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加工工艺和品种对茶叶化学成分的影响探讨

2018-01-19

福建茶叶 2018年11期
关键词:乙醛挥发性香气

李 平

(安阳幼儿师范高等专科学校,河南安阳 456150)

茶叶带给我们的口感,主要源自于其所蕴含的一些化学成分。譬如说,多酚和咖啡因这些水溶性物质,能够带给人们独特的滋味,而一些挥发性香气物质,则能够让饮者感到不同的茶香。虽然茶叶的化学成分主要由着两大类化学成分组成,但是不同茶叶的香气感官品质却有着很大的区别。产生这一情况的主要原因,是因为茶叶在加工工艺以及品种上的不同所导致的。对加工工艺和品种对茶叶化学成分的影响进行探讨,一方面能够为我们评定和鉴赏茶叶提供科学依据,另一方面还可以对我们鉴别茶叶真伪、监测茶叶质量提供新的路径。

1 茶叶化学成分概述

在生活中,经常饮茶的人能够通过茶叶的滋味和香气,很快分辨出其是哪一类茶叶,甚至还能判断出茶叶的出产地、采摘时间等详细信息。而不同茶叶的香型,则源自于其本身含有的化学成分,尤其是那些挥发性香气化合物,能在很大程度上决定茶叶的香气和品质。下面我们具体看看茶叶的主要化学成分。

1.1 茶叶挥发性的化学成分

茶叶挥发性的化学成分主要有以下六种化合物组成。第一是醇类,醇类的挥发性香气化合物比较特殊,其在香气上具有较为浓郁的花香和木香,有的甚至还带有独特的热带水果香气。这也是一些花茶香气来源的主要因素。但是醇类对于茶叶香气并非起着主导作用,其主要作用是协调和补充,在茶叶本身的味道上进行升华与改善,让茶叶的香气和滋味更加丰富而陈醇。第二是醛类,无论是哪一种茶叶,醛类所在的比重都较少,含量很低。但是对于完全发酵的茶叶来讲,醛类的挥发性物质能够起到很重要的作用,其所含有的檬醛、壬醛等化学物质,可以为发酵茶提供一些较为特殊的香气。第三是酮类,酮类的挥发性物质主要是类胡萝卜素降解所产生的物质,如紫罗兰酮等,这些物质并非茶叶天然而生,而是在茶叶发酵的过程中所形成的。第四是酯类,茶叶中的酯类挥发性香气化合物,是决定茶叶香气和香型的关键所在。其包括亚油酸甲酯等元素,是在一些酶的作用下,对一些高级脂肪酸进行脱水缩合后所产生的。酯类挥发性香气化合物对茶叶制作的工艺有着很高的要求,不同工艺所转换出来的酯类挥发性香气化合物也各不相同,这也就是加工工艺能够决定茶叶香气的一个重要原因。第五是甲氧基苯类。甲氧基苯类的挥发性香气化合物,主要存在于一些发酵茶特别是普洱茶等茶叶当中。对于此类化合物的研究其实也是近些年刚刚有所突破,尚未达到成熟而深入的阶段。不过可以肯定的是,茶叶中所含的这一种类的化合物,是决定普洱茶等茶叶带有陈腐香气的关键所在。另外,还有研究表明,甲氧基苯类挥发性香气化合物,还可以在一定程度上降低普洱茶等茶叶的粗老气味,从而让一些发酵茶的香气更为醇厚而久远。第六则是酚类、酸类以及其他一些挥发性化合物。酚类挥发性化合物在茶叶中的存在感较低,其不仅含量小、种类少,另外其对茶叶香气的影响也不大。茶叶中的酚类挥发性化合物的形成至今还没有明确的结论,但是不可否认的是,其形成和转化,与茶叶中微生物发酵有着一定程度的联系。茶叶中的酸类挥发性物质,基本上是由茶叶、茶花中所含的脂类成分转化而来,主要为脂肪类羧酸化合物。不过与酚类挥发性化合物一样,酸类挥发性物质对茶叶香气的影响也不大,因为大多数的酸类挥发性物质所具有的气味并不好闻,有的甚至还比较难闻。

