茶叶的主要呈味物质综述

蒲晓亚，袁毅君，王廷璞，李真真，张丽娟

（1.甘肃省产品质量监督检验东部分中心，甘肃 天水 741001；

2.天水师范学院 生命科学与化学学院，甘肃 天水 741001）

茶叶的主要呈味物质综述

蒲晓亚1，袁毅君2，王廷璞2，李真真2，张丽娟1

（1.甘肃省产品质量监督检验东部分中心，甘肃 天水 741001；

2.天水师范学院 生命科学与化学学院，甘肃 天水 741001）

茶叶是富含多种药理活性成分的饮品，其香气和滋味的丰富程度备受关注.茶多酚、咖啡碱、氨基酸、可溶性糖等是构成茶叶滋味的关键组分，香气的代表组分有顺-3-己烯醇酯、芳樟醇、香叶醇、茉莉酮酸甲酯、茉莉内酯、橙花叔醇等，这些组分共同决定着茶汤的品质.从苦涩味与苦味、鲜爽醇味、甜味、酸味和香气等方面综述了茶叶的主要呈味物质.

茶叶；香气；滋味；呈味物质

茶是我国重要的出口商品，更是备受人们青睐的饮料.它富含多种具有营养价值和药理功能的生化成分，有茶多酚、茶多糖、生物碱、维生素类、矿物质、微量元素等450多种有机物和15种以上矿物质，除有解渴止暑、强心利尿、兴奋中枢神经、镇静作用外，还具有调血脂、降血糖、抑制肿瘤细胞、抗氧化、预防动脉硬化和血栓形成、抗衰老、美容减肥等药理作用.[1-3]茶叶能溶于热水的物质通常称为水浸出物.水浸出物的主要成分是茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水溶性果胶、可溶糖、可溶蛋白、水溶色素、维生素和无机盐等，其中水溶性物质含量为30%～48%.[4]研究表明，茶叶品质的优劣是由茶叶中的生化成分种类、含量及其比例决定的.也就是说，水浸出物对茶叶品质起着决定性作用.[4-5]目前已分离的茶叶香气组分多达700余种，滋味物质也有几十大类，人们感觉的香气和滋味是指茶汤中诸多水溶性化学物质对人嗅觉和味觉综合刺激后所感知的综合效应.香气和滋味是构成茶叶品质的核心因子，也是衡量茶叶品质的主要指标.[6]茶叶滋味的化学组成较为复杂，而这些水溶性物质中主要的组分为茶多酚类、咖啡碱、氨基酸、可溶性糖等，它们因组成、含量及影响程度不同，而表现出的滋味特征也不同，不同茶类、不同等级和品质的茶叶滋味表现出很大的差别.茶叶的滋味物质主要是刺激性涩味物质、苦味物质、鲜爽味物质及甜味物质.[7]茶汤香味和滋味正是人们的嗅觉器官和味觉器官对这些呈味组分的综合反应.

本文通过对茶叶的主要呈味物质的综述，旨在探讨茶叶的香气以及主要组分与其滋味品质形成的关系，为进一步提高茶叶品质、保留有效成分以及茶叶加工工艺提供依据.

1 苦涩味与苦味

茶叶滋味中的苦涩味主要由茶多酚、茶黄素产生.茶多酚是茶叶中的主要生理活性物质，占茶叶干重的18%～36%.但过多的茶多酚不利于茶叶产品良好滋味的形成.茶多酚是多羟基酚类衍生物的总称，包括儿茶素(黄烷醇类)、黄酮、黄酮醇类、花青素、花白素类、酚酸类等成分，其中儿茶素占多酚类总量的70%～80%.儿茶素中以酯型儿茶素类含量最为丰富，是茶叶保健功能的主要成分.[8]茶多酚作为一类新型无毒的天然抗氧化剂，在1990年发布的GB 12493-90中被列为食品添加剂并被人们广泛使用.

