第六章 其他茶类及深加工化学(4学时)-第一、二节(2学时)

1、茶叶生物化学 Tea Biochemistry,洪永聪 青岛农业大学茶叶研究所,第六章 其他茶类及深加工化学（4学时）,第一节 乌龙茶制造化学（1学时） 第二节 黑茶制造化学（1学时） 第三节 花茶制造化学（1学时） 第四节 茶饮料加工化学（1学时）,第六章 其它茶类及深加工化学,第一节 乌龙茶制造化学（1学时）,一、制茶原料的理化性状 二、制造过程的化学变化 三、成茶品质的化学基础,第六章 其它茶类及深加工化学,乌龙茶，亦称青茶、半发酵茶，以本茶的创始人而得名。 清朝雍正年间，在福建省安溪县西坪乡南岩村里有一个茶农， 也是打猎能手，姓苏名龙，因他长得黝黑健壮，乡亲们都叫他 “乌龙”。,一年春

2、天，乌龙腰挂茶篓，身背猎枪上山采茶， 采到中午，一头山獐突然从身边溜过，乌龙举枪射击但负伤的山獐拼命逃向山林中，乌龙也随后紧追不舍，终于捕获了猎物。 当把山獐背到家时已是掌灯时分，乌龙和全家人忙于宰杀、品尝野味，已将制茶的事全然忘记了。,第六章 其它茶类及深加工化学,翌日清晨全家人才忙着炒制昨天采回的 “茶青”。没有想到放置了一 夜的鲜叶，已镶上了红边了，并散发出阵阵清香， 当茶 叶制好时，滋味格外清香浓厚，全无往日的苦涩之味。,经心琢磨与反复试验，经过萎凋、摇青、半发酵、烘焙等工序， 终于制出了品质优异的茶类新品 - 乌龙茶 。 安溪也遂之成了 乌龙茶 的著名茶乡了。,第六章 其它茶类及深加

3、工化学,乌龙茶综合了 绿茶和红茶的制法，其品质介于 绿茶和红茶之间，既有红茶浓鲜味，又有 绿茶清芬香并有“绿叶红镶边”的美誉。品尝后齿颊留香，回味甘鲜。,乌龙茶 的药理作用，突出表现在分解脂肪、减肥健美等方面。在日本被称之为 “美容茶”、“健美茶”。,第六章 其它茶类及深加工化学,形成乌龙茶 的优异品质，首先是选择优良品种茶树鲜叶作原料，严格掌握采摘标准；其次是极其精细的制作工艺。 乌龙茶因其做青的方式不同，分为 “跳动做青”、“摇动做青”、“做手做青”三个亚类。,商业上习惯根 据其产区不同分为： 闽北乌龙、闽南乌龙、广东乌龙、台湾乌龙等亚类。 乌龙茶 为我国特有的茶类，主要产于福建的闽北（如

4、武夷肉桂、武夷水仙）、闽南（安溪铁观音、黄金桂）及广东（岭头单枞、凤凰单枞）、台湾（包种茶、冻顶乌龙）三个省。,第六章 其它茶类及深加工化学,乌龙茶属半发酵茶，在其加工过程中，以多酚类氧化和相关色素形成作为“发酵”特征的化学反应被控制在鲜叶局部和一定变化范围内进行，因而形成了“绿心红边”、汤色金黄的品质特点。,乌龙茶滋味浓厚爽口，既有别于红茶以多酚类及其氧化产物为主体的味觉风格，也不同于绿茶由多酚类主导的“苦、涩”主味。,第六章 其它茶类及深加工化学,乌龙茶的特征加工工序为晒青、凉青和做青，对鲜叶的理化性状有着特殊的要求，且工艺上讲究内含物转化的节奏和控制。,尤其在香气方面，随着加工的推进，鲜

5、 叶气味表现出规律性的变化，最后形成浓郁持久的成茶香气及特色鲜明的“品种香”。,第六章 其它茶类及深加工化学,第六章 其它茶类及深加工化学,一、制茶原料的理化性状,乌龙茶制造对原料理化性状的要求，是由乌龙茶品质风味及加工工艺决定的。 普遍认为：叶质硬而脆、角质层较厚的鲜叶能够在做青机械力的作用下保持叶缘损伤而叶心组织基本完好的状态，从而确保“绿心红边”的形成。 角质层较厚的另一好处是鲜叶在长时间的做青过程中，不致于因失水过多过快而影响到内含物有节奏的转移和转化。,第六章 其它茶类及深加工化学,二、制造过程的化学变化,乌龙茶制造过程的化学变化具有红茶的某些特征，包括多酚类酶促氧化、物质水解、脂质