1.2 茶叶主要的水溶性化学组成

如果说茶叶的香气取决于其所含有的挥发性化合物的话,那么茶叶的滋味和口感,则源自于其所包含的水溶性成分。茶叶的水溶性化学成分主要包含三大类,分别是多酚类物质、多糖类物质和咖啡因。第一是多酚类物质,此类物质是决定茶叶保健、减肥等功效的关键所在。茶多酚是纯天然的抗氧化剂,因此其有着降低血糖、血压,抗辐射、抗癌等作用,而这些作用也正是是茶叶的核心价值和其愈加受到现代人欢迎的重要功效。也正是如此,现在我国相关部门已经批准茶多酚为食品添加剂,可以广泛应用于食品、饮料等行业当中。第二是多糖类物质,此类物质是茶叶香甜口感的主要来源。茶叶中的多糖类物质,主要分为膳食纤维类多糖以及活性多糖两大类,其均为天然形成的多糖成分,是构成生命的四大基本元素之一,更是人体不可或缺的重要元素。因此茶叶中的多糖物质具有提高人体免疫力、预防肿瘤等功效,近些年来愈加受到市场尤其是中老年饮茶群体的欢迎。此类物质还被人工提取出来,应用在医药、食品、保健品等产品当中,具有极高的商业价值。第三是咖啡因。茶叶中的咖啡因含量较为适中,比较适合人体的吸收。其具有提神醒脑等功效,能够通过释放更多的肾上腺素,来激活人体的动力,让人体处于一种适度兴奋的状态。另外,咖啡因还能提升人体的新陈代谢水平,对于解酒、减肥都有着很好的作用。

2 加工工艺对茶叶挥发性化学成分的影响

茶叶挥发性化学成分是决定茶叶香气的关键所在。不同的挥发性化学成分能够使茶叶拥有不同的香气。譬如说,绿茶的清香、红茶的醇香以及普洱茶的陈腐香气,都是源自于不同的挥发性化学成分。而不同的加工工艺,一方面可以促进挥发性化学成分的转化,使之呈现出不同的状态,改变茶叶的香气。另一方面,更是能减少或是增加茶叶中的挥发性化学成分,让茶叶的味道在人工的干预下出现较大的变化。举例来讲,在茶叶加工工程中,醛类和酮类的化学成分会出现增多的情况,特别是苯乙醛的增加最为明显。我们知道,醛酮化合物是茶叶花香和水果香气的主要来源,因此这两种化学成分的增加,对于茶叶香气的提升和改善有着及其重要的作用。

以碧螺春为例,如果按照传统的工艺对碧螺春进行加工,那么可以提高苯乙醛在茶叶中的比重。而苯乙醛则具有蜂蜜和紫罗兰两种独特的香气,其是碧螺春香气的重要来源。无论是苯乙醛还是苯乙酮,其在加工中的产生重要原因都是因为茶叶中类胡萝卜素的氧化和降解。由是言之,茶叶香气的来源尽管是苯乙醛、苯乙酮等化学成分,但是产生苯乙酮和苯乙醛的根本原因是因为类胡萝卜素的氧化和降解,这也说明了类胡萝卜素对于茶叶的香气起着基础性的作用。

茶叶加工工艺对于茶叶中香气物质的影响是非常大的。在茶叶的加工过程中,其实影响香气的重要挥发物有一个规律性的变化。在加工过程中,挥发性香气化合物是呈现增加的趋势,但是在加工完毕后,这些化合物则会略微下降。还是以碧螺春为例,一般认为,碧螺春中的特殊的紫罗兰香气源自于苯甲醛等化学成分,其与类胡萝卜素的讲解密切相关。至于内酯类、酚类等挥发性化合物,尽管其在茶叶中的含量较低,然而在茶叶的制作过程中,其比较稳定,一般不会出现增多或是减少的趋势。也正因如此,其能在一定程度上为茶叶提供较为稳定的花香气,让茶叶的气味变得更加丰富。

