云南普洱茶化学成分与品质的关系
一、多酚类物质与普洱茶品质的关系
多酚类物质是茶叶中的重要活性物质，是多种酚类化合物的总称，是茶鲜叶的主要组成成分，其中以儿茶素为其主体成分，占多酚类物质总量的60～80％，与茶的汤色、滋味和香气都有密切的关系。邵宛芳等研究表明，多酚类物质含量与云南普洱茶品质成正相关，相关系数为0.954。多酚类物质滋味苦涩有较强的刺激性，在贮藏过程中容易发生自动氧化。首先脱氢而成为醌，再进一步聚合而形成褐变物质，如：茶红素（TR）、茶褐素（TB）等。茶鲜叶中的多酚类物质是形成普洱茶品质的最重要的物质。因此，在加工过程中多酚类物质的变化及其在成品中的含量对普洱茶的品质有着十分深刻的影响。多酚类物质经过普洱茶制造过程的复杂变化，其含量已经大幅度下降。多酚类物质减少了50~70％、儿茶素类减少了70~80％，特别是酯型儿茶素损失最多，但简单儿茶素却有一定程度的增加。郭文飞等研究也表明,酯型儿茶素的损失比较多，而没食子酸的含量有较大增幅(见表一)。此外，水不溶性茶多酚增加了70~80％，使茶汤中的收敛性和苦涩味明显降低。
表4—1 不同茶样中儿茶素组分的含量(郭文飞等，2001)（mg/g）
普洱茶经过加工过程的复杂变化，其多酚类物质大致可分为未被氧化的多酚类物质（主要是残留儿茶素）、水溶性的氧化产物（主要是茶黄素、茶红素和茶褐素）和非水溶性的转化物（主要是与蛋白质结合的不溶性大分子物质）三大部分。
（一）未被氧化的多酚类物质 未被氧化的多酚类物质主要是残留儿茶素类。因能溶于水，在茶叶冲泡时进入茶汤中，是茶汤浓度不可缺少的构成部分。儿茶素不但是茶汤的爽口成分，而且也是茶汤的刺激性成分。同时，这些残留儿茶素类物质也是普洱茶主要的生理活性成分。
（二）水溶性的多酚氧化产物云南普洱茶在渥堆过程中多酚类含量是逐渐减少的，儿茶素总量的变化与多酚类含量的变化趋势一致。即随渥堆时间的延长而逐渐减少。多酚类物质的水溶性氧化产物，目前主要认为是茶黄素、茶红素和茶褐素。从红茶角度讲，在E.A.H.Roberts的早期研究中,将茶红素分为SⅠ和SⅡ两类,认为SⅠ型茶红素与汤色呈正相关,而SⅡ型茶红素与汤色呈负相关。后来C.B.Casson等进一步的研究,将SⅡ型茶红素中色深暗的部分分离出来称为高聚合物,为了分析上的方便,程启坤将这种高聚合物改称为“茶褐素（TB）”，并研究证实，茶褐素与红茶汤色呈负相关（r=-0.797）。茶褐素(TB)是儿茶素氧化聚合形成的一类结构十分复杂的产物总称。在普洱茶加工过程中，80％左右的茶黄素（TF）和茶红素（TR）氧化、聚合，形成茶褐素（TB），使其含量成倍增加，从而使茶汤的收敛性和苦涩味明显降低。再加上较高的可溶性糖和水浸出物含量，这就形成了普洱茶滋味醇厚，汤色红褐的物质基础。从普洱茶的汤色看，普洱茶要求汤色红褐明亮。在渥堆过程中，TF和TR的减少及TB的大量增加无疑起了重要作用。茶黄素是汤色“亮”的重要成分，但在普洱加工过程中，茶黄素由于氧化聚合而大量减少。茶红素是汤色“红”的主要成分，滋味强度的主要物质，并且与茶汤的浓度也有关。茶褐素是汤色“暗”的主要原因，当TB含量达6％—8％，汤色可呈现红褐明亮的品质特征；而TB含量低于5％时，汤色则呈现红橙明亮的特征，这在生产中被认为是渥堆发酵不足。可见，普洱茶渥堆中TB的大量形成，对云南普洱茶的汤色红褐品质的形成有着至关重要的作用。在渥堆过程中，茶叶中的主要化学成分大量减少，唯独TB大量增加（见表二），且含量较高，并在感官品质中起到十分重要的作用，这说明TB是普洱茶中较为独特的品质成分。但应该注意到，普洱茶的加工方法与红茶的加工有本质的区别，这里我们所讨论的茶黄素、茶红素及茶褐素与红茶中的这类物质到底在结构上有没有差异，功能上是不是一样的，尚缺乏理论依据。到目前为止，关于茶褐素的具体结构和种类及其形成机制尚未研究清楚。
表4—2 不同产地普洱茶水溶性氧化产物的含量（%） 
（三）非水溶性转化物 罗龙新等人研究认为，非水溶性转化物主要是茶多酚与蛋白质结合形成不溶于水的那一部分存在于叶底的多酚类。在普洱茶渥堆过程中，水不溶性茶多酚含量前期增加迅速，中期增加趋缓，至渥堆完成时，含量又增加，且堆内增加量比堆表略大，表明堆内湿热作用强烈，茶多酚及其氧化产物与蛋白质的结合也更为激烈。多酚类与蛋白质的不可逆结合是导致普洱茶加工过程中水不溶性茶多酚增加的主要原因。这主要来自两个方面：一是儿茶素氧化后的邻醌，以及茶红素和茶褐素，均易与蛋白质发生结合，形成水不溶物；二是儿茶素等多酚类物质本身，在一定条件下，也能跟蛋白质发生结合作用，转化成不溶性的结合态物质。
