茶葉中的化學(xué)成分及其性質(zhì).ppt

1,第一部分茶葉中的化學(xué)成分及其性質(zhì),2,種類結(jié)構(gòu)含量理化性質(zhì)生物學(xué)活性,3,主要內(nèi)容,多酚類物質(zhì)色素氨基酸嘌呤堿芳香物質(zhì)糖類皂甙維生素和礦質(zhì)元素,4,茶鮮葉中，水分約占75%，干物質(zhì)為25%左右。茶葉的化學(xué)成分是由3.5-7.0%的無機(jī)物和93.096.5%的有機(jī)物組成。,5,茶葉中的化學(xué)成分及在干物質(zhì)中的含量,6,第一節(jié)茶葉中的多酚類物質(zhì),茶多酚（Teapolyphenols）亦稱“茶鞣質(zhì)”、“茶單寧”，茶鮮葉中的含量一般在1835%(干重)之間。是一類存在于茶樹中的多元酚的混和物。分為四類：兒茶素（黃烷醇類)；黃酮、黃酮醇類；花青素、花白素類；酚酸及縮酚酸等,7,目前國內(nèi)所指茶多酚一般是指從綠茶中提取的多酚類物質(zhì)，不包括兒茶素的氧化產(chǎn)物茶黃素、茶紅素、烏龍茶單寧。茶葉中的多酚類物質(zhì)（在國際上則通用為teapolyphenols)不僅包括茶多酚、還包括茶多酚的氧化產(chǎn)物。如來自綠茶的多酚greenteapolyphenols、來自紅茶的多酚blackteapolyphenols、來自烏龍茶的多酚oolongteapolyphenols。,8,一、兒茶素類（Catechins）,茶葉中的兒茶素屬于黃烷醇類化合物（flavanol)，在茶葉中含有12-24%（干重），是茶葉中多酚類物質(zhì)的主體成分。,9,（一）兒茶素的種類及結(jié)構(gòu),EC，EGC稱為非酯型兒茶素或簡單兒茶素EGCG，ECG稱為酯型兒茶素或復(fù)雜兒茶素,（二）兒茶素的異構(gòu)體,10,（三）兒茶素的理化性質(zhì),溶解性：兒茶素為為白色固體，親水性較強(qiáng)，易溶于熱水、含水乙醇、甲醇、含水乙醚、乙酸乙酯、含水丙酮及冰醋酸等溶劑，但在苯、氯仿、石油醚等溶劑中很難溶解。吸收光譜：兒茶素在可見光下不顯顏色，在短波紫外光下呈黑色，在225nm，280nm處有最大吸收峰。顯色反應(yīng)：兒茶素分子中的間位羥基可與香莢蘭素在強(qiáng)酸條件下生成紅色物質(zhì)。酚類顯色劑如氨性硝酸銀、磷鉬酸等均可與兒茶素反應(yīng)生成黑色或藍(lán)色物質(zhì)。,11,沉淀反應(yīng)：兒茶素屬多酚類化合物，許多與酚類絡(luò)合的金屬離子也與兒茶素發(fā)生反應(yīng)，如Ag+、Hg2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+及Ca2+等。氧化反應(yīng)：在兒茶素的結(jié)構(gòu)中存在酚性羥基，尤其B環(huán)上的鄰位、連位羥基極易氧化聚合，易被KmnO4氧化、易被茶鮮葉中的多酚氧化酶氧化催化，也可在光、高溫、堿性條件下發(fā)生氧化聚合縮合，形成有色物質(zhì)。異構(gòu)化作用：在熱的作用下，一種兒茶素可轉(zhuǎn)變?yōu)樗鼘?yīng)的旋光異構(gòu)體或順反異構(gòu)體。如在綠茶制作中，EC可轉(zhuǎn)變成C。,12,（四）兒茶素與茶葉品質(zhì),兒茶素是綠茶湯苦澀味的主體苦味具有對味覺產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用，但食品中苦味與其他各種味道相協(xié)調(diào)，則可起豐富和改進(jìn)食品風(fēng)味的作用。澀味是口腔中所感覺到的一種干燥、收斂性的感覺，是多酚類物質(zhì)與唾液蛋白和糖蛋白相互作用產(chǎn)生的。兒茶素特別是酯型兒茶素，其組合和濃度，不僅構(gòu)成苦澀味的主體，也是茶湯濃淡、茶葉優(yōu)劣的主體物。,13,兒茶素的味性質(zhì)及閾值mg/100ml水,14,兒茶素的氧化程度與其他茶類品質(zhì)密切相關(guān)兒茶素氧化形成的茶黃素、茶紅素是紅茶湯色紅的主體，同時(shí)是紅茶湯厚度、強(qiáng)度的主體。茶紅素與蛋白質(zhì)接合形成紅色葉底。兒茶素的自動(dòng)氧化是綠茶貯藏中陳化現(xiàn)象的主因之一在常溫常壓下，綠茶久置后，由綠色陳變?yōu)辄S色，湯色由綠變成黃紅色。,15,二、黃酮及黃酮苷（Flavoneandflavoneglycosides),16,黃酮類（也稱花黃素）泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)（A環(huán)與B環(huán)）通過中央三個(gè)碳原子相互連接而成的一系列化合物。C雜環(huán)上的O有共用的電子對而具有弱堿性，能與強(qiáng)酸形成鹽。C3位易羥基化形成一個(gè)非酚性羥基，形成黃酮醇。茶葉中黃酮類占茶葉干重的2-5%。,（一）種類及結(jié)構(gòu),17,黃酮醇（Flavonol),茶葉中的黃酮醇占茶葉干重的4%，主要為山奈素1.42-3.24mg/g、槲皮素2.72-4.83mg/g和楊梅素0.73-2.00mg/g。,18,黃酮苷（Flavoneglycosides),茶葉中的黃酮苷占茶葉干重的1%，主要為蕓香苷（占干物重的0.05-0.15%）、槲皮苷（占干物重的0.2-0.5%）和山奈苷（占干物重的0.16-0.35%）。,19,（二）黃酮及黃酮苷的理化性質(zhì),色澤：黃酮及黃酮苷類物質(zhì)多為亮黃色結(jié)晶，與綠茶湯色關(guān)系較大。溶解性：黃酮及黃酮醇一般都難溶于水，較易溶于有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、冰醋酸、乙酸乙酯等，而黃酮苷類在水中的溶解度比其苷元大，其水溶液為綠黃色，對綠茶湯色的形成作用較大。難溶和不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑中。,20,水解反應(yīng)：在制茶過程中，黃酮苷在熱和酶的作用下會(huì)發(fā)生水解，脫去苷類配基變成黃酮或黃酮醇，在一定程度上降低了苷類物質(zhì)的苦味。吸收光譜：不同結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物具有不同的吸收光譜。但吸收峰大都在240-270nm和335-380nm之間。顯色反應(yīng)：黃酮及黃酮醇類可與濃硫酸、三氯化鋁反應(yīng)呈現(xiàn)出一定的顏色。,21,三、花青素和花白素類(anthocyanidinandleucoanthocyanidin),22,花青素（又稱花色素）是一類性質(zhì)較穩(wěn)定的色原烯(Chromene)衍生物。一般茶葉中其含量占干物重的0.01%左右，而在紫芽茶中則可達(dá)0.5-1.0%。,茶葉中主要的花青素類物質(zhì)上述的四種花青素物質(zhì)在茶樹體內(nèi)主要是以糖苷的形式存在。