茶叶中的化学成分及其性质(下)课件.ppt

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1、第五节 茶叶中的芳香物质（aroma)茶叶芳香物质的种类茶叶芳香物质的种类1.醇类醇类(脂肪族醇类；芳香族醇类；萜烯醇类)2.醛类醛类(脂肪族醛类；芳香族醛类；萜烯醛类)3.酮类酮类 4.羧酸类羧酸类 5.酯类酯类(芳香族酯类；萜烯酯类)6.内酯内酯 7.酸类酸类 8.酚类酚类 9.杂氧化合物杂氧化合物 10.含硫化合物含硫化合物 11.含氮化合物含氮化合物芳香物质的性质及特点芳香物质的性质及特点不同茶类香气组成的特点不同茶类香气组成的特点茶叶中的芳香物质亦称“挥发性香气组分”（volatile fragrant compounds,VFC），是茶叶中易挥发性物质的总称。茶叶香气是决定茶叶品质

2、的重要因子之一，所谓茶香实际是不同芳香物质以不同浓度组合，并对嗅觉神经综合作用所形成的茶叶特有的香型。茶叶芳香物质实际上是由性质不同,含量差异悬殊的众多物质组成的混合物。迄今为止,已分离鉴定的茶叶芳香物质约有700种,但其主要成分仅为数十种，如香叶醇、顺-3-已烯醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇等。它们有的是红茶、绿茶、鲜叶共有的，有的是各自分别独具的，有的是在鲜叶生长过程中合成的，有的则是在茶叶加工过程中形成的。一、茶叶芳香物质的种类茶叶芳香物质的组成包括碳氢化合物（14.22%)、醇类(12.76%)、醛类(10.30%)、酮类(15.35%)、酯类和内酯类(12.44%)、含N化合物(13.

3、41%)、酸类、酚类、杂氧化合物、含硫化合物类等。（一）醇类根据和醇基相结合的主键或母核不同，可分为脂肪族醇、芳香族醇和萜烯醇类。1.脂肪族醇类 茶鲜叶中含量较高(茶叶中含量为12.76%)，由于其沸点较低，易挥发。以顺-3-已烯醇含量最高，约占鲜叶芳香油的鲜叶芳香油的60%。顺-3-己烯醇亦称“青叶醇”，无色液体，溶于有机溶剂。沸点157，高浓度的青叶醇有强烈的青草气，稀释后有清香的感觉。在绿茶茶叶加工过程中，随着温度的升高，低沸点的青叶醇会挥发剩余痕量，同时由于异构化作用，形成具有清香的反式青叶醇，使鲜叶的气味由青臭转为清香。一般春茶中含量较高，也是新茶香代表物质之一，不同等级绿茶中的含量

4、为自高而低递减。红茶加工中的萎凋及绿茶加工中的“摊放”过程对其形成有很大的促进作用。苯 甲 醇：亦 称“苄 醇”。1935年在煎茶中检出。无色油状液体，沸点205，具微微弱弱的的苹苹果果香香气气。鲜叶及各类茶中均存在，多施肥及遮荫有利于其形成。萎凋时增加不明显，而揉捻及发酵则促进其大量形成。苯乙醇：1935年在煎茶中检出。无色油状液体，沸点220，可与乙醇和油混合。具特特殊殊玫玫瑰瑰香香气气。存在于茶鲜叶和成品茶中，不同叶位的含量为随着嫩度的降低而递减。3.萜烯醇类 此类化合物具有花香或果实香，沸点较高，对茶香的形成有重要作用。重要的有：芳樟醇香叶醇橙花醇香草醇橙花叔醇香叶醇（geraniol

5、）：又名牻牛儿醇。无色油状液体，沸点199230。具有玫瑰香气。是茶中含量较高的香气物质之一，在茶树体内以葡糖苷的形式存在，茶叶经采摘后有糖苷酶水解而游离。新梢含量由芽、第一叶、第二叶、第三叶、茎依次递减。其含量与茶树品种密切相关，阿萨姆种及其它大叶种中含量较低，中、小叶种中含量较高。祁门种中含量高于普通种的几十倍，因而成为祁红玫瑰香特征物质之一。含量以春茶含量最高，夏茶最低。橙花醇（nerol）：单萜烯醇。无色油状液体，沸点225226，橙花醇的香气与香叶醇相似，具有柔和的玫瑰香气柔和的玫瑰香气。香草醇（citronellol）：又名香茅醇。香草醇是带有玫瑰香气玫瑰香气的液体，沸点22422

6、5。也有和体之分。此外，茶叶中还有倍半萜烯醇，例如橙花叔醇。单萜及倍半萜大都带有浓郁的甜香、花香和木香。橙花叔醇（nerolidol)：倍半萜烯醇，无色或淡黄色的油状液体，沸点276。溶于乙醇，微溶于水。有顺、反异构体。具木香、花木香和水果百合香韵。是茶叶的重要香气成分，尤其是乌龙茶及花香型高级名优绿茶的主要香气成分，其含量的多少与茶的香气品质直接相关。在乌龙茶制作中，晒青、做青及包揉工序中增量显著。（二）醛类醛类与形成食品香气和各种特异香气风格有密切的关系。在茶鲜叶中，醛类约占茶鲜叶芳香油的3（茶叶中占10.30%)，加工后成品茶含量高于鲜叶，红茶高于绿茶。1.脂肪族醛类低级醛类有强烈刺鼻气