茶黄素[9]是红茶的主要成分之一，是多酚类物质氧化聚合形成的一类具有苯并卓酚酮结构的植物酚性色素的总称.迄今为止，人们已从红茶或多酚类物质氧化聚合物中分离鉴定出25种茶黄素类物质，其中茶黄素、茶黄素-3-单没食子酸酯、茶黄素-3’-单没食子酸酯和茶黄素-3，3’-双没食子酸酯4种物质含量较高.茶黄素类物质呈橙黄色，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯等溶剂，具有强烈的收敛性，其含量仅占红茶干物质的0.3%～2.0%，它不仅是红茶品质的重要影响因子，也对红茶的汤色、滋味和叶底有着重要的作用.红茶与绿茶、黄茶、乌龙茶、黑茶在制造上的最大区别在于通过萎凋提高鲜叶中酶的活性，在发酵中利用酶促氧化作用，使茶叶中叶绿素氧化降解，儿茶素及多酚类化合物氧化聚合，生成茶黄素与茶红素等有色物质，形成红茶色泽褐红润泽，汤色红艳，香气高爽浓烈，滋味浓醇、活泼甘甜，叶底红明的红汤红叶的品质特征.红茶的茶汤要求红艳明亮，汤色的优次取决于茶红素、茶黄素和茶褐素的含量及其组成比例.品质优良的红茶、茶黄素和茶红素的含量比例较大，茶褐素含量较少.如茶汤中茶黄素含量少，汤色亮度差；如茶红素含量少，汤色红浅，说明发酵不足；如红暗而不亮，茶褐素含量多，说明发酵过度.[10-11]

研究表明，茶多酚和茶黄素具有许多生理活性和药理作用，如抗氧化、抗辐射、抗菌消炎、抗病毒、抗癌、抗突变、降血糖、降血脂、预防肝脏及冠状动脉粥样硬化、清除自由基等[9-12]，茶黄素和作为生物抗氧化剂的茶多酚，已广泛应用于食品加工、医药保健和日用化工等领域，是极具开发价值的天然产物，具有广阔的应用前景.

茶叶中的生物碱产生茶汤滋味中的苦味，主要有咖啡碱、可可碱和茶碱.咖啡碱 (Caffeine)又名茶素或咖啡因，是杂环化合物嘌呤的衍生物.[13]1827年由Oudry首次在茶叶中发现.化学名为1，3，7，-三甲基-2，6-二嘌呤，含结晶水的咖啡碱系无色针状结晶，味苦，易溶于热水、氯仿、二氯甲烷，能溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯和冷水，难溶于乙醚和苯.当温度达到100℃时，即失去结晶水并开始升华，120℃时升华显著，至178℃时升华很快.[14]咖啡碱具有生物碱的特性，在272～274nm处有最大吸收峰，是茶叶中含量最高的生物碱，一般含量占干物质量的2%～5%，是茶叶的特征性成分之一.

咖啡碱属兴奋剂，是茶叶中10余种含氮化合物中含量最高的一类[15]，在一定浓度范围内对人体具有舒张血管、兴奋中枢神经、促进血液循环的生理效应，并有预防高血压、头痛、心肌梗塞、利尿解毒等药理作用，是医用咖啡因的重要来源.[16]

茶叶中咖啡碱含量与茶树生长条件、品种、产地、加工方法和采收期等诸多因素有关.[17]一般认为咖啡碱含量随茶树生长条件和品种不同而不同.遮光条件下栽培的茶树咖啡碱含量较高，细嫩茶叶比粗老茶叶含量高，夏茶含量比春茶含量高.关崇新等对浙江花茶、福建花茶、浙江红茶、云南滇红、云南沱茶等5种茶叶中的咖啡碱含量进行了研究，结果显示在不同类型的茶叶中，云南滇红咖啡碱的含量最高，为1.77%，沱茶中咖啡碱的含量最低，为0.28%；云南产的茶叶中咖啡碱含量最高，福建次之，浙江最低.[18]陈昌辉等对绿茶加工方法研究发现，全自动蒸青线工艺制得的绿茶中咖啡碱的含量最高，为3.41%，用烘炒结合型工艺和全烘型工艺制得的绿茶，其咖啡碱含量分别为3.09%和3.06%，而传统炒制工艺制得的绿茶咖啡碱含量最低，为2.85%.[19]郭桂义等对春季不同时期的信阳毛尖茶研究表明，春季前期到后期茶叶中的咖啡碱含量逐渐升高.[20]

2 鲜爽醇味

茶汤中的鲜爽醇味物质主要由游离氨基酸类及茶黄素产生.[6-7]茶叶水浸出物中具有α-氨基的有机酸且呈游离状态存在者，均称茶叶游离氨基酸.茶叶中的游离氨基酸有25种之多，约占茶叶干物质量的1%～4%.这些氨基酸可分为蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸两大类，其中8种是人体必需的，它所具有的赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸6种是成人、儿童所必需的，而所含的组氨酸、精氨酸是儿童所必需的，所以茶叶中几乎含有人体全部的必需氨基酸.茶叶中的氨基酸极易溶解于水，其中谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸的含量较高，但随着产地、品种季节等的不同，有较大的差别.加工过程中氨基酸的含量是鉴定茶叶品质的重要指标.[21-22]