,（一）花青素類,23,花青素的互變異構(gòu),花青素是植物花、果、葉、莖中由于細(xì)胞pH不同而呈現(xiàn)不同顏色?；ㄇ嗨氐奈展庾V在475-560nm之間。花青素能吸收部分光強(qiáng)，可減少光照過強(qiáng)時(shí)對代謝帶來的不利影響?；ㄇ嗨鼐呖辔叮瑢χ撇杵焚|(zhì)不利。,24,（二）花白素類,花白素又稱或“4-羥基黃烷醇”。無色，但經(jīng)鹽酸處理后能形成紅色的芙蓉花色素苷元或飛燕草花色苷元，故又稱隱色花青素。茶新梢花白素含量約為干重的23?；ò姿谻4位上多一個(gè)非酚性羥基，化學(xué)性質(zhì)比兒茶素更活潑，易發(fā)生氧化聚合作用。在紅茶發(fā)酵過程中，花白素可完全氧化成為有色氧化產(chǎn)物。,25,四、酚酸和縮酚酸類,26,酚酸：一類分子中具有羧基和羥基的芳香族化合物?？s酚酸：酚酸上的羧基與另一分子酚酸上的羥基相互作用縮合而成。酚酸和縮酚酸占茶葉干重的5%。,茶沒食子素沒食子酸（Theogallin)(Gallicacid)占茶葉干重的1-2%占茶葉干重的0.5-1.4%,27,酚酸類物質(zhì)是茶樹生理代謝的次生物質(zhì)，是合成酯型兒茶素必不可少的物質(zhì)。在制茶過程中，酯型兒茶素水解產(chǎn)生酚酸類，它們參與茶湯滋味的形成。在紅茶制造中，酯型兒茶素水解產(chǎn)生酚酸類，使細(xì)胞pH值降低，有利于紅茶發(fā)酵的進(jìn)行。,綠原酸(Chlorogenicacid)占茶葉干重的0.3%,28,本節(jié)小節(jié),茶葉中富含多酚類物質(zhì)，是一類多元酚的混合物，其占茶葉干重的18-24%。茶葉中的多酚類物質(zhì)分為兒茶素類（黃烷醇類）、黃酮及黃酮醇類、花青素和花白素類、酚酸及縮酚酸類。它們分別占茶葉干重的12-24%、2-5%、2-3%、5%。其中兒茶素類與茶葉的滋味密切相關(guān)。黃酮及黃酮醇類與綠茶湯色密切相關(guān)。,29,茶葉中的兒茶素類主要有EGCG（表沒食子兒茶素沒食子酸酯）、EGC（表沒食子兒茶素）、ECG（表兒茶素沒食子酸酯）、EC（表兒茶素）。它們存在順反異構(gòu)、旋光異構(gòu)，且順反異構(gòu)與旋光異構(gòu)存在相互對應(yīng)關(guān)系。,30,兒茶素的基本結(jié)構(gòu)為：,31,它們多與葡萄糖、半乳糖、蕓香糖等在C3位以糖苷鍵連接形成黃酮醇苷類。茶葉中的黃酮醇苷類主要有蕓香苷、槲皮苷和山奈苷。,茶葉中的黃酮醇類物質(zhì)主要有：,32,茶葉中的花青素類是一種性質(zhì)較為穩(wěn)定的色原烯衍生物，多以花青素糖苷的形式存在。存在多種互變異構(gòu)體，在不同的pH下呈現(xiàn)出不同的顏色?；ò姿仡愑址Q4-羥基黃烷醇，經(jīng)鹽酸處理后能形成花青素類物質(zhì)。茶葉中的酚酸類主要有沒食子酸、茶沒食子酸和綠原酸。,33,第二節(jié)茶葉中的色素,34,主要內(nèi)容,一、茶葉中的天然色素葉綠素；類胡蘿卜素；花黃素(黃酮類)二、茶葉加工過程中形成的色素茶黃素類；茶紅素類；茶褐素類,35,色素是一類存在于茶樹鮮葉和成品茶中的有色物質(zhì)，是構(gòu)成茶葉外形色澤、湯色及葉底色澤的成分，其含量及變化對茶葉品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。茶葉中的色素:天然色素和加工中形成的色素。根據(jù)溶解性分為:水溶性色素和脂溶性色素。,36,一、茶葉中的天然色素,（一）脂溶性色素1.葉綠素（Chlorophyll),37,葉綠素(C32H30N4Mg)是由甲醇、葉綠醇與卟吩環(huán)結(jié)合而成，是一種雙羧酸酯化合物。卟吩環(huán)由四個(gè)吡咯構(gòu)成的卟啉并戊酮環(huán)，中間有1個(gè)不電離的Mg2+，這個(gè)與甲醇、葉綠醇結(jié)合的卟啉環(huán)，稱為葉綠酸。,38,葉綠素在鮮葉中與蛋白質(zhì)類脂物質(zhì)相結(jié)合形成葉綠體，在制茶過程中葉綠素從蛋白體中釋放出來。游離的葉綠素很不穩(wěn)定，對光、熱敏感。,39,茶鮮葉中的葉綠素約占茶葉干重的0.3%0.8。葉綠素a含量為葉綠素b的23倍。葉綠素總量依品種、季節(jié)、成熟的不同差異較大。葉色黃綠的大葉種含量較低，葉色深綠的小葉種含量較高，是形成綠茶外觀色澤和葉底顏色的主要物質(zhì)。,40,純粹的葉綠素a是黃黑色的粉末，其乙醇溶液呈藍(lán)綠色；葉綠素b為深綠色粉末，它的乙醇溶液呈綠色或黃綠色。一般而言，加工綠茶以葉綠素含量高的品種為宜，在組成上以葉綠素b的比例大為好。而紅茶、烏龍茶、白茶、黃茶等對葉綠素含量的要求是比綠茶低。如果含量高，會(huì)影響干茶和葉底色澤。,41,2.類胡蘿卜素（Carotenoids）,類胡蘿卜素是一類具有黃色到橙紅色的多種有色化合物。在自然界分布很廣，屬四萜類衍生物（8個(gè)異戊二烯），結(jié)構(gòu)特征為共軛復(fù)烯烴，為茶葉中重要的脂溶性色素。類胡蘿卜素已知結(jié)構(gòu)式的化合物在300種以上，茶葉中的類胡蘿卜素主要為胡蘿卜素和葉黃素兩大類。,42,（1）胡蘿卜素類（Carotenes）,胡蘿卜素類為茶葉中重要的脂溶性色素，分為-胡蘿卜素，-胡蘿卜素，-胡蘿卜素，等。這三種胡蘿卜素被內(nèi)服至人體均能表現(xiàn)維生素A的生理作用，也稱為維生素A原。,43,茶葉中的含量約0.06%。成熟葉比嫩葉含量多，其中，主要組分為-胡蘿卜素，約占胡蘿卜素總量的80%。胡蘿卜色素溶液呈橙黃色至黃色，濃度增大時(shí)帶橙色，酸堿條件下穩(wěn)定，但對光熱氧不穩(wěn)定。,44,胡蘿卜素在高山茶中含量較多。在人體內(nèi)消化后能產(chǎn)生2分子維生素A。在紅茶加工中氧化降解形成紅茶的香氣物質(zhì)，如-紫羅酮、-紫羅酮（紫羅蘭香）、二氫?？麅?nèi)酯（溫和淡香，能襯托出其它香氣）、茶螺烯酮等，從而對紅茶香氣的形成起十分重要的作用。,-胡蘿卜素,45,(2)葉黃素類（Xanthophylls）,葉黃素類也廣泛分布在植物界，也是茶葉中類胡蘿卜素的主要成分，結(jié)構(gòu)特征為共軛復(fù)烯烴的加氧衍生物或環(huán)氧化物，以醇、醛、酮、酸的形式存在，為黃色色素。,46,不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、石油醚。在茶葉中的含量一般為0.01%0.07%，隨茶葉新梢成熟度的提高，總含量增加。茶葉中葉黃素類化合物主要有：葉黃素、玉米黃素、隱黃素、新葉黃素、5，6-環(huán)氧隱黃素等。,它們與紅茶香氣、外形色澤和葉底色澤的形成有關(guān)。,47,3類胡蘿卜素的性質(zhì),親酯性幾乎不溶于水、酒精和甲醇。易溶于石油醚或正己烷。但含氧的復(fù)烯烴衍生物如醇、酮等則隨其分子中含氧功能基團(tuán)的數(shù)目增多，親酯性隨之減弱。光學(xué)特性具有高度共軛雙鍵的發(fā)色團(tuán)和有-OH等助色團(tuán)，因而具有不同顏色。