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探索红茶的发酵机理图-探索红茶的发酵机理

红茶是全发酵茶,但在实际制茶过程中,不是发酵不足,就是发酵过度。教授写95%发酵还是100%发酵难?我们一般要称之为全发酵茶。红茶发酵是一门技术,红茶品质形成的核心过程是发酵,红茶中茶黄素的含量取决于发酵。研究红茶是95%发酵还是100%发酵,没有意义。了解红茶发酵的机理,有助于广大红茶爱好者选择红茶。需要注意的是,红茶发酵不够,后续工序做什么都是徒劳。但有些商家难免在干燥上做文章,掩盖质量夹杂物的劣质痕迹。

探索红茶的发酵机理图-探索红茶的发酵机理

红茶发酵的本质

当红茶第一次出现在中国时,它吸引了世界的目光。科学家们争论不休:为什么绿色的鲜叶能变成红茶?一些科学家认为这是一种普遍的氧化反应,并称之为“自然化学反应”。

1890年,科赛伊。一家古老的日本公司从茶叶中分离出细菌。所以首次提出茶叶变红是微生物作用的结果,和一般食物发酵一模一样。发酵一词开始用于红茶的生产。现在流行的红茶发酵就是这个原因造成的。

1900年,BAMBER的BAMBER M.K分别从锡兰和爪哇泰宁加的茶叶中分离出同样的酶。同时,经过反复实验,证明茶叶变红就是这种酶的作用。

1901年,印度曼斯的曼恩h偶然用氯仿杀死细菌做了一个实验,却发现没有细菌的茶叶还是染上了红色的色斑。因此,微生物学说不能成立,茶叶红变与微生物无关是人为的。

这引起了科学家们的深入探索。当时,红茶生产的理论和研究的实验成果非常丰富。

1901年,日本麻生也证明了茶叶中含有一种酶。同年牛顿C.R .牛顿也证明了发酵是酶的作用,并将其命名为茶酶。

1902年,Bamber和Wright H.WRIGHT发表了酶发酵理论,最终成为红茶生产的研究中心。1908年,威尔逊Hl韦尔特证明酸可以组织酶的活动。在他的实验中,只有少量的硫酸就足以停止茶叶的发酵。因此,肯定了红茶发酵的机理是酶的作用。没有酶的作用,茶叶不会变红,酶发酵理论终于成立了。科学家们最终一致认为,茶叶的发酵是茶叶中所含的酶的作用,这些酶可以在厌氧条件下发挥作用。所以有朋友称这种现象为无氧条件下的“酶促作用”。最后,人们清楚地知道,用鲜叶制作红茶是由茶叶本身所含的酶催化的化学反应。

1935年曼斯卡亚的马赫卡尔和1947年库恰瓦的博克亚巴发现,多酚氧化酶和过氧化物酶是制作红茶的主要酶。这两种酶主要是针对以茶叶为底物的多酚类物质的氧化。也就是说,红茶的产生主要是多酚氧化酶和过氧化物酶对茶叶中多酚类物质,尤其是儿茶素的酶促作用的生化反应。这就是红茶发酵的精髓。

茶叶中的多酚以前被称为“茶单宁”,可以软化皮革。后来被称为“茶单宁”。其实“单宁”并不是茶独有的。它富含其他植物叶子中的单宁,但最终科学家将其命名为“茶多酚”。茶多酚的成分也很丰富,所以被称为茶中多酚。它们是茶叶中多酚类化合物的混合物,主要成分是儿茶素,属于黄烷醇类。其次是黄酮类、黄酮醇类、花色苷类、花色苷类、酚类和酚酸类。

以儿茶素为主的黄烷醇占茶多酚的70%以上,可占茶芽干物质的20%左右。它们是茶叶次生物质的代谢中心,是茶叶保健功能的主要成分。此外,它还对茶叶的色、香、味品质的形成起着重要作用。

因此,早期对茶叶生化反应的研究,基本上集中在以儿茶素为中心的化学变化上。那么,儿茶素是什么物质呢?最初,它是白色晶体,易溶于水、含水乙醇和含水甲醇。有两种:酯类和非酯类。

