加工与茶叶香气有关的酶主要是三类水解酶。
脂肪氧化酶(LOX)常见基质为亚油酸、亚麻酸及四烯酸等游离多元不饱和脂肪酸,也以甘油酯或其他不饱和脂肪酸的类脂为基质,但大部分LOX优先氧化游离脂肪酸,通过 β-氧化作用生成匕化合物。这些中间产物有的有青草气,但一般沸点低,在高温加工过程中挥发;有的发生相互转化,形成茶叶香气物质。茶叶LOX主要存在于叶绿体片层结构中,酶活性随叶片成熟而提高,老的鲜叶原料加工的茶叶容易有粗老气。
在绿茶加工过程中,LOX的作用主要在鲜叶摊放和杀青工序。摊放时,类脂降解酶破坏了细胞膜结构,脂质释放出脂肪酸。伴随鲜叶水分散发,LOX底物浓度增加,活力增强。脂肪酸在LOX等作用下转化为C6醛、醇等低碳化合物,这些低碳化合物在其后加工过程中或热挥发,或发生裂解、异构、缩合聚合等反应而形成绿茶的香气物质。对龙井茶游离脂肪酸的分析表明,不饱和脂肪酸在鲜叶摊放过程中部分被LOX催化降解。
在茶叶中含有4%〜9%的脂质,在红茶加工发酵过程中,这些不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶的作用下降解为小分子的醛、酮、酸等,构成了茶的香气成分。在红茶加工过程中,LOX活性随萎凋进行而持续增加,到揉捻初期酶活力达到最高, 揉检后期、发酵和干燥过程中,活力逐渐降低。Hatanaka等研究发现,LOX在揉切阶段催化不饱和脂肪酸形成大量的挥发性C6醛、 醇化合物,这些物质参与一系列酯化、脱水、异构化反应,形成红茶香气。
发现在乌龙茶做青过程中LOX活性逐渐增强,直到第4次摇青其活性才有所下降。做青后,茶叶中的脂肪总量约减少50%,其中主要是亚油酸、亚麻酸、棕榈酸等不 饱和脂肪酸的减少。在红茶和乌龙茶制造中,LOX主要是催化亚油酸、亚麻酸氧化形成正己 醛、己烯醇、己烯醛等化合物,形成这两类茶叶的香气。
在分析白牡丹与白毫银针等白茶的香气成分,发现白茶香气成分中脂类降解产物含量较高,尤其是己醛的含量较高。己醛和(E)- 2 -己烯醛是大豆气味的主要成分。
己醛有强烈的青香、果香和木香气息。(E)-2-己烯醛又称青叶醛,有非常浓的青草气味,在稀释状态下有令人愉快的绿叶青香和水果香气。这些香气成分显然是白茶具有鲜嫩的香气品质的主要物质基础。这些小分子的醛、醇类可能是在白茶萎调过程中形成的。白茶萎凋时间较长,一般需要36〜72h。而茶叶中含有4%〜9%的脂质,在茶叶萎凋过程中,这些不饱和脂肪 酸在脂肪氧化酶的作用下降解为小分子的醇、醛、酮和酸类香气化合物。6个碳的醛和醇可能 是亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸的降解产物。己酸在鲜叶中含量也较高,白茶的干燥温度比较低,可能也是它们在成茶中含量高的一个原因。具有烘炒香特征的吡嗪类、吡喃、吡啶类未 检测到。这和白茶的低温烘焙工艺有关,感官上也没有烘炒香。
茶叶加工中糖苷酶的作用是茶叶香气形成研究的热点,其中主要包括 β—葡萄糖苷酶、 β-稷草糖苷酶和β-半乳糖苷酶等。在利用茶叶匀浆试验,在加入β -葡萄糖 苷酶抑制剂Hg+及葡萄糖酸内酯时,发现萜烯醇类香气物质(芳樟醇和香叶醇)的生成受阻, 受热处理后的茶叶匀浆添加卩-葡萄糖苷酶后,亦能产生芳樟醇和香叶醇,证实茶叶中存在以 葡萄糖苷形式存在的单萜烯醇。
在随后的十几年里,分别从绿茶、鲜叶、乌龙茶中分离鉴定了 十几种糖音类香气前体物质,并初步确立了 β-糖苷酶类(β-葡萄糖苷酶、β-撄草糖苷酶、β -半 乳糖苷酶)参与这类糖苷的水解,释放出花果香气,以人工合成的芳樟醇、香叶醇 β- D -葡萄糖苷作为标样,用纯β- D -葡萄糖苷酶分解茶叶提取物,鉴定出两者均含有芳樟醇、香叶醇及葡萄糖。用相似的方法,用茶叶粗酶液处理人工合成的香叶醇、β- D _葡萄糖苷及成品茶水提液,在两者产物中均发现有香叶醇,据此认为香叶醇的前体为香叶基-卜葡糖苷。