在可見光區(qū)的420nm-480nm有強(qiáng)吸收（CHCl3)。,48,生理活性,類胡蘿卜素中的、-胡蘿卜素是原維生素A，在體內(nèi)可分解為維生素A。如今，類胡蘿卜素的抗氧化作用非常受到矚目。其抗氧化能力被證明與維生素E不相上下，而且類胡蘿卜素已被發(fā)現(xiàn)對多種癌細(xì)胞，如皮膚癌、乳腺癌、肺癌、白血病等的癌細(xì)胞的增殖有抑制作用。,49,人體的皮膚、肝臟、腎臟、精巢、卵巢、血液等許多組織中含有類胡蘿卜素。據(jù)調(diào)查體內(nèi)類胡蘿卜素水平與一些癌癥的發(fā)病率有逆向關(guān)系，如-胡蘿卜素的含量低，肺癌的發(fā)病率高。因此，為了預(yù)防癌癥，應(yīng)積極地從食物中攝取類胡蘿卜素?，F(xiàn)在許多國家已開發(fā)了類胡蘿卜素強(qiáng)化食品。,生理活性,50,（二）水溶性色素,水溶性色素指能溶解于水的呈色物質(zhì)的總稱。一般指花黃素類（黃酮類）、花青素（花色素）及兒茶素的氧化產(chǎn)物。茶鮮葉中存在的天然水溶性色素主要有花黃素，花色素等，它們都是類黃酮的化合物，廣泛存在于植物界，茶葉中已發(fā)現(xiàn)有幾十種花黃素、花色素，是茶葉中水溶性色素的主體。,51,亦稱“黃酮類”(Flavonoid),主要包括黃酮醇（Flavonol）和黃酮（Flavone）兩類化合物；茶樹體內(nèi)主要是黃酮醇及其苷，在茶鮮葉中的含量占干物重的3%4%，由于結(jié)合的糖的種類不同、連接位置不同，因而形成各種各樣的黃酮醇苷。它們是茶葉水溶性黃色素的主體物質(zhì)，是綠茶湯色的重要組分。,花黃素類（Anthoxanthin）,52,又名“花色素”，重要的水溶性色素。植物中花青素多在C3位置帶有羥基,且常與葡萄糖,半乳糖或鼠李糖縮合形成苷。一般茶葉中的花青素占干物質(zhì)的0.01%1.0%，而在紫芽茶中的含量較正常芽葉高得多。,花青素類（anthocyanidin）,53,其形成和積累與茶樹生長發(fā)育狀態(tài)及環(huán)境條件密切相關(guān)，一般光照強(qiáng)、氣溫高的季節(jié)，較易形成花青素，使茶芽葉呈紅紫色。對茶葉的葉底色澤、湯色及干茶色澤均有較大影響。含量較高的紫色芽葉制成綠茶，品質(zhì)較差，湯色發(fā)褐，滋味苦澀，葉底靛青。若加工紅茶，則湯色葉底烏暗，品質(zhì)也較差。,54,二、茶葉加工中形成的色素,在紅茶的加工過程中，正是由于多酚類物質(zhì)氧化形成了茶黃素和茶紅素等色素，使紅茶具有了紅湯紅葉的品質(zhì)特征。,55,茶黃素類（theaflavins,TFS),茶黃素是紅茶中的重要成分，它最早是由RobertsE.A.H(1957)發(fā)現(xiàn)的，是多酚類物質(zhì)氧化形成的一類能溶于乙酸乙酯的、具有苯并卓酚酮結(jié)構(gòu)的化合物的總稱。,56,茶黃素與紅茶品質(zhì),TFS是紅碎茶中色澤橙紅，具有收斂性的一類色素，其含量占紅茶固形物的1%5%，是紅茶滋味和湯色的主要品質(zhì)成分。對紅茶的色、味及品質(zhì)起著重要的作用，是紅茶湯色“亮”的主要成分，是紅茶滋味強(qiáng)度和鮮度的重要成分，同時(shí)也是形成茶湯“金圈”的主要物質(zhì)。茶黃素與紅碎茶品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)為0.875。,57,茶黃素與紅茶品質(zhì),RobertsE.A.H.指出，審評者對色澤的估量大多數(shù)是受茶黃素的影響，含量越高，湯色明亮度越好，呈金黃色；含量越低，湯色越深暗。與咖啡堿、茶紅素等形成絡(luò)合物，溫度較低時(shí)顯出乳凝現(xiàn)象，是茶湯“冷后渾”的重要因素之一。并且含量的高低直接決定紅茶滋味的鮮爽度，其含量的高低與葉底亮度也呈高度正相關(guān)。,58,茶黃素的提純物呈橙黃色的針狀結(jié)晶，易溶于水，甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯，難溶于乙醚，不溶于氯仿和苯。水溶液呈鮮明的橙黃色，具有較強(qiáng)的刺激性，在380nm與460nm處有最大吸收峰。,59,2.茶紅素類（thearubigins,TRS),TRs是一類復(fù)雜的不均一性紅褐色酚性化合物，主要分子量在70040000之間。它既包括兒茶素酶促氧化聚合、縮合反應(yīng)產(chǎn)物，也有兒茶素氧化產(chǎn)物與多糖、蛋白質(zhì)、核酸和原花色素等產(chǎn)生非酶促反應(yīng)的產(chǎn)物。,60,TRs是紅茶氧化產(chǎn)物中最多的一類物質(zhì)，含量約為紅茶919（干重），占紅茶多酚類物質(zhì)的70%左右。該物為棕紅色，能溶于水，水溶液呈酸性，深紅色，刺激性較弱，是構(gòu)成紅茶湯色的主體物質(zhì)，對茶湯滋味與湯色濃度起極重要作用。參與“冷后渾”的形成。此外，還能與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合生成沉淀物存于葉底，從而影響紅茶的葉底色澤。,61,通常認(rèn)為TRs含量太高，滋味淡薄，湯色變暗，而含量太低，茶湯紅濃不夠。Roberts認(rèn)為，TRs/TFs比值過高茶湯深暗、鮮爽度不足；TR/TF比值過低時(shí)，亮度好，刺激性強(qiáng)，但湯色紅濃度不夠。一般TFs0.7，TRs10%，TRs/TFs=10-15時(shí)，紅茶品質(zhì)優(yōu)良。,62,3.茶褐素類（theabrownines,TBS),TBs為一類水溶性非透析性高聚合的褐色物質(zhì)，有學(xué)者，把不溶于乙酸乙酯和正丁醇的水溶性褐色物質(zhì)也稱為茶褐素。其主要組分是多糖、蛋白質(zhì)、核酸和多酚類物質(zhì)，由茶黃素和茶紅素進(jìn)一步氧化聚合而成，化學(xué)結(jié)構(gòu)及其組成有待探明。,63,TBs深褐色，溶于水，不溶于乙酸乙酯和正丁醇，其含量一般為紅茶中干物質(zhì)的49。是造成紅茶茶湯發(fā)暗、無收斂性的重要因素。其含量與品質(zhì)呈高度負(fù)相關(guān)（r=-0.979），含量增加時(shí)紅茶等級下降。紅茶加工中長時(shí)過重的萎凋，長時(shí)高溫缺氧發(fā)酵，是茶褐素積累的重要原因。紅茶儲(chǔ)存過程中，茶紅素和茶黃素會(huì)進(jìn)一步氧化聚合形成茶褐素。,64,本節(jié)小節(jié),茶葉中的色素分天然色素和加工形成的色素。天然色素中脂溶性色素主要為葉綠素和類胡蘿卜素（胡蘿卜素、葉黃素、隱黃素、玉米黃素），它們在茶葉中含量均小于1%。它們與茶葉外形色澤、葉底色澤有關(guān)。,65,其中類胡蘿卜素屬四萜類衍生物，在紅茶加工中易降解產(chǎn)生對紅茶香氣有利的物質(zhì)。此外茶葉中的胡蘿卜素主要為-胡蘿卜素，具有（1）較強(qiáng)的抗氧化作用，可預(yù)防癌癥；（2）在人體內(nèi)可降解成二分子的VA，具有明目作用。