Взаимосвязь биoхимических показателей ферментации с качеством чая

Взаимосвязь биюхимических показателей ферментации с качеством чая

Р. Г. Мелкадзе

Кутаисский научный центр НАНГрузии

Формирование качества чая, как вкусового продукта, происходит в процессе биохимических превращений, протекающих в чайном листе в результате ферментативного окисления экстрактивного комплекса. Важная составная часть экстрактивных веществ как самого чайного листа, так и готового чая — комплекс фенольных соединений, или так называемый чайный танин, от глубины окисления которого зависят не только органолептические показатели качества, но и физиологическая ценность напитка. Биологические превращения фенольных соединений составляют основу технологии получения ферментированных видов продукции (черного, красного и желтого чая).

В состав фенольных соединений входят катехины, танины, флавонолы, антоцианы, фенолкарбоновые кислоты, а также продукты их ферментативного окисления — теафлавины и теарубигины (рис. 1). Последние играют особенную роль в формировании аромата, вкуса и окрашиваемости настоя чая. Они являются окрашенными конечными продуктами конденсации полифенолов чая — галокатехингалла-та и эпигалокатехингаллата. Во время

ферментации чая по мере глубины окисления фенольных веществ количество теарубигинов постепенно возрастает при одновременном уменьшении содержания теафлавинов.

По имеющимся данным, в качественном индийском черном чае соотношение теа-флавинов и теарубигинов составляет 1: 10. Для грузинского черного чая такие данные отсутствуют. Отсутствует также твердо установленная связь между глубиной окисления фенольных веществ и органо-лептическими показателями готового чая.

Объектом исследования служил сортовой чайный лист (3-4-листные флеши) июльского и августовского сборов.

Были исследованы образцы полуфабрикатов черного чая первой фракции 1 -го скручивания и третьей фракции после 1-го и 3-го скручивания. Анализы первой фракции проводили сразу после первого скручивания, а последующие — после 2,5 ч ферментации — через каждые 30 мин. Первый анализ третьей фракции проводили после 1-го и 3-го скручивания, а последующие — через каждые 30 мин.

Интенсивность окраски измеряли на колориметре-нефелометре ФЕК-56 при

длине волны 400 нм. Было установлено, что высокая концентрация влияет на интенсивность чайного экстракта, поэтому экстракт разбавляли водой 1 : (2-4).

На рис. 2 приведена спектральная характеристика настоев зеленого и ферментированного листа в интервале длин волны от 400 до 750 нм для первой фракции 1 -го скручивания и третьей фракции 3-го скручивания (снятия на спектрофотометре СФ-4).

Как видно из рисунка, максимальные поглощения настоев зеленого и ферментированного чайного листа расположены в ближней ультрафиолетовой области, начиная от 360-380 нм, далее начиная от 400 нм поглощение экстракта постепенно уменьшается до нуля в ближней инфракрасной области (700-750 нм).

Результаты изменения интенсивности настоя черного чая в зависимости от продолжительности ферментации для первой фракции 1-го скручивания приведены в табл. 1, а в табл. 2 — третьей фракции 1-го и 3-го скручивания.

Из табл. 1 и 2 следует, что по мере продолжения процесса ферментации интенсивность окраски настоя увеличивается, а количество общеокисленного материала уменьшается и об интенсивности окислительного процесса действительно можно судить по изменению цвета настоя, достигающего своего максимума с момента скручивания для первой фракции 1-го скручивания через 2,5-3 ч, для третьей фракции — после 1-го и 3-го скручивания через 3,5-4 ч. После этого интенсивность окраски на некоторое время остается почти постоянной, в дальнейшем для первой фракции снова незначительно увеличивается, а для третьей фракции идет на убыль.

В табл. 3 приведена связь между развитием цвета настоя, уменьшением обще-

Рис. 1. Структурные формулы теафлавина и теарубигина

-1,5

-1,25 и

5 4 г<\ 3 6^-ОчЯч "1,0 -0,75 0,5 зетопоглоще! усл. ед.

1 "0,25 о

360 400 500 600 700 750

Длина волны, нм

Рис. 2. Зависимость поглощения настоя ферментируемого чайного листа: зеленый лист

Таблица 1 Таблица 2

Продолжительность ферментации, мин Интенсивность окраски при разбавлении экстракта 1:2 (оптическая плотность) Количество окисленного материала, мл 0,1 N KMnO4 Л 4 на 1 г сухого вещества

Зеленый лист 0,41 46,0

45 0,91 25,6

150 1,14 21,2

180 1,20 19,8

210 1,22 18,8

240 1,23 17,0

Продолжительность ферментации, мин Интенсивность окраски при разбавлении экстракта 1:2 (оптическая плотность) Количество окисленного материала, мл 0,1 N KMnO4 Л 4 на 1 г сухого вещества

Зеленый лист 0,41 46,0

45 0,80 22,4

180 1,03 17,0

210 1,12 16,0

240 1,12 14,7

270 1,04 14,2

ПИ

НАПИТКИ

4•2008

56

окисленного материала и титестерской оценки качества для первой фракции 1-го скручивания, а в табл. 4 те же данные для третьей фракции 1-го и 3-го скручиваний в зависимости от времени ферментации.

Из данных табл. 3 и 4 видно, что лучшим качеством обладают чаи, ферментированные в течении 150-180 мин с момента начала скручивания для первой фракции и 180-210 мин для третьей фракции. С этими пределами ферментации совпадают максимумы интенсивности окраски и соответствующие количества общеокис-ляемых материалов.

Для убеждения правильности полученных результатов дополнительно были исследованы оптимальные параметры продолжительности ферментации в связи с количественными изменениями теафла-винов и теарубигинов.

