二、红茶制造过程中重要的酶
•在红茶制造过程中涉及到多种酶的催化作用,特别是水解酶和氧化还原酶,它们对红茶品质的形成起了关键的作用。
Ø多酚氧化酶(邻苯二酚:O2氧化还原酶,E.C.1.10.3.1;PPO,polyphenol oxidase)
•PPO在红茶制造过程中将黄烷醇类氧化成醌,形成的醌再经氧化缩合成更复杂的发酵产物如茶黄素、茶红素和茶褐素。
•PPO是一种分子量为144,000±16,000的含铜离子作为辅基的酶,其含铜量达0.260%,在279nm和611nm处有2个吸收峰。
•PPO有6个同工酶带,各同工酶比整个酶复合体对底物的专一性更强,它们对各种儿茶素或简单酚类的催化氧化速率不同。
•PPO最佳底物为邻位酚如儿茶素等,不能催化单元酚、对苯二酚及抗坏血酸等。
•PPO最适温度为35℃。最适pH则与底物酚羟基的数目和数量有关,在以邻苯二酚为底物时为5.7,以4-甲基邻苯二酚为底物时为5.0。
•PPO可被氰化钾、叠氮化钠、一氧化碳和硫化氢等抑制。
•一般认为多酚氧化酶局限在叶表皮细胞内,其在地上部分活性以嫩茎最高,其次是幼嫩芽叶,成熟叶较低。并且PPO活性以适制红茶的品种高于适制绿茶的品种,夏季高于春季。
Ø过氧化物酶(供体:H2O2氧化还原酶,E.C.1.11.1.7;POD, peroxidase)
•是在过氧化氢存在下催化基质氧化的一种酶,它不能利用空气中的氧气。
•分子量为40,000,铁卟啉为辅基,属于亚铁血红蛋白质类。有9-10条同工酶。
•底物较PPO广泛,包括单元酚、邻苯二酚、连苯三酚、抗坏血酸、色氨酸、酪氨酸和组氨酸等。
•最适pH4.1-5.0。
•在植物体内,可被乙烯、吲哚乙酸激活,而氰化钾、S2-、羟胺及氟化物可抑制其活性。
•POD也参与红茶色素形成的发酵途径。
Ø醇脱氢酶(醇:NAD氧化还原酶,E.C.1.1.1.1;ADH, alcohol dehydrogenase)
•存在于茶叶和茶籽中。也叫烟酰胺醇脱氢酶,可催化脂肪族或芳香族醇及醛类的氧化还原反应。
•其分子量为95,000,由2个分子量为47,000的无活力的同质亚单位组成,活性中心为锌,辅因子为NAD。最适pH7.9。对脂肪族、萜类催化活力较高。邻菲罗啉、单碘醋酸可抑制其活性。
Ø脂肪氧合酶(亚油酸:O2氧化还原酶;E.C.1.13.11.12;LOX, lipid oxidase)
•也叫脂肪氧化酶、脂肪加氧酶、亚油酸-氧化还原酶。催化含顺,顺-1,4-戊二烯的不饱和脂肪酸及酯的加氧反应,氧化形成具有共轭双健的过氧化合物。
•LOX位于叶绿体片状结构中,生物合成有赖于叶绿体中蛋白质的生物合成,茶无性系中的LOX至少存在两种同工酶。该酶是一种含非血红素铁的蛋白质,分子量为73,000±2100。最适pH6.5-7.0,最适温40-45℃。抗坏血酸、EDTA和槲皮素均可抑制其活性。
•LOX活性随茶鲜叶成熟度和季节不同而有差异,新梢成熟度越高,则脂肪氧合酶活性越高。光、温和伤害均可提高其活性,所以,采后鲜叶LOX活性有所升高。
Ø叶绿素酶(叶绿素:叶绿素酸酯水解酶,E.C.3.1.1.4,chlorophyllase )
•催化叶绿素水解形成脱植基叶绿素。
•有2条同工酶带。其最适pH5.5,最适温45℃。它与制茶中的色泽形成有关。萎凋后发酵形成的酸性环境,使叶绿素脱镁,有利于形成红茶所要求的色泽。
Ø糖苷酶
•β-葡萄糖苷酶(E.C.3.2.1.21;β-葡萄糖苷水解酶, β- glucosidase)
可以水解结合于末端、非还原性的β-D-葡萄糖苷键,同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。该水解反应在红茶加工的萎凋工序中开始,揉捻和发酵阶段加速,主要水解产物有顺-3-己烯醇和苯甲醇。其中顺-3-己烯醇以葡萄糖苷的形成存在,而苯甲醇的前体既有以葡萄糖苷形式也有以樱草糖苷的形式存在。
•樱草糖苷酶(primeverosidase):将樱草糖苷水解为樱草糖和相应的配基。
Ogawa等(1997)用与Guo等(1996)相同的方法研究了水仙种中β-樱草糖苷酶的性质,用SDS-PAGE测定其是一分子量为61Kda的单体蛋白,等电点为9.5,最适温45℃,最适pH4.0。40℃以下,pH在3-5以内稳定。
其它还有:
•肽酶催化蛋白质的多肽链水解而形成氨基酸和多肽链,与红茶风味有关;
•果胶酯酶水解果胶素生成果胶酸,可降低环境pH,利于其它酶系的作用,且果胶具有一定的粘度及厚味感,与茶叶外形及滋味有关。