第一章 茶叶中的化学成分及其性质(10学时)-第二节(2学时)
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茶叶化学成分概述
• 特点：白色结晶粉末 ，溶于水 。
• 多糖：多个单糖分子缩合而成。通式为 CnH2n-2xOn-x 茶叶中常见的有淀粉、纤维素、 半纤维素、木质素等。
淀粉，由葡萄糖缩合而成，作为一种贮藏物 质存在于茶树的鲜叶中（0.2-2.0%），茶籽 （30%），茎木质部（15%）。
淀粉难溶于水，冲泡后不进入茶汤，但淀粉 在茶叶加工过程中通过水解酶（α－糖苷酶） 的作用，可生成可溶性糖，增加茶汤的甜度。
1、茶叶中的糖类
茶叶中的糖类包括单糖、双糖和多糖三类。其含量占 干物质总量的20%～25%。单糖和双糖又称可溶性糖，易 溶于水，含量为0.8%～4%，是组成茶叶滋味的物质之一。 茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等 物质，含量占茶叶干物质总量的20%以上，多糖不溶于 水，是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶嫩度低，多糖 含量高；嫩度高，多糖含量低。
3 茶叶中的酶
b 氧化还原酶类：催化氧化还原反应。 • 多酚氧化酶：催化儿茶素B环上的3`、4` 二羟基，氧化形成邻醌，邻醌进一步缩聚形 成茶黄素、茶红素等品质成分。 • 过氧化物酶：催化过氧化氢或过氧化物对 某些物质进行氧化作用的酶。
• 蛋白质变性的实质是蛋白质结构的改变。
3 茶叶中的酶
酶是一种具有特异性催化作用很活跃的蛋 白质，生物体的一些生化反应、光合作用、 呼吸作用、一切同化作用和异化作用都必须 有酶的参与，生命如果没有酶的催化，生命 就会停止，所以酶在生命活动中具有重要的 作用。
3 茶叶中的酶
（1）酶的种类—根据酶所催化的基质或底物来 命名
c.与蛋白质含量有关的因子 品种：大叶中<小叶中； 物候期：春茶>夏茶>秋茶 环境条件：高温，长日照，Pr ，相对低温，湿度增
加，Pr 。 土壤条件：土壤水分和氮素营养有利于根部吸收并合 成较多蛋白质。
• 多糖：多个单糖分子缩合而成。通式为 CnH2n-2xOn-x 茶叶中常见的有淀粉、纤维素、 半纤维素、木质素等。
淀粉，由葡萄糖缩合而成，作为一种贮藏物 质存在于茶树的鲜叶中（0.2-2.0%），茶籽 （30%），茎木质部（15%）。
淀粉难溶于水，冲泡后不进入茶汤，但淀粉 在茶叶加工过程中通过水解酶（α－糖苷酶） 的作用，可生成可溶性糖，增加茶汤的甜度。
1、茶叶中的糖类
茶叶中的糖类包括单糖、双糖和多糖三类。其含量占 干物质总量的20%～25%。单糖和双糖又称可溶性糖，易 溶于水，含量为0.8%～4%，是组成茶叶滋味的物质之一。 茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等 物质，含量占茶叶干物质总量的20%以上，多糖不溶于 水，是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶嫩度低，多糖 含量高；嫩度高，多糖含量低。
3 茶叶中的酶
b 氧化还原酶类：催化氧化还原反应。 • 多酚氧化酶：催化儿茶素B环上的3`、4` 二羟基，氧化形成邻醌，邻醌进一步缩聚形 成茶黄素、茶红素等品质成分。 • 过氧化物酶：催化过氧化氢或过氧化物对 某些物质进行氧化作用的酶。
• 蛋白质变性的实质是蛋白质结构的改变。
3 茶叶中的酶
酶是一种具有特异性催化作用很活跃的蛋 白质，生物体的一些生化反应、光合作用、 呼吸作用、一切同化作用和异化作用都必须 有酶的参与，生命如果没有酶的催化，生命 就会停止，所以酶在生命活动中具有重要的 作用。
3 茶叶中的酶
（1）酶的种类—根据酶所催化的基质或底物来 命名
c.与蛋白质含量有关的因子 品种：大叶中<小叶中； 物候期：春茶>夏茶>秋茶 环境条件：高温，长日照，Pr ，相对低温，湿度增
加，Pr 。 土壤条件：土壤水分和氮素营养有利于根部吸收并合 成较多蛋白质。
茶叶生物化学(一)2024
茶叶生物化学（一）引言概述:茶叶作为世界上最古老的饮品之一，具有广泛的消费群体以及多种营养与保健功能。
茶叶的生物化学成分是理解其品质特性和功效的关键。
本文将介绍茶叶生物化学的相关内容，包括茶叶中的主要化学成分、其形成与变化机制以及对茶叶品质和健康影响的研究进展。
