台灣小葉種烏龍茶茶餅不同產區與不同年份的後發酵多酚類成分變化分析

探讨台湾小叶种青心乌龙茶饼在不同产区与年份后发酵过程中多酚类成分的变化,分析茶饼中挥发性与水溶性成分,及其与抗氧化性的关系。

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台灣小葉種烏龍茶茶餅不同產區與不同年份的後發酵多酚類成分變化分析

目 錄
表次 Ⅲ
圖次 Ⅳ
摘 要 Ⅴ
Abstract Ⅵ
第一章緒論 1
第一節研究背景 1
第二節研究動機 1
第三節研究架構 2
第二章文獻探討 3
第一節烏龍茶茶餅的理化性質 3
2.1.1茶餅中揮發性物質的理化性質評定 3
2.1.2茶餅中主要水溶性物質的理化評定 3
2.1.3茶餅抗氧化性測定 4
第二節茶餅化學成分 5
2.2.1茶餅水溶性化學組成 5
2.2.2茶餅揮發性化學組成 6
第三節相同烏龍茶茶餅的加工工藝對不同茶樹化學成分的影響 11
第三章材料與研究方法 13
第一節實驗流程圖 13
第二節試驗材料說明………………………………………………………14
第三節試驗時間地點……………………………………………………………………11
第四節試驗儀器與試劑…………………………………………………………………16
第五節試驗方法…………………………………………………………………17
第六節統計分析…………………………………………………………………21

第四章結果與討論 22
第一節不同烏龍茶類型茶餅中揮發性成分分析 22
第二節不同烏龍茶種類茶餅中主要水溶性成分分析 26
第三節不同類型烏龍茶茶餅中發酵的多酚類成份相關性研究 29
第四節不同種類烏龍茶茶餅中總多酚含量與抗氧化性變化關係 31
第五節不同種類烏龍茶茶餅中多醣含量與其抗氧化性變化關係 34
第五章結論與展望 37
第一節結論 37
第二節展望 39
參考文獻 40

表 次
表1實驗用臺灣小葉種青心烏龍茶清單…………………………14
表2流動相梯度徵………………………………………………17
表3烏龍茶中化合物的保留時間及質譜特…………………19
表4不同臺灣小葉種青心烏龍茶揮發性物質含量………………22
表5不同茶葉主要水溶性物質含量………………………………26
表6 總多酚以及兒茶素含量對抗氧化性影響……………………31
表7不同種類茶葉中的多醣含量對抗氧化性影響………………34

圖 次
圖1不同茶葉形狀與茶湯顏色比較………………………………11
圖2實驗流程圖…………………………………………………13
圖3烏龍茶水提物的HPLC-MS-UV色譜………………………18
圖4 不同臺灣小葉種青心烏龍茶揮發性物質含量………………23
圖5 10種茶樣的柱形分析…………………………………24
圖6 不同茶葉主要水溶性物質含量(mg/g)測試效果………27
圖7 不同茶葉總多酚(含兒茶素)和抗氧化性的關係……………32
圖8 不同茶葉總多醣、咖啡因和抗氧化性的關係………………35

摘 要
烏龍茶是我國獨有的一種半發酵茶。烏龍茶都具有減肥的功效。生產歷史源遠流長。在國內外享有盛譽。臺灣小葉種青心烏龍茶含有的化學成分復雜。主要有茶多酚、色素、生物碱、氨基酸、碳水化合物等。而茶多酚是烏龍茶的主要成分。也是烏龍茶減肥功能的首要成分。大量研究已經證實茶多酚兒茶素中含量最多的EGCG單體。發揮了重要作用。鑑於當前研究現狀。本文以台灣小葉種烏龍茶茶餅不同產區與不同年份的後發酵多酚類成分變化分析進行了研究。結合三個茶產區-梨山華岡 竹山大鞍 鹿谷凍頂 各10年的多酚類差異探討。主要完成了以下幾個方面的工作。
⑴烏龍茶茶餅發酵茶中多酚類成分的分析。以臺灣小葉種青心烏龍茶為原料對烏龍茶多酚及其單體提取分離純化。選取適當的大孔樹脂(PA)吸附烏龍茶多酚。用水沖洗去除咖啡碱後。乙醇解吸附。可得到純度較高的茶多酚混合物。通過HPLC、苯酚硫酸法以及全自動HS-SPME結合GC-MS。對不同種類的茶葉進行揮發性和水溶性成分的分析。
⑵相同烏龍茶茶餅的加工工藝對不同茶樹化學成分的影響。不同茶樹但相同類型的茶葉在相同的處理技術下表現出類似的香氣味。研究結果表明竹山大鞍烏龍茶的主要水溶性成分。如咖啡因、總多酚、兒茶素、總多醣。不同於梨山華岡烏龍茶的主要水溶性成分。但其香氣特徵之間沒有顯著差異。在PCA和CA分析主成分分析結果表明。相比於紅茶、綠茶和普洱熟茶。苯甲醇、叫噪、藏紅花醛、芳樟醇氧化物、β-紫羅蘭酮極力促成烏龍茶的香氣特性。不同茶樹的烏龍茶香氣特徵由於同樣的加工工藝特別是半發酵工藝表現出良好的一致性。
⑶不同類型烏龍茶茶餅中發酵的多酚類成份相關性研究。水溶性成分中的兒茶素是不同種類茶葉抗氧化作用的主要有效成分。對於同一種茶葉而言。一般情況下茶葉中的抗氧化作用主要來自於兒茶素。多醣對臺灣小葉種青心烏龍茶的抗氧化性影響較小。比較了梨山華岡烏龍茶和鹿谷凍頂烏龍茶抗氧化能力。

