1、茶叶成分知识讲座质量管理部：吕自敏 1 1 茶叶中主要生化成分介绍茶叶中主要生化成分介绍 2 2 主要成分及其功效主要成分及其功效 3 3 生化成分与茶叶品质生化成分与茶叶品质 4 4 生化成分与茶叶贮藏生化成分与茶叶贮藏 5 5 生化成分与人体健康生化成分与人体健康 茶叶的化学成分是由3.57.0% 的无机物和9396.5%的有机物组成，其中有机化合物达450种以上，无机化合物约30种。 茶叶中的有机化合物主要有蛋白质、脂质、碳水化合物、氨基酸、生物碱、茶多酚、有机酸、色素、香气成分、维生素、皂苷、甾醇等。 茶叶中含有2030% 的叶蛋白，但能溶于茶汤的只有3.5%左右。这部分水溶性蛋白质是
2、形成茶汤滋味的成分之一。茶叶中含有1.54% 的游离氨基酸，种类达20多种，大多是人体必需的氨基酸。氨基酸是组成蛋白质的基本物质，含量占干物质总量的1%4%。茶叶中的氨基酸主要有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、天门冬酸胺、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸、组氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、酪氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等25种以上，其中茶氨酸含量约占氨基酸总量50%以上。氨基酸，尤其是茶氨酸是形成茶叶香气和鲜爽度的重要成分，对形成绿茶香气关系极为密切。 茶叶中含有2530% 的碳水化合物，但能溶于茶汤的只有34%。茶叶中含有45%的脂质，也是人体必需的。除这些之外茶叶中富含若干功能性成分，它们的
3、含量及对人体保健的作用见下表：茶叶中的功能性成分 成分 含量 对人体保健的作用 茶多酚(包括儿茶素、黄酮类物质) 10-25% 抗氧化、清除自由基、抗菌抗病毒、防龋、抗癌抗突变、消臭、抑制动脉粥样硬化、降血脂、降血压等。 咖啡碱 2-4% 兴奋中枢神经、利尿、强心。 多糖 0.1-0.5% 调节免疫功能、降血糖、防治糖尿病。 红茶色素 2-10%(红茶) 降血脂，防治血管硬化，保护心血管 叶绿素 0.6-1.2% 消臭。 胡罗卜素 7-20mg% 预防夜盲症和白内障，抗癌。 纤维素 10-20% 助消化，降低胆固醇。 维生素B类 8-13mg% 预防皮肤病，保持神经系统正常。 维生素C 50-
4、300mg% 抗坏血病，预防贫血，增强免疫功能。 维生素E 20-80mg% 抗氧化、抗衰老、平衡脂质代谢。 维生素U 20-25mg% 预防消化道溃疡。 维生素K 300-500国际单位/克 降血压、强化血管。主要成分功效及其功效 咖啡因 单宁 胺基酸 色素 青叶酒精 生物碱 茶多酚 糖类 有机酸芳香物质维生素酶类无机化合物 咖啡因：愈是好茶，含量愈多 1. 咖啡因是在1820年，从咖啡中发现含有咖啡因的存在；至于茶叶中也含有咖啡因，则是1827年的事了。 2. 茶叶几乎是在发芽的同时，就已开始形成咖啡因，从发芽到第一次采摘时，所采下的第一片和第二片叶子所含咖啡因的量最高；相对地，发芽较晚的