7、味，随分子量增加刺激性程度减弱，逐渐出现愉快的香气。在茶叶中低级脂肪酸以已烯醛已烯醛含量较多，其占茶叶芳香油的5%，是构成茶叶清香的成分之一。2芳香族醛类 苯甲醛（benzaldehyde)：无色至淡黄色液体，沸点179，溶于乙醇、油。在空气中不稳定易被氧化成苯甲酸，具苦苦杏杏仁仁香香气气。存在于鲜叶及成品茶中。萎凋中含量有所增加。肉桂醛(cinnamic aldehyde)：沸点252，黄色液体，具肉桂香气肉桂香气。3萜烯醛类橙花醛（neral)：又名顺柠檬醛(citral)。无色至淡黄色液体，沸点228229，溶于有机溶剂，有浓厚的柠檬香，主要存在于红茶中。香叶醛(gerenial)：又名

8、反柠檬醛。与橙花醛为顺反异构体。香草醛(vanillin)：沸点205208。易环化，在微量无机酸存在下可逐渐生成薄荷醇(menthol)和其它单环萜烯化合物。-紫紫罗罗酮酮(-ionone)：无色或淡黄色油状液体，沸点237，微溶于水和丙二醇，溶于乙醇、乙醚，具有紫紫罗罗兰兰香香，为-胡萝卜素的降解产物。-紫紫罗罗酮酮(-ionone)：无色或淡黄色油状液体，沸点239，具有紫罗兰香，对绿茶香气影响较大，尤其是体在绿茶中含量较高，-紫罗酮进一步氧化的产物包括二氢海葵内酯、茶螺烯酮等，它们与红茶香气的形成关系较大。-胡萝卜素胡萝卜素茉莉酮（jasmone)：淡黄色油状液体，沸点257258。不

9、溶于水，溶于有机溶剂。茶鲜叶及各类成品茶中均存在，有强强烈烈而而愉愉快快的的茉茉莉莉花花香香，茉茉莉莉花花茶茶(Jasmine tea)中含量较多，也是构成新茶香气的重要成分。n n 茶茶螺螺烯烯酮酮(theasprione)：沸点125135。具果果实实、干干果果类类香香气气，存在于成品茶中。-胡萝卜素的降解产物。（四）羧酸类 羧酸在鲜叶中含不高，大多以酯型化合物的状态存在与有机体中，经加工的成品茶含量比鲜叶高，尤其是红茶中占精油总量的30%左右，绿茶中仅有2-3%，这种含量与比例上的差异，是形成红、绿茶香型差别的因素之一，茶叶中 主要有：2芳香族酯类苯乙酸苯甲酯：具有蜂蜜的香气。水杨酸甲酯

10、：沸点224，无色液体，具浓的冬冬青青油油香香。鲜叶芳香油中占9.0%,绿茶中2.0%,红茶中仅痕量。邻氨基苯甲酸甲酯：低温下为结晶状物质，熔点2425，沸点130134。极度稀释后具有甜橙花的甜橙花的香气。（六）内酯类 迄今尚未在茶鲜中发现内酯。内酯来源于茶叶加工中羟基酸的脱水以及胡萝卜素的分解。茶叶中内酯有：茉茉莉莉内内酯酯（jasmine lactone)：无无色色或或淡淡黄黄色色油油状状液液体体，不不溶溶于于水水，溶溶于于乙乙醇醇和和油油类类，具具有有特特殊殊的的茉茉莉莉花花香香气气。是是乌乌龙龙茶茶、包包种种茶茶和和茉茉莉莉花花茶茶的的主主要要香香气气成成分分。含含量量的的高高低低与

11、与乌乌龙龙茶茶的的品品质成正相关。质成正相关。（七）酚类 茶叶中的酚类化合物主要是苯酚及其衍生物，其中重要的有：（八）杂氧化合物茶叶中的杂氧化合物主要有呋喃类、吡喃类及醚类等。它们也是茶叶芳香物的一部分，并参与了茶叶香气的构成。（九）含硫化合物 主要是噻吩、噻唑及二甲硫等。二甲硫是1963年在煎茶中检出，具有清香，日本蒸青茶中大量存在，亦存在于红茶中，是绿茶新茶香的重要成分。噻唑则具烘炒香。（十）含氮化合物多为在茶叶加工过程中，经过热化学作用而形成的具有烘炒香的成分，如吡嗪类、吡咯类、喹啉类及吡啶类等。二、茶叶芳香物质的性质及特点(一一)一般物理特性一般物理特性 茶叶芳香物质为多种不同成分组成

12、的混合物，多数分子中有一个（或以上）不饱和双键，或含某些对香气形成具有作用的活性基团，常温下多数物质为油状液体,呈无色或微黄色，大多具有香气（或特异气味），极易挥发。易溶于各种有机溶剂，无水乙醇，在水中溶解度极小。常压下沸点一般在70300之间。密度差异大，一般情况较水轻，对光、热、氧极敏感，易转化为其它物质或起氧化加成作用，失去香气。（二）茶叶中存在特点 含量少、重要性大：茶叶香气在茶中的绝对含量很少，一般只占干物量0.02。绿茶0.050.02；红茶0.010.03；鲜叶0.030.05。但当采用一定方法提取茶中香气成分后，茶便会无茶味，故茶叶中的芳香物质对茶叶品质的形成具有重要作用。种类

13、多：茶叶中发现并鉴定的香气成分约700种，有醇，醛，酮，酸，酯，内酯，酚及其衍生物，杂环类，杂氧化合物，硫化合物，含氧化合物共十余大类。芳香物质在茶鲜叶中的存在形式：研究认为茶树鲜叶中的香气成分主要是以香气配糖体的形式存在。香气配糖体本身并不具有挥发性，无臭无味。与茶叶糖苷类前体释放有关的二个重要酶类为-葡萄糖苷酶和-樱草糖苷酶。同种茶叶有地域差别：由于不同地区的生态环境及地理状况不同，同种茶类，产于不同的地区，具有不同的差异。如云南红茶具有特殊的甜香，祁门红茶有特殊的玫瑰花香（祁门香），阿萨姆红茶则具“阿萨姆香”。同是绿茶，屯绿具栗香，龙井清香，高山绿茶则具嫩香等。（三）不同茶类香气的组成