用人工合成β-葡萄糖苷酶粗品进行夏茶香气改善试验,结果制得的烘青绿茶芳樟醇及香叶醇含量提高明显。红茶萎凋、发酵过程中P- 葡萄糖音酶活性的变化动态研究结果表明,低温萎凋与发酵有利于酶活性的提高和香气的形成。在龙井茶制作过程中用外源β- D -葡萄糖苷酶处理鲜叶、摊放叶,测得香 叶醇、芳樟醇、橙花叔醇等组分大量释放;选用水古茶品种经摊放酶活性均增加了 45%以上, 宜以低温(20ºc以下)高湿(RH90%以上)环境下摊放为妥。发现,乌龙茶萎凋做青过程中β-葡萄糖苷酶活性呈曲线波动变化。龙井茶制作中鲜叶摊 放2 h,酶活性达到最高水平。夏涛等对红茶研究认为,在萎凋期间,酶活性逐步增强,为鲜叶 的2〜2. 5倍,且受萎凋温度和萎凋程度的影响,以萎凋叶含水量达67%左右时酶活性处于较 高水平。揉捻45 min后,酶活性已降至萎凋叶的60%左右,发酵过程仍呈持续下降趋势。
在研究了绿茶加工贮藏过程中糖苷类香气前体含量变化,发现槠叶种鲜叶中存在以顺- 3 -己烯醇、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、香叶醇、苯乙醇、苯甲醇等为苷元的糖苷类 香气前体。茶鲜叶摊放2 小时后,糖苷类香气前体的总量提高,但在绿茶加工的后续阶段逐步降低,特别是在干燥阶段。在成品绿茶中仍保留约77%的糖苷类香气前体,为绿茶香气品质的 进一步改善留下了空间。
鲜叶中大量存在的是以单萜烯醇和芳香族醇等为配基的糖苷类物质,这类物质在内源糖 苷酶的作用下,水解而释放出挥发性配基,是各类茶叶花果香气的重要来源。已经证实,鲜茶叶中存在以顺_3-己烯醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、香叶醇、苯甲醇和2-苯乙醇等为主要苷元的 β-葡萄糖苷、β-樱草糖苷和少量其他类型二糖苷。
从摊放叶的β-葡萄糖苷酶活性和游离态香气含量的变化可见(张正竹,2003),β-葡萄糖苷 酶活性明显升高,特别是在摊放初期。酶活性在摊放0〜10 h内,保持在鲜叶酶活性的1. 09〜 1. 22倍;摊放10 h后急剧下降到与鲜茶叶相当的水平。摊放过程中摊放叶游离态香气含量急剧升高,摊放4 h最高,达到鲜茶叶的1. 87倍;摊放4 h后下降,一直持续到12 h总量变化不 大,稳定在鲜叶含量的1. 31〜1. 33倍。
分析摊放过程中糖苷类香气前体水解后产生的挥发性配基的结果发现,摊放过程中,摊放叶中糖苷类香气前体的总量较鲜叶上升,特别是在摊放0〜8 h内,后期下降,摊放10 h后与鲜 叶含量相当。就单个组分而言,摊放过程中顺- 3 -己烯醇前体含量的增加最为显著;苯甲醇、 2-苯乙醇和香叶醇前体含量也有较大幅度增加;芳樟醇前体含量变化不大;但水杨酸甲酯前 体含量摊放0〜10 h基本稳定,10 h后急剧下降。
绿茶加工往往采用高温杀青的方法钝化鲜叶中酶的活性,但同时也对滋味和香气品质产生了很大影响。利用槠叶种群体的一芽二三叶鲜叶为原料,按照传统的加工工艺分 别制成红茶、绿茶,比较红、绿茶加工工艺对茶鲜叶香气和糖苷类香气前体的影响,结果表明, 由同一批鲜叶所制的绿茶和红茶,其香气和糖苷类香气前体在组成和含量上存在明显差异。鲜叶、绿茶和红茶中精油相对总量依次为17. 263、5. 004和34. 702。鲜叶中的香气前体苷元 有6种,分别为苯甲醇、反式-芳樟醇氧化物、芳樟醇、苯乙醇、水杨酸甲酯和香叶醇;绿茶中有 5种,苯甲醇未检测出;而红茶中只检测出了反式-芳樟醇氧化物和苯乙醇2种。在绿茶加工中,鲜叶中的苷元仅有20. 34%得以释放;而在红茶加工中,95. 60%的苷元得以释 放。这些释放出的苷元成为成品茶的重要香气组分。
