茶叶色香味化学chemistry of colouraroma and taste of tea

阐明茶汤色、香、味构成与化学成分的关系。不同茶类各自有不同色香味特点， 同一茶类也因原料的地区、等级和加工条件的差别， 色香味表现不一。色、形是干茶与茶汤外观形态的感觉， 香味是生理的化学味觉。以绿茶、红茶与乌龙茶三大茶类为例， 说明其特色以及化学组成关系如下：
茶色化学 构成茶叶外形色泽与茶汤颜色的化学物质， 是茶叶中所含酯溶性色素和水溶性色素， 都具有不同的光学性能。因各种茶类所含色素种类、数量、比例不同， 而形成不同的外形色泽与汤色。

茶鲜叶中天然色素特征

色素分类	报导组成	颜 色	溶解性
叶 绿 素 类 类胡萝卜素类 类 黄 酮 类 花 色 素 类	2 16 42 9	绿色、黄绿色 无色、 黄色、 红色 无色、 黄色 橙、 红、 蓝	脂溶 脂溶 水溶 水溶

绿茶汤色的主要化学物质有：类黄酮的黄绿色，少量棕色反应物和儿茶素轻度氧化物； 红茶汤色主要由茶红素与茶黄素， 浓度取决于茶红素的含量， 明亮度决定于茶黄素的含量； 乌龙茶汤色主要是儿茶素的氧化产物， 其汤色介于红、绿茶之间。

成品茶主要加工呈色物质特征

色 素 组 成	颜 色	溶解性
脱镁叶绿素a(叶绿素a被H取代产物) 脱镁叶绿素b(叶绿素b被H取代产物) 脱植基叶绿素（叶绿素的水解产物） 脱镁脱植基叶绿素（脱镁叶绿素水解产物） 茶黄素（儿茶素氧化缩合产物） 茶红素（茶黄素进一步氧化产物） 茶褐素（茶红素与非透析褐色素）	蓝黑色 暗褪色 浅棕色 褐 色 橙黄色 红 色 红褐色	脂溶 脂溶 脂溶 脂溶 水溶 水溶 随分子量 增大而不 溶于水
类黑色素(氨—羰基反应)	褐 色	低分子水 溶高分子 水不溶
焦糖化合物（高热作用下糖脱水聚合物）	褐 色	同上