關鍵詞:梨山華岡;茶餅;發酵;多酚類成份變化;竹山大鞍;鹿谷凍頂烏

Abstract
Oolong tea is a kind of semi-fermented tea unique to our country. Oolong tea has the effect of reducing weight. It has a long history of production and enjoys a high reputation at home and abroad. The chemical constituents of Qingxin Oolong Tea, a Taiwan leaflet species, are complex, including tea polyphenols, pigments, alkaloids, amino acids and carbohydrates. Tea polyphenols are the main components of Oolong tea, and also the primary component of Oolong tea’s weight loss function. A large number of studies have confirmed that the most abundant EGCG monomer in tea polyphenol catechins plays an important role. In view of the current research situation, this paper studied the changes of polyphenols in different producing areas and different years of post-fermentation of Oolong tea cake from Taiwan, and discussed the differences of polyphenols in three tea producing areas - Huagang, Lishan, Zhushan, Da’an Lugu frozen top for 10 years, mainly completed the following aspects.
(1) Analysis of polyphenols in fermented oolong tea cake. Oolong tea polyphenols and their monomers were extracted, separated and purified from Oolong tea, a Taiwanese leaflet species, Qingxin Oolong tea. The appropriate macroporous resin (PA) was selected to adsorb Oolong tea polyphenols. After washing with water to remove caffeine, ethanol was desorbed to obtain a mixture of tea polyphenols with high purity. The volatile and water-soluble components of different kinds of tea were analyzed by HPLC, phenol-sulfuric acid method and automatic HS-SPME combined with GC-MS.
(2) The same processing technology of Oolong tea cake affects the chemical composition of different tea plants. The results showed that the main water-soluble components, such as caffeine, total polyphenols, catechins and total polysaccharides, of Daan Oolong tea in Zhushan were different from those of Huagang Oolong tea in Lishan, but there was no significant difference in their aroma characteristics. PCA and CA analysis showed that benzyl alcohol, noise, saffron aldehyde, linalool oxide and beta-ionone strongly promoted the aroma characteristics of Oolong tea compared with black tea, green tea and Puer ripe tea. The aroma characteristics of Oolong tea from different tea plants showed good consistency due to the same processing technology, especially semi-fermentation technology.
(3) Study on the correlation of polyphenols in different types of Oolong tea cakes. Catechins in water-soluble components are the main effective components of antioxidant activities of different kinds of tea. For the same kind of tea, in general, the antioxidant effects of tea mainly come from catechins. Polysaccharides had little effect on the antioxidant capacity of Qingxin Oolong Tea, a small-leaved species in Taiwan. The antioxidant capacity of Huagang Oolong Tea in Lishan and Frozen-top Oolong Tea in Lugu were compared.
Key words: Lishan Huagang; tea cake; fermentation; polyphenols composition changes; Zhushan Da’an; Deer Valley Frozen Tingwu

