导读:以下内容均摘自《茶叶化学》第三版 宛晓春主编 中国农业出版社。
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注:一共有两期,一期是叶绿素类,一期是类胡萝卜素。
那么本期,小编就来简单介绍一下叶绿素类
1.定义
2.主要组分
3.含量
4.叶绿素与六大茶类的品质,加工工艺的关联
叶绿素类( Chlorophyll )
1.定义
叶绿素是吡咯类绿色色素成分,其是由甲醇、叶绿醇与卟吩环结合而成,是一种双羧酸酯化合物。
①叶绿素分子是由两部分组成的:核心部分是一个卟啉环(porphyrin ring),其功能是光吸收;另一部分是一个很长的脂肪烃侧链,称为叶绿醇(phytol),叶绿素用这种侧链插入到类囊体膜。
②与含铁的血红素基团不同的是,叶绿素卟啉环中含有一个镁原子。
注:后文提到的“脱镁作用”中的镁原子就来自这里。
③各种叶绿素之间的结构差别很小。
补充:
叶绿素,叶绿酸,叶绿体,脱镁叶绿素的关联
注:绿色的叶绿素,鲜绿色的叶绿酸(盐)、叶绿醇及甲醇,灰褐色至黑褐色的脱镁叶绿素
2.主要组分:
叶绿素又分为叶绿素 a 与叶绿素 b 两种。
叶绿素a和b仅在吡咯环Ⅱ上的附加基团上有差异:前者是甲基,后者是甲醛基。
补充:
叶绿素a与叶绿素b的熔点不同(前者:117~120℃,后者:130℃),故在茶叶炒制过程中热破坏程度不等。
首先破坏的是叶绿素 a ,随着温度的升高,叶绿素b也遭破坏而下降。
3.含量
(一)鲜叶
①叶绿素主要存在于茶树叶片中。茶鲜叶中的叶绿素约占茶叶干重的0.3%~0.8%。
②叶绿素 a 含量为叶绿素b的2~3倍。
③叶绿素总量依品种、季节、成熟度的不同差异较大。即叶色黄绿的大叶种含量较低,叶色深绿的小叶种含量较高。
左边大叶种,右边小叶种
(二)干茶
①绿茶
一般而言,加工绿茶以叶绿素含量高的品种为宜,在组成上以叶绿素 b 的比例大为好。
②其他茶类
对叶绿素含量的要求比绿茶低。如果含量高,会影响干茶和叶底色泽。
4.叶绿素及其降解产物与茶品质
(一)总结:
①干茶及叶底色泽
叶绿素含量及其降解产物是影响茶叶外观色泽和叶底颜色的主要物质。
茶叶色泽由鲜叶的绿至红及棕色或乌黑色的转变,都与叶绿素的降解作用有关。
②茶汤
叶绿素不溶于水,但在揉捻和加热干燥过程中,叶绿体的质体基粒内的蛋白质分解而使叶绿素暴露出来,一部分脱落,悬浮于茶中参与茶汤色泽的形成。
同时,叶绿素水解后生成叶绿酸、植醇等化合物,进入茶汤,对茶汤汤色也有一定的影响。
③滋味
在贮藏条件下,经过脱镁、脱植基而生成脱镁和脱植基叶绿素,产物经氧降解(光和温度引起的氧化裂解),生成一系列小分子水溶性无色物质,对滋味影响较大。
(二)茶类举例
叶绿素含量对红茶干茶,叶底色泽的影响
如果加工过程中叶绿素未得到足够的破坏,残余过多,其绿色与多酚类的有色氧化产物(茶红素,茶黄素)混合在一起,便形成"乌条”现象,这一般被认为是红茶品质不良的现象。
右边色泽没有左边红亮,叶片不开展
注:乌条是指叶底乌暗而不开展。
叶绿素含量对乌龙茶干茶,叶底色泽的影响
①干茶砂绿油滑
乌龙茶制造过程中叶绿素总量在整个初制制造过减少约72%,减幅介于绿茶与红茶之间,故干茶呈现砂绿色。
这张图打了光,其实实物没有那么亮
②叶底绿心红边
叶缘叶绿素的充分降解,加上丰富的脱镁类叶绿素降解产物及适量的多酚类转化色素等,颜色偏红褐色。
叶心的叶绿素保留量高于叶缘,相对来说,茶叶中间颜色偏绿。
色素含量对白茶干茶色泽的影响
除叶绿素及其转化产物外,还有胡萝卜素、叶黄素及后期多酚类化合物氧化缩合而形成的有色物质等也参与白茶色泽的形成
所有这些转化变化都必须控制一定的速度,只有在保证有一定的转化量而转化又不过重的前提下,才能使白茶呈现正常的色泽品质。
注:以绿色为主,夹有轻微黄红色,并衬以白毫,呈现出灰绿并显银毫光泽的白茶特有色泽的正常的色泽品质。
5.叶绿素的降解变化与茶叶加工工艺
(一)总结
六大茶类由于加工过程不同,所以叶绿素降解产物的种类,含量,比例都是不一样的,但其主要过程都大致包括水解和脱镁两种生物化学作用。
①在萎凋或摊放过程中,叶绿素主要是在叶绿素酶作用下进行水解。由于此过程中,鲜叶不断失水,叶细胞内部向酸性转化,促进了这种水解作用,故此生物化学变化又被称为“酶促水解”。
