Изменение химического состава чайного листа при производстве зеленого и черного чая

УДК 663.95

Изменение химического состава чайного листа

при производстве зеленого и черного чая

И.А. Татарченко, Р.С. Решетова, д-р техн. наук, профессор Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Аромат зеленого байхового чая, выработанного обжариванием, несколько отличается от аромата чая, полученного пропариванием. Исследование летучего комплекса чайного листа методом газожидкостной хроматографии показало, что в процессе обжаривания наблюдаются количественно небольшие, но качественно важные изменения в составе летучих веществ чайного листа [1]. Абсолютное масло исследуемых образцов зеленого чая содержит не менее 330 индивидуальных компонентов, из которых 82 идентифицированы. Анализ идентифицированных компонентов показал, что содержание таких спиртов, как гераниол, бензиновый и др., больше в чае, полученном обжариванием, чем пропарива-нием, а остальные спирты, в том числе низкокипящие, содержатся в равных количествах или немного больше в масле пропаренного чая.

Содержание каприновой, пальме-тиновой и линолевой кислот несколько выше в масле обжаренного чая, а остальных пяти кислот больше в масле пропаренного чая. Из 10 идентифицированных сложных эфи-ров пять содержатся в более высоких концентрациях в чае, выработанном обжариванием, а другие пять - в чае, полученном пропариванием. Углеводородные, карбонильные соединения ощутимее накапливаются в масле пропаренного чая. Все эти различия в содержании летучих ароматических веществ обусловливают отличия аромата зеленого чая, полученного обжариванием и пропариванием [2].

Количественное соотношение компонентов в готовом чае отличается от первоначального: экстрактивных веществ - на 2-3 %; феноль-ных соединений - 12-13 %; катехи-нов - 44-45 %; хлорофилла - 5859 %; пектиновых веществ - 5960 %; свободных аминокислот - 5758 %; смолистых веществ - 14-15 %; кофеина - 17-18 %. Эти изменения, возникающие при оптимальном ведении процессов обжаривания и пропаривания, во многом определяют качественные показатели зеленого чая.

Содержание экстрактивных веществ в чае определяли аналогично

методу их выявления в кофе [3], остальные показатели - традиционными методами [4] - табл. 1.

Изучен аминокислотный состав чайного листа при производстве зеленого чая.

По стадиям обработки чайного листа постепенно уменьшается как сумма растворимых углеводов, так и сумма свободных аминокислот. Вместе с тем, если количество углеводов уменьшается после каждой операции, то при изменении аминокислот выявляется довольно пестрая картина. После обжаривания увеличивается содержание основного вкусово-

го компонента зеленого чая - теани-на. Интенсивное уменьшение растворимых углеводов и свободных аминокислот после обжаривания связано с их участием в амино-са-харной реакции.

В табл. 2 показано содержание аминокислот в чае по стадиям переработки свежего листа.

При комбинированной двухста-дийной фиксации одновременно с максимальной инактивацией окислительно-восстановительных ферментов уменьшается содержание зеленых пигментов на 36 % от исходного. Увеличивается содержание

Таблица 1

Содержание веществ в чае по стадиям переработки свежего листа

Стадия переработки

Содержание веществ свежий лист после обжаривания после скручивания полуфабрикат после термовыдержки