第一章緒論
第一節研究背景
茶餅是著名的保健飲品,神農時期漢族人便開始飲茶。至今已經有4700多年的歷史。付秀娟等(2012)指出現如今茶已經成爲全世界飲用最爲普遍的三大無醇飲料之一。全世界茶葉品項繁雜無法一一列舉,而且沒有統一命名方式。茶的種類分類方法也各有不同。付贏萱等(2015)指出主要分爲綠茶、烏龍茶、紅茶等三類。雖然茶葉的種類及品名很多,但是,這些都是由茶樹這種植物的葉子加工製造而成。台灣早年茶葉的分類也沒有一定的規則,大部份以產地來區分,例如:福建茶、雲南茶、台灣茶等等。近代則以製茶方法加以區別,又以茶湯色區分為綠茶、黃茶、黑茶、白茶、青茶、紅茶等六大類(詹,2004)。
烏龍茶的生産歷史源遠流長。如鐵觀音、黃金桂、大紅袍、肉桂等著名品種。在國內外享有盛譽。烏龍茶是一種半發酵茶。其加工工序爲選青、萎凋、做青、炒青、揉撚、乾燥(烘焙)。烏龍茶經過上述半發酵步驟。比綠茶含有更多的咖啡因和更多種類的兒茶素。白露等(2011)指出烏龍茶鮮葉的氨基酸總量占2%以上。茶多酚含量占25%左右(包括單體多酚和結構不確定的聚合多酚)。水浸出物含量占40%左右。兒茶素總量爲160 mg/g以上。茶多酚是烏龍茶的主體成分。也是烏龍茶保健功能的首要成分。朱宏濤(2008)指出烏龍茶具有抗氧化、控制體重、防治心血管疾病、抗醣尿病、抗突變及抑制癌症、抗過敏、抗病原菌、抗疲勞、抗衰老、調節腸導菌群、美白護膚等保健功效。這些功效主要得益於烏龍茶中的茶多酚。
目前。大量研究已經證實茶多酚在抑菌、抗病毒、抑制腫瘤、防治心血管疾病等方面具有良好功效。具有消除自由基、抗氧化等生物活性。茶多酚能提供氫質子與體內自由基結合。對多元不飽和脂肪酸(PuFA)自由基、單線態氧、烷基過氧化物自由基等都有清除效能。達到清除自由基的效果。茶多酚具有較強的抗病毒作用。對多種細菌、真菌、酵母菌都有明顯的抑制能力。臨床應用研究中茶多酚對高脂血症、原發性高血壓及抗動脈粥樣硬化均有明顯的作用。茶多酚能明顯降低腎炎模型的尿蛋白、血清肌及尿素氮含量。減氫腎小球腫脹、細胞增生、血栓形成及白細胞浸潤。降低血清循環免疫複合物含量。修復腎小球病理改變。介於茶多酚的諸多功效。發揮保肝功效。已廣泛應用於食品、醫藥、日常生活及其他領域。
兒茶素廣泛的被認為,在人體健康的益處上,具有抗衰老的作用,因此茶中兒茶素的抗氧化特性已經變成眾多研究的目標(Amarowicz and Shahidi, 1995; Cooper, 2005)。除了加強生物抗氧化防禦系統外,兒茶素直接清除ROS的能力,被認為在保護神經元細胞,心血管系統,肝細胞和許多其他重要的健康部位免受高反應性自由基的作用(陳,1999)。
茶葉已知具有強的抗自由基和抗氧化特性,研究證明,每天飲用三杯(約700 mL)飲料時,心肌梗塞的風險會降低11%。茶萃取物已證明具有清除單重態氧、氫氧自由基、過氧自由基、超氧自由基和許多其它會導致脂質,蛋白質和核酸破壞的化合物(Wojciechowski, 2011)。
人類細胞若長期且持續的暴露於自由基和活性氧的環境下,會造成氧化傷害。細胞的損傷或細胞死亡會引起癌症,老化,動脈硬化和糖尿病。茶葉含有許多成分,如維生素C和E,β-胡蘿蔔素,兒茶素和其他多酚類,可以排除自由基;這些成分中,兒茶素具有非常高的抗氧化能力,它與抗癌和抗腫瘤特性密切相關(Chen, 2010)。红茶中所含的兒茶素和茶黄質比典型的抗氧化劑,例如:穀胱甘肽,抗壞血酸或生育醇,具有更強的抗氧化特性(Yoshino et al ., 1994)。

第二節研究動機
台灣獨特的海洋型海島氣候及優勢的地理位置(北回歸線穿越)。與特殊高山的地形地貌孕育了豐富的生態環境條件和生物多樣性。因此成就了栽培於台灣中央山脈台地青心烏龍茶的獨特優越品質。加以傳承一百多年精湛的【球型】【半發酵】製茶工藝使台灣高山青心烏龍茶揚名國際。
隨著國際間交通運輸便利、資訊傳遞迅速、貿易自由度擴大、茶樹栽培技術精進使台灣高品質高山茶的優勢地位屢屢被挑戰侵蝕。更對於國際茶產業情勢。社會經濟發展。消費者消費模式與觀念轉變的各種時代潮流脈動皆無法精確的掌握、接軌與契合。甚至失去先機。導致台灣茶產業在整體國際競爭力嚴重弱化、生存空間被擠壓。包括國際知名度、市占率與產業經濟收益……。而面臨迫須轉型更精進的瓶頸。
擷取台灣傳統製茶工藝的精髓更融合、變化創新現代製茶技術。以『台灣高山青心烏龍茶』為元素。以『普洱式茶餅』為靈魂、以『微生物酶』後發酵為主軸、以『台灣茶文化』為內涵、以『傳承並發揚創新』茶產業為宗旨、以『優良製茶工藝技術』為根基、以『調節茶樹生育產期』為策略、以『創新茶工藝產品態樣』為亮點、以『存續高品質小葉種茶』為目標、以『台灣茶產業的長久發展』為核心、以『整體茶產業為鏈帶環節』更以【時間】為『創新製茶工藝』的載體承擔再創輝煌的舞台。更塑造了【利潤中心】的完美平台滿足茶農 、茶村、茶企業、茶消費者的最大利益創造多贏。