5、叶子，咖啡因的含量也会依序减少。 3. 咖啡因可以使大脑的兴奋作用旺盛；除此之外，还有盐基、茶碱，也都含有强心、利尿的作用。 单宁：可制造颜色和涩味 1. 决定茶的颜色和含在口中时的涩味，都是靠单宁和其它诱导体的作用。 2. 单宁并不是一种单一物质，而是由许多种物质混合而成，且很容易被氧化，又拥有很强的吸湿性。 3. 从上表结果显示，愈是高级的茶，单宁的含量愈多。 胺基酸：造成茶味甘美的要素 1. 茶叶中所含的蛋白质，在制造过程中，与单宁化合而产生沉淀，并因加热 而凝固，泡茶喝的时候，几乎不会再出现；比 较起来，胺基酸是属于水溶性的，所以用开水冲泡的茶汁中会含有。 2. 胺基酸就是决定茶的美味
6、和涩味的重要因素。 色素：决定品种的差异 茶叶中的色素包括脂溶性色素和水溶性色素两部分，含量仅占茶叶干物质总量的1%左右。脂溶性色素不溶于水，有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。水溶性色素有黄酮类物质、花青素及茶多酚氧化产物茶黄素、条红素和茶褐素等。脂溶性色素是形成干茶色泽和叶底色泽的主要成分。尤其是绿茶、干茶色泽和叶底的黄绿色，主要决定于叶绿素的总含量与叶绿素a和叶绿素b的组成比例。叶绿素a是深绿色，叶绿素b呈黄绿色，幼嫩芽叶中叶绿素b含量较高，所以干色多呈嫩黄或嫩绿色。在红茶加工的发酵过程中，叶绿素被大量破坏，产生黑褐色物质和茶多酚的氧化产物，茶叶中的蛋白质、果胶、糖等物质结合，使红茶干色呈褐红
7、色或乌黑色，叶底呈红色。绿茶、红茶、黄茶、白茶、乌龙茶、黑茶六大茶类的色泽均与茶叶中色素的含量、组成、转化密切相关。 1. 叶子之所以成为绿色的原因是由叶绿素造成的，除此之外，还有叶红素、叶黄素、花色素等。 2. 叶绿素是植物生长中不可缺少的成分，叶绿素中分为青绿色的叶绿素和黄绿色的叶绿素两种。茶的品种不同，含量也会不同，而茶品种的好坏，全视含量的多寡。 3. 叶红素是一种红色的色素，会因发酵过程，而有显著的变化；完全发酵的红茶，几乎都没有包含叶红素，反而在绿茶中却含有非常丰富的叶红素存在。 4. 叶黄素是一种黄色色素，在茶中含量极微。 5. 黄碱素诱导体可分为两种，在茶叶中是属于黄碱酮的一种
8、， 吸收紫外线的能力很强。 青叶酒精：香味的制造者 1. 茶是最注重香气的饮料，而新茶独特的清香味，是青叶酒精所制造出来的。 2. 主掌茶叶香味的是挥发性芳香植物油，但其含量很少；造成香味成分的种类很多，其中最重要的就是酒精类，因其沸点低，且容易挥发，只要碰到夏季、高温，新茶的香气就会消失，若想长期维持新茶的香味，最好贮藏在冰箱里，并经常保持摄氏5度的温度。 生物碱 茶叶中的生物碱包括咖啡碱、可可碱和条碱。其中以咖啡碱的含量最多，约占2%5%；其他含量甚微，所以茶叶中的生物碱含量常以测定咖啡碱的含量为代表。咖啡碱易溶于水，是形成茶叶滋味的重要物质。红茶汤中出现的“冷后浑”就是咖啡碱与茶叶中的多
9、酚类物质生成的大分子络合物，是衡量红茶品质优劣指标之一。咖啡碱可作为鉴别真假茶的特征之一。咖啡碱对人体有多种药理功效，如提神、利尿、促进血液循环、助消化等。 茶多酚 茶多酚是茶叶中三十多种多酚类物质的总称，包括儿茶素、黄酮类、花青素和酚酸等四大类物质。茶多酚的含量占干物质总量的20%35%。而在茶多酚总量中，儿茶素约占70%，它是决定茶叶色、香、味的重要成分，其氧化聚合产物茶黄素、茶红素等，对红茶汤色的红艳度和滋味有决定性作用。黄酮类物质又称花黄素，是形成绿茶汤色的主要物质之一，含量占干物质总量的1%2%。花青素呈苦味，紫色芽中花青素含量较高，如花青素多，茶叶品质不好，会造成红茶发酵困难，影响