14、红茶、乌龙茶、绿茶等六大茶类的香气组分中，究竟哪些成分决定它们特有香气的问题，日本学者山西贞、原利男、竹尾忠一等做了大量的研究工作，他们认为；某种茶叶香气足由以某几种香气物质为主体，配以其他几十种或几百种带香物质共同混合而成的。并且与地区、品种和加工方法不同而不同的。1绿茶的香气物质 绿茶的香气，除鲜叶中原来含有的香味物质以外，在制茶过程中，由于湿热作用，发生一系列化学变化，生成一些新的具有芳香气味的物质。通过高温杀青，不但逸散青叶醇、青叶醛等低沸点芳香物质，还能使原有的顺式青叶醇异构化形成有清香气味的反式青叶醇。绿茶中具有紫萝兰香气是由-胡萝卜素经氧化裂解而形成的-紫罗兰酮。绿茶中所含的甲基

15、蛋氨酸锍盐经过分解，生成丝氨酸和二甲硫。二甲硫使绿茶具有特有的新茶香。n绿茶香气特点绿茶香气特点：在绿茶香气主要组成中，顺：在绿茶香气主要组成中，顺-3-己烯酸乙烯酯、反己烯酸乙烯酯、反-2-己烯酸、二甲硫是具有春茶己烯酸、二甲硫是具有春茶的新茶香。而苯甲醇、苯乙醇、香叶醇、芳樟醇的新茶香。而苯甲醇、苯乙醇、香叶醇、芳樟醇及其氧化物、橙花叔醇、顺茉莉酮、紫萝酮、吡及其氧化物、橙花叔醇、顺茉莉酮、紫萝酮、吡嗪类、吡咯类、吲哚类、糖醛类等都是极为重要嗪类、吡咯类、吲哚类、糖醛类等都是极为重要的香气物质。的香气物质。2红茶的香气物质红茶的香气形成比绿茶更为复杂，鲜叶中的香味物质约有几十种，制成红茶后

16、香味物质增加到500种以上，其中以醛、酸和酯含量最高，这三类物质除鲜叶原来含有的，主要是在制茶过程中由其它物质转化而来。如醇类氧化成酸，氨基酸降解成醛等等，而且这些新生成的香气物质，大部分都带有令人愉快的香气。在红茶制造过程中，由于具有充足的氧化条件，醛类物质呈较大幅度增加，可以从原来的3增加到30，对红茶香气的形成产生良好影响。鲜叶原有的醇类物质与酸类物质在酶的作用下发生酯化反应而形成芳香物质，类胡萝卜素降解，能形成和-紫萝酮，进一步氧化生成二氢海葵内酯和茶螺烯酮，使红茶具有特有的香气。n n日本学者山西贞，从斯里兰卡红茶中鉴定出日本学者山西贞，从斯里兰卡红茶中鉴定出4-辛烷内酯、辛烷内酯、

17、4-任烷内酯、任烷内酯、5-癸烷内酯、癸烷内酯、2,3-二甲二甲基基-2-任烯任烯-4-内酯、茉莉内酯和茉莉酮甲酯等六内酯、茉莉内酯和茉莉酮甲酯等六种酯类物质，并认为茉莉酮甲酯和茉莉酮内酯种酯类物质，并认为茉莉酮甲酯和茉莉酮内酯是决定斯里兰卡经茶特征香气的最重要物质。是决定斯里兰卡经茶特征香气的最重要物质。中国祁门红茶的香气特征是以香叶醇、香叶酸、苯甲酸、-苯乙醇为主要成分。中国广东、广西的红茶则是以芳樟醇及其氧化物含量为较高。此外，在制茶过程中类脂物质降解产物，如顺-2-己烯醛、反-3-己烯醇及其酯类具鲜香和花香。苯甲醇、苯乙醇、苯乙酸、香叶酸、香叶醛、-紫萝酮等带花香的物质都将影响着红茶的

18、香气成分，它们的组成比例和含量，都将直接影响着红茶的香气特征。4 紧压茶、沱茶和砖茶的特征香气物质乌龙茶主要特征香气成分为茉莉内酯、茉莉酮甲酯、橙花叔醇、苯乙基甲酮、苯甲基氰化物、吲哚等。3乌龙茶的香气物质乌龙茶的香气物质n n紧压茶、沱茶和砖茶的特征香气成分主要有芳紧压茶、沱茶和砖茶的特征香气成分主要有芳樟醇及其氧化物，和樟醇及其氧化物，和2-甲氧基甲氧基-4-乙基苯等由乙基苯等由微生物转移甲氧基形成的多种甲氧基苯类物微生物转移甲氧基形成的多种甲氧基苯类物质。质。和和-蒎烯、蒎烯、-松烯、松烯、-萜品烯、萜品烯、-姜黄姜黄烯等微生物发酵和氧化而形成的物质。烯等微生物发酵和氧化而形成的物质。5

