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探究红茶的“发酵”机理

时间:2023-10-26 10:08来源:江南茶语 作者:江南茶语浏览:
红茶是全发酵茶,但实际制茶过程中要么发酵不足要么发酵过度。这就难为教授们写95%发酵呢,还是100%发酵呢?只好笼统称之为全发酵茶。红茶发酵是门技术,红茶的品质形成核心工序是发酵,红茶内含物茶黄素含量高低取决于此。深究红茶到底是95%发酵还是100%发酵没啥意
普洱茶
红茶全发酵茶,但实际制过程中要么发酵不足要么发酵过度。这就难为教授们写95%发酵呢,还是100%发酵呢?只好笼统称之为全发酵茶。红茶发酵是门技术,红茶的品质形成核心工序是发酵,红茶内含物茶黄素含量高低取决于此。深究红茶到底是95%发酵还是100%发酵没啥意义,了解红茶发酵的机理,对于广大红茶爱好者来说,有助于你选好红茶。需要特别说明的是,红茶发酵不过关,后续工序再怎么做都徒劳无益,但有的商家难免在干燥上做文章,掩盖品质内含物的劣痕。
红茶“发酵”的实质
红茶首先在中国出现,就引起了世界的关注,科学家们不断的争论:为什么绿色的鲜叶可以变为红色的茶叶呢?有科学家认为,这是一般的氧化作用,把它称为“自然的化学反应”。
1890年,日本的古在油泽KOSAIY.从茶叶中分离出细菌,因此首先提出茶叶的红变是微生物作用的结果,与一般食品的发酵完全相同,发酵一词就开始被用在红茶的制作上。现在,流行用的红茶发酵也就由此所引起的。
1900年班伯BAMBER M.K.在锡兰、泰宁加在爪哇分别从茶叶中分离出一种相同的酵素,同时,经过不断的反复实验结果,证明制茶变红就是这种酶的作用。
1901年,印度的曼思MANN H.在无意中用消菌法,用三氯甲烷把细菌杀死来做实验,却发现没有细菌的茶叶仍然得于红变,因此,微生物之说并不能成立,并人为,茶叶的红变与微生物无关。
这就引起科学家们的不断深入探索,在当时对于红茶制作的理论以及研究的实验成果等方面的内容便极为丰富。
1901年,日本麻生亦证明茶叶中含有一种酶。同年,牛顿C.R.NEWTON亦证明发酵是酶的作用,并定名为茶酶。
1902年班伯和莱特H.WRIGHT发表酶的发酵学说,酶的发酵学说终于成为红茶制法的研究中心。 1908年卫尔逊H.L.WELTER证明酸类能组织酶的作用,他在实验中只用少量的硫酸就已足使茶叶的发酵停止。因此肯定红茶发酵的机制是酶的作用,在没有酶的作用下,茶叶不会红变,酶的发酵学说终于确立。 科学家们最终认同,茶叶的发酵,这是茶叶本身所含得酶的作用,这种酶可以在无氧状态下发生作用,因此,也友人称这种现象为无氧状态下的“酶促作用”。人们终于明了,鲜叶制成红茶那是在茶叶本身所含的酶的催化下所发生的化学反应。
 
到了1935年曼斯卡亚MAHCKAR和1947年波库恰瓦BOKYUABA等分别又发现其中的多酚氧化酶和过氧化酶是制作红茶的主要酶类。这两种酶主要是针对茶叶中的多酚类物质为底物而产生的氧化作用。 也就是说,红茶的制作,主要是多酚氧化酶和过氧化酶对茶叶中的多酚类物质,其中以儿茶素为主体的酶促作用的生化反应。这是红茶发酵的实质。
茶叶中的多酚类物质过去亦有人称是“茶鞣质”,既可以柔软皮革的物质。后来又有人称是“茶单宁”。其实“单宁”非茶叶所独有,在其它植物的叶子里都含有丰富的单宁素,只是最后科学家将它定立学名为“茶多酚”。 而茶多酚本身含有的成分也较为丰富,因此,称统为茶叶中的多酚类物质,这是一类存在与茶叶中的多元酚化合物的混合体,其主要组成部分为儿茶素,是属于黄烷醇类的物质。其次是黄酮、黄酮醇类、花青素类、花白素类和酚类以及缩酚酸等。
以儿茶素为主体的黄烷醇类物质,占茶多酚的七成以上,可占茶树新梢干物质的百分之二十左右,是茶树次生物质的代谢中心,也是茶叶保健功能的首要成分;另外,对茶叶的色、香、味品质的形成起着重要的作用。
因此,早期研究茶叶的生化反应,基本上都是围绕在以儿茶素为中心的化学变化。那么,儿茶素到底又是什么物质呢?原来,它是白色晶体,易溶于水、含水乙醇和含水甲醇。分酯型和非酯型两类。
酯型儿茶素亦称“复杂儿茶素”,含量占儿茶素总量的百分之六十至七十五,茶叶干重的百分之十二至十五。具有较强的苦涩味和收敛性,是茶汤的主体呈味成分。易被氧化,在呼吸代谢中是氢的中间传递体。
非酯型儿茶素亦称“简单儿茶素”,含量占儿茶素总量的百分之二十至二十五,茶叶干重的百分之四至八。其苦涩味较弱,收敛性较小,但若与酯型儿茶素组合适当,能产生良好的味感,对茶汤滋味有一定的影响。另外,它的氧化还原电位较高,在茶叶呼吸过程的基质氢传递链中,接近末端氧化,并可将氢递给氧而产生水。
鲜叶就是通过儿茶素从植物的根部吸取和传递水分,来做不断地正常呼吸,所有哟生命的动、植物都被认为通过呼吸来维持生命的。
 