10、汤色的红艳度；对绿茶品质更为不利，会造成滋味苦涩、叶底青绿等弊病。茶叶中酚酸含量较低，包括没食子酸、茶没食子素、绿原酸、咖啡酸等。 糖类 茶叶中的糖类包括单糖、双糖和多糖三类。其含量占干物质总量的20%25%。单糖和双糖又称可溶性糖，易溶于水，含量为0.8%4%，是组成茶叶滋味的物质之一。茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等物质，含量占茶叶干物质总量的20%以上，多糖不溶于水，是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶嫩度低，多糖含量高；嫩度高，多糖含量低。 茶叶中的果胶等物质是糖的代谢产物，含量占干物质总量的4%左右，水溶性果胶是形成茶汤厚度和外形光泽度的主要成分之一。 类脂类 茶叶中的类
11、脂类物质包括脂肪、磷脂、甘油脂、糖酯和硫酯等，含量占干物质总量的8%左右。对形成茶叶香气有着积极作用。类脂类物质在茶树体的原生质中，对进人细胞的物质渗透起着调节作用。 有机酸 茶叶中有机酸种类较多，含量为干物质总量的3%左右。茶叶中的有机酸多为游离有机酸，如苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸等。在制茶过程中形成的有机酸，有棕榈酸、亚油酸、乙烯酸等。茶叶中的有机酸是香气的主要成分之一，现已发现茶叶香气成分中有机酸的种类达25种，有些有机酸本身虽无香气，但经氧化后转化为香气成分，如亚油酸等；有些有机酸是香气成分的良好吸附剂，如棕榈酸 芳香物质 茶叶中的芳香物质是指茶叶中挥发性物质的总称。 在茶叶化学成分
12、的总含量中，芳香物质含量并不多，一般鲜叶中含0.02%，绿茶中含0、005%0、02%，红茶中含0.01%0.03%。茶叶中芳香物质的含量虽不多，但其种类却很复杂。据分析，通常茶叶含有的香气成分化合物达三百余种，鲜叶中香气成分化合物为5O种左右；绿茶香气成分化合物达1O0种以上；红茶香气成分化合物达300种之多。组成茶叶芳香物质的主要成分有醇、酚、醛、酮、酸、酯、内酯类、含氮化合物、含硫化合物，碳氢化合物、氧化物等十多类。鲜叶中的芳香物质以醇类化合物为主，低沸点的青叶醇具有强烈的青草气，高沸点的沉香醇、苯乙醇等，具有清香、花香等特性。成品绿茶的芳香物质以醇类和吡嗪类的香气成分含量较多，吡嗪类香
13、气成分多在绿茶加工的烘炒过程中形成。红茶香气成分以醇类、醛类、酮类、酯类等香气化合物为主，它们多是在红茶加工过程中氧化而成的。 维生素 茶叶中含有丰富的维生素类，其含量占干物质总量的0、6%1%。维生素类分水溶性和脂溶性两类。脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E和维生素K等。维生素A含量较多。脂溶性维生素不溶于水，饮茶时不能被直接吸收利用。水溶性维生素有维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B11、维生素P和肌醇等。维生素C含量最多，尤以高档名优绿茶含量为高，一般每100克高级绿茶中含量可达250毫克左右，最高的可达500毫克以上。可见，人们通过饮用绿茶可以吸取
14、一定的营养成分。 维他命：愈新的茶，含量愈多 1. 维他命是预防坏血病不可或缺的要素。 2. 公元1924年由三浦政太郎博士的有关抗坏血病研究报告中，证实茶叶中确实含有维他命。他又因维他命摄取多寡的问题，而测量出一天当中所需要茶的量，才发现愈是新茶，维他命含量愈多；相对地，茶叶贮存愈久，含量愈少。 3. 普遍来说维他命都不耐高温，所以制茶时的热或泡茶时的高温开水，往往很容易就会破坏维他命，所以在第一泡茶时，维他命有80，可是在第二泡茶时，会丧失约10左类推递减。所以要喝茶的话，最好是喝第一泡的茶。 酶类 酶是一种蛋白体，在茶树生命活动和茶叶加工过程中参与一系列由酶促活动而引起的化学变化，故又被