无论新稍还是老叶茶中有5种氨基酸含量最高，分别为茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和丝氨酸，约占氨基酸含量的80%以上.其中茶氨酸是茶叶中特有氨基酸，也是茶叶鲜爽味的主要来源.它最早由日本酒户弥二郎从玉露茶新梢中发现，并命名为茶氨酸.茶氨酸是茶树中含量最高的游离氨基酸，其含量占茶树中氨基酸总量的40%～60%，占茶叶干重的1%～2%，在某些名优茶中含量超过4%.茶氨酸在自然界中主要以L型存在，纯品为白色针状结晶体.[21-23]研究表明，茶氨酸在松弛神经、消除疲劳、减轻压力和焦虑、增强免疫力、降血压、保护神经细胞、抗肿瘤等方面具有显著功效.[23-25]

红茶滋味与绿茶不同[7]，工夫红茶要求滋味甜醇，红碎茶要求滋味浓、强、鲜爽.红茶滋味的主要成分是茶多酚的氧化产物茶黄素（TF）、茶红素（TR）、茶褐素（TB）及未氧化的保留多酚类物质，茶汤的鲜爽主要是由氨基酸、茶黄素和咖啡碱带来的，其中茶黄素是茶汤刺激性强烈和鲜爽的重要成分，含量在0.4%～2%.氨基酸在红茶制造过程中的萎凋工序中有较大幅度增多，原因是由于一些低分子蛋白质和肽类化合物发生了酶促水解作用.尤其是亮氨酸及异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苏氨酸、赖氨酸、丝氨酸及甘氨酸、丙氨酸等成倍增加；而在揉捻和发酵工序虽仍有部分蛋白质发生水解作用，促使其含量继续增多，但相当一部分氨基酸却与多酚类物质结合，形成醌类以及转化为醛、酸、醇等物质，所以总量呈减少趋势，减少幅度约在5%～30%.干燥工序因高温水热作用，使氨基酸产生热裂解效应，导致其含量继续略有下降，但总量基本保持在鲜叶中原有水平.由此可知，红茶萎凋工序中如何促使氨基酸增多，是红茶制作加工中的重要工作.[26]

研究表明，绿茶汤的鲜浓滋味大都由茶氨酸所决定，它与绿茶滋味的相关系数达0.787～0.86.[26]一般情况下，茶氨酸和游离氨基酸含量高的绿茶，均表现滋味鲜醇、香气高长，品质优异，因此高档绿茶中茶氨酸和游离氨基酸总量相对高，而低档茶则反之.此外，氨基酸对绿茶品质的另一个重大贡献是能减轻苦涩味.绿茶加工中氨基酸与多酚类的儿茶素在热化作用下转化为醇类、醛类、内酯类等物质，—方面使绿茶中的多酚类物质含量适当降低，从而导致苦涩味减轻、鲜浓味加重；另一方面促使茶香增强，表现清醇高香绿茶特有的品质风格.所以，在绿茶制作加工中，如何促进氨基酸转化和增多，对提高其品质意义重大.

3 甜 味

茶叶中水溶性碳水化合物既是茶叶的呈味物质，又是形成茶叶香气的重要基质.水溶性碳水化合物主要是指茶叶水溶性糖，包括茶多糖、寡糖、少量单糖及水溶性膳食纤维.可溶性碳水化合物含量在绿茶、黄茶、黑茶、青茶、红茶中分别为9.97%、10.57%、9.45%、9.06%、8.06%.[27-28]茶多糖是茶叶中有效活性成分，是一种很有前景的天然药物.果胶和水溶性纤维都属于水溶性膳食纤维，能改变肠道系统中微生物群落的组成，可调节肠道pH值，改善益生菌双歧杆菌等的繁殖环境.[29]

茶叶中可溶性糖含量比氨基酸还少，相对于茶多酚而言更是显得微不足道.但泡茶经验表明，高含量可溶性糖是茶汤滋味上乘的贡献因子之一.多酚类基本上是在茶树生长期间合成的，但氨基酸(茶氨酸除外)和可溶性糖在加工中还可由其前体物质分解而来，提高可溶性糖含量是加工上缓解茶汤苦涩味重的重要途径.[30]绿茶在初制过程中可溶糖增加，其原因在于淀粉和果胶在热的作用下水解生成可溶性糖，增加了茶汤的甜味.[31]伴随纤维素和果胶等多糖水解而逐渐增多的可溶性糖，能够适当地改善茶叶滋味品质.因此，加工进程中提高可溶性糖含量不失为降低茶汤苦味难题的有效举措.