6、降解、叶绿素破坏以及由多酚类氧化引发的一系列次生反应等。,另一方面，由于制造原料和工艺不同，这些变化在节奏控制和反应程度上又有其自身的特点，从而决定了乌龙茶独特的品质成分组成。,第六章 其它茶类及深加工化学,乌龙茶香气成分转化和形成的重要条件和显著特点是：（1）适当的茶树品种或较成熟的鲜叶中芳香物质及其前体丰富，醚浸出物、类胡萝卜素和萜烯糖苷等含量较高。,（2）嫩茎中的内含物通过“走水”输送至叶细胞以增进香气的形成。,第六章 其它茶类及深加工化学,（3）晒青和做青作业促进了萜烯糖苷的水解和香气的释放，同时长时间的制茶操作使一些低沸点不良气味充分释逸，香味化学组成得到改进。,（4）适度的氧化限制

7、了脂质降解产物和低沸点醛、酮、酸、酯等成分的大量积累，加之上述释逸作用，故成茶青气不显而花香浓郁。,第六章 其它茶类及深加工化学,晒青和摇青是造成乌龙茶与红茶香气差异的重要工艺因素，并认为氧化反应活跃的红茶由脂质降解产生的成分较多，而乌龙茶则由水解生成的高沸点部分占有较大比重。,晒青和做青过程中在光照、温度及长时间水分交替变化（走水与还阳）的作用下发生的水解反应是十分明显和重要的。,第六章 其它茶类及深加工化学,乌龙茶从原料、制造到成茶，贯穿其中的重要技术性概念是“适度”和“控制”。所涉及的范畴包括成分组成、化学变化和工艺条件等各个方面，其已经和尚待揭示的内容构成了乌龙茶制造化学研究体系的基础

8、。,乌龙茶制造中一个著名的现象俗称“走水、还阳”，据现有成果认为，这是将鲜叶内有限的水分和内含物通过多次转移逐步加以利用，并由此进一步控制包括多酚类在内的多种物质反应的物理化学变化过程。乌龙茶制造化学研究已超出其化学反应本身，扩展到制茶原料理化性状和做青微域环境调控等重要领域。,第六章 其它茶类及深加工化学,三、成茶品质的化学基础,乌龙茶品质成分种类基本在红茶和绿茶的范围内，但品质综合表现有所不同，这主要是由于含量和组成上的差异所致。,在乌龙茶多酚类和其氧化色素在内的多种成分之间必需相互协调，特别在多酚类与其氧化色素之间的比例上，如果多酚类保留过多（发酵太轻、鲜叶太嫩）或氧化产物过量积累（发酵

9、太重）都可导致风味的丧失和质量的下降。,第六章 其它茶类及深加工化学,第二节 黑茶制造化学（1学时）,一、黑毛茶制造化学 二、茯砖茶制造化学 三、普洱茶制造化学,第六章 其它茶类及深加工化学,黑茶是我国六大茶类之一，也是我国边疆少数民族日常生活中不可缺少的饮料。 黑茶初加工包括杀青、揉捻、渥堆、干燥,四道工序，其鲜叶原料较为粗老，多为立夏前后采摘的1芽4、5叶新梢。,渥堆是黑茶初制独有的工序，也是黑毛茶色、香、味品质形成的关键工序。 由于特殊的加工工艺，使黑毛茶香味醇和不涩，汤色橙黄不绿，叶底黄褐不青，其品质风味既不同于绿茶，亦有别于黄茶，形成独具一格的品质特征。,第六章 其它茶类及深加工化学

10、,黑茶按加工方法及形状不同分为条形黑茶和压制黑茶两类。 条形黑茶：也称黑毛茶，主要有湖南黑毛茶、湖北老青茶、四川的做庄茶、广西的六堡散茶、云南的普洱茶。代表性的为湖南黑毛茶和普洱茶。,压制黑茶：又称为紧压茶，是指以黑毛茶为原料，经整理加工后，汽蒸压制成型。根据压制形状不同，分为砖形茶，如茯砖茶、黑砖茶等；碗臼形茶，如沱茶；篓装茶，如六堡茶；圆形茶，如饼茶、七子饼茶等。,第六章 其它茶类及深加工化学,黑毛茶：是通过渥堆工序除去部分涩味和粗老味，使叶色由暗绿变成黄褐，形成黑茶香味纯和无粗涩气味，汤色橙黄或橙红，叶底黄褐或黑褐的品质特征。,第六章 其它茶类及深加工化学,普洱茶（分为散茶和紧压茶），原