第三節研究架構
本文以台灣小葉種青心烏龍茶茶餅後發酵的多酚類成份變化分析爲研究對象全文組織結構如下。
第1章。緒論。闡述本文研究背景及研究動機。
第2章。文獻探討。旨在前人研究中針對烏龍茶茶餅的理化性質的茶餅中揮發性物質的理化性質評定、茶餅中主要水溶性物質的理化評定和茶餅抗氧化性測定。茶餅化學成分的茶餅水溶性化學組成和茶餅揮發性化學組成之相關性研究。
第3章。研究方法。針對本文之實驗方法、材料與試劑、主要儀器、水溶性物質檢測、數據分析詳細說明之。
第4章。討論。就實驗結果進行不同種類烏龍茶茶餅中總多酚含量與抗氧化性變化關係、不同種類烏龍茶茶餅中化學成分的分析試驗結果,分別進行討論與分析。
第5章。結論與展望。

第二章文獻探討
第一節烏龍茶茶餅的理化性質
2.1.1茶餅中揮發性物質的理化性質評定
通過茶餅揮發性成分的萃取方法。利用氣質聯用(GC-MS)技術。研究茶餅中揮發性物質的理化檢測手段。李林強等(2009)比較同時蒸餾萃取法(SDE)、頂空分析法(HAS)、超臨界流體萃取法(SFE)、減壓蒸餾萃取法(VDE)和固相微萃取法(SPME)等方法特點。其中SDE和HAS方法的處理效率較低。VDE法對樣品的預處理時間較長並且需要的試劑量較大。因而不能反映茶餅樣品香氣的真實物質特徵。SFE方法因爲成本較高而不經常使用。CO2爲超臨界流體。SPME方法操作簡單以及容易獲得的優點。得到了廣泛的應用。李萍等(2009)指出香氣感官品質直接關係到對茶餅香氣感官品質的評定。研究的第一步也是關鍵性步驟就是對香氣揮發性成分的提取。
雖然萃取方法各有優勢。追求更全面及時的採集茶餅中揮發性香氣樣本進行的實時檢測。方法上的優化對茶餅中的揮發性成分採用全自動頂空固相微萃取技術(HS-SPME)結合GC-MS的方法進行分析。綜合資料提取分析手段。李雪玲等(2017)利用方差、聚類以及組成分。茉莉花茶和烏龍茶的感官品質鑑定上展示出了理想的結果。

2.1.2茶餅中主要水溶性物質的理化評定
茶餅中總多酚類水溶性成分測定通常採用福林酚法檢測其吸光值。通過苯酚-硫酸比色法來檢測其吸光值。呂才有等(2009)茶餅中水溶性多醣物質測定。針對茶的抗氧化性可以採用傳統的分光光度法測定。兒茶素和咖啡因含量測定則利用高效液相色譜法(HPLC)來檢測。通過茶餅中各種化學成分的定性定量檢測入手。茶餅理化性質的測定國標方法。盡可能全面的標示來區別不同類型的茶餅。茶餅中水溶性多醣含量測定還沒有較成熟的檢測方法。有較多的研究報導通過氣相色譜法(GC)以及高效液相色譜法(HPLC)直接測定茶多醣。借鑑一般多醣的檢測方法或者改進方法來測定。通過示差折光檢測器來檢測多種不同類型茶餅中多醣的含量。利用自制的茶餅多醣純品作爲標準品。
氣相色譜法測定茶餅中多醣採用了待測樣的揮發性衍生物增加法。濃度範圍在0.604-6.04mg/mL區間內呈現了良好的線性關係。先對茶中多醣進行酸水解或甲醇醇解預處理。把肌醇或者甘露醇爲內標。轉化爲乙酰化産物或者矽烷化産物後。對照品是己知的各種單醣標準品。通過線性關係來計算出茶多醣中單醣的組成比例。可以測定茶餅中的多醣含量。雖然該方法準確度高。適用範圍相對於高效液相色譜色譜法較窄。繁瑣的操作和價格較昂貴的高精密測定儀器(周斌星等,2010)。因此。氣相色譜法用於茶餅中多醣的含量測定目前還具有一定困難。