Экстрактивные вещества, % 36,2 35,7 35,2 35,2 35,1

Сумма фенольных соединений, % 17,8 16,9 16,7 16,2 16,0

Хлорофилл, мг/г СВ 5,73 3,02 2,87 2,43 2,41

Пектиновые вещества, % 10,58 7,67 7,74 7,32 7,28

Сумма свободных аминокислот, мг/% 979 636 564 435 420

Кофеин, % 2,48 2,31 2,10 2,08 2,05

Содержание аминокислот в чае по стадиям переработки свежего листа

Таблица 2

Аминокислота Содержание аминокислот, г/100 г СВ

исходное сырье после пропаривания после обжаривания полуфабрикат

Тирозин 0,012 0,035 0,020 0,021

Гистидин 0,021 0,004 0,018 0,013

Аргинин 0,025 0,037 0,031 0,029

Теанин 0,378 0,324 0,471 0,238

Аспарагиновая кислота 0,118 0,099 0,079 0,072

Треонин 0,040 0,041 0,039 0,019

Серин 0,068 0,078 0,057 0,071

Глютаминовая кислота 0,134 0,105 0,032 0,115

Пролин 0,016 0,017 0,018 0,012

Глицин 0,052 0,038 0,036 0,033

Аланин 0,051 0,082 0,068 0,061

Валин 0,017 0,032 0,022 0,016

Метионин 0,062 сл. 0,005 0,004

Изолейцин 0,006 сл. 0,005 0,004

Лейцин 0,019 0,022 0,018 0,016

Лизин ГПо и МПЗ пзими 0,020 0 023 0,032 0 020 0,011 0 017 0,018 0,016

ф енилаланин Итого 1,062 1,047 1,023 0,819

ПЕРЕРАБОТКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

стема номера

Содержание аминокислот в чае по стадиям переработки свежего листа Таблица 3

Аминокислота Аминокислотный состав чая, % Полу-

зеленый завяленный скрученный ферментированный фабрикат

Цистеин 1,010 0,511 0,240 0,180 1,145

Гистидин 1,245 0,744 0,320 0,315 0,275

Лизин 9,050 3,215 3,145 2,919 2,465

Аспарагин 6,512 3,052 2,600 2,215 2,050

Аспарагиновая кислота 8,167 6,014 5,437 5,255 5,150

Глютамин 4,314 4,140 3,840 3,018 2,415

Глютаминовая кислота 4,740 1,115 1,005 0,905 0,900

Серин 10,142 8,515 7,515 7,018 6,066

Треонин 5,030 3,540 3,716 3,740 3,651

Тирозин 3,114 1,040 1,215 1,200 1,100

Аланин сл. 0,052 0,049 сл. сл.

Валин сл. 0,070 0,052 сл. сл.

Метионин 2,330 1,440 1,614 1,413 1,111

Фенилаланин 7,915 2,116 1,632 1,513 1,512

Лейцин 7,505 3,252 3,310 2,740 2,146

Изолейцин 6,452 3,015 2,927 2,910 2,052

Итого 77,49 41,84 38,50 35,41 31,03

Таблица 4

Содержание смолистых веществ и отдельных фракций «смолы» в полуфабрикатах

черного чая

Показатели Содержание в полуфабрикатах чая

сбора май - июнь сбора июль - август

Смолистые вещества, % от сухой массы чая 2,89 2,29

Нейтральная фракция + парафины, % от общей массы «смолы» 32,14 37,17

Фенольная фракция, % от общей массы «смолы» 27,79 30,24

Кислотная фракция, % от общей массы «смолы» 2,19 2,47

Щелочная фракция, % от общей массы «смолы» 1,68 1,8

Амфотерные соединения, % от общей массы «смолы» 0,34 0,30

Нерастворимые в эфире вещества, % от общей массы «смолы» 24,18 22,46

Потери, % от общей массы «смолы» 10,33 8,78

гидропектина на 0,52 %, уменьшается содержание катехинов, растворимых углеводов и свободных аминокислот. Увеличивается содержание главного вкусового компонента зеленого чая -теанина с 0,378 до 0,471 г/100 г.

Также был изучен аминокислотный состав чайного листа при производстве черного чая.

Хроматографическое исследование аминокислотного состава белко-воподобного комплекса (БПК) чая показало, что он состоит из 16 представителей.

В табл. 3 приведено содержание аминокислот в чае по стадиям переработки свежего листа.

В БПК, полученном из зеленых чайных листьев и полуфабриката, в количественном отношении преобладают серин, лизин, аспарагиновая кислота, аспарагин, фенилаланин и лейцин. Установлено, что количественное содержание аминокислот БПК чая больше чем наполовину

уменьшается во время технологической переработки чайного листа.