②在揉捻,发酵,闷黄等后续过程中,其发生的变化主要是由于鲜叶细胞经揉捻机械破损后,引起多酚类物质的大量酶促氧化,而与多酚类物质处于同一混合体中的叶绿素,受多酚类物质强烈氧化还原作用的影响,并且由于 pH 的继续下降,使叶绿素易于脱镁而成黑色或褐色产物,故此生物化学变化又称为“脱镁作用”
③在干燥过程,特别是干燥前期,由于高温湿热作用,叶绿素仍存在着脱镁作用及热酯解而破坏,其含量进一步下降。
补充:
茶叶中叶绿素脱镁率是反映茶叶色泽品质的一个重要指标。
脱镁率随制茶进程和温度提高而增加,尤其在炒干阶段,脱镁率会迅速上升,脱镁率全烘>半烘炒>全炒。
同时,加工时间也直接影响叶绿素的脱镁,通常,时间越长脱镁率越高,脱镁叶绿素含量越高。
往往时间效应大于温度效应。
总结:
当杀青温度不到位,闷得过早,萎凋,发酵,摊放等加工时间过长,都会导致脱镁叶绿素含量高,因脱镁叶绿素是灰褐色至黑褐色的,故得到的干茶和叶底的颜色会更黄,色泽会更暗
(二)茶类举例
红茶加工与叶绿素降解
①在萎凋过程中,主要是在叶绿素酶作用下进行水解,也被称作“酶促水解”。
②在揉捻和发酵过程中,主要是非酶作用,也被称作“脱镁作用”,这一过程中,叶绿素含量大幅度下降。
③在干燥过程,特别是干燥前期,由于高温湿热作用,叶绿素仍存在着脱镁作用及热酯解而破坏,其含量进一步下降。
拓展:
在传统的制茶工艺中,延长了发酵时间,增加了叶绿素降解为褐色的脱镁叶绿素和接着转化为棕色的脱镁叶绿酸甲酯的机会,叶绿素保留少。
黄茶加工与叶绿素降解
①杀青:锅温较绿茶低,杀青采用多闷少抛手法,以形成高温湿热条件,尽可能使叶绿素较大程度地得以破坏;
②闷黄:进一步创造湿热环境,使得叶绿素因热化而引起大量的氧化降解。
③干燥:闷黄后的叶子,首先在较低温度下烘炒,随着水分的缓慢蒸发,使叶绿素在湿热作用下进一步转化,以促进黄叶黄汤品质的进一步形成。然后用较高温度烘炒,固定已形成的黄叶黄汤品质。
注:烘闷步骤一般都是交替进行,直到黄茶黄叶黄汤品质形成即可。
白茶加工与叶绿素降解
①萎凋前期,随叶内水分散失及细胞液浓度的提高,酶活性增强,这时叶绿素因酶促作用而分解。
②萎凋中后期,叶绿素因醌的偶联氧化而降解;同时由于细胞液酸度的改变,使叶绿素向脱镁叶绿素转化,使叶色呈现灰橄榄色至暗橄榄色;
拓展:
若萎凋时温度过高、萎凋叶堆积过厚或机械损伤严重,将使叶绿素大量破坏,暗红色成分大量增加,从而使色泽呈暗褐色(铁板色)至黑褐色;
若萎凋时湿度过小,芽叶干燥过快,叶绿素转化不足,多酚类化合物氧化缩合产物太少,则使色泽呈青绿色,这两种情况都属于不正常的色泽。
③在干燥过程中(晒干或烘干),由于温度的作用使叶绿素进一步被破坏。
补充:脂溶性色素在黑茶加工中的变化过程
①在黑茶初制过程中叶绿素 a ( Chla )的变化极为明显,几乎全部降解。叶绿素b(Chlb)在初制中也明显减少。
②黑茶初制中,脂溶性色素内部比例发生了深刻的变化。
Chl类(含 Chla 、 Chlb 、 Cda 、 Cdb )是绿色色素的主体;
Phy 类(含 Pya ,Pyb, Poa 、 Pob )均呈灰黑或黄褐色
Chl / Phy 之比值在黑茶初制中呈急剧下降趋势,从而表现为绿色色度逐渐消退,灰黑色度不断上升,其综合作用的结果便在制品问深色方向转化。
Car 类(含β-Car、 Xan 、 Neo )为黄色色素的主体。
Car与Chl类共同作用形成了鲜叶的黄绿色泽, Chl / Car 之比值则决定了茶叶绿色和黄色色度的深浅。
③总结:
Chl/phy和Chl / Car 两类比值的不断下降,是最终形成黑毛茶黄褐外形色泽的最根本原因。
注:Car类代指胡萝卜素类,下一期会提到的
6.叶绿素与茶叶贮存
(一)与绿茶品质相关
叶绿素的保留量与绿茶的外观品质关系密切,故叶绿素的保留量是绿茶贮藏过程中品质变化的指标之一。
叶绿素保留量高,说明绿茶保存得当。
(二)贮存过程中的变化
游离的叶绿素很不稳定,对光、热敏感。
紫外线能加速叶绿素的褪色,叶绿素脱镁后转化成脱镁叶绿素,在绿茶中,干茶颜色由绿转褐色。
温度高,会促进叶绿素的脱镁作用及热酯解,导致叶绿素含量下降。
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