19、.陈茶的香气物质茶叶经过贮藏后，二甲硫由于陈化而消失，贮藏过程中形成的丙醛、2，4-庚二烯醛、1-戊烯-3-醇、2-戊烯-1-醇的四种物质是绿茶的陈气味物质，乙酸是贮藏中形成的与陈味成正相关的物质。作业题1、画茶叶中主要的几种单萜烯醇的结构式。2、不同茶类的香气特点。3、画出在红茶加工过程中由 胡萝卜素氧化降解所形成的几种主要香气物质的结构。第六节 茶叶中的糖类茶叶中的单糖、寡糖和多糖茶叶中的单糖、寡糖和多糖茶多糖的生理活性茶多糖的生理活性茶叶中的糖苷茶叶中的糖苷第七节第七节 茶叶中的皂甙茶叶中的皂甙化学结构和组成化学结构和组成理化性质理化性质茶皂甙的生理活性和应用茶皂甙的生理活性和应用一、茶

20、叶中的糖类物质茶鲜叶中的糖类物质，包括单糖、寡糖、多糖茶鲜叶中的糖类物质，包括单糖、寡糖、多糖及少量其他糖类。单糖和双糖是构成茶叶中可及少量其他糖类。单糖和双糖是构成茶叶中可溶性糖的主要成分。茶叶中的多糖类物质主要溶性糖的主要成分。茶叶中的多糖类物质主要包括纤维素、半纤维素、淀粉和果胶等。包括纤维素、半纤维素、淀粉和果胶等。n n糖类又称碳水化合物，是由糖类又称碳水化合物，是由C、H、O三种元素三种元素组成的有机化合物，是植物光合作用的初生产组成的有机化合物，是植物光合作用的初生产物，植物中的绝大多数成分都是通过它们合成物，植物中的绝大多数成分都是通过它们合成的，所以糖类不仅是植物的贮藏养料和

21、骨架，的，所以糖类不仅是植物的贮藏养料和骨架，还是其它有机物质的前体。还是其它有机物质的前体。1.茶叶中的单糖、双糖（monosaccharide,disaccharide)单糖和双糖是构成茶中可溶性糖类的主要成单糖和双糖是构成茶中可溶性糖类的主要成分。分。游离单糖主要有果糖游离单糖主要有果糖(含量为干物重的含量为干物重的0.73%)、阿拉伯糖、阿拉伯糖(0.4%)、葡萄糖、葡萄糖(0.15%)、半乳糖（痕量）、鼠李糖（痕量）和甘露糖半乳糖（痕量）、鼠李糖（痕量）和甘露糖（痕量）。（痕量）。茶叶中双糖主要是蔗糖（茶叶中双糖主要是蔗糖（0.642.52%)，加工过程中还形成少量麦芽糖。加工过程中

22、还形成少量麦芽糖。麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖单糖和双糖多存于老叶中，嫩叶较少。蔗糖、单糖和双糖多存于老叶中，嫩叶较少。蔗糖、果糖和葡萄糖含量随叶龄增大而增加，芽中含果糖和葡萄糖含量随叶龄增大而增加，芽中含量分别为量分别为0.4%/鲜重、鲜重、0%/鲜重、鲜重、0.6%/鲜重，鲜重，成熟叶中则分别为成熟叶中则分别为7.8%/鲜重、鲜重、0.2%/鲜重、鲜重、0.3%/鲜重。鲜重。在茶叶加工中，由于酶、热或氨基化合物的存在茶叶加工中，由于酶、热或氨基化合物的存在，会发生水解作用、焦糖化作用及美拉德反在，会发生水解作用、焦糖化作用及美拉德反应，生成单糖类、多聚色素及香气物质等。应，生成单糖类、多聚色素

23、及香气物质等。2.茶叶中的不溶性多糖（insoluble polysaccharides)一般多糖常见几百个甚至上千个单糖基组成，其一般多糖常见几百个甚至上千个单糖基组成，其中由一种单糖组成的多糖为均多糖中由一种单糖组成的多糖为均多糖(homosaccharide)，如纤维素、淀粉。由两种以，如纤维素、淀粉。由两种以上单糖组成的为杂多糖（上单糖组成的为杂多糖（heterosaccharide)，如半纤维素、果胶等。如半纤维素、果胶等。茶叶中的多糖类物质占茶叶干重的茶叶中的多糖类物质占茶叶干重的2025%，主，主要有纤维素要有纤维素(cellucose,4.38.9%)、半纤维素、半纤维素（he

24、micellucose，3.09.5%）、淀粉）、淀粉(starch,0.22.0%）和果胶）和果胶(pectin,11%）等。）等。纤维素和半纤维素是水不溶的，淀粉则难溶于水，纤维素和半纤维素是水不溶的，淀粉则难溶于水，而果胶物质的溶解性则与其甲酯化程度，是否支而果胶物质的溶解性则与其甲酯化程度，是否支链结构有关。链结构有关。（1）纤维素(cellucose)纤维素是植物体起支持作用的物质，是植物细胞纤维素是植物体起支持作用的物质，是植物细胞壁的主要成分。纤维素属均多糖，由许多壁的主要成分。纤维素属均多糖，由许多-D-葡葡萄糖通过萄糖通过-1,4-糖苷键连接而成的线性长链。糖苷键连接而成的线

25、性长链。纤维素过去被认为不能消化，没有营养价值。但纤维素过去被认为不能消化，没有营养价值。但近年研究报道茶叶中的粗纤维素可以起到改善膳近年研究报道茶叶中的粗纤维素可以起到改善膳食纤维的作用，膳食纤维具有较强的持油、持水食纤维的作用，膳食纤维具有较强的持油、持水和膨胀能力及诱导微生物的作用，能螯合消化道和膨胀能力及诱导微生物的作用，能螯合消化道中的胆固醇、卟啉、重金属等有毒物质排出体外，中的胆固醇、卟啉、重金属等有毒物质排出体外，并促进肠蠕动，有利于粪便排出，减少人体对有并促进肠蠕动，有利于粪便排出，减少人体对有毒物质的吸收，有利于身体健康。毒物质的吸收，有利于身体健康。纤维素是人类健康不可缺的

