项目五 红茶制造化学

红茶发酵化学作用及电传感技术应用
红茶的发酵是指茶叶在微生物作用下发生的化学反应过程，其过程主要包括微生物代谢产物的分解、酶系统的作用及茶叶成分的转化。

发酵过程中，茶叶的颜色、味道和营养成分都会发生改变，产生出具有特殊香气和口感的红茶。

红茶的发酵过程涉及多种化学反应，其中包括多糖酶、蛋白酶、氧化酶等酶的作用。

以红茶酶为例，它能够加速茶叶中的多酚类物质氧化为可溶性的茶黄素等色素，从而改变茶叶的颜色和味道。

此外，发酵过程中产生的细菌和酵母菌等微生物会分解茶叶中的多糖、蛋白质等成分，释放出各种有机物和气体，促进了茶叶成分的转化和新陈代谢过程。

电传感技术是一种基于电子学、物理学和化学分析学的综合技术，可用于检测和测量多种物质，包括红茶中的营养成分、有机物和微生物等。

例如，可以利用氧化还原电位测定茶叶中的茶多酚含量，利用生物传感技术测量茶叶中的微生物数量，或利用纳米材料制备的电化学传感器检测茶叶中的有害物质等。

电传感技术具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等优点，因此在红茶加工和品质检测等领域具有广泛的应用前景。

红茶茶褐素化学组成及理化性质的分析
红茶作为中国传统的特色饮料，在中国有着悠久的历史。

它的理化性质和化学组成也十分重要，影响着红茶的品质和口感。

首先，红茶的理化性质的分析。

红茶是一种深绿色的茶叶汤，具有淡淡的香气和清甜的口感。

红茶的色泽深沉，鲜艳，有一定的叶底。

熱度方面，红茶具有葡萄糖含量超过4%以上，酸味脂肪酸含量超过6%以上，糖苷酸含量在0.05%至0.01%之间，提供丰富的口感。

其次，我们来看红茶的化学组成。

红茶主要由多酚、氨基酸、色氨酸、蛋白质和水解物、醣类以及维生素组成。

其中，红茶中的多酚具有抗氧化和抗炎性能，有助于调节新陈代谢，还有助于抗衰老；红茶中的氨基酸能够抑制脂肪的合成，进而减肥功效；红茶中的色氨酸含量也非常丰富，能够有助于滋补血液、抗病毒和抗菌；同时，这种饮料中还有一定量的维生素，例如维生素C，可以瞬间给人带来活力；醣类含量也很丰富，可以促进身体的新陈代谢，具有消除疲劳的作用。

综上所述，红茶具有不可替代的美味，香气，滋补功效。

在理化性质和化学组成方面，红茶都具有吸引人的特性，可以在日常生活中得到更多的应用。

制茶中的化学摘要：茶叶是人们日常生活中喜爱的一种饮品，本文就茶叶的历史、成分功效、分类、加工制作中的化学成分变化以及开发应用等方面做简单的概述。

关键词：茶叶咖啡碱茶单宁茶多糖茶皂素茶红素多酚氧化酶杀青揉捻发酵萎凋渥堆我国是发现和利用茶叶最早的国家，被称为茶叶的祖国。

据考证我国茶叶已有四千年的历史，两千多年的栽培史。

我国有茶树350多类，生产茶叶一千多种。

有人说中国有了文化就有了茶叶。

一、茶叶历史我国第一部记录茶的著作是唐·陆羽的《茶经》，他认为“茶之为饮，发乎神农氏，闻于鲁周公……，滂时浸俗，盛于国朝。

”茶叶最早作为药用，记载最早的是《神农本草经》，书曰：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之。