茶葉中的水溶性色素主要為多酚中的黃酮及其苷（亦稱花黃素）、花青素（亦稱花色素）。與綠茶湯色密切相關(guān)。,66,茶葉在加工過程中形成的色素為茶色素，包括茶黃素和茶紅素。茶黃素與紅茶湯色、滋味、鮮爽度高度相關(guān),紅茶中主要為茶黃素、茶黃素單沒食酸酯、茶黃素雙沒食子酸酯。茶紅素是一類復(fù)雜的不均一性的紅褐色酚性化合物，分為TRS和TRS兩大類型。與紅茶湯色和滋味相關(guān)。茶黃素和茶紅素與咖啡堿一起形成絡(luò)合物，是茶湯“冷后渾”的重要因素之一。,67,兒茶素及其氧化產(chǎn)物（茶黃素、茶紅素）的生理活性,68,人體在代謝過程中產(chǎn)生自由基，在正常情況下體內(nèi)的自由基生成和消除達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，自由基處于生成體系與防護(hù)體系的平衡之中。一旦該體系受到內(nèi)外界因素的作用而被破壞時(shí)，就會(huì)危害機(jī)體，長期以往，將會(huì)引誘多種疾病的發(fā)生，如帕金森氏綜合征、老年性癡呆癥、腫瘤、自身免疫性疾病、白內(nèi)障、炎癥等等。,清除自由基、抗氧化,69,茶黃素（TF）、茶黃素單沒食子酸酯由仍含有活性羥基、沒食子酰基、苯駢卓酚酮等活性基團(tuán)(TFMG)也有相當(dāng)強(qiáng)的抗氧化活性。除直接清除自由基外，茶多酚與Vc、Ve還有協(xié)同增效作用。多酚可絡(luò)合金屬離子，如鐵離子、銅離子等，對由其催化的自由基脂質(zhì)過氧化的連鎖反應(yīng)起阻止作用，從而有效地切斷連鎖反應(yīng)。,70,抑制體內(nèi)氧化體系中酶活，如抑制黃嘌呤氧化酶系、P450酶系、脂氧化酶、環(huán)氧酶等的酶活，阻止體內(nèi)自由基的生成；同時(shí)保護(hù)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)，如增強(qiáng)過氧化氫酶(CAT)、超氧歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GSH)等多種抗氧化酶的酶活，增強(qiáng)體內(nèi)自身清除自由基能力，防止機(jī)體受活性氧的損害。,71,綜上所述，茶多酚可從多種途徑來阻止機(jī)體受氧化：清除自由基；絡(luò)合金屬離子；抑制氧化酶的活性；提高抗氧化酶的活性；與其他抗氧化劑有協(xié)同增效作用；維持體內(nèi)抗氧化劑濃度。,72,2.抗癌、抗突變作用,環(huán)境污染的加劇，飲食的變化，運(yùn)動(dòng)量的減少等多種原因，癌癥患者逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年新發(fā)癌癥病例160萬至200萬，并以3的速度遞增且呈年輕化趨勢。癌癥的發(fā)生過程為：生物體內(nèi)的某一個(gè)細(xì)胞受環(huán)境影響，其基因發(fā)生突然變異引起細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的變化，變成癌細(xì)胞后快速分裂增殖，最后發(fā)展為癌組織。因此，抑制基因突變或抑制癌細(xì)胞增殖都能阻止癌癥的發(fā)展。,73,3.抗菌、抗病毒,大量研究證實(shí)，茶多酚和茶色素對痢疾桿菌、金黃色葡萄糖球菌、傷寒桿菌、霍亂弧菌等多種有害菌有明顯的抑殺作用。飲茶可以防治一些細(xì)菌性疾病，如痢疾、傷寒、霍亂、腸炎、腎炎等。在民間就有喝濃茶治療細(xì)菌性痢疾的作用。此外，茶葉中的有效成分對人體腸道有益細(xì)菌雙歧桿菌有促進(jìn)生長和促增殖功效。飲茶又可以改善人體腸道微生物結(jié)構(gòu)，提高腸道免疫力，增進(jìn)人體健康。,74,同時(shí)對病原菌如體癬、足癬菌有顯著殺傷作用。茶水擦身或足浴5-7周后，體癬、足癬癥狀會(huì)完全消失。艾滋病（AIDS）病毒會(huì)造成人體血液中淋巴細(xì)胞的感染，破壞人體自身免疫細(xì)胞。體外研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚對病毒作用具有相當(dāng)強(qiáng)的阻斷作用，可有效抑制AIDS病毒的增殖，其阻斷能力高于國際上通用的治療AIDS藥物AZT20-30倍。茶多酚可抑制蛀牙菌以及引超牙周炎的細(xì)菌生長，具有預(yù)防蛀牙、牙周炎。,75,4.除口臭作用,口臭由多種揮發(fā)性化合物引起，包括硫磺化合物(硫化氫、甲硫醇等)、含氮化合物(氨類)、低級脂肪酸、醛類、酮類化合物等。這些物質(zhì)有的因?yàn)榭谇患膊?、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)疾病而自體內(nèi)產(chǎn)生的，有的來自食物，如大蒜、酒、煙等。茶多酚能有效地消除口臭。因?yàn)椴瓒喾幽芘c引發(fā)口臭的多種化合物起化學(xué)反應(yīng)，生成無揮發(fā)性的產(chǎn)物，從而消除口臭。由于這個(gè)效果，茶葉提取物被用于一些牙膏、口香糖中。,76,5.抑制動(dòng)脈硬化作用,心血管疾病的病因主要是動(dòng)脈硬化。由于血液中脂類濃度偏高，膽固醇和其他脂質(zhì)沉積在動(dòng)脈內(nèi)膜而引起。膽固醇和脂肪不溶于水，被包在磷脂和蛋白質(zhì)中以脂蛋白的形式存在血液中。血液中的脂蛋白膽固醇根據(jù)其密度大小被分為低密度脂蛋白(LDL)膽固醇和高密度脂蛋白(HDL)膽固醇。血液中LDL膽固醇濃度高時(shí)，會(huì)引發(fā)動(dòng)脈硬化，相反HDL膽固醇濃度高時(shí)，動(dòng)脈硬化會(huì)受到抑制。,77,大量的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，喝茶多的人其血液中膽固醇總量較低，而其中主要是LDL膽固醇的量的減少，HDL膽固醇沒有大的變化。主要作用機(jī)理為抑制消化系統(tǒng)對膽固醇的吸收，促進(jìn)體內(nèi)脂質(zhì)、膽固醇的排泄。因此，喝茶可改善血液中膽固醇的比例，從而達(dá)到預(yù)防心血管病的效果。血小板凝集形成血栓也是動(dòng)脈硬化、心肌梗塞的原因之一。茶多酚還能抑制血小板凝集以防止血栓的形成。,78,6.降血糖,正常情況下，攝人體內(nèi)的糖分轉(zhuǎn)化為能量被使用。當(dāng)攝人體內(nèi)的糖分過多時(shí)，無法轉(zhuǎn)化為能量的部分留在血液中引起血糖濃度上升，引發(fā)糖尿病。預(yù)防糖尿病的方法有控制飲食。治療糖尿病的藥有一種為增加體內(nèi)的胰島素，以促進(jìn)血糖的代謝；另一是抑制體內(nèi)淀粉酶、蔗糖酶等的活性，使得攝人體內(nèi)的淀粉、多糖無法被消化吸收，直接被排出體外，從而達(dá)到控制體內(nèi)糖分、抑制血糖升高的作用。