茶叶中的糖类

 

一、茶叶中的糖类物质

 

茶鲜叶中的糖类物质，包括单糖、寡糖、多糖及少量其他糖类。单糖和双糖是构成茶叶中可溶性糖的主要成分。茶叶中的多糖类物质主要包括纤维素、半纤维素、淀粉和果胶等。

 

1.茶叶中的单糖、双糖（monosaccharide, disaccharide)

 

单糖和双糖是构成茶中可溶性糖类的主要成分。 游离单糖主要有果糖(含量为干物重的0.73%) 、阿拉伯糖(0.4%)、葡萄糖(0.15%)、半乳糖（痕量）、鼠李糖（痕量）和甘露糖（痕量）。

 

茶叶中双糖主要是蔗糖（0.64~2.52%)，加工过程中还形成少量麦芽糖。

 

单糖和双糖多存于老叶中，嫩叶较少。蔗糖、果糖和葡萄糖含量随叶龄增大而增加，芽中含量分别为0.4%/鲜重、 0%/鲜重、 0.6%/鲜重，成熟叶中则分别为7.8%/鲜重、 0.2 %/鲜重、 0.3%/鲜重。

 

在茶叶加工中，由于酶、热或氨基化合物的存在，会发生水解作用、焦糖化作用及美拉德反应，生成单糖类、多聚色素及香气物质等。

 

2.茶叶中的不溶性多糖（insoluble polysaccharides)

 

一般多糖常见几百个甚至上千个单糖基组成，其中由一种单糖组成的多糖为均多糖(homosaccharide)，如纤维素、淀粉。由两种以上单糖组成的为杂多糖（heterosaccharide)，如半纤维素、果胶等。

 

茶叶中的多糖类物质占茶叶干重的20~25%，主要有纤维素(cellucose,4.3~8.9%)、半纤维素（hemicellucose，3.0~9.5%）、淀粉(starch, 0.2~2.0%）和果胶(pectin,11%）等。纤维素和半纤维素是水不溶的，淀粉则难溶于水，而果胶物质的溶解性则与其甲酯化程度，是否支链结构有关。

 

（1）纤维素(cellucose)

 

纤维素是植物体起支持作用的物质，是植物细胞壁的主要成分。纤维素属均多糖，由许多β-D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性长链。

 

纤维素过去被认为不能消化，没有营养价值。但近年研究报道茶叶中的粗纤维素可以起到改善膳食纤维的作用，膳食纤维具有较强的持油、持水和膨胀能力及诱导微生物的作用，能螯合消化道中的胆固醇、卟啉、重金属等有毒物质排出体外，并促进肠蠕动，有利于粪便排出，减少人体对有毒物质的吸收，有利于身体健康。

 

纤维素是人类健康不可缺的营养要素，具有其他任何物质不可替代的生理作用，因而被称为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水之后的第七营养素。每人每天需摄取25~35g的纤维素。

 

纤维素含量是茶叶老嫩的标志。一般来说纤维素含量少，鲜叶嫩度好，制茶成条，做形较容易，能制出优质名茶。随叶内纤维素含量增加，叶质成熟，其可溶性成分会随之增加，新梢长到一芽三、四叶后，又随纤维素含量增加，其可溶性成分会逐渐减少。

 

有些茶如乌龙茶、六安瓜片、黄大茶等，必须采摘比较成熟的新梢或“开面”叶（纤维素含量可高达12%)才能制出香高味浓的特殊品质。

 

再如湖南安化黑茶原料为5~6级毛茶，用高档茶为原料很难“发金花”，其原因是成熟叶或老叶内含多糖物质较多，对形成这些茶的特殊品质有利。

 

此外，在茯砖、康砖以及普洱茶等特种茶类加工中，由于微生物大量繁殖，分泌大量酶类，包括纤维素酶形成可溶性糖类。在普洱茶渥堆工序中由于微生物的大量繁殖，粗纤维由18.65%下降到14.09%，而可溶性糖则由4.86%上升到7.84%。

 

（2）半纤维素(hemicellucose)

 

属杂多糖，与纤维素共存于植物细胞壁，但其在植物生命活动旺盛期，如发芽期，它又可以水解出单糖供植物生长发育之用。

 