Проводя детальное изучение БПК и учитывая большую реакционную способность водорастворимых углеводов, исследовано их присутствие в составе БПК. В БПК, выделенном из зеленых и завяленных листьев, не обнаружено ни одного представителя углеводов. В скрученных листьях в небольшом количестве отмечены пентозы - арабиноза и ксилоза, процентное содержание которых по мере технологической переработки возрастает так же, как и общая сумма моносахаридов. Появление пен-тоз в составе БПК является следствием химического гидролиза гемицел-люлоз и других полисахаридов. Таким образом, из моносахаридов присутствуют глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза и рамноза; из летучих кислот - капроновая, масляная, валериановая, пропионовая, уксусная и муравьиная кислоты.

Исследован состав смолистых веществ чая.

Из компонентов чайного листа особенно важное значение имеют экстрактивные вещества, танин, ка-техины, кофеин и аминокислоты. В чайном листе идентифицировано три вида фенолокарбоновых кислот: кумаровая, галловая и кофейная.

Смолистые вещества чая имеют важное значение в качестве носителя и фиксатора аромата. Поэтому изучено как суммарное содержание смолистых веществ, так и количество отдельных фракций этих соединений. Суммарное содержание смолистых веществ в листьях чая больше в начале сезона, а в июле и августе уменьшается. Высоко содержание наиболее важных фракций (нейтральной и парафинов). Их изучение показало, что они обладают приятным цветочным ароматом.

Во время технологической переработки чайного листа меняется как количественное содержание смолистых веществ, так и их качественные составляющие.

В табл. 4 приведено содержание смолистых веществ в полуфабрикатах черного чая.

Установлена корреляция между количественным содержанием тер-пеновых соединений и качеством черного чая. В высших сортах чая также содержится больше высококи-пящих компонентов, таких как тер-пеноиды и ароматические спирты, играющих важную роль в формировании аромата готовой продукции. Максимальное содержание аминокислот в черном чае наблюдается в начале сезона. Наилучшие показатели по содержанию танина, катехи-нов, теафлавинов, кофеина и экстрактивных веществ имеют чаи высшего качества.

Изучалась возможность усилить ароматические свойства чая. Были исследованы основные компоненты химического состава растительных ароматизаторов. В качестве ароматизаторов использовали СО2-экст-ракты из листьев земляники, костяники, ежевики, клюквы и донника лекарственного. Изучение химического состава ароматизаторов показало, что все они характеризуются довольно высоким содержанием экстрактивных веществ, а СО2-экст-ракты из листьев ежевики и клюквы по содержанию фенольных соединений не уступают чайному листу (табл. 5).

Установлено, что в результате ароматизации чайного листа СО2-экст-рактами из растительного сырья (листьев земляники, костяники, ежевики, клюквы и донника лекарственно-

го) из расчета 10 % свежих листьев ароматичного сырья (в виде СО2-эк-стракта) к общей массе, наблюдается улучшение вкусоароматических показателей выработанного полуфабриката черного байхового чая. При этом незначительно повышается общая экстрактивность, но снижается содержание танина и катехиновой фракции.

Для извлечения летучих компонентов из чайного настоя использовали экстракцию низкокипящими растворителями, что позволило получить в мягких условиях концентрат летучих веществ, обладающий в большей мере неизменным чайным ароматом. В связи с незначительным общим содержанием веществ, образующих аромат черного чая, большое значение имеет чистота применения органических растворителей (в нашем случае, диэтиловый эфир).

Несмотря на большое число компонентов, входящих в состав абсолютного масла, участие в ароматизации черного байхового чая принимают далеко не все летучие соединения. Содержание важных для высококачественного чая соединений (линалоола, его окисей, гераниола, линаллиацетата) не столь значительно. В ароматизированном чае повышается содержание таких важных для аромата соединений, как лина-лоол и его окиси, в гармоничном сочетании с другими соединениями.