26、营养要素，具有其纤维素是人类健康不可缺的营养要素，具有其他任何物质不可替代的生理作用，因而被称为他任何物质不可替代的生理作用，因而被称为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生继蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水之后的素和水之后的第七营养素第七营养素。每人每天需摄取。每人每天需摄取2535g的纤维素。的纤维素。纤维素含量是茶叶老嫩的标志。一般来说纤维纤维素含量是茶叶老嫩的标志。一般来说纤维素含量少，鲜叶嫩度好，制茶成条，做形较容素含量少，鲜叶嫩度好，制茶成条，做形较容易，能制出优质名茶。随叶内纤维素含量增加，易，能制出优质名茶。随叶内纤维素含量增加，叶质成熟，其可溶性成分会随之增加，

27、新梢长叶质成熟，其可溶性成分会随之增加，新梢长到一芽三、四叶后，又随纤维素含量增加，其到一芽三、四叶后，又随纤维素含量增加，其可溶性成分会逐渐减少。可溶性成分会逐渐减少。有些茶如乌龙茶、六安瓜片、黄大茶等，必须采有些茶如乌龙茶、六安瓜片、黄大茶等，必须采摘比较成熟的新梢或摘比较成熟的新梢或“开面开面”叶（纤维素含量可叶（纤维素含量可高达高达12%)才能制出香高味浓的特殊品质。才能制出香高味浓的特殊品质。再如湖南安化黑茶原料为再如湖南安化黑茶原料为56级毛茶，用高档茶级毛茶，用高档茶为原料很难为原料很难“发金花发金花”，其原因是成熟叶或老叶，其原因是成熟叶或老叶内含多糖物质较多，对形成这些茶的特

28、殊品质有内含多糖物质较多，对形成这些茶的特殊品质有利。利。此外，在茯砖、康砖以及普洱茶等特种茶类加工此外，在茯砖、康砖以及普洱茶等特种茶类加工中，由于微生物大量繁殖，分泌大量酶类，包括中，由于微生物大量繁殖，分泌大量酶类，包括纤维素酶形成可溶性糖类。在普洱茶渥堆工序中纤维素酶形成可溶性糖类。在普洱茶渥堆工序中由于微生物的大量繁殖，粗纤维由由于微生物的大量繁殖，粗纤维由18.65%下降到下降到14.09%，而可溶性糖则由，而可溶性糖则由4.86%上升到上升到7.84%。（2）半纤维素(hemicellucose)属杂多糖，与纤维素共存于植物细胞壁，但其属杂多糖，与纤维素共存于植物细胞壁，但其在植

29、物生命活动旺盛期，如发芽期，它又可以在植物生命活动旺盛期，如发芽期，它又可以水解出单糖供植物生长发育之用。水解出单糖供植物生长发育之用。半纤维素与纤维素相比，其分子量小，更易被半纤维素与纤维素相比，其分子量小，更易被酸所水解，水解产物有甘露糖、半乳糖、阿拉酸所水解，水解产物有甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖及糖醛酸等。伯糖、木糖及糖醛酸等。半纤维素含量随叶子成熟度增加而增大。如在半纤维素含量随叶子成熟度增加而增大。如在一级鲜叶中含量约为一级鲜叶中含量约为2.96%，而低级鲜叶中达，而低级鲜叶中达9.53%。（3）淀粉（starch)均多糖，最终产物为葡萄糖。均多糖，最终产物为葡萄糖。在茶树中，淀

30、粉含量以茶籽中最多。茶籽子在茶树中，淀粉含量以茶籽中最多。茶籽子叶中，淀粉含量为叶中，淀粉含量为0.40.7%，老叶含量高，老叶含量高于嫩叶。于嫩叶。淀粉是一种贮藏物质，难溶于水，冲泡时通淀粉是一种贮藏物质，难溶于水，冲泡时通常不能被利用，营养价值不大。但在茶叶加常不能被利用，营养价值不大。但在茶叶加工中由于酶或水热作用，可被水解转化成可工中由于酶或水热作用，可被水解转化成可溶性糖类，对提高茶的滋味、香气和汤色有溶性糖类，对提高茶的滋味、香气和汤色有一定意义。一定意义。（4）果胶物质(pectin substance)杂多糖。由一批多糖化合物组成，基本结构是杂多糖。由一批多糖化合物组成，基本结

31、构是D-吡喃半乳糖醛酸以吡喃半乳糖醛酸以-1,4-糖苷键聚合而成。根据其糖苷键聚合而成。根据其是否甲酯化，形成糖苷等带支链的结构，可将其分是否甲酯化，形成糖苷等带支链的结构，可将其分为果胶酸、果胶素及原果胶。为果胶酸、果胶素及原果胶。果胶酸果胶酸 仅由半乳糖醛经仅由半乳糖醛经-1,4-糖苷键聚合而成，完全糖苷键聚合而成，完全未甲酯化，可溶于水，具有酸性和粘性，遇钙形成未甲酯化，可溶于水，具有酸性和粘性，遇钙形成果胶酸钙凝胶。果胶酸钙凝胶。果胶素果胶素(pectin)果胶酸中部分半乳糖醛酸的羧基被果胶酸中部分半乳糖醛酸的羧基被甲醇酯化，剩余部分被甲醇酯化，剩余部分被K+、Na+、或、或NH4+等