茶叶中β -糖苷酶最重要的组分为β-櫻草糖苷酶,而茶树鲜叶中有大量的β-半乳糖苷 酶,其活性是β-葡萄糖音酶的2倍左右。但关于这两个酶的研究远没有β-葡萄糖苷酶透彻。李叶云等(2005)的研究表明,芽叶中的β-半乳 糖苷酶活性在摊放2 h后上升到最高峰,为鲜叶 酶活性的1. 2倍;随着摊放时间的延长,酶活性 又逐渐下降,8 h后酶活性降至鲜叶酶活的85% 。揉捻及发酵过程中β-半乳糖苷 酶活性呈大幅度下降。
据报道,受到虫伤的芽 叶中β-櫻草糖苷酶比较高,揭示机械损伤有促 进β-樱草糖苷酶的活性。乌龙茶通过摇青工序,有节奏地使叶缘产生机械损伤,通过时间上 的调节和局部的控制,是乌龙茶香气加工的特 点之一。因此,如何利用一些物理机械的措施来调节β-糖苷酶活性,将是今后茶叶加工中香气形成的重要课题。
蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶等是茶叶香气加工中另一类重要的酶,它们将蛋白质 和多糖等水解成氨基酸和单糖,而氨基酸和可溶性糖还是茶叶香气形成的重要前体物。如杀青过程新增吡嗪化合物就是由糖类和氨基酸缩合产物降解形成,氨基酸脱羧反应生成醛和吲 哚等物质,以及氨基酸氧化产生醇类等香气物质。因此,杀青过程氨基酸和可溶性糖的增加对后续工序香气的生成有一定作用。各种茶类的干燥工艺,通过高温挥发了部分低沸点的香气 成分,也增加了很多新的香气成分。故采取一定的加工措施,提高这些内源酶活性,增加氨基 酸和可溶性糖,为茶叶香气形成提供更多的香气先质。
通过对56个不同的绿茶、乌龙茶和红茶样品的香气成分进行分析和比较鉴定了 70种芳香物质,发现3大茶类香气特征比较明显,尤其是绿茶和后两种经过不同程度氧化的茶类之间的差异显著,而乌龙茶和红茶之间的差异需要看发酵的程度不同而异。吲哚在绿茶中的含量很少,但在轻度发酵时明显增加,增加量可达10倍,却又随着发酵的进程而逐渐消失,在重发酵的乌龙茶和红茶中几乎没有检测到。相反,具有甜香和花香的成分 在绿茶和轻发酵乌龙茶中几乎难以检测到,至少要到中发酵的乌龙茶中才比较明显,在红茶中 含量比较高。正己醛、反- 2 -己烯醛、苯甲醛、6 -甲基庚烯- 5 -酮- 2、反,反- 2,4 -庚二烯醛、 顺,反-庚二烯醛、苯乙醛、3,5-辛二烯酮-2、芳樟醇、苯丙腈、水杨酸甲酯、香叶醇、吲哚等13 种成分在发酵和半发酵茶类中发现,因此发酵茶类和不发酵茶可以明显区别开来。苯甲醛含量随着发酵程度加重而提高,和发酵程度成相关性。经过一定程度发酵的茶叶中芳樟醇和香 叶醇含量较高。这些差异最主要是3类茶叶加工过程中对酶活性的控制程度不一所产生的, 虽然热化学作用也是重要的方面。
茶多酚类物质经PPO和POD酶促氧化成形成醌,醌是很活泼的物质,一般只短暂存在, 它在有其他基质存在条件下,醌很容易还原为酚,同时偶联氧化氨基酸和类胡萝卜素类,氨基 酸类形成酸类香气物质,而类胡萝卜素类能部分地转化为紫罗酮、萜烯醛和萜烯酮类,并进一 步生成二氢海葵内酯、茶螺烯酮和环氧紫螺酮等香气成分。因此,控 制发酵进程是茶叶加工中香气形成的重要手段,传统红茶香气往往好于CTC红茶,多酚类的 氧化进程可能有重要作用;乌龙茶通过晒青摇青工艺,多酚类氧化缓慢可控进行,对香气的形 成也有积极意义。
儿茶素对茶叶香气形成的另一独特作用,在研究祁门红茶 的香气特征时发现,在茶叶加工的整个过程中,儿茶素的减少与茶叶香气总量 及其中的萜烯醇类的增长均具有很好的对应关系,儿茶素通过对茶叶香气形成有关酶的作用 参与香气的形成。
文章摘自:TeaChaThe返回搜狐,查看更多
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