此外，过氧化物酶也可促进茶黄素氧化成不溶性茶红素复合物。由于发酵温度高（40~60℃），使过氧化物酶活性增强，酶促催化作用加快，因而茶黄素的量就减少，生成不溶性茶红素复合物的量就增多。总之，由于多酚类非水溶性转化物的大量产生，使普洱茶的滋味变得醇和，刺激性和收敛性得到改善。
二、糖类物质与普洱茶品质关系
茶叶中约含有10—20%的糖类化合物。它们存在的种类、含量多少与品质关系密切。茶叶中的糖类物质主要有单糖、双糖及多糖类物质。单糖是一类不能再被水解的最简单糖类物质，较有代表性的是葡萄糖。双糖是由两个相同或不同的单糖分子缩合而成，如蔗糖、纤维二糖。多糖类物质，主要有纤维素、半纤维素、淀粉和果胶物质等。粗纤维的含量反映了茶叶的老嫩；淀粉是贮藏物质，在加工中可转化为糊精和简单的糖类；果胶物质溶于水部分可增加茶汤滋味，由于果胶具有粘性，在茶叶成形中起一定粘结作用。
（一）纤维素类物质 纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，化学性质比较稳定。在茶叶加工过程中，一般不易发生降解，含量相对稳定。如在绿茶和红茶的加工过程中纤维素类物质变化不大。但在普洱茶加工和贮藏过程中，由于特殊的渥堆工艺和长时间的存放，纤维素类物质不可避免地会发生不同程度的降解，成为可溶性的碳水化合物。这主要与微生物的繁殖及其分泌酶的作用有密切关系。1991年湖南农业大学采用传统渥堆与无菌渥堆工艺对照研究认为，黑茶渥堆的实质，是以微生物的活动为中心，通过生化动力——胞外酶，物化动力——微生物热，茶内含化学成分分解产生的热以及微生物自身代谢的协调作用，使茶的内含物质发生极为复杂的变化，塑造了黑茶特殊的品质风味，并且在渥堆中，纤维素酶的活性有明显的增强。这说明纤维素类物质在纤维素酶的作用下发生降解的现象是存在的。周红杰等人也进行了普洱茶渥堆中微生物作用的研究，分离出部分微生物优势菌株如黑曲霉、酵母属等八种微生物，并对黑曲霉分泌的纤维素酶、葡萄糖淀粉酶、果胶酶等酶活性变化与普洱茶品质形成关系进行了研究，探明了黑曲霉对普洱茶品质形成在加工中的比例关系。黑曲霉是一类分泌胞外酶最为丰富的菌种，可分泌纤维素酶、果胶酶、糖化酶、脂肪酶等。而普洱茶渥堆中黑曲霉为主要的优势菌，因此，纤维素的降解与黑曲霉关系密切。但目前对纤维素酶在普洱茶加工中的酶活性变化规律及纤维素降解变化尚缺乏实验研究。另外，从灰分来看，它是反映茶叶老嫩度的指标，但陈香普洱茶总灰分在4~5％之间，比其它普洱茶含量都低，而水浸出物含量与此相反，这可能是随贮藏时间的延长纤维素、半纤维素等多糖类物质大量降解所致。
（二）果胶 果胶物质以原果胶、果胶、果胶酸三种不同形态存在于茶叶组织中。果胶为白色无定形物质，无味，能溶于水成为胶体溶液，它是原果胶在原果胶酶的作用下分解的产物。果胶在果胶酶的作用下可分解成为果胶酸，果胶酸又在果胶酸酶的作用下分解形成D-半乳糖醛酸及还原糖。众所周知，茶鲜叶中存在极少量果胶酶，在杀青刚开始时，随温度的升高，原果胶酶的活性增强，部分原果胶转化为果胶，但随着温度的进一步升高，果胶酶活性在渥堆前已基本被钝化。但在普洱茶渥堆中，果胶酶活性是增强的。由此看来，果胶酶活性的增强并不来自于茶叶内源果胶酶，而是来自外源果胶酶。这与渥堆中微生物大量繁殖并分泌果胶酶，进而促使果胶物质分解有密切关系，并已得到实验证实。果胶物质的分解对普洱茶品质形成是有一定影响的。由于果胶酶活性的增强，茶叶中的果胶物质被大量降解成可溶性的碳水化合物，从而增强了茶汤滋味。
（三）淀粉 淀粉是一种贮藏物质，难溶于水，一般在茶叶浸泡时不能被利用。但在酶或水热的作用下，可以被水解成可溶性糖类物质。淀粉先在淀粉酶的催化下，水解成糊精、麦芽糖，进而在麦芽糖酶的催化下，水解成葡萄糖。在普洱晒青毛茶加工中，杀青初始和揉捻阶段，淀粉酶都能发挥作用，此时淀粉的含量是减少的。在渥堆中，由于微生物和水热作用，淀粉的水解就更为明显。
以上是多糖物质的转化，事实上，茶叶中的可溶性糖，包括一切单糖、双糖及少量的其它糖类（如寡糖）。罗龙新等研究表明在普洱茶渥堆过程中可溶性糖含量的变化是处于波动的，总体趋势是先增后减的。日本名古屋女子大学将积祝子教授等分析了普洱茶及几种黑茶的游离还原糖等成分，结果表明云南绿茶由于渥堆及仓储促使茶叶中糖类显著氧化降解而使总量下降。云南绿茶中可溶性糖含量为71.10%（干基含量），而普洱散茶中可溶性糖只有20.3%，普洱沱茶中约有36.1%。可溶性糖含量的下降可能与普洱茶渥堆过程中大量微生物滋生繁殖有密切关系。因为一部分可溶性糖能被微生物用作碳源而消耗掉，剩余的才进入茶汤。