Для выявления корреляции между изменением содержания теафлавинов и теа-рубигинов с качеством чая изучали те же фракционные образцы чая, что и выше.

Таблица3

Продолжительность ферментации, мин Интенсивность окраски (оптическая плотность) Количество окисленного материала, мл 0,1 N КМп04 на 1 г сухого вещества Оценка полуфабриката чая, баллы

Цвет настоя Аромат Вкус

0 0 0 — — —

45 0,50 20,4 Средний 2,75 2,75

150 0,73 24,8 Крепкий 3,0 3,0

180 0,79 26,2 — 3,0 3,0

210 0,81 27,2 Выше среднего 2,75 2,75

240 0,81 29,0 Средний 2,75 2,75

Таблица 4

Продолжительность ферментации, мин Интенсивность окраски (оптическая плотность) Количество окисленного материала, мл 0,1 N КМп04 на 1 г сухого вещества Оценка полуфабриката чая, баллы

Цвет настоя Аромат Вкус

0 0 0 — — —

45 0,39 23,6 Слабый 2,25 2,25

180 0,62 29,0 Выше среднего 2,5 2,5

210 0,71 30,0 Средний 2,5 2,5

240 0,71 31,7 Средний 2,25 2,25

270 0,63 31,8 Ниже среднего 2,25 2,25

Таблица 5

Продолжительность ферментации, мин Содержание теафлавинов, % Соотношение Е380/Е460 для теафлавинов Содержание теарубигинов,% Соотношение Е380/Е460 для теарубигинов Соотношение теафлавины/ теарубигины Оценка полуфабриката чая, баллы

Цвет настоя Аромат | Вкус

45 0,46 2,23 0,99 5,50 1:2,15 Средний 2,75 2,75

150 0,62 1,70 5,50 2,35 1:8,87 Крепкий 3,0 3,0

180 0,68 1,20 5,70 1,90 1:8,38 Крепкий 3,0 3,0

210 0,52 2,06 2,20 2,20 1:4,23 Выше среднего 2,75 2,75

240 0,36 2,30 1,70 4,40 1:4,72 Средний 2,75 2,75

Таблица 6

Продолжительность ферментации, мин Содержание теафлавинов, % Соотношение Е380/Е460 для теафлавинов Содержание теарубигинов,% Соотношение Е380/Е460 для теарубигинов Соотношение теафлавины/ теарубигины Оценка полуфабриката чая, баллы

Цвет настоя Аромат | Вкус

45 0,40 2,03 0,77 8,0 1:1,92 Слабый 2,25 2,25

180 0,56 1,80 4,50 2,8 1:8,04 Выше среднего 2,75 2,75

210 0,41 2,00 3,24 5,0 1:7,90 Средний 2,5 2,5

240 0,39 1,70 1,30 5,4 1:3,33 Средний 2,25 2,25

270 0,38 2,42 1,30 6,4 1:3,42 Ниже среднего 2,25 2,25

Для получения исследуемого чайного экстракта 9 г ферментируемого чая помещали в колбу Эрленмейера и заливали 375 мл кипящей дистиллированной воды. Экстракцию проводили в течение 10 мин (температуру внутри колбы выдерживали не ниже 85 °С).

В табл. 5 и 6 показаны процентные соотношения количеств теафлавинов и теаруби-гинов, соотношения их Е380/Е460, балловая оценка образцов чая первой фракции 1-го скручивания (см. табл. 5), третьей фракции 1- и 3-го скручивания (см. табл. 6) в зависимости от продолжительности ферментации.

Из полученных данных следует, что с увеличением продолжительности ферментации повышается содержание как те-афлавинов, так и теарубигинов, которое достигает максимума через 3 ч с момента начала скручивания, после чего отмечается их снижение.

Отношение величины оптической плотности Е /Е при 380 нм для теафлави-

нов лежит в пределах 1,7-2,3 для первой фракции и 1,7-2,5 для третьей фракции. Соотношение Е380/Е460 для теарубигинов лежит в пределах 1,9-5,5 для первой фракции и 2,8-8 для третьей фракции.

Лучшим качеством обладают образцы полуфабрикатов чая, ферментированные в течение 150-180 мин с момента скручивания для первой фракции и 180-210 мин — для третьей фракции. Этим пределам ферментации соответствуют максимальные процентные содержания теафлавинов и теарубигинов и минимальные величины их соотношения (1:8,87-1:8,38 — для первой фракции и 1:8,04-1:7,90 — для третьей фракции), т.е. рассмотренные нами оба метода контроля процесса ферментации чая (глубина окисляемости фенольных веществ и показатель соотношения теофлавины/ те-арубигины) хорошо коррелируются с качеством готового продукта.

Таким образом, установлена прямая коррекция между развитием цвета настоя

во время ферментации чайного листа, общим окисленным материалом и качеством чая.

Продукты окисления фенольных веществ (теафлавины и теарубигины), обусловливающие цвет и крепость настоя чая, претерпевают количественные изменения во время ферментации, а максимумы их накопления находятся в определенной коррекции с качеством чая: чем меньше величина соотношения оптической плотности Е380/Е460 для теарубигинов, тем лучше качество черного чая.

Соотношение теафлавинов к теарубиги-нам для лучших качественных грузинских чаев составляет в среднем 1:(8-9), что соответствует оптимуму продолжительности ферментации 150-180 мин для чайного листа первой фракции 1-го скручивания и 180-240 мин для третьих фракций 1-го и 3-го скручивания. Эти показатели могут быть объективными при установлении качества черного чая и служить дополнением к титестерским методам оценки. &

4 • 2008

57