按其性质分类有:碳氢化合物、醇、酮、内酯、酸、酚、氧化合物、硫化合物、氨化合物等,至少有300种以上,但是含量极少。茶叶香气成分的浓缩物称为精油,仅为茶叶干物重的0.005%—0.02%,也就是1万公斤的成品茶叶仅有0.5-2公斤的精油(香气化学成分)。

茶叶香气成分的数量与茶树品种、栽培方式、土质、海拔及加工方式有关。绿茶、乌龙茶(含铁观音)、红茶、普洱茶,因其发酵程度不同,而各有不同的茶叶香气成分组成,但同类茶如乌龙茶(含铁观音),其香气组成成分基本相同,仅是香气成分含量比例不同,而突出该类茶的香气特征,也就是说没有任何一个单一的香气成分或主要成分能代表该茶类香气。

乌龙茶(含铁观音)因其特有的晒青、凉青、做青(摇青)加工过程,使其香气成分表现出橙花叔醇、茉莉内酯、茉莉酮酸甲酯、吲哚等花香型成分含量较高的特性。传统铁观音、冻顶乌龙茶类着重反复焙,讲究火候及喉韵的茶类,其香气成分中属烘焙型的吡类、吡咯嗪类、吡喃类含量较高。

铁观音茶叶的化学成分有哪几种?


茶叶的香气成分属于茶叶的挥发性成分,按其性质分类有:碳氢化合物、醇、酮、内酯、酸、酚、氧化合物、硫化合物、氨化合物等,至少有300种以上,但是含量极少。茶叶香气成分的浓缩物称为精油,仅为茶叶干物重的0.005%—0.02%,也就是1万公斤的成品茶叶仅有0.5-2公斤的精油。

茶叶香气成分的数量与茶树品种、栽培方式、土质、海拔及加工方式有关。绿茶、乌龙茶(含铁观音)、红茶、普洱茶,因其发酵程度不同,而各有不同的茶叶香气成分组成,但同类茶如乌龙茶(含铁观音),其香气组成成分基本相同,仅是香气成分含量比例不同,而突出该类茶的香气特征,也就是说没有任何一个单一的香气成分或主要成分能代表该茶类香气。

茶叶香气是300种以上的香气化学成分含量比例不同的综合表现。香气化学成分有其不同属性,如属嫩叶清香型的顺-3-己烯-1-醇及其酯类;清雅花香型的芳樟醇及其氧化物;玫瑰花香型的香叶醇、2-苯乙醇;茉莉花香型的茉莉酮、茉莉酮酸甲酯类、B-紫罗酮及其他紫罗酮化合物;果香型的茉莉内酯及其他内酯类、茶螺烯酮;木香型的雪松醇、4-乙烯基酚:烘焙香型的吡嗪类、吡咯类、吡喃类等。

乌龙茶(含铁观音)因其特有的晒青、凉青、做青(摇青)加工过程,使其香气成分表现出橙花叔醇、茉莉内酯、茉莉酮酸甲酯、吲哚等花香型成分含量较高的特性。传统铁观音、冻顶乌龙茶类着重反复焙,讲究火候及喉韵的茶类,其香气成分中属烘焙型的吡类、吡咯嗪类、吡喃类含量较高。

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