红茶“发酵”的生化机制
茶叶红变的问题,历史上曾经有过单纯的化学变化观点,把它看成是自然的氧化。自从在茶叶中发现酶之后,并经过多年的反复实验所得出的结果,才证实茶叶的红变是由酶的促成所产生的生化反应。 红茶的发酵,也就是茶叶本身的多酚氧化酶和过氧化酶对茶叶中的多酚类物质,主要的儿茶素的催化、氧化而形成邻醌,邻锟是中间产物,再由邻锟进一步聚合成为茶黄素和茶红素,这就是红茶发酵的机制。 也就是说,红茶发酵从鲜叶揉切开始,叶组织遭受损伤,细胞揉破,茶汁外溢,使底物与酶充分接触,儿茶素氧化大大加速产生邻醌,在正常的情况下,邻醌碰到水份,又会还原变成儿茶素,只是水源一旦被截断,发酵就进行。邻醌产生剧度增加而不能及时还原,邻醌便聚合成有色物质,这是红茶发酵中引起叶色变红的主要原因。
红茶发酵中茶色素的形成主要是以儿茶素的二聚物和低聚合物为主体。红茶色素的成分主要的是茶红素和茶黄素。茶红素是主体组分,其含量占茶色素总量的百分之八十以上,是一类酚性氧化聚合的异质类群,从中已检出儿茶素二聚物、低聚合物和少量聚合体。
茶红素的形成过程,主要是儿茶素在多酚氧化酶催化下氧化形成邻醌,邻醌再聚合成联苯酚醌,联苯酚醌经歧化作用产生了茶黄素和双黄烷醇,茶黄素与双黄烷醇再由过氧化酶的催化下氧化形成茶红素。但是,在缺氧的状态下,过氧化酶也可以将儿茶素直接氧化聚合成茶红素,只是必须要有水分。
英国著名的茶叶专家劳勃茨ROBERT E.A.H等于一九五七年发现红茶汤色色素的主要成分是茶黄素和茶红素。茶黄素是茶汤中金黄色的成分,是碗中出现“金圈”的主要因素,而茶红素是茶汤中呈现红色的主要成分。
近年来,科学家研究认为,茶红素具有抗氧化、抗衰老、抗突变、抗癌防癌、降血糖、降血脂等功效。 红茶发酵机制的研究始于十九世纪后期,经过了二十年的争论,最终得出结论,红茶的发酵,那是茶叶中的多酚类物质,主要以儿茶素为主体的黄烷醇类化合物在酶的作用下氧化转为有色物质的化学反应。
 