2.1.3茶餅抗氧化性測定
大量關於茶餅抗氧化機制茶餅抗氧化性測定。茶湯浸提物具有很強的抑制氮自由基産生。郝瑞雪等(2012)提出抑制或清除自由基。清除氫自由基的能力。防止DNA多鏈斷裂以保護其超螺旋結構。有效地抑制和清除自由基的作用。研究表明在Fenton反應體係中茶湯提取物。乙酸乙酷萃取層組分可較強的清除DPPH自由基和氫自由基。茶湯提取物中的正丁醇萃取層。通過動物試驗證明茶餅具有降低血清和膽固醇水平的保健功效。抑制脂質過氧化。但動物血清中甘油三脂和高密度脂蛋白的水平並沒有顯著改變。動脈粥樣硬化指數得到一定的降低。總膽固醇與高密度脂蛋白的比值有明顯的提高。
茶餅降低膽固醇方面。活體動物實驗中研究其降血脂效果。茶湯提物在體外試驗中對膽固醇生物合成有影響。人類肝癌細胞株(HePG2)模式係統。可以有效的抑制甲氫戊酸的生成。茶湯提物可以有效減少膽固醇的生物合成。動物試驗中也驗證了茶餅具有抑制膽固醇合成的作用。茶湯提取物具有顯著的抗氧化作用。還可降低血液中甘油、游離脂肪酸和三酷膽固醇的含量水平。達到降低低密度脂蛋白(LDL)的氧化敏感度的結果。能夠清除自由基並降低不飽和脂肪酸的含量。

第二節茶餅化學成分
2.2.1茶餅水溶性化學組成
茶餅中多酚類(主要成分爲兒茶素)物質爲茶湯提供澀味口感。茶餅的滋味感受是由一系列主要的水溶性成分所構成。咖啡因提供茶湯一定苦味。多醣類物質則提供香甜感受。馬振綱等(2010)提出水溶性物質在一定程度上形成了主要的茶滋味感官感受。
⑴ 咖啡因
柴潔等(2013)提出少量的咖啡因可以使身體機能處於興奮狀態。咖啡因(Caffeine)是茶餅中重要而且含量豐富的水溶性成分之一。其作用機制是通過刺激神經中樞系統而引起腎上腺素的釋放。有利於身體健康。提高機體的血醣代謝效能。過量的咖啡因會是人難以入睡、身體顫抖、容易疲倦並且刺激胃黏膜等不利效果。
⑵多醣
多醣類化合物(Polysaccharide)是自然界中含量最多的一類大分子有機化合物。如莖葉組織、昆蟲和甲殼動物的殼真菌、植物的種子、動物粘液以及細菌的胞內胞外等。醣類複合物廣泛分布微生物、地衣、海藻以及高等動植物等。高力等(2014)指出多醣類化合物被認爲是構成生命的重要四大基本物質元素。其生物活性功能多樣性以及在細胞中起著重要的生命調節作用。多醣類化合物一般由在自然界中存在的醛醣或酮醣採用醣昔鍵連接形成的一類聚合物。包括膳食纖維類多醣和活性多醣。活性多醣(如殼聚醣、植物多醣以及真菌多醣等)是指具有某種特別生物功能活性的多醣類化合物。提高免疫力和抗腫瘤等多種保健功能活性。活性多醣具有降血醣血脂。備受人們青睐。
目前。市場上多醣類産品應用範圍也較廣泛。較豐富應用在食品、化妝品、醫藥、保健品及飼料等工業領域。
⑶多酚
茶多酚(TP。 Teaupoly phend)以兒茶素類爲主。茶餅中特有的一類多酚類化合物。陳保等(2016)指出具有降低血醣血壓血脂、清除自由基、緩解衰老、抗癌、殺菌以及抗輻射等一系列保健功能。一種高效的天然抗氧化劑。食品工業、醫藥産化妝品和飲料産品等領域。
茶多酚已經被我國衛生福利部批准爲食品添加劑。因此具有著廣闊的商業前景。茶多酚可以作爲油脂添加劑。優越的氧化還原作用。延緩不飽和脂肪酸的自動氧化分解。茶多酚有著防止肉類製品酸敗、防止肉類腐敗變質、抑制肉類細菌生成的作用。可在肉製品上添加茶多酚。用來延長油脂的貯藏期。具有更好的防腐保鮮效果。能抑制魚類製品自身氧化。還可在保存貯藏鮮魚。也可以作爲水果、蔬菜的保鮮劑。茶多酚具有抗誘變、抗癌、抗輻射傷害、抗光敏、抗潰瘍、抑制病毒活性、抗菌、抑制酶活性和降壓作用。護膚等功效。調整脂醣代謝。兒茶素(Cathins)酯型兒茶素具有較強的收斂性和較重的苦濕味。可分爲酯型和非酯型兩大類。茶餅主要的多酚類物質。兒茶素通常爲L構型。非酯型兒茶素具有較弱的收斂性和很輕的苦澀味。D構型的兒茶素是L構型兒茶素通過加熱形成的異構體。
目前。多酚類(polyphenols)是茶湯中主要具有生物活性的成份(Cabrera et al., 2003),它是天然的抗氧化劑(Tanizawa et al., 1984)紅茶茶湯中主要的成分是茶多酚佔16-35%,其中黃烷醇(flavan-3-ols)約佔10-25%,包括:非酯型表兒茶素(epicatechin; EC)、表兒茶素沒食子酸(epigallocatechin; ECG)、酯型的表沒食子兒茶素(epicatechin gallate; EGC)及表沒食子兒茶素表沒食子(epigallocatechin gallate; EGCG)等四種類型,這種特定的兒茶素經多酚氧化酶催化氧化聚合合成(方,2004)。