茶香化学 香气是嗅觉的概念， 香味是味觉嗅觉共有的概念。至今已被证实组成茶香的成分多达300余个化合物，但未发现任何一种化合物能表达茶香特征，足见所谓茶香是挥发性成分的综合反映。芳香物质总体组合或配比差异， 决定茶类的香型， 根据茶类加工特点和成分组合大体可分为绿茶香、红茶香与乌龙茶香三大香型。
绿茶香以热转化产物为主体。如吡嗪、吡咯和烯烃类为主要物质， 辅之以萜烯醇类与少量醛、酸、酯、酮化合物。故其香型表现为烘炒香味和清鲜香味为基础的绿茶香。其化学组成是， 热转化产物吡嗪、烯烃和吡咯等化合物约有1/3，此类成分在鲜叶中是不存在的； 次之是萜烯醇类物质， 占组成1/3弱，其中部分也是加工中所形成的物质； 醛、酮、酯等化合物占1/3，其中绝大部分是工艺产物。故绿茶香受加工因素影响很明显。中国许多特种名茶具独特香型驰名中外， 主要是由于有独特的化学组分。如杭州西湖龙井茶含有雪松醇、杜松萜醇、香榧醇和桉叶醇等倍半萜烯醇， 并富有芳樟醇、香叶醇与2-苯基乙醇，还存在较多的胡萝卜素降解产物。故具较优清雅香味。安徽省的黄山毛峰， 有较高量的香叶醇和芳族醇，故具玫瑰甜香型。江苏省的洞庭碧螺春， 含甜甘清香的不饱和五碳脂族醇， 故具碧春型的香型。足见同是绿茶香， 由于芳香物质组成上差异， 出现各具一格香味类型的各种特色名茶极品。
红茶香的特点是甜醇柔和， 主香成分是羰基化合物与酸类及其相应酯类物质， 并含有相当数量萜烯醇和烯烃类化合物。大部分是氧化产物与部分热分解产物。儿茶素的氧化—还原系统和酶的催化， 使鲜叶中氨基酸与糖、类胡萝卜素与不饱和脂肪酸受酶促或儿茶素氧化—还原系统的催化，进而形成挥发性物质，中国祁门茶含有较高量的香叶醇、芳樟醇和苯基甲、乙醇等甜香成分；斯里兰卡高香茶， 富含酯类成分， 都具有高香的特点而著称于国际市场。
乌龙茶香气以浓郁的花香为特色。香型差别取决于茶树品种生物学特性及其生长地区的微小气候的影响， 还受乌龙茶特有的做青工艺的作用。前者是香型形成的生物化学基础， 后者是乌龙茶特有香型的加工条件。乌龙茶的反复做青（又称摇青）, 叶片部分受机械损伤发生酶促氧化，促进挥发成分的形成与积累。挥发性成分的量大幅度增加 (为鲜叶的21倍), 其中萜烯类的芳樟醇、香叶醇， 芳香族的苯甲醇和2-苯乙醇大量形成累积， 这是乌龙茶往往显露强烈鲜花香型特色的根本原因。
茶味化学 构成茶滋味的要素有苦、涩、鲜、甜、酸等味， 苦涩是主味， 鲜、甜、酸是配味、稍有咸味。鲜味、甜味、酸味在不同茶类的风味上占有各异的位置， 鲜味对调配滋味风格有重要作用。苦味的化学物质有： 酯型儿茶素生物碱(咖啡碱、茶碱、可可碱)，少量成分的花青素及其苷类，还有微量成分的茶叶皂素。涩味主要成分是大量的儿茶素类， 少量的黄酮醇苷类及微量酚酸类与一些碱性氨基酸。鲜味物质有茶氨酸和谷氨酰甲胺， 谷氨酸及微量的黄嘌呤核苷酸。甜味成分主要是各种可溶糖与具有甜味的氨基酸。酸味物质是各种有机酸和酸性氨基酸。就是这些呈味物质构成茶的滋味特征。
绿茶的滋味， 基本上由具有苦、涩、鲜、甜四要素化合物组合。苦涩味是绿茶汤的主味， 鲜味对调和茶汤的风味有突出的重要性。甜味有一定的协调茶汤味风格的作用。无论茶汤浓淡、滋味风格几乎与鲜味浓度成正比。以茶氨酸、谷氨酸为主体的氨基酸总含量也几乎与成品等级或毛茶内质成正比关系。儿茶素总量和酯型儿茶素占总量比例大小决定茶味浓度高低，氨基酸总量和茶氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸在组合中的比例， 影响绿茶滋味的风格。
红茶的滋味特点， 是鲜醇甜和而又具收敛性， 苦涩味素下降， 酸甜味素上升。有苦而涩、甜而不腻、酸而适口之感觉。构成红茶滋味的呈味物质， 主要是儿茶素的氧化二聚体色素成分， 其中的茶红素类和茶黄素类以及少量的双聚黄烷醇类（无色成分）。茶黑素类对味的收敛性有影响。茶红素是酸性的大量成分， 决定茶味浓度和汤色深度的主体物质； 茶黄素类是滋味鲜爽度与汤色明亮度的重要成分， 同咖啡碱形成络合物出现“冷后浑”现象，是优质红茶和美味茶汤的标志。
乌龙茶的滋味特色，苦涩味弱于绿茶， 但具甘醇收敛性； 甜酸味低于红茶， 但有回味无穷之胜。这是半发酵茶特有的风味。乌龙茶采摘原料虽粗大，但它是在顶芽暂停生长， 生长叶内含物处于消耗低积累较多阶段， 加上萎凋与做青， 酶促进局部多酚类化合物氧化聚合， 再以炒青停止酶促氧化， 以烘焙完成内质变化。