32、中和。果胶素易溶于水，酸性不如等中和。果胶素易溶于水，酸性不如果胶酸大。果胶酸大。原果胶原果胶(protopectin)在果胶素、果胶酸的基础上和阿拉伯糖、在果胶素、果胶酸的基础上和阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖等形成带支链的结构，与纤半乳糖、鼠李糖等形成带支链的结构，与纤维素、半纤维素粘合在一起。原果胶为植物维素、半纤维素粘合在一起。原果胶为植物细胞壁构成物质，不溶于水。细胞壁构成物质，不溶于水。茶鲜叶（一芽三叶）中原果胶含量一般在茶鲜叶（一芽三叶）中原果胶含量一般在8左左右。果胶素和果胶酸总称为水溶性果胶，在茶右。果胶素和果胶酸总称为水溶性果胶，在茶鲜叶中含量不高，约鲜叶中含量不高，约15左右。

33、果胶的含量左右。果胶的含量与茶树品种及茶梢成熟度有关，新梢中以第三、与茶树品种及茶梢成熟度有关，新梢中以第三、四叶果胶含量较高。而水溶性果胶的含量则随四叶果胶含量较高。而水溶性果胶的含量则随茶新梢成熟度提高，含量下降。果胶物质在茶茶新梢成熟度提高，含量下降。果胶物质在茶叶中常与叶中常与Ca2+、Mg2+结合成为果胶酸钙和果胶结合成为果胶酸钙和果胶酸镁。酸镁。水溶性果胶可增加茶汤的甜味、香味和厚度。水溶性果胶可增加茶汤的甜味、香味和厚度。此外，由于水溶性果胶有粘稠性，能帮助揉捻此外，由于水溶性果胶有粘稠性，能帮助揉捻卷曲成条、茶叶外观油润。卷曲成条、茶叶外观油润。在绿茶的加工中，较高的杀青温度利

34、于水溶性在绿茶的加工中，较高的杀青温度利于水溶性果胶的增加，在揉捻及炒干果胶的增加，在揉捻及炒干(或烘干或烘干)过程中，过程中，水溶性果胶继续有所增加，成品后略有下降，水溶性果胶继续有所增加，成品后略有下降，但均高于鲜叶。但均高于鲜叶。在红茶加工的萎凋中，由于果胶酶活性提在红茶加工的萎凋中，由于果胶酶活性提高，鲜叶的原果胶量下降，水溶性果胶上高，鲜叶的原果胶量下降，水溶性果胶上升，但果胶物质总量下降，说明果胶物质升，但果胶物质总量下降，说明果胶物质分解形成了糖类（如半乳糖、阿拉伯糖）。分解形成了糖类（如半乳糖、阿拉伯糖）。在揉捻和发酵中，由于酸度增加，使果胶在揉捻和发酵中，由于酸度增加，使果胶

35、物质易于凝固而沉淀，水溶性果胶下降。物质易于凝固而沉淀，水溶性果胶下降。在干燥过程中则由于高温水热作用，水溶在干燥过程中则由于高温水热作用，水溶性果胶急剧下降。性果胶急剧下降。3.茶叶中的活性多糖（茶多糖 tea polysaccharide)由于单糖分子中存在多个羟基，容易被氨由于单糖分子中存在多个羟基，容易被氨基、甲基、乙酰基等取代，因此以单糖为基、甲基、乙酰基等取代，因此以单糖为基本组成单位的茶叶复合多糖组成复杂。基本组成单位的茶叶复合多糖组成复杂。茶叶中具有生物活性的复合多糖，一般称茶叶中具有生物活性的复合多糖，一般称为茶多糖为茶多糖TPS（Tea Polysaccharide），），

36、是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白。酸性糖蛋白。（1）茶叶中活性多糖的组成及含量组成组成 粗老茶叶中富含茶多糖，粗茶叶多糖是多糖、粗老茶叶中富含茶多糖，粗茶叶多糖是多糖、蛋白质、果胶、灰分和其他成分等的混合物。经蛋白质、果胶、灰分和其他成分等的混合物。经分离纯化后的精茶叶多糖是一种分子量约为分离纯化后的精茶叶多糖是一种分子量约为10,00050,000的水溶性复合多糖。的水溶性复合多糖。汪东风等研究表明，茶多糖由汪东风等研究表明，茶多糖由5种单糖组成，种单糖组成，包括阿拉伯糖、木糖、果糖、葡萄糖及半乳糖，包括阿拉伯糖、木糖、果糖、葡萄糖及半乳糖，

37、分子量为分子量为10,7000。其组成含量具体如下：。其组成含量具体如下：由于采用原料及制备方法不同，关于茶多由于采用原料及制备方法不同，关于茶多糖的组成及相对分子量的研究结果差别很糖的组成及相对分子量的研究结果差别很大。大。绿茶饮料中，茶多糖总量为绿茶饮料固形绿茶饮料中，茶多糖总量为绿茶饮料固形物含量的物含量的3.5%，游离多糖和复合多糖分别，游离多糖和复合多糖分别为为1.9%和和1.6%，这其中包括了六种糖类：，这其中包括了六种糖类：鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，而半乳糖和阿拉伯糖二者之糖和甘露糖，而半乳糖和阿拉伯糖二者之和在游离糖和复