2.2.2茶餅揮發性化學組成
不同類型茶餅的獨特香型可能是一種或多種揮發性成分構成的複雜香氣特徵。其香氣模型是內含各種揮發性香氣成分按照一定比例的綜合感官反映。陳保等(2017)提出它的揮發性成分也起了一定的協調幫助作用。在茶餅中含有衆多的揮發性物質。有的揮發性物質具有香味並對茶餅的整體香氣模型起著重要的貢獻作用。揮發性物質是無嗅無香味的。結合香精香料辭典及其相關的香氣資料。
總結了近些年來的大量文獻中已經檢測鑑定出來的茶餅揮發性香氣組分。分類與總結了這些己經鑑定出來的揮發性香氣化合物。更清楚地了解和認識茶餅中具有的各個特徵揮發性香氣組分。
⑴ 酚類、酸類以及內酯類等其他揮發性化合物
茶餅中主要檢出的酚類揮發性香氣化合物是2。6-二甲氧基苯酚。茶餅中的酚類揮發性香氣化合物的種類和含量通常均比較低。酸類揮發性物質是由植物的葉、花、果實裏的酷類和脂肪類成分通過生物轉化途徑而形成的。陳保等(2015)指出揮發性化合物的形成與轉化與微生物的發酵作用之間的關係仍需要進一步的判定。茶餅香氣貢獻估計並不顯著。茶餅的揮發性香氣成分種類較豐富。
茶餅中具有特殊香氣的揮發性化合物進行了分類與總結。並不是所有化學成分一定對茶餅的香氣模型都有貢獻。有利於對茶餅的生産、新品研發及質量品質檢測監控提供一定理論依據。以期更清楚的認識和了解茶餅中的特徵揮發性香氣成分。
⑵ 甲氧基苯類
甲氧基苯類微生物後發酵茶具有特殊的陳腐香氣的重要原因。含有大量的甲氧基苯類揮發性化合物(例如1。2。3-三甲氧基苯)。大量研究發現在後發酵茶。有效地改善或去除茶餅中的粗老氣味。陳華紅等(2011)指出甲氧基苯類揮發性化合物及其衍生物都能夠提高普洱茶陳醇香氣特徵。發酵茶餅中重要特徵香氣物質。
⑶酯類
通過一些相關的酶對一些高級脂肪酸以及低級醇通過脫水縮合而形成。茶餅中檢測出的酯類揮發性香氣化合物(比如亞麻酸甲酯、亞油酸甲酯等)。揮發性物質在不同類型茶餅中的差異也構成了不同類型茶餅香氣特徵模型。梅燦輝等(2010)提出茶餅的制作加工工藝對酯類揮發性香氣化合物的轉化形成有著重要的影響。
⑷酮類
曹冠華等(2011)提出酮類在茶餅發酵過程中轉化、形成並積累的。酮類揮發性化合物是類胡蘿蔔素的降解産物。酮類揮發性化合物中含量較豐富的α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮和香葉基丙酮等。
⑸醛類
閆剛等(2014)提出醛類整體上含量較低、種類少。揮發性化合物主要包括檸β-環檸檬醛、檬醛、壬醛以及癸醛等。對發酵茶中獨特的花香具有著重要的貢獻值。醛類揮發性物質在完全發酵的茶餅中占有一定比例。
⑹醇類
大多數的醇類揮發香氣性化合物(如松油醇、雪松醇、芳樟醇及芳樟醇氧化物和等)還伴著特殊的木香氣味。醇類揮發性香氣化合物通常帶有獨特的花香和熱帶水果香。2010年。許波等提出可能對茶餅的香氣模型起著一定程度的協調作用。使茶餅的香味更加的陳醇。
1.4茶多酚概述
2015年。康燕山等提出茶多酚。又稱茶單寧、茶鞣質等。是一類存在於茶葉中的多羥基酚性化合物的混合物。是茶葉中具有生物活性的重要成分之一。
1.4.1茶多酚分類
茶多酚主要由黃烷醇類、黃烷酮類、花色甘類和酚酸類四類物質組成。其中的黃烷醇類(主要成分是兒茶素)最為重要。淩萌樂等(2013)提出約占茶多酚總量的60%-80%。其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Epigallocatechin gallate。EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯(Epicatechin gallate。ECG)、表兒茶素(Epicatechin。EC)和表沒食子兒茶素(Epigallocatechin。EGC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、兒茶素(C)、沒食子兒茶素(GC)等含量較高。且最高為EGCG。約占了兒茶素的50%左右。
1.4.2茶多酚功能
近年來。大量研究已經證實。茶多酚具有消除自由基、抗氧化等生物活性。在抑菌、抗病毒、抑制腫瘤、防治心血管疾病等方面具有良好功效。茶多酚能提供氫質子與體內自由基結合。達到清除自由基的效果。張倩茹等(2017)對多元不飽和脂肪酸(PuFA)自由基、單線態氧、烷基過氧化物自由基等都有清除效能。茶多酚對多種細菌、真菌、酵母菌都有明顯的抑制能力。同時也具有較強的抗病毒作用。在臨床應用研究中。茶多酚對高脂血症、原發性高血壓及抗動脈粥樣硬化均有明顯的作用。動物實驗表明。茶多酚能明顯降低腎炎模型的尿蛋白、血清肌配及尿素氮含量。降低血清循環免疫復合物含量。減輕腎小球腫脹、細胞增生、血栓形成及白細胞浸潤。修復腎小球病理改變。從而發揮保肝功效。關於茶多酚的諸多功效。已廣泛應用於食品、醫藥、日常生活及其他領域。
1.4.3兒茶素