4 酸 味

茶叶中的酸味成分小部分是鲜叶所固有的，而很大部分则源于在加工过程中形成.茶叶中含有近30种有机酸，主要分两类：一是二羧酸和三羧酸，如琥珀酸、苹果酸、柠檬酸；二是脂肪酸，如戊酸、癸酸、乙烯酸、棕榈酸、亚油酸.其中有的本身就是香气组分如乙烯酸，有的则可以转化为香气.茶中固有的酸性物质来源于谷氨酸、抗坏血酸、天门冬氨酸、谷氨酰胺、没食子酸、草酸等有机酸，其作用非常微妙，是调节茶汤风味的要素之一.而加工形成的酸要远远大于茶叶本身的酸，因此当品尝半发酵茶（乌龙茶）或发酵茶（红茶）时，就更容易感觉出茶中的酸味.抗坏血酸在茶叶中的含量为0.35～1.80mg/g，对茶叶品质的贡献不大，但与茶叶品质变化程度的关系密切.抗坏血酸在茶叶中的保留量可作为其品质变化的化学指标之一.[32]

5 香 气

茶叶香气及其成分的研究最早是从红茶中发现水杨酸甲酯和β，γ-己烯醇开始的.目前已从各种茶叶中分离出700多种香气物质，其中鲜叶中芳香成分近100种、绿茶中有200种、红茶中有400多种、乌龙茶中有300多种.[11，33]

绿茶香气形成的前提是鲜叶固有香气成分与香气先导物质的含量与组成，它受茶树品种、季节、地域、栽培措施、采摘嫩度等因素的影响.形成绿茶香气的主导物质是芳香油，其含量仅占鲜叶干物质的0.02%，但种类繁多.一些低沸点、具青臭气的低级醇、醛等气味物质而使鲜叶香气特征表现为青草气；同时也含有一些诸如芳香樟醇等香型好、沸点高的气味物质.[8]

随着加工过程的进行，鲜叶中低沸点、具青草气的气味物质一方面受热不断挥发散失，使芳樟醇等高沸点的香气成分得以显露，生成顺-3-己烯醇酯、苯甲醇、茉莉酮等清香型香气物质.脂肪酸的氧化裂解最终生成己烯酸己烯脂，是形成绿茶清香的主要成分，并进一步生成具焦糖香的糖醛化合物和吡嗪类化合物，这两种物质在含量适当的情况下，形成绿茶的烘炒香.另一方面，抗坏血酸及糖的热氧化所生成的糖醛，也参与绿茶烘炒香的形成.绿茶花果香的形成，一是萜烯醇类在热作用下发生环化、脱水与异构反应，产生芳樟醇、橙花醛、单萜烯、倍半萜烯、陆泥醇等芳香物质；二是茶多酚自动氧化的产物邻醌、氧化苯丙氨酸、胡萝卜素等物质而生成芳香醛、紫罗酮、茶螺烯酮、二氢海癸内酯等花果香物质.[34]

乌龙茶以其特殊的天然花果香和独特的韵味而久负盛名.香气的高低和香型的产生，与鲜叶品种、嫩度和特殊的加工方法有关.鲜叶的内含物是基础，加工工艺是发挥和发展香型的必要手段.乌龙茶香气中既有铃兰的优雅性花香，茉莉的鲜灵性花香，蔷薇、玫瑰的甜润而浓稠的花香，又有果实、干果类的果香，木质类的木香，加热后的烘焙香，甚至还有储存中增加的陈香味.现今乌龙茶的茶香大致可分为“品种香”、“风土香”和“制造香”三种类型.乌龙茶香气的主要成分为芳樟醇及其氧化物、香叶醇、橙花叔醇、苯甲醇、2-苯乙醇、顺-茉莉酮、茉莉酮内酯、茉莉酸甲酯和吲哚等.这些香气成分一部分来自鲜叶，一部分是在做青期间酶促反应的结果，还有一部分则是烘焙、复火等工序中热效应引起的反应形成的.[33，35]