,79,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多酚(ECG、EGCG、CG、GCG以及茶色素中的茶黃素)對人和動(dòng)物體內(nèi)的淀粉酶、蔗糖酶活性有抑制作用。其中茶黃素的效果最強(qiáng)。同時(shí)茶葉中的另一成分茶多糖也有有效的降血糖作用。因此，喝茶也有預(yù)防糖尿病的效果。,80,7降血壓,高血壓現(xiàn)代生活的多發(fā)病，世界上10人中有1人患高血壓。人體內(nèi)有一種名為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)，此酶有引起血壓上升的作用。治療高血壓的藥物中有許多是ACE抑制劑。茶多酚對ACE有阻礙作用，其中EGCG活性最強(qiáng)，其次是ECG。茶多酚可使平均血壓、收縮壓、擴(kuò)張壓都有明顯下降。,81,8.抗過敏及消炎作用,過敏反應(yīng)可由多種物質(zhì)引起，如某些動(dòng)物蛋白、細(xì)菌、病毒、藥物、動(dòng)物毛皮、植物花粉，以及油漆、染料、塑料、化學(xué)纖維等等。引起過敏的物質(zhì)被稱為過敏原。正常情況下，機(jī)體受外來性異物刺激后，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，釋放出化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行抵御，發(fā)生抗原抗體反應(yīng)。這是機(jī)體自我保護(hù)所需的免疫反應(yīng)。但若反應(yīng)過度或持續(xù)時(shí)間長，由此導(dǎo)致組織損傷或機(jī)體生理機(jī)能障礙，就成了損傷。,82,過敏反應(yīng)過程模式圖(為茶多酚起阻礙作用處),83,9抗輻射作用,二戰(zhàn)中的日本廣島原子彈轟炸使人們發(fā)現(xiàn)了茶的抗輻射作用。輻射會(huì)引起血液中白細(xì)胞減少、免疫力下降，從而引發(fā)多種疾病。在動(dòng)物試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)服用茶多酚可減緩輻射引起的免疫細(xì)胞的損傷，促進(jìn)受損免疫細(xì)胞和白細(xì)胞的恢復(fù)，防治骨髓細(xì)胞的輻射損傷。,84,現(xiàn)代生活中，一些行業(yè)，如X光拍片、放射物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的工作人員接觸射線的次數(shù)較多，并且日常生活中移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、電視等使人處于長時(shí)間低劑量的電磁輻射中。同時(shí)環(huán)境的惡化使大氣的臭氧層遭到破壞，地球上的電磁輻射強(qiáng)度不斷增大。因此需要經(jīng)常注意抗輻射。而飲茶則是非常簡便且有效的方法。,85,10對重金屬的解毒作用,重金屬包括砷、鎘、銻、鈹、鉛、汞等，來源于空氣、水、食物、日常所用金屬制品等?？捎珊粑?、飲食進(jìn)入身體。體內(nèi)的積蓄會(huì)導(dǎo)致頭昏眼花、腹部疼痛、嘔吐和休克，損害胃、腸、肝、腎等器官，損害神經(jīng)系統(tǒng)，引起衰老。茶多酚對多種重金屬離子有絡(luò)合、還原等作用，能減輕重金屬離子對人體的毒害。,86,11.茶多酚的應(yīng)用,食品保鮮劑。茶多酚作為食品保鮮劑在油脂、水產(chǎn)制品、肉類制品的保鮮、保色的方面效果顯著?？谇恍l(wèi)生用品。添加茶多酚的口香糖、牙膏能消除生理及飲食造成的口臭?？咕肌Ｓ煤胁瓒喾拥牟甲龀傻目谡?、手套、工作服有抗菌能力，可用于防治疾病的傳染。,87,空氣清新劑。利用茶多酚的除臭作用，將茶多酚放人冰箱或空調(diào)、汽車中的空氣過濾網(wǎng)中，可保持冰箱以及室內(nèi)、車內(nèi)空氣清新。還有將茶多酚用到衛(wèi)生間的空氣清新劑中，以及添加茶多酚的衛(wèi)生紙、尿布。動(dòng)物飼料。在牲畜的飼料中添加茶多酚以生產(chǎn)低脂肪的肉類、蛋類等等。茶多酚的開發(fā)應(yīng)用前景非常廣闊。,88,化妝品。最近還出現(xiàn)了含有茶多酚的化妝品，如化妝水、面膜、香皂等，因?yàn)椴瓒喾佑锌寡趸饔?，可減少紫外線造成的色素沉積，有美容效果。,89,繼茶多酚藥理研究之后，茶色素的藥理研究，特別是茶黃素類的藥理研究，成為茶葉中活性成分的熱點(diǎn)。目前許多國家的醫(yī)藥部門正在進(jìn)行茶多酚治療現(xiàn)代病的臨床試驗(yàn)，茶多酚的開發(fā)也正在向醫(yī)藥品方向發(fā)展。美國醫(yī)學(xué)基金會(huì)主席JHWeisbarger指出：“茶多酚將是21世紀(jì)對人類健康產(chǎn)生巨大效果的化合物。”,90,第三節(jié)茶葉中的氨基酸(aminoacid),茶葉中的茶氨酸茶氨酸的生理活性第四節(jié)茶葉中的嘌呤堿茶葉嘌呤堿的性質(zhì)咖啡堿的生理活性,91,茶葉中的氨基酸(aminoacid),茶葉中的氨基酸有26種，除了20種蛋白質(zhì)氨基酸存在于游離氨基酸中，另外還檢出6種非蛋白質(zhì)氨基酸（茶氨酸、氨基丁酸、豆葉氨酸、谷氨酰甲胺、天冬酰乙胺、丙氨酸）。,92,茶氨酸（占茶葉干重的1-2%；占整個(gè)游離氨基酸的70%）；谷氨酸（占游離氨基酸的9%)；精氨酸（占游離氨基酸的7%)；絲氨酸（占游離氨基酸的5%)；天冬氨酸（占游離氨基酸的4%)。,茶葉中主要的游離氨基酸,93,1、茶氨酸(Theanine),茶氨酸是茶樹中一種比較特殊的在一般植物中罕見的氨基酸，是茶葉的特色成分之一。除了在一種蕈及茶梅中檢出外，在其它植物中尚未發(fā)現(xiàn)。,Xerocomusbadius,Camelliasasangua,94,茶氨酸與茶葉品質(zhì),在茶湯中，茶氨酸的浸出率可達(dá)80%。對綠茶滋味具有重要作用，與綠茶滋味等級的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7870.876。茶氨酸還能緩解茶的苦澀味，增強(qiáng)甜味。可見茶氨酸不僅對綠茶良好滋味的形成具有重要的意義，并可作為紅茶品質(zhì)的重要評價(jià)因子之一。,95,茶氨酸的生理活性,調(diào)節(jié)腦內(nèi)神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)的變化多巴胺是一種重要的神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)。帕金森癥和精神分裂癥的起因，是由于病人的腦部缺乏多巴胺。茶氨酸被吸收入腦后會(huì)使腦內(nèi)神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)多巴胺顯著增加，因而使腦部疾病有可能得到調(diào)節(jié)或預(yù)防。