Таким образом, изучен аминокислотный состав чайного листа при производстве зеленого чая. Хрома-тографическое исследование аминокислотного состава белковоподоб-

Таблица 5

Содержание основных компонентов в растительных ароматизаторах и чайном листе

Растительный Основные компоненты растительных ароматизаторов и чайного сырья, % СВ

ароматизатор экстрактивные вещества сумма фенольных соединений сумма свободных аминокислот

Листья земляники 27,6 7,9 -

Листья костяники 27,4 7,5

Листья клюквы 38,04 12,7 1,50 2,97

Листья донника лекарственного 36,2 13,3 1,60

Чайные листья (свежие) 36,7 14,4 2,60

ного комплекса (БПК) черного чая показало, что он состоит из 16 представителей. Количественное содержание аминокислот БПК чая больше чем наполовину уменьшается во время технологической переработки чайного листа. Среди веществ, входящих в химический состав чайного листа, особенно важное место занимают экстрактивные вещества, танин, катехины, кофеин и аминокислоты. Смолистые вещества чая являются носителями и фиксаторами аромата. Суммарное содержание смолистых веществ в листьях чая больше в начале сезона, а в июле и августе уменьшается.

Установлена возможность усиления ароматических свойств чая. Изучены основные компоненты химического состава растительных ароматизаторов. При этом незначительно повышается общая экстрактивность, но снижается содержание танина и кате-хиновой фракции. В ароматизированном чае повышается содержание

таких важных для аромата соединений, как линалоол и его окиси.

ЛИТЕРАТУРА

1. Герасименко, Е.О. Хроматографи-ческий анализ жирных кислот кофе и чая / Е.О. Герасименко, И.И. Татарчен-ко, И.А. Дубровская, И.А. Татарченко // Известия вузов. Пищевая технология. - 2013. - № 1. - С. 35-37.

2. Татарченко, И.И. Показатели качества чая / И.И. Татарченко, А.А. Славянский, С.А. Макарова // Сахар. - 2013. - № 10. - С. 55-59.

3. Тарасов, В.Е. Определение содержания экстрактивных веществ и эфирных масел в кофе натуральном молотом / В.Е. Тарасов, И.И. Татарчен-ко, Е.В. Котова, И.И. Кондратенко // Известия вузов. Пищевая технология. - 2013. - № 4. - С. 38-40.

4. Татарченко, И.И. Контроль переработки чайного сырья / И.И. Татарченко, А.А. Славянский, С.А. Макарова // Сахар. - 2013. - № 11. - С. 57-61.

Изменение химического состава чайного листа при производстве зеленого и черного чая

Ключевые слова

аминокислотный состав, ароматические свойства, зеленый и черный чай, смолистые вещества, химические соединения, чайный лист.

Реферат

Рассмотрены изменения основных химических соединений чайного листа при производстве зеленого и черного чая.

Среди веществ, входящих в состав чайного листа, особенно важное место занимают экстрактивные вещества - танин, катехины, кофеин и аминокислоты. Смолистые вещества чая являются носителями и фиксаторами аромата. Количественное содержание аминокислот белковоподобного комплекса чая больше чем наполовину уменьшается во время технологической переработки чайного листа. При внесении растительных ароматизаторов незначительно повышается общая экстрактивность, но снижается содержание танина и катехиновой фракции. В ароматизированном чае повышается содержание таких важных для аромата соединений, как линалоол и его окиси.

Chemical Composition Change of Tea Leaves in the Production of Green and Black Tea

Key words

tea leaf, chemical combinations, green and black tea, the amino acid composition, resinous substances, aromatic properties.

Abstracts

Among the substances in the chemical composition of tea leaf especially important are extractives, tannins, catechins, caffeine and amino acids. Resinous substances are carriers of tea flavour and clamps. Quantitative content of amino acid of protein complex of tea is reduced by more than half during the technological processing of tea leaves. When introducing vegetable flavours the total extract content slightly increases, but the content of tannin and catechin fractions decreases. In flavoured tea the content of such important flavour compounds as linalool and its oxides increases.

Авторы

Татарченко Игорь Александрович, Решетова Раиса Степановна, д-р техн. наук, профессор,

Кубанский государственный технологический университет, 350072, г. Краснодар, ул. Московская, д. 2, igor.tat@gmail.com, r.reshetova@dominantsugar.ru

Authors

Tatarchenko Igor Alexandrovich, Reshetova Raisa Stepanovna, Doctor of Technical Science, Professor,

Kuban State Technological University, 2, Moskovskaya St., Krasnodar, 350072, igor.tat@gmail.com, r.reshetova@dominantsugar.ru