38、合糖中分别占和在游离糖和复合糖中分别占88.6%和和82.1%。含量含量 茶多糖含量与茶类及老嫩度有关，从茶茶多糖含量与茶类及老嫩度有关，从茶类来讲，乌龙茶中茶叶多糖含量高于红、绿类来讲，乌龙茶中茶叶多糖含量高于红、绿茶，达茶，达2.63%，约为六级红茶的，约为六级红茶的3.1倍及六倍及六级绿茶的级绿茶的1.67倍。茶多糖随原料粗老程度的倍。茶多糖随原料粗老程度的增加而递增。增加而递增。（2）茶多糖的性质 由于多糖为生物活性高分子化合物，由于多糖为生物活性高分子化合物，其成分会因为分离方法的不同而不同，且其成分会因为分离方法的不同而不同，且粗提物常是多糖的混合物。多糖的活性与粗提物常是多糖的混

39、合物。多糖的活性与分子量、粘度、溶解度、初级结构和高级分子量、粘度、溶解度、初级结构和高级结构都有关。不同化学组成的多糖、其结结构都有关。不同化学组成的多糖、其结构和化学性质势必存在一定差异，生理活构和化学性质势必存在一定差异，生理活性也有所不同。性也有所不同。茶多糖的一般性质茶多糖的一般性质 纯化的茶叶多糖为粉末状固体，颜色为灰纯化的茶叶多糖为粉末状固体，颜色为灰白色、浅黄色至灰褐色的固体粉末，随干燥时白色、浅黄色至灰褐色的固体粉末，随干燥时温度的提高，色泽加深，多糖水溶液也随碱性温度的提高，色泽加深，多糖水溶液也随碱性增加，颜色加深，并有丝状沉淀产生。增加，颜色加深，并有丝状沉淀产生。茶多

40、糖主要为水溶性多糖，易溶于热水，茶多糖主要为水溶性多糖，易溶于热水，但不溶于高浓度的乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正但不溶于高浓度的乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂。茶多糖热稳定性较差，高温丁醇等有机溶剂。茶多糖热稳定性较差，高温下易丧失活性；高温、过酸（下易丧失活性；高温、过酸（pH7.0)条件下，会使多糖部分降解。在波长条件下，会使多糖部分降解。在波长270280nm处有强烈吸收峰。处有强烈吸收峰。茶多糖的生理活性茶多糖的生理活性1.降血糖作用降血糖作用 糖尿病是以持续高血糖为基本生化特征的一种糖尿病是以持续高血糖为基本生化特征的一种综合病症。各种原因造成胰岛素供应不足或胰岛不综合病症。各种

41、原因造成胰岛素供应不足或胰岛不能发挥正常生理作用，使体内糖、蛋白质及脂肪代能发挥正常生理作用，使体内糖、蛋白质及脂肪代谢发生紊乱，血液中糖浓度上升，就发生了糖尿病。谢发生紊乱，血液中糖浓度上升，就发生了糖尿病。动物试验发现，口服或腹腔注射茶多糖都有降动物试验发现，口服或腹腔注射茶多糖都有降血糖效果。其机制是增强胰岛素的功能，而不是促血糖效果。其机制是增强胰岛素的功能，而不是促进胰岛素的分泌。此外，茶多糖与促胰岛素分泌药进胰岛素的分泌。此外，茶多糖与促胰岛素分泌药物一起使用，能增强药物的降血糖效果。在中日民物一起使用，能增强药物的降血糖效果。在中日民间，就有用粗老茶治疗糖尿病的经验。间，就有用粗

42、老茶治疗糖尿病的经验。用低于用低于50C的温水泡茶，茶汤中茶多糖含量的温水泡茶，茶汤中茶多糖含量较高，对降血糖有效。较高，对降血糖有效。2.降血脂作用降血脂作用 给小鼠喂茶多糖，会使血液中总胆固醇、给小鼠喂茶多糖，会使血液中总胆固醇、中性脂肪、低密度脂蛋白胆固醇等浓度下降，中性脂肪、低密度脂蛋白胆固醇等浓度下降，而高密度脂蛋白胆固醇均增加。而高密度脂蛋白胆固醇均增加。血液中总胆固醇、中性脂肪的浓度超过正血液中总胆固醇、中性脂肪的浓度超过正常值就患高血脂症，低密度蛋白质的浓度上升常值就患高血脂症，低密度蛋白质的浓度上升会引发动脉硬化，而高密度蛋白质的增加会抑会引发动脉硬化，而高密度蛋白质的增加会

43、抑制动脉硬化的发生。制动脉硬化的发生。因而茶多糖能通过调节血液中的胆固醇以因而茶多糖能通过调节血液中的胆固醇以及脂肪的浓度，起到预防高血脂、动脉硬化的及脂肪的浓度，起到预防高血脂、动脉硬化的作用。作用。3.抗辐射作用抗辐射作用 茶多糖有明显的抗放射性伤害，保护造血茶多糖有明显的抗放射性伤害，保护造血功能的作用。实验发现，小鼠通过功能的作用。实验发现，小鼠通过射线照射射线照射后，服用茶多糖可以保持血色素平稳，红血球后，服用茶多糖可以保持血色素平稳，红血球下降幅度减少，血小板的变化也趋于正常。下降幅度减少，血小板的变化也趋于正常。随着科技发展，大量电器进入千家万户，随着科技发展，大量电器进入千家万

44、户，人们接触电磁辐射的机会时间增多，多饮茶可人们接触电磁辐射的机会时间增多，多饮茶可以预防长时间，低剂量的辐射对人体造成的危以预防长时间，低剂量的辐射对人体造成的危害。害。茶多糖还有茶多糖还有增强免疫功能，抗凝血、抗增强免疫功能，抗凝血、抗血栓、降血压、抗癌及抗氧化血栓、降血压、抗癌及抗氧化等功能。等功能。4.茶叶中的糖苷（glycoside)糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一种非糖物质（称为苷元或配基）通过糖一种非糖物质（称为苷元或配基）通过糖的端基碳原子连接而成的化合物称糖苷，的端基碳原子连接而成的化合物称糖苷，又叫配糖体。又叫配糖体。根据苷键原子不