,96,提高學(xué)習(xí)能力和記憶力,（1）將老鼠放入箱中，箱內(nèi)有一盞燈，燈一亮就有食物出來。服用茶氨酸的老鼠能在較短時(shí)間內(nèi)掌握要領(lǐng)，學(xué)習(xí)能力高于不服茶氨酸的老鼠。（2）利用老鼠有躲到暗處的習(xí)慣，當(dāng)老鼠跑到暗處時(shí)用電擊它，服用茶氨酸的鼠趨于徘徊在光亮處，以免遭電擊，表明對暗處的危險(xiǎn)有較強(qiáng)的記憶。,97,試驗(yàn)表明，服用茶氨酸后，腦中的波增強(qiáng)，波的出現(xiàn)就表示大腦處于放松、平靜狀態(tài)。其效果可與咖啡堿的興奮作用相對抗。并且茶氨酸的這種作用對容易不安的人更有效。,鎮(zhèn)靜作用,98,茶葉含有較多的咖啡堿，其具有興奮作用，但是人們在飲茶時(shí)反而感到放松、平靜、心情舒暢。這主要是茶氨酸的作用。女性臨床試驗(yàn)表明服用200mg/日的茶氨酸，女性經(jīng)期綜合癥的癥狀如頭痛、腰痛、胸部脹痛、無力、易疲勞、精神無法集中、煩躁等癥狀得到有效改善。,99,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，茶氨酸能抑制短暫腦缺血引起的神經(jīng)細(xì)胞死亡。主要是因?yàn)楫?dāng)谷氨酸過多時(shí)（興奮型神經(jīng)傳遞物質(zhì)），會(huì)造成神經(jīng)細(xì)胞死亡。而茶氨酸與谷氨酸結(jié)構(gòu)相近，會(huì)競爭結(jié)合部位，從而抑制神經(jīng)細(xì)胞死亡。因而茶氨酸可能用于谷氨酸引起的腦障礙，如腦栓、腦出血等腦中風(fēng)，以及腦手術(shù)或腦損傷時(shí)出現(xiàn)的虛血和老年疾呆等疾病的治療及預(yù)防。,保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞,100,茶氨酸對患高血壓的大鼠有降舒張壓、收縮壓及平均血壓的作用。茶氨酸通過調(diào)節(jié)腦和末梢神經(jīng)中含有色胺等胺類物質(zhì)來起到降低血壓的作用。而茶氨酸對正常血壓的大鼠則無降血壓作用。,降血壓作用,101,小鼠實(shí)驗(yàn)表明，茶氨酸、茶多酚、咖啡堿、茶皂素、茶多糖等都具有減肥效果。,減肥作用,102,目前市場上已有大量的茶氨酸保健品及茶氨酸添加食品。,Recovox,103,GABA也是茶葉的氨基酸之一，和茶氨酸不同的是其分布非常廣，在植物和動(dòng)物體內(nèi)都有分布。GABA是在谷氨酸脫羧酶作用下脫羧后形成的,2、氨基丁酸(gammaaminobutyricacid，GABA),104,GABA在一般綠茶中含量僅為25-40mg/100g干茶。但經(jīng)過開發(fā)后的GABA茶其GABA含量高達(dá)150mg/100g干茶。其加工方法是根據(jù)植物在厭氧或受傷情況下，細(xì)胞內(nèi)會(huì)生成大量GABA的生理現(xiàn)象而制定的。,105,GABA的生理活性,安神作用：是一種非常重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，參與腦的生理活動(dòng)，具有安神、催眠等作用。一些安眠藥、抗癲癇藥的作用機(jī)理就是增加腦中的GABA的釋放，達(dá)到鎮(zhèn)靜安神作用。GABA在動(dòng)物的大腦中大量存在，每天飲食多注意攝取GABA，對維持大腦健康有一定效果。,106,降血壓作用：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)均證實(shí)GABA有降血壓作用。其機(jī)理是通過抑制血壓上升酶的活性，促進(jìn)體內(nèi)鹽分的排泄。體內(nèi)鹽分過多不但引起血壓上升，還引起腎臟肥大。因而GABA還有保護(hù)腎臟、改善腎功能的作用。目前市場上已有富含GABA的降血壓茶。,107,3、游離氨基酸與茶葉品質(zhì),色：游離氨基酸含量高的鮮葉，其N代謝旺盛，持嫩性強(qiáng)，制成的干茶條索緊細(xì)、色澤油潤。味：很多游離氨基酸本身就是滋味因子。如茶氨酸具有類似味精的鮮爽和焦糖香氣，對茶湯的滋味和香氣都有良好的作用；谷氨酸和天門冬氨酸具有鮮味；精氨酸具有鮮甜滋味，在食品中被視為風(fēng)味增強(qiáng)劑。香：在紅茶發(fā)酵中,氨基酸可以形成香氣物質(zhì)。,108,第四節(jié)茶葉中的嘌呤堿茶葉中嘌呤堿的組成與結(jié)構(gòu)茶葉嘌呤堿的性質(zhì)咖啡堿的生理活性,109,一般是指來源于植物界的一類含氮有機(jī)化合物（蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及VB除外），大多具有較復(fù)雜的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，并具有生理活性和堿性。1）含負(fù)氧化態(tài)氮原子，有堿性,遇酸成鹽2）氮原子大多在雜環(huán)上，形成復(fù)雜化合物3）來源于生物，具有強(qiáng)烈生理活性,生物堿,110,大多數(shù)生物堿有比較復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和特殊的生理作用。如阿片中的鎮(zhèn)痛成分嗎啡、止咳成分可待因、麻黃的抗哮喘成分麻黃堿、長春花的抗癌成分長春新堿、黃連的抗菌消炎成分黃連素（小檗堿）等等。在植物界分布較廣，已發(fā)現(xiàn)和分離出的生物堿有近6000種。生物堿在植物體內(nèi)含量懸殊較大，高可達(dá)1%，低可至千萬分之幾。而茶葉中生物堿含量可高達(dá)2-5%。在茶樹體中，主要是嘌呤類生物堿。,111,一、茶葉中的嘌呤堿,茶葉中嘌呤堿主要有咖啡堿（caffeine,占茶葉干重的24%，是茶葉中的特征性成分之一）、可可堿（theobromine,0.05%)、茶葉堿（theophylline,0.002%)，它們均為黃嘌呤的甲基衍生物。,112,二、茶葉嘌呤堿的性質(zhì),（一）一般通性：由于嘌呤堿是生物堿中的一種類型，所以也具有生物堿的一般通性。物理性狀：茶葉中嘌呤堿也和大多數(shù)生物堿一樣，均為無色結(jié)晶，有苦味，有的還可以因熱升華而不會(huì)被破壞。溶解性：咖啡堿能溶于水，易溶于80以上熱水，能溶于乙醇、丙酮，易溶于氯仿，較難溶于苯和乙醚?？煽蓧A難溶于冷水、乙醇、能溶于沸水，幾乎不溶于苯、乙醚及氯仿。茶葉堿易溶于熱水，微溶于冷水、乙醇、氯仿，難溶于乙醚。,113,熔點(diǎn)與升華特性：咖啡堿熔點(diǎn)為235238，在120以上開始升華，到180可大量升華成針狀結(jié)晶。可可堿熔點(diǎn)為375，加熱至290295時(shí)能升華。茶葉堿熔點(diǎn)為269274。光譜性質(zhì)：咖啡堿、可可堿、茶葉堿都有共同的紫外吸收光譜，在272nm274nm處有最大的吸收峰。