茶叶当中的化学物质和对应的感官滋味


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今天写一点跟专业相关的东西,其实也是对过去很多年从事的分析工作的总结。我在全世界最大的饮料公司做化学分析的工作,茶是我的实验对象之一,而几位品茶做茶的大师,就是我的客户。过去几年当中,我们针对茶叶茶汤做了很多研究工作,创建相关的分析方法,对里面的化学物质进行定性,定量,希望可以在几位大师开发茶的相关产品时,能够提供一些科学上的依据和技术上的支持,并且加深我们对茶的认识,从化学角度更了解茶,创建茶叶中化学成分和感官滋味上的联系。

中国人爱喝茶,很多人有基本的概念,听说过茶当中含有茶多酚和咖啡因,是对人体有益的化学物质。确实,在茶叶当中,根据我们自己的历史数据,茶多酚占到了20-30%,咖啡因占到2-5%,两项加起来确实是茶叶当中最主要的物质。茶多酚其实是一类物质,它们和咖啡因有很多对人体有益的功能,其他科普类文章有很多介绍,这里不再赘述。这两类物质溶解在茶汤当中,人喝起来是苦、涩的感觉,年轻人对苦味非常敏感,有时候不喜欢喝纯茶,喜欢某师傅冰茶或者奶茶之类,而真正爱茶的人,却十分喜爱和享受这种苦涩的感觉。

虽然茶整体喝起来是苦的,但其实里面还是有甜味物质,包括两部分,一部分是大家熟知的糖类,干茶叶当中糖类物质(单糖和多糖,多糖为主)占到6-10%,泡成茶汤后会很少,单糖的浓度在几百个ppm的水平,而多糖的甜味不明显,所以通常认为茶是无糖饮料;另一部分的甜味来自于部分的氨基酸,比如甘氨酸,丙氨酸,苏氨酸等。 只有极少数感官十分敏感的人可以尝到甜味,当然,也有文献里认为有些茶的回甘是来源于这些微量的糖和氨基酸,关于回甘更是一个复杂的话题,提出的机理众多,我们不做深究。

提到氨基酸,干茶叶当中氨基酸占到5-9%,泡成茶汤大概是200ppm左右的水平,别看量不大,但对感官的贡献不少,除了刚才提到有些氨基酸是甜味的,更重要的是以茶氨酸为主的氨基酸提供了茶汤的“鲜味”,这个鲜味类似于味精给汤提供的鲜味,英文当中都没有合适的词来形容,于是采用了日本人最早形容谷氨酸味道的“Umami”。茶氨酸是茶汤中氨基酸的主力,它决定了茶汤的特有滋味(甚至有人喝出了肉汤味)而茶氨酸本身有安神助眠的功效,算是对茶叶当中咖啡因提神作用的一种中和。每种氨基酸有自己的味道(见下图),综合起来对茶汤的味道有很重要的影响。


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喝茶品茶的人讲究茶汤颜色,要清澈透亮才觉得好,茶汤的颜色其实决定于茶叶当中1%的色素:茶黄素,茶红素,茶褐素。 这些色素其实是儿茶素在发酵过程当中聚合生成的。人们知道茶黄素一类物质的化学结构,茶红素有一些猜测,而茶褐素的化学结构并不清楚。从分析的角度,茶黄素一类物质可以定性定量,其他两种只能通过分光光度法做一个大致量的判断,这其实体现了天然产物的复杂性和对分析工作的挑战。

茶叶当中有一部分东西很容易被人忽视,那就是蛋白质,但其实蛋白质在干茶叶当中并不少,有20-28%,泡茶后溶解在茶汤当中的不多,小于1%,所以无论是做茶的人,还是做分析的人往往都忽略了这部分,我们曾经富集过茶汤中的蛋白,用蛋白组学的思路做过一些鉴定工作,其中部分的蛋白不仅有生理活性,溶解后也有特定的味道,这一部分,也许是学术界潜在的可以深入挖掘的工作。

茶叶当中还有一些其他物质,比如提供酸味的有机酸,少量的维生素和矿物质,另外有一些具有生物活性的酶,含量不多,所以关注度也比较小。

上述内容,总结了一张图供大家参考,希望对大家有帮助,也请各位读者专家留言批评指正。


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关于茶的分析,其实我们还做了很多很多的方方面面的工作,如果大家感兴趣,我后续再慢慢总结分享给大家。


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