半纤维素与纤维素相比，其分子量小，更易被酸所水解，水解产物有甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖及糖醛酸等。

 

半纤维素含量随叶子成熟度增加而增大。如在一级鲜叶中含量约为2.96%，而低级鲜叶中达9.53%。

 

（3）淀粉（starch)

 

均多糖，最终产物为葡萄糖。

 

在茶树中，淀粉含量以茶籽中最多。茶籽子叶中，淀粉含量为0.4~0.7%，老叶含量高于嫩叶。

 

淀粉是一种贮藏物质，难溶于水，冲泡时通常不能被利用，营养价值不大。但在茶叶加工中由于酶或水热作用，可被水解转化成可溶性糖类，对提高茶的滋味、香气和汤色有一定意义。

 

（4）果胶物质(pectin substance)

 

杂多糖。由一批多糖化合物组成，基本结构是D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4-糖苷键聚合而成。根据其是否甲酯化，形成糖苷等带支链的结构，可将其分为果胶酸、果胶素及原果胶。

 

果胶酸仅由半乳糖醛经α-1,4-糖苷键聚合而成，完全未甲酯化，可溶于水，具有酸性和粘性，遇钙形成果胶酸钙凝胶。

 

果胶素(pectin)

 

果胶酸中部分半乳糖醛酸的羧基被甲醇酯化，剩余部分被K+、Na+、或NH4+等中和。果胶素易溶于水，酸性不如果胶酸大。

 

原果胶(protopectin)

 

在果胶素、果胶酸的基础上和阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖等形成带支链的结构，与纤维素、半纤维素粘合在一起。原果胶为植物细胞壁构成物质，不溶于水。

 

茶鲜叶（一芽三叶）中原果胶含量一般在8％左右。果胶素和果胶酸总称为水溶性果胶，在茶鲜叶中含量不高，约1．5％左右。果胶的含量与茶树品种及茶梢成熟度有关，新梢中以第三、四叶果胶含量较高。而水溶性果胶的含量则随茶新梢成熟度提高，含量下降。果胶物质在茶叶中常与Ca2+、Mg2+结合成为果胶酸钙和果胶酸镁。

 

水溶性果胶可增加茶汤的甜味、香味和厚度。此外，由于水溶性果胶有粘稠性，能帮助揉捻卷曲成条、茶叶外观油润。

 

在绿茶的加工中，较高的杀青温度利于水溶性果胶的增加，在揉捻及炒干(或烘干)过程中，水溶性果胶继续有所增加，成品后略有下降，但均高于鲜叶。

 

在红茶加工的萎凋中，由于果胶酶活性提高，鲜叶的原果胶量下降，水溶性果胶上升，但果胶物质总量下降，说明果胶物质分解形成了糖类（如半乳糖、阿拉伯糖）。在揉捻和发酵中，由于酸度增加，使果胶物质易于凝固而沉淀，水溶性果胶下降。在干燥过程中则由于高温水热作用，水溶性果胶急剧下降。

3.茶叶中的活性多糖（茶多糖 tea polysaccharide)

 

由于单糖分子中存在多个羟基，容易被氨基、甲基、乙酰基等取代，因此以单糖为基本组成单位的茶叶复合多糖组成复杂。茶叶中具有生物活性的复合多糖，一般称为茶多糖TPS（Tea Polysaccharide），是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白。

 

（1）茶叶中活性多糖的组成及含量

 

组成 粗老茶叶中富含茶多糖，粗茶叶多糖是多糖、蛋白质、果胶、灰分和其他成分等的混合物。经分离纯化后的精茶叶多糖是一种分子量约为10,000~50,000的水溶性复合多糖。

 

汪东风等研究表明，茶多糖由5种单糖组成，包括阿拉伯糖、木糖、果糖、葡萄糖及半乳糖，分子量为10,7000。其组成含量具体如下：

 

由于采用原料及制备方法不同，关于茶多糖的组成及相对分子量的研究结果差别很大。

 

绿茶饮料中，茶多糖总量为绿茶饮料固形物含量的3.5%，游离多糖和复合多糖分别为1.9%和1.6%，这其中包括了六种糖类：鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，而半乳糖和阿拉伯糖二者之和在游离糖和复合糖中分别占88.6%和82.1%。