11、产云南，是晒青毛茶经过后发酵加工而成的。 由于茶多酚在高温高湿的环境中，进行了缓慢、复杂的变化，形成独特的色、香、味而具有越陈越香的品质特点。原来的晒青毛茶天然陈化而形成普洱茶的过程，已较少采用。,现在普洱茶的后发酵作用，主要采用了人工陈化新工艺（人为控制制造过程中的温度、湿度），以加速普洱茶的后熟作用，达到外形色泽褐红或带灰白，汤色红浓、陈香独特、滋味醇和、爽滑的品质要求。,第六章 其它茶类及深加工化学,普洱沱茶：是将整形后的晒青绿茶或普洱毛茶经拼配匀堆、筛分、拣剔、拼配、蒸压定型、干燥包装而成。 品质特点为：形状呈碗臼形，平整紧实，色泽褐红，香气陈香浓郁，汤色深红尚亮，滋味醇厚，叶底尚嫩匀

12、，猪肝色。,第六章 其它茶类及深加工化学,茯砖茶：以三级黑毛茶茶为主，拼有其他非黑茶类原料，经整理加工、汽蒸发酵、压制定型、发花干燥而成外形呈砖块状，有长方砖块形和正方砖块形两种。 茯砖茶品质特征为外形砖面平整，棱角分明，厚薄一致，发花普遍茂盛，以颗粒大，色泽金黄色为佳，砖面色泽褐黑（黄褐）色；砖内无黑霉、白霉、青霉、红霉等杂菌。 内质香气纯正，带金花香，汤色橙黄，滋味醇（纯）和，无涩味，叶底黄褐或黑褐粗老。,第六章 其它茶类及深加工化学,六堡茶：为圆柱形篓包装，每篓净重有55kg、50kg、45kg、40kg、37.5kg等几种规格。 品质特征为条索肥壮或粗状，压结成块，色泽黑褐润；内质香气

13、陈香浓郁，似槟榔香，汤色红浓深厚，滋味陈醇甘滑，叶底黑褐。,第六章 其它茶类及深加工化学,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中香气物质含量的变化 （六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（一）黑茶初制中微生物的变化,黑茶初制工艺中，渥堆是形成黑茶特有品质的关键工序, 渥堆工艺使得其加工过程中有相当数量的微生物存在。而微生物与黑茶品质的形成关系十分密切。,虽然鲜叶上沾附有各种微生物如酵母菌、霉菌、细菌等，但经高温杀青后，微生物几乎全

14、部被杀死，在以后的揉捻、渥堆中又重新沾染微生物并随渥堆过程而大量繁殖。,第六章 其它茶类及深加工化学,细菌从渥堆开始至30h前后，其数量呈迅速增加趋势，并达到高峰，渥堆后期则呈现下降趋势。真菌则有所不同，其数量随渥堆时间的延长一直处于增加状态，只是到渥堆末期才略有下降。,渥堆后期，由于微生物代谢产物的积累，堆内酸度的增加及温度的升高，使内部环境逐渐偏离了已有微生物类群生长的最佳条件，故各菌类的数量均相继下降。,第六章 其它茶类及深加工化学,渥堆叶中占优势的是真菌中的假丝酵母菌属中的种群。在渥堆中所嗅到的甜酒香味，就是酵母菌作用的结果。在渥堆后期，霉菌的数量有所上升，其优势种类是黑曲霉，此外，还

15、有少数的青霉及芽枝霉等。,黑曲霉中的许多种类均能生产分泌纤维素分解酶、蛋白酶等酶类，有的还能产生柠檬酸、草酸等有机酸，使渥堆叶pH下降，形成酸辣味。这些微生物及其分泌的酶系统对茶叶中的有机物质进行分解、水解、氧化与转化，而这些变化对黑茶特征性品质风味的形成具有十分重要的作用。,第六章 其它茶类及深加工化学,除真菌外，大量细菌也自始至终参与渥堆过程，细菌中以无芽孢细菌占优势，其次为少数芽孢细菌和球菌。,细菌类同样具有分解、转化茶叶中化学成分的能力，同时大量细菌所释放的呼吸热，对黑茶渥堆中温度的变化具有重要的意义。,第六章 其它茶类及深加工化学,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （

16、二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中香气物质含量的变化 （六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化,温度的变化：渥堆过程中，由于微生物的大量繁殖，其呼吸代谢释放出热量，从而导致渥堆叶温度随渥堆时间的延长而逐渐上升。 pH值的变化：渥堆叶内pH值随渥堆时间的延长而逐渐降低，这是微生物在物质代谢中分泌的有机酸使环境酸化的结果。,水分含量的变化 ：黑毛茶初制渥堆过程中，水分含量发生了明显的变化，渥堆前期（12h以前），含水量明显下降，渥堆中期（1224h