兒茶素亦稱“兒茶酸"。屬於黃烷-3-醇類衍生物。呈白色晶體狀。易溶於水。占茶葉幹重的12%-24%左右。是茶湯滋味和收斂性的主要呈味物質。兒茶素分為酯型兒茶素和非酯型兒茶素。酯型兒茶素也稱“複雜兒茶素”。主要有表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、兒茶素沒食子酸酯(CG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG);非酯型兒茶素亦稱“簡單兒茶素”。主要包括表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素(EC)和沒食子兒茶素(GC)。張路等(2009)提出兒茶素及其單體是茶葉品質的核心成分。也是重要的天然抗氧化劑。更是茶葉發揮抗癌、抗輻射等多種保健功能的主要活性物質。
⑴ EGCG功能研究進展
近年來。科學工作者已經越來越多將註意力集中於EGCG上。黃振興等(2008)提出EGCG具有抗氧化、保護神經係統、保護心腦血管、抗腫瘤、免疫內分泌、代謝酶干預等活性。吸引了較多研究者的關注與探索。
⑵ EGCG3”Me功能研究進展
在1982年首次從綠茶中被分離出來的甲基化形式EGCG(EGCG3”Me)。被驗證具有潛在的抗過敏活性。董文明等(2013)提出EGCG3”Me不斷從茶葉和體內代謝物中被發現。其抗過敏、抗氧化、保肝等功效得到越來越多的研究肯定。其他功效的研究也更加廣泛。
①抗過敏反應
過敏反應是機體受到抗原性物質刺激後引發的生理功能素亂或組織損傷。從理論上來說是屬於異常的、病理性的免疫反應。Maeda-Yamamoto M研究表明:花粉飄散季節前1.5月起每天飲用含有34mg EGCG3”Me的Beniftmki綠茶的受試者與不飲用Beniftmki綠茶的受試者相比。其過敏性鼻炎症狀如擤鼻涕、打噴嚏、流淚等得到了緩解。飲用Beniftmki綠茶對於緩解過敏性鼻炎症狀是十分有效的。Maeda-Yamamoto等在茶葉中分離的甲基化兒茶素抑制肥大細胞多種蛋白激酶活性一文中指出:EGCG3”Me、EGCG4”Me抑制小鼠被動皮膚過敏反應的效果是EGCG的兩倍。甲基化EGCG通過抑制肥大細胞的活性從而抑制速發型過敏反應。EGCG3”Me、EGCG4”Me能抑制組胺、細胞三稀釋放和細胞活素的分泌從而抑制肥大細胞的活性。Yoshinori Fujimura Y等的研究結果也表明EGCG3”Me能抑制人體內嗜碱性KU812細胞FCsRI交聯後的表達。董文明等(2014)研究表明EGCG3”Me能影響人體內嗜碱性細胞係KU812的活性,抑制炎症介質如組胺的釋放。
②保護肝細胞冷藏傷害
Kagaya N等研究表明。EGCG3”Me在肝細胞冷藏過程中可以有效地防止肝細胞凍傷。將肝細胞於4℃冷藏保存24 h。於37℃處理m後測定肝細胞的存活度。董坤等(2009)發現細胞的存活度與EGCG3”Me的劑量有關。當在37℃再培養24h後細胞存活度同樣高。
③抗氧化和細胞毒素作用
已有研究表明EGCG具有很強的抗氧化性。但是當酚羥基被取代以後其抗氧化性能就會發生很大的變化。單治國等(2011)研究表明EGCG3”Me在大鼠肝癌細胞係(H4-II-E- C3)中有很強的細胞毒素活性作用和抗氧化性。其細胞毒素活性比EGCG強很多。能抑制大量的肝癌細胞生長。
④抑制誘導型一氧化氮合成酶(iNOS)
在治療氣喘時抑制誘導型一氧化氮的產生是一個有用的治療方法。NO作為一種免疫調變劑。在炎性過程。NO抑制白細胞粘附在血管內皮細胞上。湯海青等(2017)增加自傷細胞和淋巴因子激活的殺傷細胞的活力。
⑤抗肥胖作用
Oritani Y等對小鼠腎周圍脂肪組織的DNA微陣列分析結果表明Benifuuki茶的抗肥胖效果可能是通過下遊調節脂肪酸和β-氧化相關酶的表達束抑制脂肪細胞中脂肪的堆積來實現的與Yabukita茶相比。Benifiiuki茶較強的抗肥胖效果歸因於此茶樹品種中含有EGCG3”Me。EGCG3”Me在血液中的穩定性比EGCG高3.2倍。對脂肪堆積的抑制效果幾乎同於EGCG。但是。當茶葉中同時存在EGCG和EGCG3”Me時對脂肪細胞的抑制活性比EGCG高2.7倍。因此。即使EGCG3”Me在Benifuuki茶中的含量遠遠低於EGCG。但EGCG3”Me的出現。楊希等(2012)實驗證實了Benifuuki茶的抗肥胖效果。
⑥降血壓作用
Kurita等研究了EGCG3”Me和Benifuuki茶的降血壓效果。體外試驗表明同濃度的EGCG3”Me對angiotensin I-converting enzyme(ACE)的抑制作用高於EGCG;Benifuuki提取物與同濃度兒茶素總量的Yabukita提取物相比。Benifuuki提取物對ACE的抑制作用強於Yabukita提取物。楊清等(2014)提出茶對人體血壓的影響主要是因為EGCG3”Me是ACE抑制劑。減少血管緊張素II的生成。同時EGCG3”Me在血液中的吸收率和穩定性高。