”司马相如的《凡将篇》中记载了19种中药，其中就有茶叶。

李时珍的《本草纲目》中曾记载：“茶苦而寒，最能降火，又兼能解酒之毒，使人神思爽，不昏不睡。

”而茶作为饮料，是劳动人民在生产实践中逐渐开始的，后为僧侣饮之，以驱坐坛之困。

但上层把茶叶作为饮料，还是周武王以茶代酒开始（见《史记·周本经》）。

这是公元前1066年周武王伐纣时，不少南方民族，献以茶叶于武王，武王以茶代酒，与纣王终日酗酒暴敛形成了明显对比。

后人便把以茶代酒作为俭朴、清廉的象征。

到了汉代，茶已成为商品。

汉王褒的《僮约》中曾记载：“享茶劲具”、“武阳买茶“等，说明汉已有了茶叶市场。

到了南北朝时我国人民把鲜叶加工成茶饼，唐代又创制了蒸青茶团；宋代创制了蒸青散茶，明代创制了炒青绿茶、黄茶、黑茶、红茶、花茶等；清代又创制了白茶、乌龙茶等。

但茶叶引种到世界各地，当是在唐宋的事，茶和瓷器一样成为中国的象征，各国的贵族均以饮茶为荣。

二、茶叶的主要成分及功效自古就有人说饮茶可以长寿（见宋钱易《南部新书》）。

据说唐代大中三年，有一个和尚130多岁了，身体还很健康，满面红光，步履轻盈，宣宗皇帝知道后，把他叫去问道：“你为何身体还这样健壮，有何仙丹妙药？！”和尚答：“性好茶，至处为茶是求，或饮百碗不厌。

红茶制造中主要酶类活性变化及作用红茶制造中主要酶类活性变化及作用茶鲜叶中的酶类很复杂，除在红茶加工中较重要的氧化还原酶类和水解酶类外，还有转移酶类，裂合酶类、异构酶类和合成酶类等。

一、酶在红茶制造过程中的变化"红茶是全发酵茶，其品质特征的形成取决于鲜叶所含化合物的种类，其中对红茶风味影响最为重要的是多酚类（尤其是儿茶素类）和PPO。

"在红茶加工中，必需充分利用酶的生物化学作用，才能形成红茶“红汤红叶”的品质特征。

"以糖苷形式存在的键合态香气化合物前体（如香叶醇、芳樟醇、青叶醇等的糖苷）及其水解酶β-糖苷酶以及与C6-醛、醇等生成有关的亚麻酸、脂肪加氧酶及醇脱氢酶等对红茶香气生成也非常重要。

萎凋后续工序中氧化酶类活性的变化萎凋"将采下的茶鲜叶薄摊（15-20cm厚），散失一部分水分的工艺处理过程。

在逐步失水的萎凋过程中，叶子因失水使叶细胞汁相对浓度提高，叶细胞内各种酶系的代谢方向趋于水解作用。

一部分水解酶如淀粉酶、蔗糖转化酶、原果胶酶、蛋白酶等活性都有提高。

"萎凋中酶活性的提高则与叶组织内部酸化有关。

由于糖类物质降解成有机酸，酯型儿茶素酯解生成没食子酸，原果胶生成果胶酸，叶绿素水解有叶绿酸的形成等，使萎凋叶逐步向酸性转化，pH从鲜叶的近乎中性降低到5.1-6.0之间，与酶的最适pH相适应，使酶的活性增加。

"而茶鲜叶中酶的最适pH一般偏于酸性，如淀粉酶为5.0-5.4，蛋白酶为4.0-5.5，多酚氧化酶为5.0-5.5，过氧化物酶为4.1-5.0。

此外，随叶子的逐步失水，酶及其作用物的相对浓度升高，结合态的酶，部分可转化为游离态。

"萎凋叶水解酶活性的提高，有利于促进鲜叶中一些高分子有机化合物的水解，提高萎凋叶中水溶性有效成分的含量。

这些水解产物对红茶色、香、味的形成均有积极的意义。

"如以糖苷形式存在的结合型香气受水解酶β-糖苷酶水解，香气化合物游离出来。

红茶加工原理（简介）整理人：赵文霞工艺流程：鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥1、鲜叶茶树鲜叶中的主要物质成分有水分、茶多酚（占干物重18~35%）、蛋白质和游离氨基酸（占干物重2~5%）、咖啡碱（占干物重2~5%）、糖类物质等。

鲜叶的适制性：多酚类物质含量较高，多酚氧化酶活性强的茶树品种制成的红茶品质好。

如云南大叶种、英红九号就是这类品种。

2、萎凋原理：萎凋过程主要是鲜叶水分散失，并伴随一定的物质变化。

主要的物质变化：多种酶的活性增强，水解酶活性增强促使蛋白质、糖类等水解，使氨基酸、可溶性糖等物质含量增加，有助于增进茶汤的浓度和醇度；多酚氧化酶和过氧化物酶类活性增强，为后续的发酵做准备；多酚类物质含量也有所下降，有助于降低茶汤的苦涩味。