15、称为生物催化剂。茶叶中的酶较为复杂，种类很多，包括氧化还原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、移换酶和同工异构酶等几大类。酶蛋白具有一般蛋白质的特性，在高温或低温条件下有易变性失活的特点。各类酶均有其活性的最适温度范围，一般在30C50范围内酶活性最强。酶若失活、变性，则就丧失了催化能力。酶的催化作用具有专一性，如多酚氧化酶，只能使茶多酚物质氧化，聚合成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素等；蛋白酶只能促使蛋白质分解为氨基酸。茶叶加工就是利用酶具有的这种特性，用技术手段钝化或激发酶的活性，使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得各类茶特有的色香味。如绿茶加工过程中的杀青就是利用高温钝化酶的活性，在
16、短时间内制止由酶引起的一系列化学变化，形成绿叶绿汤的品质特点。红茶加工过程中的发酵就是激化酶的活性，促使茶多酚物质在多酚氧化酶的催化下发生氧化聚合反应，生成茶黄素、茶红素等氧化产物，形成红茶红叶红汤的品质特点。 无机化合物 茶叶中无机化合物占干物质总量的3.5%7.0%，分为水溶性和水不溶性两部分。这些无机化合物经高温灼烧后的无机物质称之为“灰分”。灰分中能溶于水的部分称之为水溶性灰分，占总灰分的50%60%。嫩度好的茶叶水溶性灰分较高，粗老茶、含梗多的茶叶总灰分含量高。灰分是出口茶叶质量检验的指标之一，一般要求总灰分含量不超过6.5% 1 1、茶叶色泽、茶叶色泽干茶色泽 叶绿素及其降解产物化
17、合物颜色化合物颜色叶绿素a蓝绿叶绿素b黄绿脱镁脱镁叶绿素a灰黑脱镁叶绿素b黄褐脱叶醇基叶绿酸酯a蓝绿叶绿酸酯b黄绿脱镁脱叶醇基脱镁叶绿酸酯a灰黑脱镁叶绿酸酯b褐黑2. 2. 干茶色泽干茶色泽不同茶类的干茶色泽绿茶：黄绿、翠绿、深绿、墨绿、绿褐等。叶绿素a/b比值决定。红茶：乌黑、黑褐、棕褐等。叶绿素降解后形成黑褐色物质，显不出绿色；茶多酚氧化产物与蛋白质、果胶和糖等混合在一起附于叶表，经干燥后便呈现黑褐或乌黑色。CTC红碎茶由于产生较多的棕黄色氧化产物，附于叶表，加之叶绿素破坏较彻底，干茶色泽呈现棕褐色。白茶：芽叶上密集的白色茸毛干燥后显示出的白色。3 3、叶底色泽、叶底色泽叶绿素：叶绿素：类
18、胡萝卜素类胡萝卜素茶多酚氧化产物与蛋白质结合而成的不溶性物质茶多酚氧化产物与蛋白质结合而成的不溶性物质4 4、汤色、汤色茶多酚及其不同程度的氧化产物。茶多酚及其不同程度的氧化产物。黄绿、金黄、橙黄、橙红、红黄绿、金黄、橙黄、橙红、红不同茶类的汤色不同茶类的汤色绿茶：杏黄色、浅黄色、黄绿色。呈色物质是黄酮类（黄绿色）和茶多酚的轻度氧化产物。红茶：红色。呈色物质是茶多酚的氧化产物：茶黄素、茶红素和茶褐素。当茶黄素含量高时，汤色红艳，当茶红素含量高时，汤色红浓，茶褐素含量高时，汤色红暗。5 5、 茶叶滋味茶叶滋味呈味物质呈味物质甜：甜味氨基酸、可溶性糖酸：有机酸、酸味氨基酸鲜：鲜味氨基酸，茶黄素与咖