酯型儿茶素又称“复合儿茶素”,占总儿茶素的60% ~ 75%,占茶叶干重的12% ~ 15%。有强烈的苦味和涩味,是茶汤的主要风味成分。易被氧化,是呼吸代谢中氢的中间载体。

酯型儿茶素又称“简单儿茶素”,占总儿茶素的20-25%,占茶叶干重的4-8%。其苦味较淡,有涩味,但如果与酯型儿茶素适当结合,可以产生较好的口感,对茶汤的口感有一定的影响。此外,它的氧化还原电位较高,接近茶叶呼吸过程中基质氢转移链中的末端氧化,能把氢给氧生成水。

鲜叶通过儿茶素吸收和转移植物根部的水分,从而保持正常呼吸。所有活着的动物和植物都被认为是靠呼吸来维持生命的。

红茶发酵的生化机理

历史上对茶叶变红的问题有简单的化学变化观,认为是自然氧化。自茶叶中发现酶以来,经过多年的反复实验,证明茶叶变红是酶引起的生化反应。红茶的发酵,即茶叶本身的多酚氧化酶和过氧化物酶催化氧化茶叶中的多酚和主要儿茶素形成邻醌,邻砜是中间产物,邻砜进一步聚合成茶黄素和茶红素。这就是红茶发酵的机理。也就是说,红茶的发酵是从鲜叶揉捻开始的。叶片组织受损,细胞被压碎,茶汁溢出,使底物与酶充分接触。儿茶素的氧化大大加速了邻醌的产生。正常情况下,邻醌遇水会被还原成儿茶素,但一旦水源被切断,发酵就会继续进行。邻醌不能及时还原,而是聚合成有色物质,这是红茶发酵中叶子变红的主要原因。

红茶发酵中茶色素的形成主要由儿茶素的二聚体和低聚物组成。红茶色素的主要成分是茶红素和茶黄素。茶红素是主要成分,占茶色素总量的80%以上。它是酚类氧化聚合的异质群,从中检测到儿茶素二聚体、低聚物和少量聚合物。

茶红素的形成过程主要是儿茶素在多酚氧化酶的催化下氧化生成邻醌,然后邻醌聚合成双酚醌,再歧化生成茶黄素和双黄烷醇,茶黄素和双黄烷醇在过氧化物酶的催化下氧化生成茶红素。但在缺氧条件下,过氧化物酶也能直接将儿茶素氧化成茶红素,但需要有水。

英国著名茶叶专家罗伯特Eah(ROBERT E . a . h)于1957年发现,茶黄素和茶红素是红茶汤色素的主要成分。黄素是茶汤的金色成分,是碗中“金圈”的主要因素,茶红素是茶汤红色的主要成分。

近年来,科学家认为茶红素具有抗氧化、抗衰老、抗突变、防癌抗癌、降血糖血脂等作用。对红茶发酵机理的研究始于19世纪后期。经过20年的争论,最终得出结论:红茶的发酵是茶叶中的多酚类物质,主要是儿茶素和黄烷醇,在酶的作用下被氧化成有色物质的化学反应。

红茶“发酵”机理的探讨

王泽农教授指出:发酵是厌氧呼吸,发酵和厌氧呼吸是厌氧生物氧化,它们在生物体内密切相关。

茶树生理特性的研究是针对茶树生命活动规律和机理的一门学科。其内容包括光合作用、呼吸作用、物质代谢、水分代谢、生长发育等。有三个基本内容,即物质转化、能量转化和形态转化。光合作用是植物通过叶绿体吸收光能,同化二氧化碳和水,产生有机物,释放氧气的过程。合成有机物是植物生长的主要物质来源和全部能量来源。

通过光合作用,茶树不断生长积累——糖类、淀粉、蛋白质、有机酸、脂肪等有机物质。这些物质通过茶树体内一系列的氧化还原、分解、合成或转化,转化为构成茶树不同器官的各种结构物质,并在代谢过程中不断释放光合作用储存的能量,以满足茶树生命活动的需要。