意义：（1）鲜叶部分水分散失，减少细胞张力，使叶质柔软，韧性增强，为揉捻造型创造条件；（2）伴随水分散失，细胞液浓缩，细胞膜透性增强，酶的活性增强，多酚氧化酶和过氧化物酶的活化，为发酵过程多酚类物质酶促氧化打下基础；（3）使内含物发生一系列生化变化：蛋白质减少，游离氨基酸增加，芳香成分的变化等，这些变化有利于成茶的香气和滋味的形成和发展。

3、揉捻原理：叶肉细胞受挤压力，使细胞内压提高，进而把细胞膜挤压破裂，叶肉细胞在外拉内挤的多力作用下，使叶表层与内层细胞先后逐步破裂，茶汁外溢。

意义：破损叶细胞，促使底物与酶类结合进行酶促反应；揉捻成条，塑造外形；使茶汁溢于叶条表面冲泡时易溶于水，增加茶汤浓度，并形成光泽的外形。

4、发酵原理：在液胞膜受损伤之后，液泡内的多酚类、氨基酸等物质失去控制与多酚氧化酶系充分接触，并利用氧气进行酶促氧化，儿茶素产生氧化聚合和缩合，形成一系列的有色物质，如茶黄素(TF) 、茶红素( TR) ，与此同时伴随着其它化合物的化学反应，使绿叶变红，综合形成了红茶特有的色、香、味品质。

发酵是形成红茶特征品质的关键工序。

发酵适度一般以叶色基本变为红黄色，青气消失，花果香显现为标准。

简述茶叶主要成分在红茶和绿茶制作过程中的变化及对茶叶品质的贡献一、红茶制作过程（一）红茶制作过程中主要酶类活性变化茶鲜叶中的腋类很复杂，除在红茶加工中较重要的氧化还原酶类和水解酶类外，还有转移酶类、裂合酶类、异构酶类和合成酶类等。

红茶是全发酵茶，其品质特征的形成取决于鲜叶原料所含化合物的种类，其中对红茶风味影响最为重要的是茶多酚（尤其是儿茶素类）和多酚氧化酶。

在红茶加工中，必须充分利用酶的生物化学作用，才能形成红茶“红汤红叶”的品质特征。

而以糖苜形式存在的结合型香气化合物前体（如香叶醇、芳樟醇、青叶醇等的糖甘）及其水解酶B-糖普酶以及与C6-醛、醇等生成有关的亚麻酸、脂肪氧合酶及醇脱氢酶等对红茶香气生成也非常重要。

制造过程中涉及多种能的催化作用，特别是水解酶和氧化还原酶，品质形成的关键作用。

例如：①多酚氧化酶：多酚氧化酶在红茶制造过程中将黄烷醇类氧化成醍，形成的醍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。

②过氧化物酶：过氧化物酶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。

③醇脱氢酶：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。

④脂肪氧合施：也叫脂肪氧化前、脂肪加氧前、亚油酸氧化还原酶。

⑤叶绿素酶：催化叶绿素水解形成脱植基叶绿素。

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。

⑥糖甘酶：A、B-葡萄糖甘酶：可以水解结合于末端、非还原性的B葡萄糖和相应的配基；B、樱草糖苜酶：将樱草糖苜水解为樱草糖和相应的配基。

（二）多酚类物质1、茶黄素的形成在红茶发酵中，儿茶素在多酚氧化酶催化下可被空气中的氧氧化成邻醍。

领酶类物质多呈黄棕色或红色,非常不稳定。

发酵中的邻醍可氧化其他物质而还原。

2、茶红素的形成在制茶发酵过程中，由EGC和EGCG氧化聚合形成了茶黄素与双黄烷醇素，当有EC、C和ECG载体存在时，茶黄素和双黄烷醇可经偶联氧化形成茶红素，但也不排除其他可能途径形成茶红素。

一、实验目的1. 了解红茶的加工工艺和特点。

2. 掌握红茶的萃取原理和方法。

3. 分析红茶萃取过程中影响茶汤品质的因素。

4. 评估不同萃取条件对红茶茶汤品质的影响。

二、实验原理红茶的萃取过程是指将茶叶中的可溶性物质（如茶多酚、咖啡碱、氨基酸等）溶解于水中，形成茶汤的过程。

红茶的萃取过程主要包括两个阶段：浸渍和搅拌。

在浸渍阶段，茶叶与水接触，茶叶中的可溶性物质逐渐溶解于水中；在搅拌阶段，通过搅拌使茶叶中的可溶性物质更加充分地溶解于水中。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：红茶（红茶茶叶）2. 实验仪器：电子天平、烧杯、量筒、温度计、搅拌器、茶匙、滤纸、茶杯等四、实验步骤1. 准备红茶茶叶，称取5克。