从现实看,当前我国茶叶加工多用锅式杀青机和揉捻工艺,经过杀青机杀青后,其实茶叶中的香气成分会有所下降,这是因为杀青机能够让茶叶中的水分变少,因此香气成分也就随其挥发。另外,揉捻工艺会在一定程度上破坏茶叶原有的分子结构,让各种细胞成分混合起来,这就会影响和改变茶叶香气化合物的转化和形成。譬如说,在加工绿茶产品的过程中,由于温度较高,会让茶叶中的酶的失活速度大大加快,同时也会让一些化学成分加剧氧化和脱氨,这就会使茶叶的香气成分更加复杂而多样。

3 不同茶叶品种中主要化学成分的比较研究

经过多年的研究,我们已经能够比较深入地了解到茶叶中化学成分对茶叶口感、滋味和香气的重要作用。譬如说,挥发性化合物和水溶性化合物主要影响着茶叶的感官感受。下面我们就对不同茶叶品种中的主要化学成分进行比较研究。

不同茶叶品种中的主要水溶性成分比较研究。研究证实,发酵茶在发酵的过程中,其儿茶素会出现氧化的情况,所以,发酵茶的发酵时间越长,其所含的儿茶素也就越多。而乌龙茶作为一种没有完全发酵的茶叶品种,其儿茶素的含量就相对较低,但是仍然会有一定含量。普洱茶作为发酵茶,在其后发酵工艺的打桩处理期里,本来没有颜色的儿茶素会发生化学上的反应,这种反应能够通过肉眼看出来——茶叶会因为儿茶素的变化逐渐向褐色和深褐色转变。

不同茶叶品种挥发性成分的比较研究。绿茶中分布最多的挥发性成分为芳樟醇和茉莉醇以及香叶醇,这些化合物是绿茶清香气味的主要贡献者。而大部分的乌龙茶,都含有橙花树醇、吲哚等挥发物质,在乌龙茶的加工过程中,这些化学成分会跟葡萄糖苷酶水等化学物发生十分明显的化学反应,这就使得乌龙茶的花香气味变得更加浓郁。至于红茶,其主要含有的是乙醛、大马士酮等挥发性化学成分,乙醛的香气比较特殊,其具有很强烈的热带水果气味,给人一种香甜的口感,而大马士酮的香气则为玫瑰香。因此,在经过加工后这些化学成分会混杂,让红茶的香气变得多样。当然,不同的加工工艺会让红茶中的化学成分出现不同的反应,进而影响到红茶的香型。

有专家研究指出,发酵会消解茶叶的清香之气,为其增加一些水果香气或是花香,让茶叶的香气更加浓郁。这就是绿茶和普洱茶等发酵茶在香气上有巨大差异的主要原因。但是半发酵茶,比如说乌龙茶就介于二者中间,不仅拥有绿茶的清香,同时也拥有红茶的醇厚。所以,当我们研究不同品种茶叶中化学成分的变化时,乌龙茶就是一个很好的选择。

不同茶叶种类中多糖成分的比较研究。多糖含量在不同茶叶中的含量是不尽相同的,其中含量最高的是红茶,其次是乌龙茶,而绿茶的多糖含量则最少。但是尽管含量不同,但是目前没有研究证明不同茶叶多糖的含量跟其抗氧化能力有明显的关联。有研究者指出,之所以如此,很可能是因为茶叶加工工艺会让多糖的有效活性成分出现异构化情况。另外,我们知道,茶叶中的有机化合物多达450多种,其中最主要的包括咖啡因、蛋白质、氨基酸等。这也就在很大程度上让茶叶水溶性成分的抗氧化性变得更加复杂,因此这就很难断定不同茶叶中多糖含量对其抗氧化能力的具体影响。

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