 

含量 茶多糖含量与茶类及老嫩度有关，从茶类来讲，乌龙茶中茶叶多糖含量高于红、绿茶，达2.63%，约为六级红茶的3.1倍及六级绿茶的1.67倍。茶多糖随原料粗老程度的增加而递增。

 

（2）茶多糖的性质

 

由于多糖为生物活性高分子化合物，其成分会因为分离方法的不同而不同，且粗提物常是多糖的混合物。多糖的活性与分子量、粘度、溶解度、初级结构和高级结构都有关。不同化学组成的多糖、其结构和化学性质势必存在一定差异，生理活性也有所不同。

 

茶多糖的一般性质

 

纯化的茶叶多糖为粉末状固体，颜色为灰白色、浅黄色至灰褐色的固体粉末，随干燥时温度的提高，色泽加深，多糖水溶液也随碱性增加，颜色加深，并有丝状沉淀产生。

 

茶多糖主要为水溶性多糖，易溶于热水，但不溶于高浓度的乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂。茶多糖热稳定性较差，高温下易丧失活性；高温、过酸（pH<5.0)或偏碱(pH>7.0)条件下，会使多糖部分降解。在波长270~280nm处有强烈吸收峰。

 

茶多糖的生理活性

 

1.降血糖作用 糖尿病是以持续高血糖为基本生化特征的一种综合病症。各种原因造成胰岛素供应不足或胰岛不能发挥正常生理作用，使体内糖、蛋白质及脂肪代谢发生紊乱，血液中糖浓度上升，就发生了糖尿病。

 

动物试验发现，口服或腹腔注射茶多糖都有降血糖效果。其机制是增强胰岛素的功能，而不是促进胰岛素的分泌。此外，茶多糖与促胰岛素分泌药物一起使用，能增强药物的降血糖效果。在中日民间，就有用粗老茶治疗糖尿病的经验。

 

用低于50°C的温水泡茶，茶汤中茶多糖含量较高，对降血糖有效。

 

2.降血脂作用

 

给小鼠喂茶多糖，会使血液中总胆固醇、中性脂肪、低密度脂蛋白胆固醇等浓度下降，而高密度脂蛋白胆固醇均增加。

 

血液中总胆固醇、中性脂肪的浓度超过正常值就患高血脂症，低密度蛋白质的浓度上升会引发动脉硬化，而高密度蛋白质的增加会抑制动脉硬化的发生。 因而茶多糖能通过调节血液中的胆固醇以及脂肪的浓度，起到预防高血脂、动脉硬化的作用。

 

3.抗辐射作用

 

茶多糖有明显的抗放射性伤害，保护造血功能的作用。实验发现，小鼠通过γ射线照射后，服用茶多糖可以保持血色素平稳，红血球下降幅度减少，血小板的变化也趋于正常。

 

随着科技发展，大量电器进入千家万户，人们接触电磁辐射的机会时间增多，多饮茶可以预防长时间，低剂量的辐射对人体造成的危害。

 

茶多糖还有增强免疫功能，抗凝血、抗血栓、降血压、抗癌及抗氧化等功能。

 

4.茶叶中的糖苷（glycoside)

 

糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一种非糖物质（称为苷元或配基）通过糖的端基碳原子连接而成的化合物称糖苷，又叫配糖体。

 

根据苷键原子不同分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，其中氧苷最为常见。糖苷的共性在糖的部分，而苷元部分几乎包罗各种类型的天然成分，因而性质各异。

 

糖苷是通过糖的端基碳连接而成的化合物，因而有α-苷和β-苷之分。

 

茶树叶片中，存在丰富的以樱草糖苷和葡萄糖苷为主要形式的芳香族醇和单萜烯醇糖苷。这类糖苷类物质在茶鲜叶采摘、水分亏缺、叶片损伤或感菌等胁迫环境下，糖苷类物质容易酶解释放出苷元。这些糖苷类物质水解后，苷元单萜烯醇和芳香族醇释放出来而呈现花果香，是构成茶叶香气品质的物质基础。

茶叶中糖的种类真多，学习了，谢谢心香分享！