45、同分为氧苷、硫苷、氮苷根据苷键原子不同分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，其中氧苷最为常见。糖苷的共性和碳苷，其中氧苷最为常见。糖苷的共性在糖的部分，而苷元部分几乎包罗各种类在糖的部分，而苷元部分几乎包罗各种类型的天然成分，因而性质各异。型的天然成分，因而性质各异。糖苷是通过糖的端基碳连接而成的化合物，糖苷是通过糖的端基碳连接而成的化合物，因而有因而有-苷和苷和-苷之分。苷之分。n n化合物与糖结合成苷后，水溶性增大，挥化合物与糖结合成苷后，水溶性增大，挥发性降低，稳定性增强，生物活性或毒性发性降低，稳定性增强，生物活性或毒性降低或消失。降低或消失。茶树叶片中，存在丰富的以樱草糖苷和葡萄糖茶树叶片中，

46、存在丰富的以樱草糖苷和葡萄糖苷为主要形式的芳香族醇和单萜烯醇糖苷。这苷为主要形式的芳香族醇和单萜烯醇糖苷。这类糖苷类物质在茶鲜叶采摘、水分亏缺、叶片类糖苷类物质在茶鲜叶采摘、水分亏缺、叶片损伤或感菌等胁迫环境下，糖苷类物质容易酶损伤或感菌等胁迫环境下，糖苷类物质容易酶解释放出苷元。这些糖苷类物质水解后，苷元解释放出苷元。这些糖苷类物质水解后，苷元单萜烯醇和芳香族醇释放出来而呈现花果香，单萜烯醇和芳香族醇释放出来而呈现花果香，是构成茶叶香气品质的物质基础。是构成茶叶香气品质的物质基础。n茶叶中的黄酮醇苷，在茶鲜叶中占干物量的茶叶中的黄酮醇苷，在茶鲜叶中占干物量的34%，且含量较多的有芸香苷、槲皮

47、苷和山萘，且含量较多的有芸香苷、槲皮苷和山萘苷。苷。第七节 茶叶中的皂甙（theasaponin)皂甙，又名皂素、皂角甙或皂草甙，是一皂甙，又名皂素、皂角甙或皂草甙，是一类结构比较复杂的糖苷类化合物，由糖链类结构比较复杂的糖苷类化合物，由糖链与三萜类、甾体或甾体生物碱通过碳氧键与三萜类、甾体或甾体生物碱通过碳氧键相连而构成。相连而构成。茶皂素是一类齐墩果烷型五环三萜类皂甙茶皂素是一类齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物。的混合物。基本结构为皂甙元、糖体、有基本结构为皂甙元、糖体、有机酸三部分组成。机酸三部分组成。一、化学结构和组成茶叶皂素是在茶叶皂素是在1931年由日本学者青山次郎首次年由日本学者

48、青山次郎首次从茶籽中分离出来的一种熔点为从茶籽中分离出来的一种熔点为209C 215C 的无味、无臭、无色、几乎无灰的结晶的无味、无臭、无色、几乎无灰的结晶性粉末。除茶籽中存在外，茶树根系和茎中均性粉末。除茶籽中存在外，茶树根系和茎中均含有茶皂素。含有茶皂素。茶皂素中的茶皂素中的皂甙元皂甙元（C30H50O6）为）为五环三萜齐五环三萜齐墩果烷墩果烷的衍生物，有近十种；的衍生物，有近十种；糖体糖体为阿拉伯糖、为阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖醛酸连结在木糖、半乳糖、葡萄糖醛酸连结在3位上的位上的“-O-：糖基。：糖基。有机酸有机酸主要为当归酸和乙酸。主要为当归酸和乙酸。1.茶皂素的配基结构配基是皂

49、素的主体。到目前为止，茶中已分配基是皂素的主体。到目前为止，茶中已分离出离出10多种配基。已分离鉴定的皂素配基结多种配基。已分离鉴定的皂素配基结构，均为齐墩果烷衍生物，只是由于构，均为齐墩果烷衍生物，只是由于A环上环上C23、C24与与E环上环上C21所接基团不同。所接基团不同。2.茶皂素的糖体结构各种皂素结合糖体的各种皂素结合糖体的形式都是一致的，均形式都是一致的，均在配基在配基A环环C3上的羟上的羟基与糖体部分的葡萄基与糖体部分的葡萄糖醛酸以糖苷键结合。糖醛酸以糖苷键结合。糖体包括葡萄糖醛酸、糖体包括葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、木糖和半阿拉伯糖、木糖和半乳糖。糖体结构如下：乳糖。糖体结构如下：3

50、.茶皂素的有机酸结构茶籽皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、乙酸茶籽皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、乙酸茶叶皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、茶叶皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、肉桂肉桂酸酸有机酸可在有机酸可在21、22位成酯，也可在位成酯，也可在16、18位位成酯。成酯。二、理化性质一般性质一般性质 茶茶皂皂素素是是一一种种无无色色无无灰灰的的微微细细柱柱状状结结晶晶，味味苦苦而而辛辛辣辣，能能起起泡泡，并并有有溶溶血血作作用用。茶茶籽籽皂皂素素的的结结晶晶不不溶溶于于乙乙醚醚、氯氯仿仿、丙丙酮酮苯苯、石石油油醚醚等等溶溶剂剂，难难溶溶于于冷冷水水、无无水水乙乙醇醇和和无无水水甲甲醇醇，但但是是，