2. 将5克红茶茶叶放入烧杯中。

3. 用量筒量取100毫升水，倒入烧杯中。

4. 将烧杯放入搅拌器中，开启搅拌器，将红茶茶叶与水充分混合。

5. 调节搅拌器速度，使红茶茶叶与水充分接触，持续搅拌2分钟。

6. 关闭搅拌器，将红茶茶叶与水混合物过滤，收集茶汤。

7. 将茶汤倒入茶杯中，观察茶汤颜色、香气、滋味等特征。

8. 重复步骤1-7，分别改变红茶茶叶的量、水的量、搅拌时间等条件，比较不同条件下的茶汤品质。

五、实验结果与分析1. 茶叶量与茶汤品质的关系实验结果表明，随着红茶茶叶量的增加，茶汤颜色逐渐加深，滋味逐渐变浓。

当红茶茶叶量为5克时，茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。

2. 水量与茶汤品质的关系实验结果表明，随着水量的增加，茶汤颜色逐渐变浅，滋味逐渐变淡。

当水量为100毫升时，茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。

3. 搅拌时间与茶汤品质的关系实验结果表明，随着搅拌时间的增加，茶汤颜色逐渐加深，滋味逐渐变浓。

当搅拌时间为2分钟时，茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。

4. 不同萃取条件对茶汤品质的影响通过对比不同萃取条件下的茶汤品质，可以发现，红茶茶叶量、水量、搅拌时间等因素对茶汤品质有显著影响。

在实验条件下，红茶茶叶量为5克、水量为100毫升、搅拌时间为2分钟时，茶汤品质最佳。

红茶及基本制作工艺红茶，以适宜制作本品的茶树新芽叶为原料，经萎调、揉捻(切）。

发酵。

干燥等典型工艺过程精制而成。

因其干茶色泽和冲泡的茶汤以红色为主调，故名。

红茶开始创制时称为“乌茶”。

红茶在加工过程中发生了以茶多酚酶促氧化为中心的化学反应，鲜叶中的化学成分变化较大，茶多酚减少90％以上，产生了茶黄素、茶红素等新的成分。

香气物质从鲜叶中的50多种，增至300多种，一部分咖啡碱。

儿茶素和茶黄素络合成滋味鲜美的络合物，从而形成了红茶、红汤、红叶和香甜味醇的品质特征。

注：络合：是指红茶制作或对形成红茶芳香物质进分解、测试的专用术语，它比一般用“合成”一词的函义更广一些。

络合物：在此指产生红茶滋味“浓、强、鲜特点的丰富可溶性物质，主要包括安基酸、、儿茶素、黄茶素、咖啡碱、果胶素、酚性物质及氧化物以及其它呈味物质成分。

由于这些物质成分的络合作用，形成了红茶鲜醇香甜的品质特征。

二、红茶制造工艺我国红茶包括工夫红茶、红碎茶和小种红茶，其制法大同小异，都有萎凋、揉捻、发酵、干燥四个工序。

各种红茶的品质特点都是红汤红叶，色香味的形成都有类似的化学变化过程，只是变化的条件、程度上存在差异而已。

下文以工夫红茶为例，简介红茶的制造工艺。

1、萎凋萎凋是指鲜叶经过一段时间失水，使一定硬脆的梗叶成萎蔫凋谢状况的过程，是红茶初制的第一道工序。

经过萎凋，可适当蒸发水分，叶片柔软，韧性增强，便于造形。

此外，这一过程和使青草味消失，茶叶清香欲现，是形成红茶香气的重要加工阶段。

萎凋方法有自然萎凋和萎凋槽萎凋两种。

自然萎凋即将茶叶薄摊在室内或室外阳光不太强处，搁放一定的时间。

萎凋槽萎凋是将鲜叶置于通气槽体中，通以热空气，以加速萎凋过程，这是目前普遍使用的萎凋方法。

2、揉捻红茶揉捻的目的，与绿茶相同，茶叶在揉捻过程中成形并增进色香味浓度，同时，由于叶细胞被破坏，便于在酶的作用下进行必要的氧化，利于发酵的顺利进行。

3、发酵发酵是红茶制作的独特阶段，经过发酵，叶色由绿变红，形成红茶红叶红汤的品质特点。