第三節相同烏龍茶茶餅的加工工藝對不同茶樹化學成分的影響
烏龍茶茶餅主要水溶性成分如咖啡因、多醣和兒茶素等一般認為與茶的滋味有關。茶餅中的揮發性成分僅占約0.01%的茶葉總乾重。趙龍飛等(2007)提出茶餅揮發性成分則與茶的香氣有關。茶餅香氣的影響在一個較高的氣味閾值。茶餅中的揮發性化合物含量可受到茶餅加工技術的影響。茶餅中的水溶性成分受到地理特徵、氣候、茶樹品種等自然因素。鄭功宇等(2011)提出揮發性化合物是由水溶性成分通過加工過程的特殊步驟(如發酵、後發酵、提香等工藝)進行轉化。臺灣小葉種青心烏龍茶表現出相似的水果香和花香氣味。都是由一係列相同的處理技術進行部分發酵處理。不發酵的綠茶具有清香和青草香氣。鄭曉燕等(2011)提出微生物後發酵的普洱茶具有木質的和陳腐氣味。完全發酵的紅茶具有蜂蜜和花香味導。
不同茶葉形狀與茶湯顏色比較如圖1所示。

圖1 不同茶葉形狀與茶湯顏色比較
Fig.1 Comparison of Different Tea Shapes and Colour of Tea Soup
鄧秀娟等(2016)提出鮮有關於從不同類型的茶樹中產生的茶有相似或不同的香氣特徵的研究報導。圖1中不同種類茶葉的葉片形狀和茶湯的顏色有明顯的不同。
因此。本文通過臺灣小葉種青心烏龍茶茶餅主要水溶性和揮發性成分的分析。確定加工工藝對不同茶種。與其他常見類型的茶進行比較。特別是烏龍茶的影響。

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