,114,酸堿性：咖啡堿為三甲基黃嘌呤衍生物，分子中兩個(gè)N原子呈酰胺狀態(tài)，其中一個(gè)雖呈弱堿性，另一個(gè)不但堿性極弱，且更接近于弱酸性，不易與酸結(jié)合成鹽，即使結(jié)合形成的鹽也極不穩(wěn)定，溶于水或醇中能立即分解，轉(zhuǎn)為游離的咖啡堿和酸。茶葉堿和可可堿是二甲基黃嘌呤衍生物，不但堿性很弱，還能溶解在氫氧化鈉水溶液中生成鈉鹽，表現(xiàn)為兩性化合物的性質(zhì)。,115,116,沉淀反應(yīng)茶中的嘌呤堿同樣可與大多數(shù)生物堿沉淀劑作用生成難溶于另外，茶葉中的嘌呤堿還可與大多數(shù)生物堿沉淀劑作用生成難溶于水的復(fù)鹽或大分子絡(luò)合物等。,117,顯色反應(yīng),118,締合作用咖啡堿同兒茶素及其氧化產(chǎn)物在高溫時(shí)（100）各自呈游離狀態(tài)，但隨溫度的下降，它們通過-OH和CO間的H鍵締合形成締合物。H鍵的締合作用，并不局限于單分子之間，可以擴(kuò)大到幾十個(gè)、幾百個(gè)甚至更多，故隨締合度的不斷加大，締合物粒徑達(dá)10-710-6cm，表現(xiàn)出膠體特性，使茶湯由清轉(zhuǎn)渾。粒徑繼續(xù)增大，會(huì)產(chǎn)生凝聚作用，出現(xiàn)“冷后渾”現(xiàn)象。,EGCG-Caffeine絡(luò)合物分子模型,119,咖啡堿在茶葉中含量最多，化學(xué)式C8H10N4O2，是1827年在茶葉中檢出。是具有絹絲光澤的白色針狀結(jié)晶體，失去結(jié)晶水后成白色粉末。無臭，有苦味。茶葉中咖啡堿的含量一般在2%4%左右，但隨茶樹的生長條件及品種來源的不同會(huì)有所不同。遮光條件下栽培茶樹的咖啡堿的含量較高。,二、重要嘌呤堿的性質(zhì),120,是茶葉重要的滋味物質(zhì)，其與茶黃素以氫鍵締合后形成的復(fù)合物具有鮮爽味，因此，茶葉咖啡堿含量也常被看作是影響茶葉質(zhì)量的一個(gè)重要因素。此外，鮮茶葉的老嫩之間的差異也很大,細(xì)嫩茶葉比粗老茶葉含量高，夏茶比春茶含量高。,121,3,7-甲基黃嘌呤，為茶葉堿的同分異構(gòu)體，是咖啡堿重要的合成前體。白色粉狀結(jié)晶，無臭，略有苦味，為茶葉苦味物質(zhì)之一。熔點(diǎn)351,但加溫至290295時(shí)能升華。能溶于熱水，難溶于冷水、乙醇，幾乎不溶于苯，乙醚及氯仿。存在于茶樹各部位。茶葉中的含量一般為0.05%，45月含量最高，隨后逐漸下降。,可可堿,122,茶葉堿,1,3-甲基黃嘌呤，化學(xué)式C7H8N4O2。白色粉狀結(jié)晶，無臭，味苦，熔點(diǎn)272274,易溶于熱水，微溶于冷水、乙醇、氯仿，難溶于苯，可可堿主要存在于可可中，在茶葉中的含量只是0.002左右。對人體有利尿作用。,123,茶葉早期是寺廟中的飲料。由于茶有適度的興奮作用、能驅(qū)除睡意，使僧侶在深夜打坐時(shí)能保持較好的精神狀態(tài)，因此寺廟中都種植茶樹。出現(xiàn)了名寺出名茶的現(xiàn)象。爾后佛教的傳播又推動(dòng)了茶葉的普及，使茶成為一種廣為人知的飲料。1827年茶葉中的咖啡堿被發(fā)現(xiàn)，人們終于認(rèn)識了這個(gè)讓人興奮的茶葉功臣之一。,三、咖啡堿的生理作用,124,咖啡堿的興奮作用及其爽口滿足人們的生理及口味的需求，使得一些含咖啡堿的食物，如茶、咖啡、可可、巧克力、可樂容易盛行。咖啡堿是一種甲基黃嘌呤，其最基本的生理功能就是對腺嘌呤受體的競爭性頡抗作用?？Х葔A有多種生理作用，可作為藥品使用，很多止痛藥、感冒藥、強(qiáng)心劑、抗過敏藥中含有咖啡堿。但過量攝取咖啡堿，如攝取量在每公斤體重1530mg以上，會(huì)出現(xiàn)副作用。,125,興奮作用,咖啡堿是強(qiáng)有力的中樞神經(jīng)興奮劑，能興奮神經(jīng)中樞，尤其是大腦皮層。當(dāng)血液中咖啡堿濃度在56mgL時(shí)，會(huì)使人精神振奮，注意力集中，大腦思維活動(dòng)清晰，感覺敏銳，記憶力增強(qiáng)。古人稱之為“令人少眠”，“使人益思”?？Х葔A的興奮作用會(huì)持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。,126,睡前攝入咖啡堿會(huì)使入眠時(shí)間推遲，推遲時(shí)間的長短與咖啡堿的攝入量基本成正比。不過，由于個(gè)人對咖啡堿的敏感度不同，咖啡堿的興奮效果有很大的個(gè)人差異。而且茶中還有其他作用于大腦的成分，如茶氨酸與咖啡堿有對抗作用，在一定程度上會(huì)降低咖啡堿的興奮作用。,127,咖啡堿能促進(jìn)冠狀動(dòng)脈的擴(kuò)張，增加心肌的收縮力，增加心血輸出量，改善血液循環(huán)，加快心跳。促進(jìn)消化液的分泌咖啡堿能刺激胃液的分泌，使胃液持續(xù)增加，促進(jìn)食物的消化。古人所說的“去滯化食”的主要功勞也應(yīng)歸功于咖啡堿。,強(qiáng)心作用,128,抗過敏、炎癥作用,咖啡堿也和茶多酚一樣，能抑制肥大細(xì)胞釋放組胺等活性物質(zhì)?？Х葔A對即發(fā)型和遲發(fā)型過敏反應(yīng)非常有效。,129,利尿作用,腎臟濾過的血液數(shù)量相當(dāng)大，大部分由腎小管重新吸收回血液中，只有一小部分形成尿液經(jīng)腎盂、輸尿管進(jìn)入膀胱后排出。大多數(shù)腎臟疾病都表現(xiàn)出無尿、少尿的癥狀，臨床上需要使用利尿劑，長期或大量使用利尿劑對血壓和人體其他器官又會(huì)造成損害。,130,咖啡堿具有強(qiáng)大的利尿作用。其機(jī)理為舒張腎血管，使腎臟血流量增加，腎小球過濾速度增加，抑制腎小管的再吸收，從而促進(jìn)尿的排泄。這能增強(qiáng)腎臟的功能，防治泌尿系統(tǒng)感染。與喝水相比，喝茶時(shí)排尿量要多1.5倍左右。,131,通過排尿，能促進(jìn)許多代謝物和毒素的排泄其中包括酒精、鈉離子、氯離子等，因此咖啡堿有排毒的效果，對肝臟起到保護(hù)作用。增進(jìn)利尿，還有利于結(jié)石的排出。,132,抗肥胖作用,人體中有兩種脂肪細(xì)胞，一種是白色脂肪細(xì)胞，其作用為積蓄脂肪，儲(chǔ)備能量；另一種是褐色脂肪細(xì)胞，其作用為燃燒脂肪以產(chǎn)生熱量，維持體溫。容易發(fā)胖的人，一般體內(nèi)褐色脂肪細(xì)胞少或功能不全，使脂肪消耗率降低，體內(nèi)積蓄脂肪量增加；相反，不易發(fā)胖的人，一般體內(nèi)褐色脂肪細(xì)胞較多，脂肪容易被消耗。,133,咖啡堿能促進(jìn)體內(nèi)脂肪燃燒，使其轉(zhuǎn)化為能量，產(chǎn)生熱量以提高體溫，促進(jìn)出汗等，其行為類似褐色脂肪細(xì)胞。在運(yùn)動(dòng)前攝取咖啡堿，能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的脂肪燃燒，提高體內(nèi)脂肪的消耗率。