呼吸是植物体内有机物分解释放能量的过程,是新陈代谢的异化,包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是茶树生命组织在氧气的参与下彻底氧化有机物,释放二氧化碳和水,同时释放能量的过程。无氧呼吸是在无氧条件下,将有机物分解为酒精或乳酸等不完全氧化产物并释放能量的过程。呼吸作用为茶树的生命活动提供全部能量,也为细胞内其他物质的合成提供原料。

高等植物中总有碳水化合物的合成和降解,有糖酵解和三羧酸循环的有氧生物氧化过程,是维持生命活动所需的能量来源。但是,在缺氧的情况下,植物的各种细胞及其器官也可以进行厌氧生物氧化。

认为茶叶发酵是底物的厌氧生物氧化,即底物经过糖酵解产生挥发性物质。持这种观点的人认为,茶叶发酵的研究首先应着眼于茶叶发酵过程中底物糖类的转化,即氧气吸收和二氧化碳排放的变化。前苏联生物学家奥巴林奥纳弗(O 'Balin ONAPHH A.H)认为,发酵过程是为了补偿紊乱的呼吸。

完整细胞内正常的呼吸过程是儿茶素在氧的作用下产生邻醌和水,邻醌在呼吸底物糖的作用下变成儿茶素和二氧化碳。正常呼吸是儿茶素在能量的作用下,将氧气吸入水中,呼出二氧化碳的反应。

现代科学证实,一般来说,植物组织的发酵和呼吸是同时进行的,这是一种正常的生理状态。但在呼吸正常的情况下,有氧呼吸过程占主导,发酵强度相对较低,甚至可以忽略不计。

但在一定情况下,即呼吸底物、水分、供氧、温度异常时,呼吸过程会转化为发酵过程,发酵强度会大大增加,发酵过程逐渐占优势。茶叶的老化,茶叶在黑暗中长时间慢慢变黄变红,都是这样的现象。

王泽农教授指出:发酵过程不是别的,而是被扰乱的、无补偿的呼吸。也就是说,在正常的呼吸条件下,由于缺乏基质,即淀粉或可溶性糖,或者细胞组织被破坏,无法进行循环的练习,于是开始发酵。比如茶叶的叶子从树上摘下来后,水分突然中断,呼吸作用转为发酵。此时,茶叶为了维持其生命活动,不得不消耗更多的底物,底物的急剧减少会使呼吸作用缺乏代偿,从而促进发酵的加剧。王泽农教授将茶叶的发酵与生物呼吸联系起来。他把茶叶的发酵看作厌氧生物氧化,而这种生物氧化

很多人不理解,既然没有氧气,怎么会被氧化呢?众所周知,水是生命之源。没有水,地球上所有的生命,包括宇宙,都无法生存。新鲜的叶子也是如此,它们通过干树枝从根部土壤中吸收水分。所以鲜叶采摘下来后,得不到水分的补充,也吸收不了水中的氧气,所以会经历一个厌氧氧化的过程,才会干枯。王泽农教授所说的厌氧氧化,是在没有水中氧气补充的情况下,遭受自身酶促作用的化学反应。

王泽农教授否认,历史上尤其是国外专家对红茶发酵本质的研究,只集中在多酚转化为有色物质,即绿色鲜叶,转化为红色茶叶和红色茶汤。

他指出,鲜茶叶只有50多种芳香物质,而红茶已被确认和公认有300多种芳香物质。这些添加的芳香物质不仅在发酵阶段产生。他还指出,当新鲜叶子得不到水分补充时,呼吸链就会断裂。这里的“链”指的是链,科学家把所有的化学变化都描述为由链联系起来的反应。因此,当连接中断时,不能进行正常的呼吸。

他说葡萄糖渗入鲜叶后转化为芳香物质的转化率,萎凋过程是发酵的三倍。最后,他强调,红茶中芳香物质的形成主要是在萎凋阶段。他的理论和制作乌龙茶的理论完全一致。引人注目。王泽农教授对红茶发酵机理的研究,不仅着眼于多酚类物质的变色工程,而且强调糖的变化作用,即糖酵解产生的芳香物质的化学反应,对提高茶叶品质具有重要意义。而且,与此同时,普洱茶发酵机理的研究也埋下了伏笔,带来了重要启示。


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