19、啡碱的络合物。苦：咖啡碱、花青素、茶叶皂素涩：茶多酚类6 6、茶叶香气、茶叶香气茶叶香气是通过茶叶加工而挥发出来的，刚采下来的茶叶只有一股浓烈的青草气。主要化学成分是顺-3-已烯醛。花茶香气是通过茶叶吸附鲜香释放出香气窨制而成的。不同茶类的香型不同茶类的香型青茶：天然的花香；红茶：甜香、果香，特殊的带花香。绿茶：清香或栗香。花茶：所用香花的香型。 一种香型并非一种香气物质的反映，而是以数种香气物质为主，配合其它数十种微量香气物质所组成。1 1、 茶叶贮藏过程中的生化变化茶叶贮藏过程中的生化变化茶叶含水量增加 茶多酚的自动氧化聚合：滋味淡淡、鲜爽度降低，色泽变暗。氨基酸减少 ：与茶多酚络合，氧化
20、、降解和转化抗坏血酸的氧化 ：营养降低，色泽褐变。叶绿素的变化 ：转化为脱镁叶绿素（黑褐）类脂物质的水解和氧化 ：“陈气” 2 2、贮藏的环境条件及相应的技术措施、贮藏的环境条件及相应的技术措施低温：低温：有实验结果表明，温度每升高10 ，茶叶的褐变速度要增加35倍。在10 以下，可以抑制褐变；在20 以下贮存几乎能完全防止变质，可利用冷藏箱、柜或建立小型冷库贮藏为好。 隔氧隔氧：空气中约含21%氧气。因茶叶中的茶多酚、维生系C等许多物质会自动氧化，故无氧条件就能杜绝此类变化。可在茶叶包装中放入除氧剂，或采用真空包装、抽气充氮包装的方法有效阻止茶叶的自动氧化。 避光避光：光线能促进叶绿素、类脂
21、物质氧化，使茶叶产生褐变和日晒气。不宜采用透明的包装材料，最佳的包装材料为铝箔纸复合塑料。干燥干燥：茶叶吸湿能力强。当茶叶含水量大于5%以上，则变质明显。可在包装袋或贮存罐中放入干燥剂，如：生石灰、硅胶（单独包装），采用透气性差的包装材料或容器。如：铝箔复合塑料、锡罐。无异味无异味：茶叶吸异味的能力强。茉莉花茶具有预防红血球因过氧化而发生的溶血现象（香港、陈振宇，1997） 活体外实验和ECG在活体外结果以EGCG、 ECG效果最好，但在人体内的实验结果表明以EGC和EC 的效果最好，因为EGCG和ECG在活体内会很快变为EGC 和EC, 在血液中主要是EGC 和EC。 化合物化合物 清除清除
22、50%自由基的浓度（自由基的浓度（M)M)超氧物阴离子超氧物阴离子羟基自由基羟基自由基DPPH自自由基由基(+)- C 9.4 11.0 2.4(-)- EC 9.5 8.6 2.5(-)- EGC 2.6 45.0 1.7(-)- ECG 7.6 1.1 1.1(-)- EGCG 1.8 1.0 1.2饮茶提高人体血液抗氧化活性饮茶提高人体血液抗氧化活性 （A Rietveld & S Wiseman, 2003)A Rietveld & S Wiseman, 2003) 报道学者报道学者 血液中抗氧化活性提高血液中抗氧化活性提高%Serafini M等，等， 1996 Maxwell S等
23、等 ，1996Van het Hof KH 等，等，1997 McAnlis GT等，等， 1998Benzie IF 等等, 1999Leenen R等等, 2000Serafini M 等等 ， 2000Sung H 等，等， 2000Langley-Evans SC, 2000Hodgson JM 等，等，2000Duffy SJ等，等， 2001 34% (GT) 29% (BT) 无效果无效果 (BT) 3% (GT) 无效果无效果 (BT) 无效果无效果 (BT) 4% (GT) 3% (GT) 2% (BT) 40% (GT) 52% (BT) 12.7% (GT) 76% (B