做青是乌龙茶加工最关键的工序[36]，由摇青和静置摊放交替进行.乌龙茶品质的香韵、味韵是以做青为主导而形成其风格.摇青促使己酸顺-3-已烯酯、苯甲酸顺-3-已烯酯、顺-茉莉酮、苯乙氰、α-法呢烯、橙花叔醇、茉莉内酯、异丁子香酚、苯乙酸和吲哚含量明显增加，尤其是后5种化合物，增加摇青次数，呋喃型芳樟醇氧化物、橙花叔醇、茉莉内酯含量增加，α-法呢烯和吲哚含量也会明显增加；加温萎凋、摇青使顺-3-己烯醇、芳樟醇、苯乙醛、水杨酸甲酯、苯甲醇、α-苯乙醇、橙花叔醇、茉莉内酯、吲哚含量增加，同时也会使1-戊烯-3-醇、反-2-己烯醛、顺-2-戊烯醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、β-紫罗酮和顺茉莉酮的含量增加.

红茶以其浓郁的蜜糖香及强烈鲜爽的滋味著称于世，其中祁门红茶是我国著名的工夫红茶，由于它香气独特、品质优异，在国内外享有盛誉.祁门红茶具有典型“祁门香”——“甜花香”或“蜜糖香”.目前已在祁红检出110多种香气成分，其中己醛、1-戊烯-3-醇、反-2-己烯醛、顺-3-己烯醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇等含量较高，是构成祁红香气的主要物质基础；香叶醇含量在揉捻阶段剧增，表明香叶醇可能是影响祁红香气的主要因素，其香气特征很大程度上是由香叶醇含量所决定.[37]产于武夷山的正山小种、烟正山小种和烟小种红茶的香气，则是以长叶烯和α-松油醇为其最丰富的香气成分；而长叶烯、长叶环烯、愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚等为该类红茶独特的成分.[38]

红茶香气成分的大量形成开始于萎凋而盛于发酵.[11，39]在鲜叶萎凋过程中，各种香气先质的糖苷与β-糖苷酶发生水解，香气化合物迅速游离，产生顺-3-己烯-1-醇、反-2-乙烯-1-醇、沉香醇等物质，其中顺-3-己烯醇在发酵中进一步氧化形成顺-3-己烯酸，产生清香味.另外，茶叶中的氨基酸、不饱和脂肪酸及糖类也发生氧化降解而形成挥发性化合物，有的氨基酸进一步转化为红茶香气成分.氨基酸氧化物苯乙醇及其脂肪酸氧化物形成浓郁的花果香均可在发酵中检测出来.具有特征香气组分性质的α-胡萝卜素的二次氧化物二氢海葵内酯和茶螺烯酮等在加热干燥中可检测出，它们在红茶中含量虽微，但只要存在就会对品质产生较大的影响，即可用感官方法品尝出来.萎凋中增加的芳香成分主要有：乙醇，橙花醇、反-2-己烯醇、沉香醇、己醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛、正丁酸和顺-3-己烯酸等.

茶叶香气是反映茶叶品质的重要指标.感官审评和仪器分析表明，除鲜叶中原有的为数不多的成分外，茶叶香气主要是在加工过程中产生的.不同的茶类以独特的加工工艺处理，促使鲜叶内芳香物质和氨基酸、糖类物质等在酶作用下发生生物化学变化，最终形成具有特征性天然香味的各种茶香.

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The Review on the Main Sapidity Materials of Tea

Pu Xiaoya1,Yuan Yijun2,Wang Tingpu2,Li Zhenzhen2,Zhang Lijuan2
(1.East Branch of Test and Supervise Center of Products Quality of Gansu,Tianshui Gansu741000,China;
2.School of Life Science and Chemistry,Tianshui Normal University,Tianshui Gansu741001,China)

Tea is a beverage which is rich in pharmacologic active substance,its abundant aroma and taste have been receiving people's attention.The key components of tea consist of tea polyphenol,caffeine,amino acid and soluble sugar,etc.The characteristic components of tea aroma are cis-3-hexenol,linalool,geraniol,methyl jasmonate,jasmine lactone and nerolidol which determine the quality of tea.The main sapidity materials of tea were summarized from some aspects as follows：bitter,the taste of fresh cool fruity quality,sweet,sour and aroma in this paper.

tea;aroma;taste;the sapidity materials

TS272

A

1671-1351（2011）02-0040-05

2011-01-08

蒲晓亚（1971-），女，甘肃礼县人，甘肃省产品质量监督检验东部分中心工程师.

甘肃省教育厅项目“陇南夏秋茶加工乌龙茶技术研究”(1008B-01)阶段性成果

〔责任编辑 马旭光〕