17、之间），含水量基本处于平稳，渥堆后期（24h以后），含水量出现回升。,第六章 其它茶类及深加工化学,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中香气物质含量的变化 （六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（三）黑茶初制中主要酶类的变化,多酚氧化酶同工酶谱的变化 ：鲜叶经高温杀青后，PPO各同工酶组分的活性均被充分钝化，几乎不存在残余活性。但在渥堆出现了两条新的PPO酶带（MPPO1和MPPO2），其来源于微生物分泌的胞外酶。,过氧化物酶同

18、工酶谱的变化 ：渥堆中微生物不能分泌胞外POD酶，而茶叶中内源POD的活性又是逐渐下降的，因此，POD在渥堆中对品质形成所起的作用也就要小得多。,第六章 其它茶类及深加工化学,纤维素酶和果胶酶活性的变化：黑茶渥堆过程中，纤维素酶与果胶酶活性增强。因微生物为了满足生长和繁殖的需要，除吸收茶叶中部分原有可利用态碳源外，还必须分泌这两种酶，使大量的不溶性纤维素和果胶降解成可溶性碳水化合物作为再生碳源加以利用。,总之，黑茶初制中，鲜叶经高温杀青后，内源酶系统已基本钝化。而在渥堆中，酶系统的组成及活性发生了根本性的变化，与鲜叶完全不同的PPO同工酶得以形成，且有相当的活性强度。,第六章 其它茶类及深加工

19、化学,纤维素酶、果胶酶等水解酶类，在渥堆期间较为活跃，其中尤以纤维素酶为甚。 黑茶渥堆中，微生物活动与黑茶色、香、味品质的形成密切相关。,黑曲霉是分泌胞外酶极为丰富的菌种，它不仅可以分泌纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和各种糖化酶等水解或裂解酶类，还可以释放多酚氧化酶等氧化酶类。 酵母菌也是一类广谱泌酶菌，对碳水化合物、果胶、纤维素及脂肪等均有一定的分解能力。,第六章 其它茶类及深加工化学,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中香气物质含量的变化 （六）黑茶初制

20、中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（四）黑茶初制中主要色素物质的变化,脂溶性色素含量的变化 ：叶绿素的变化极为明显，几乎全部降解 ；类胡萝卜素也发生降解，使得在制品黄色色度减弱，并有助于良好香气的形成。,水溶性色素含量的变化 ：渥堆工序中，由于微生物代谢旺盛，使茶坯温度不断上升，加快了儿茶素的自动氧化；同时，由于胞外多酚氧化酶的作用，使得儿茶素氧化产物TR和TB逐渐积累。,第六章 其它茶类及深加工化学,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中

21、香气物质含量的变化 （六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（五）黑茶初制中香气物质含量的变化,黑毛茶有68种香气组分。黑毛茶的香气主要来自于：茶叶本身的芳香物质转化、异构、降解、聚合等形成黑茶的基本茶香；微生物及其分泌的胞外酶，在渥堆中对各种底物作用而产生的一些风味香气；烘焙中形成和吸附的一些特殊香气。,主要由萜烯类、芳樟醇类、醛类酮类、酚类、酸类、酯类及碳氢化合物、杂环化合物等组成。 常规渥堆，微生物代谢释放相应的水解酶，从而促进了单萜烯醇配糖体水解形成单萜烯醇。使得常规渥堆的黑毛茶中萜烯醇类化合物和芳环醇的含量均高于对照样毛茶。,第六章 其它茶类及深加工化学

22、,一、黑毛茶制造化学,（一）黑茶初制中微生物的变化 （二）黑毛茶渥堆中主要环境因子的变化 （三）黑茶初制中主要酶类的变化 （四）黑茶初制中主要色素物质的变化 （五）黑茶初制中香气物质含量的变化 （六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,第六章 其它茶类及深加工化学,（六）黑茶初制中主要滋味物质含量的变化,多酚类物质含量的变化 ：黑茶由于历经长时间的渥堆过程，在湿热作用及微生物胞外酶作用下，儿茶素总量大幅度下降。,呈苦涩味的酯型儿茶素（EGCG，ECG）大部分发生降解和氧化，存留下来的是苦涩味较弱的没食子酸及儿茶素的氧化聚合产物，而EC含量增加。,第六章 其它茶类及深加工化学,主要含氮化合物含量的变化：如氨基酸既是主要呈味成分，也是渥堆中微生物的氮源。黑茶加工中，氨基酸总量虽然呈下降趋势，但黑茶的营养价值则提高了。 另外，上述3种大量氨基酸还可作为香气物质形成的先质参与黑茶香气的形成。,茶氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸的含量急剧降低，而人体必需氨基酸如赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸等明显增高，这说明黑毛茶初制中微