红茶“发酵”机制的探讨
王泽农教授指出:发酵是无氧的呼吸,发酵和无氧的呼吸都是无氧的生物氧化,它们在生物体内是密切地联系着。
茶树生理特性的研究,是针对茶树生命活动规律及其机理的学科,它的内容包括光合作用、呼吸作用、物质代谢、水分代谢、生长发育等。归纳起为有三个方面的基本内容,就是物质转化、能量转化、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,制造有机物质并释放氧的过程。合成的有机物是植物赖以生长的主要物质来源和全部能源。
茶树通过光合作用不断生长和积累有机物质——糖、淀粉、蛋白质、有机酸、脂肪等。这些物质通过茶树体内一系列的氧化还原作用、分解、合成或转化为各种组成茶树不同器官的结构物质,并在代谢过程中不断释放光合作用贮藏的能量,以供茶树生命活动的需要。
呼吸作用是植物体内有机物质分解并释放能量的过程,是新陈代谢的异化作用,包括需氧呼吸和无氧呼吸。 有氧呼吸是茶树生命组织在氧的参与下,将有机物彻底氧化,放出二氧化碳和水,同时,释放能量的过程;无氧呼吸是在无氧条件下,把有机物分解为不彻底的氧化产物如酒精或乳酸等,并释放能量的过程。 呼吸作用为茶树生命活动提供了全部的能量,也为细胞内合成其它物质提供了原料
高等植物中始终存在着碳水化合物的合成与降解,存在着糖酵解与三羧酸循环的有氧生物氧化过程,这是维持生命活动所需能量的来源。只是,在无氧的情况下,植物及其器官的各类细胞也可进行无氧的生物氧化。
有资料认为,制茶发酵是基质的无氧生物氧化,即基质经糖酵解过程生成挥发性物质。持此观点的人认为,制茶发酵的研究首先应着眼于基质糖类在制茶发酵中的转化,那就是氧的吸收和二氧化碳的放出等变化。 前苏联生物学家奥巴林ONAPHH A.H.认为发酵过程是补偿失调的呼吸作用。
完整细胞中正常呼吸过程是儿茶素在氧的作用下产生邻醌和水,邻醌在呼吸基质即糖的作用下又变成儿茶素和二氧化碳。正常呼吸就是儿茶素吸收氧变成水,在作为能源的作用下又呼出二氧化碳的反应。
现代的科学已经证实,在一般的情况下,植物组织的发酵和呼吸是同时进行的,而且,这是正常的生理状态。但在正常呼吸的情况下,有氧呼吸过程占着主导的优势,发酵的强度是比较低的,相形之下,甚至于可以说是微不足道的。
而在特定的情况下,即在呼吸基质、水分、供氧、温度有着异常的情况,呼吸过程就会转化为发酵过程,发酵的强度会大大增加,发酵过程逐渐成为主导。茶树叶子的老化,茶树长期在黑暗中叶子慢慢枯黄至变红,都是这种现象。
 
王泽农教授指出:发酵过程不是别的,而是被打乱了的,缺少补偿的呼吸。既是说,在正常呼吸情况下,由于基质即淀粉或可溶性糖类的缺乏或细胞组织遭受破坏之后,循环的惯例无法进行,因而就开始发酵。 这个比方,茶叶的叶子从树上摘下之后,水分突然中断,呼吸就转为发酵。这时茶叶为了要维持它的生命活动,就不得不多消耗些基质,而基质急剧的降低,就要使得呼吸缺乏补偿,因而更促进发酵作用的加剧。 王泽农教授把茶叶的发酵和生物的呼吸相联系着,他把茶叶的发酵当作是无氧的生物氧化,而且,这种生物氧化也可以在有氧的状态下进行。
很多人不明白,既然无氧,怎么又能氧化呢?人们都知道,水是生命之源,没有水,地球上包括宇宙间一切生命都无法生存。鲜叶也是如此,是通过干枝吸收根部土壤的水分。因此,当鲜叶被采摘之后,鲜叶得不到水分的补充,鲜叶无法吸收水中的氧,鲜叶在干枯之前就会经历一段无氧的氧化过程。王泽农教授所说的无氧的氧化,就是这种没有水中氧份的补充,又遭受到本身的酶促作用的化学反应。
王泽农教授否定历史上,尤其是外国专家对于红茶发酵实质的研究,仅仅围绕在多酚类物质转变为有色物质,即绿色鲜叶,转为红色茶叶和红色茶汤。
他指出,茶鲜叶只有五十多种芳香物质,而红茶已被证实和公认为有三百多种芳香物质,这些增加的芳香物质不仅是在发酵阶段产生的,他还指出,鲜叶在得不到水分补充的情况下,呼吸链就会裂解,这里“链”指的是锁链,科学家都把一切化学变化形容为是由链来联系着的反应,因此,当联系中断,正常呼吸不能进行,发酵就会开始,发酵所用的基质即糖份就会发生作用,王泽农教授认为糖酵解的最后产物就是芳香物质。
他说,葡萄糖渗入鲜叶,葡萄糖转化为芳香物质的转化率,萎凋过程是发酵过程的三倍。最后他强调,红茶的芳香物质的形成主要是在萎凋的阶段。他的这个理论与制作乌龙茶的学说完全一致。令人注目。 王泽农教授对于红茶发酵机制的研究,不仅围绕在多酚类物质的转色工程,而且也同时强调糖类变化的作用,那就是糖酵解所产生的芳香物质的化学反应,在提高茶叶品质方面,具有重大的意义。而且,也同时对普洱茶发酵机制的研究,埋下了伏笔,并带来重要的启示。
(责任编辑:茶小仙)
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