動(dòng)物試驗(yàn)中，在小鼠飼料中添加約0.05的咖啡堿，發(fā)現(xiàn)小鼠的腹腔內(nèi)、肝臟中的脂肪量明顯減少，體重也減輕。,134,應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)在有多種口服和外涂的減肥用品中添加有咖啡堿，并有的已注明為從茶葉提取的咖啡堿。,135,不良反應(yīng),一般咖啡堿的攝取量在每千克體重46mg時(shí)，不會(huì)有不良反應(yīng)，而且還有上述的生理作用。攝取量在每千克體重1530mg以上，會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭痛、心跳加快等急性中毒的癥狀。不過，這些癥狀在6小時(shí)過后會(huì)逐漸消失。,136,劑量繼續(xù)加大，可引起頭痛、煩躁不安、過度興奮、抽搐?？Х葔A的致死量大約為200mg(kg體重)，這相當(dāng)于喝茶200300杯，或喝咖啡100150杯。孕婦大量攝入咖啡可引起流產(chǎn)、早產(chǎn)以及新生兒的體重下降，故應(yīng)慎用。,137,在動(dòng)物和臨床試驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)，過量攝入咖啡堿會(huì)促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)，如鈣、鎂、鈉的排泄。其結(jié)果會(huì)使骨質(zhì)密度、重量下降，且變得容易骨折。因此，過量攝取咖啡堿是引發(fā)骨質(zhì)疏松癥的原因之一。這個(gè)負(fù)效應(yīng)在更年期后的婦女，尤其是平時(shí)鈣的攝人量較少的婦女身上較為明顯。,138,但茶葉中的咖啡堿由于有茶多酚、茶氨酸等成分的協(xié)調(diào)作用，因此喝茶時(shí)的不良反應(yīng)發(fā)生的可能性較輕、較緩和。喝茶與喝咖啡有明顯的區(qū)別。,139,第五節(jié)茶葉中的芳香物質(zhì)（aroma),茶葉芳香物質(zhì)的種類（下節(jié)開始）1.醇類(脂肪族醇類；芳香族醇類；萜烯醇類)2.醛類(脂肪族醛類；芳香族醛類；萜烯醛類)3.酮類4.羧酸類5.酯類(芳香族酯類；萜烯酯類)6.內(nèi)酯7.酸類8.酚類9.雜氧化合物10.含硫化合物11.含氮化合物芳香物質(zhì)的性質(zhì)及特點(diǎn)不同茶類香氣組成的特點(diǎn),140,茶葉中的芳香物質(zhì)亦稱“揮發(fā)性香氣組分”（volatilefragrantcompounds,VFC），是茶葉中易揮發(fā)性物質(zhì)的總稱。茶葉香氣是決定茶葉品質(zhì)的重要因子之一，所謂茶香實(shí)際是不同芳香物質(zhì)以不同濃度組合，并對嗅覺神經(jīng)綜合作用所形成的茶葉特有的香型。茶葉芳香物質(zhì)實(shí)際上是由性質(zhì)不同,含量差異懸殊的眾多物質(zhì)組成的混合物。,141,一般而言，在茶鮮葉中，含有的香氣物質(zhì)種類較少,大約80余種；綠茶中有260余種；紅茶則有400多種。茶葉香氣因茶樹品種、鮮葉老嫩、不同季節(jié)、地形地勢及加工工藝，特別是酶促氧化的深度和廣度、溫度高低、炒制時(shí)間長短等條件的不同，而在組成和比例上發(fā)生變化，也正是這些變化形成了各茶類獨(dú)特的香型。,142,一、茶葉芳香物質(zhì)的種類,茶葉芳香物質(zhì)的組成包括碳?xì)浠衔铮?4.22%)、醇類(12.76%)、醛類(10.30%)、酮類(15.35%)、酯類和內(nèi)酯類(12.44%)、含N化合物(13.41%)、酸類、酚類、雜氧化合物、含硫化合物類等。,143,二、茶葉芳香物質(zhì)的性質(zhì)及特點(diǎn),(一)一般物理特性茶葉芳香物質(zhì)為多種不同成分組成的混合物，多數(shù)分子中有一個(gè)（或以上）不飽和雙鍵，或含某些對香氣形成具有作用的活性基團(tuán)，常溫下多數(shù)物質(zhì)為油狀液體,呈無色或微黃色，大多具有香氣（或特異氣味），極易揮發(fā)。易溶于各種有機(jī)溶劑，無水乙醇，在水中溶解度極小。常壓下沸點(diǎn)一般在70300之間。密度差異大，一般情況較水輕，對光、熱、氧極敏感，易轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)或起氧化加成作用，失去香氣。,144,（二）茶葉中存在特點(diǎn),含量少、重要性大：茶葉香氣在茶中的絕對含量很少，一般只占干物量0.02。綠茶0.050.02；紅茶0.010.03；鮮葉0.030.05。但當(dāng)采用一定方法提取茶中香氣成分后，茶便會(huì)無茶味，故茶葉中的芳香物質(zhì)對茶葉品質(zhì)的形成具有重要作用。種類多：茶葉中發(fā)現(xiàn)并鑒定的香氣成分約700種，有醇，醛，酮，酸，酯，內(nèi)酯，酚及其衍生物，雜環(huán)類，雜氧化合物，硫化合物，含氧化合物共十余大類。,145,芳香物質(zhì)在茶鮮葉中的存在形式：研究認(rèn)為茶樹鮮葉中的香氣成分主要是以香氣配糖體的形式存在。香氣配糖體本身并不具有揮發(fā)性，無臭無味。與茶葉糖苷類前體釋放有關(guān)的二個(gè)重要酶類為-葡萄糖苷酶和-櫻草糖苷酶。同種茶葉有地域差別：由于不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及地理狀況不同，同種茶類，產(chǎn)于不同的地區(qū)，具有不同的差異。如云南紅茶具有特殊的甜香，祁門紅茶有特殊的玫瑰花香（祁門香），阿薩姆紅茶則具“阿薩姆香”。同是綠茶，屯綠具栗香，龍井清香，高山綠茶則具嫩香等。,146,（三）不同茶類香氣的組成,紅茶、烏龍茶、綠茶等六大茶類的香氣組分中，究竟哪些成分決定它們特有香氣的問題，日本學(xué)者山西貞、原利男、竹尾忠一等做了大量的研究工作，他們認(rèn)為；某種茶葉香氣足由以某幾種香氣物質(zhì)為主體，配以其他幾十種或幾百種帶香物質(zhì)共同混合而成的。并且與地區(qū)、品種和加工方法不同而不同的。,147,1綠茶的香氣物質(zhì),綠茶的香氣，除鮮葉中原來含有的香味物質(zhì)以外，在制茶過程中，由于濕熱作用，發(fā)生一系列化學(xué)變化，生成一些新的具有芳香氣味的物質(zhì)。通過高溫殺青，不但逸散青葉醇、青葉醛等低沸點(diǎn)芳香物質(zhì)，還能使原有的順式青葉醇異構(gòu)化形成有清香氣味的反式青葉醇。綠茶中具有紫蘿蘭香氣是由-胡蘿卜素經(jīng)氧化裂解而形成的-紫羅蘭酮。,148,綠茶中所含的甲基蛋氨酸锍鹽經(jīng)過分解，生成絲氨酸和二甲硫。二甲硫使綠茶具有特有的新茶香。,綠茶香氣特點(diǎn)：在綠茶香氣主要組成中，順-3-己烯酸乙烯酯、反-2-己烯酸、二甲硫是具有春茶的新茶香。而苯甲醇、苯乙醇、香葉醇、芳樟醇及其氧化物、