24、T) 4% (GT) 3% (BT) 11-12% (BT)茶叶抗癌茶叶抗癌活体外实验：已完成活体外实验：已完成活体内实验：已完成活体内实验：已完成临床实验：已基本完成临床实验：已基本完成流行病学研究：结果有矛盾，有待进流行病学研究：结果有矛盾，有待进一一 步研究。步研究。 在流行病学的研究结果上东、西方出现很大差异在东方国家的结果很多是阳性的，如中国在口腔癌、胃癌，日本在胃癌、食道癌，韩国在肺癌上均获阳性结果。 但西方国家的结果有50%以上呈非显著性差异。东西方在流行病学结果上的差异可能与饮茶方式上的不同而引起人体内茶多酚的浓度动态不同有关。东方人每天饮茶时大多是连续性的。西方人每天饮茶是在
25、固定的时间（tea time)进行.游离氨基酸游离氨基酸茶氨酸有抗癌活性，与治癌药物有增效作用（ZHANG G Y et al,2001).具有预防肝脏损伤作用（HE P,2000). 通过活化多巴胺能神经元降低血压（Yokogoshi H et al, 1998）消除咖啡碱的兴奋作用（Kimura R,1999).消除疲劳和紧张，引起松弛（L R Juneja et al, 1999)通过血液 T 细胞提高人体免疫性（A Kamath et al, 2003) 茶氨酸茶氨酸产品已在产品已在日本、韩国日本、韩国上市，用于消除疲劳、上市，用于消除疲劳、消除咖啡碱的兴奋作用、减少紧张度、预防癌症等
26、多种功消除咖啡碱的兴奋作用、减少紧张度、预防癌症等多种功效。效。药用：茶氨酸药品药用：茶氨酸药品由于茶氨酸性质稳定，在由于茶氨酸性质稳定，在121121C C 下加热下加热5min 5min 不分解，不分解， 在在pH3.0-6.6 pH3.0-6.6 范围内在范围内在2525C C下保存下保存1212个月仍保持不分解。个月仍保持不分解。无毒性问题无毒性问题。日本食品添加剂协会对茶氨。日本食品添加剂协会对茶氨酸不制订每日摄入限量酸不制订每日摄入限量. .用酶法工业化生产成本不高用酶法工业化生产成本不高. .-氨基丁酸氨基丁酸具有降压作用具有降压作用 谷氨酸谷氨酸能降低血氨，治疗肝昏迷能降低血氨
27、，治疗肝昏迷茶叶中含有丰富的维生素类。茶叶中含有丰富的维生素类。每天饮用每天饮用5 5杯茶可以满足人体对维生素需要。杯茶可以满足人体对维生素需要。氟氟 氟素能预防龋齿和防治老年人骨质疏松。茶树是一种能从土壤中富集氟素的植物，嫩梢中含氟40-720ppm，老叶中含氟250-1600ppm。氟素可以预防龋齿发生。在牙膏中常加入氟化钠，但联合国世界卫生组织规定在儿童牙膏中不得加入氟化钠，以避免儿童无意或有意将含氟化钠的牙膏吞入。现已有将粗茶中的氟素加入牙膏以取代氟化钠的产品面市。硒硒 硒对人体具有抗癌功效，它的缺乏会引起某些地方病的发生，如克山病等。局部地区茶叶中硒含量很高，如湖北恩施地区的茶叶含硒量最高可达3.8ppm。茶叶保健作用茶叶保健作用功能功能生化成分生化成分功能功能生化成分生化成分1 兴奋提神咖啡碱、儿茶素9 消炎灭菌儿茶素2 利尿生物碱、芳香油10 醒酒维C、咖啡碱3 止痢和预防便秘儿茶素类11 对重金属的解毒作用茶多酚4 防龋齿氟、茶多酚12 防辐射茶多酚、脂多糖5 助消化儿茶素、咖啡碱13 降血压儿茶素、茶黄素、茶氨酸、咖啡碱等6 明目作用维C、维A原14 降血脂和抗动脉硬化儿茶素及其氧化产物7 抗衰老儿茶素、维C、维E15 降血糖复合多糖、儿茶素和二苯胺8 减轻吸烟危害儿茶素、维C16 抗癌、抗突变儿茶素 谢谢！谢谢！