正文内容:一、茶叶中的主要化学成分1.1 多酚类化合物：茶多酚、儿茶素等1.2 氨基酸：茶氨酸、茶多肽等1.3 挥发性成分：芳香物质、挥发酚类等1.4 糖类：单糖、多糖等1.5 矿物质和维生素：钾、镁以及维生素C、维生素E等二、茶叶中化学成分的形成与变化机制2.1 多酚类化合物的合成机制2.2 氨基酸的合成与降解机制2.3 挥发性成分的释放与生成机制2.4 糖类的合成与分解机制2.5 矿物质和维生素的吸收与代谢机制三、茶叶生物化学对品质的影响3.1 多酚类化合物与茶叶的色泽与味道3.2 氨基酸对茶叶的鲜爽感的贡献3.3 挥发性成分与茶叶的香气的关系3.4 糖类对茶叶汤色的影响3.5 矿物质和维生素对茶叶的营养价值的影响四、茶叶生物化学对健康的影响4.1 多酚类化合物与抗氧化特性的关系4.2 氨基酸和茶氨酸对身体健康的益处4.3 挥发性成分对呼吸系统的影响4.4 糖类与茶叶对血糖调控的关联4.5 矿物质和维生素的保健功能及作用机制五、茶叶生物化学研究的进展5.1 技术手段的不断更新和发展5.2 多酚类化合物的分离与鉴定方法5.3 氨基酸组分分析技术5.4 挥发性成分的测定方法5.5 矿物质和维生素的测定与评估方法总结:通过对茶叶生物化学的深入研究，我们可以更好地理解茶叶的成分组成、形成与变化机制，以及其对茶叶品质和健康的影响。
未来的研究将进一步推动茶叶生物化学的发展，为茶叶产业和消费者提供更多的科学支持和健康倡议。
茶叶中的化学成分及其性质(上)
1.儿茶素的几何异构 （顺反异构）
2，3号位C原子的H在环同一侧 2，3号位C原子的H不在环同一 侧
顺式儿茶素名称前加“表”，英文简称前加 “E”（epi-)。从茶叶中分离鉴定的儿茶素中顺 式儿茶素占儿茶素总量的70%左右。
2.儿茶素的旋光异构体（对映体）
• 旋光异构是另一类型的立体异构，主要 是由于分子中的不对称性而引起。
• 茶叶中的儿茶素类主要有EGCG（表没 食子儿茶素没食子酸酯）、EGC（表没 食子儿茶素）、ECG（表儿茶素没食子 酸酯）、EC（表儿茶素）。它们存在顺 反异构、旋光异构，且顺反异构与旋光 异构存在相互对应关系。
儿茶素的基本结构为：
• 茶叶中的黄酮醇类物质主要有：
它们多与葡萄糖、半乳糖、芸香糖等在 C3位以糖苷键连接形成黄酮醇苷类。茶叶中 的黄酮醇苷类主要有芸香苷、槲皮苷和山奈 苷。
二、 黄酮及黄酮苷（Flavone and flavone glycosides)
（一）种类及结构
黄酮类（也称花黄素）泛指两个具有酚羟基 的苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子相互连 接而成的一系列化合物。C杂环上的O有共用的电 子对而具有弱碱性，能与强酸形成 盐。C3位易 羟基化形成一个非酚性羟基，形成黄酮醇。茶叶 中黄酮类占茶叶干重的2-5%。
• 通过尼柯尔棱镜产生的光称为偏振光， 能使光的振动方向改变的物质称为旋光 异构体。能使偏振光向右旋转，称为右 旋，用（+）或“d”表示；能使偏振光 向左旋转，称左旋，用（-）或“l”表示。 在儿茶素的结构中，C2和C3是两个不对 称碳原子，因而具有旋光特性，共有 22=4个旋光异构体。
当左旋或右旋儿茶素等量共存时，旋 光现象消失，这种消旋体称为外消旋体。
•黄酮醇（Flavonol)
2，3号位C原子的H在环同一侧 2，3号位C原子的H不在环同一 侧
顺式儿茶素名称前加“表”，英文简称前加 “E”（epi-)。从茶叶中分离鉴定的儿茶素中顺 式儿茶素占儿茶素总量的70%左右。
2.儿茶素的旋光异构体（对映体）
• 旋光异构是另一类型的立体异构，主要 是由于分子中的不对称性而引起。
• 茶叶中的儿茶素类主要有EGCG（表没 食子儿茶素没食子酸酯）、EGC（表没 食子儿茶素）、ECG（表儿茶素没食子 酸酯）、EC（表儿茶素）。它们存在顺 反异构、旋光异构，且顺反异构与旋光 异构存在相互对应关系。
儿茶素的基本结构为：
• 茶叶中的黄酮醇类物质主要有：
它们多与葡萄糖、半乳糖、芸香糖等在 C3位以糖苷键连接形成黄酮醇苷类。茶叶中 的黄酮醇苷类主要有芸香苷、槲皮苷和山奈 苷。
二、 黄酮及黄酮苷（Flavone and flavone glycosides)
（一）种类及结构
黄酮类（也称花黄素）泛指两个具有酚羟基 的苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子相互连 接而成的一系列化合物。C杂环上的O有共用的电 子对而具有弱碱性，能与强酸形成 盐。C3位易 羟基化形成一个非酚性羟基，形成黄酮醇。茶叶 中黄酮类占茶叶干重的2-5%。
• 通过尼柯尔棱镜产生的光称为偏振光， 能使光的振动方向改变的物质称为旋光 异构体。能使偏振光向右旋转，称为右 旋，用（+）或“d”表示；能使偏振光 向左旋转，称左旋，用（-）或“l”表示。 在儿茶素的结构中，C2和C3是两个不对 称碳原子，因而具有旋光特性，共有 22=4个旋光异构体。
当左旋或右旋儿茶素等量共存时，旋 光现象消失，这种消旋体称为外消旋体。
•黄酮醇（Flavonol)
2020年(生物科技行业)茶叶生物化学教学大纲
（生物科技行业）茶叶生物化学教学大纲《茶叶生物化学》教学大纲】课程代码：BF020013学分：2总学时：36理论学时：24实验学时：12面向专业：园艺大纲执笔人：黄晓琴大纲审定人：张丽霞*壹、说明1课程的性质、任务茶叶生物化学是茶学专业壹门重要的专业基础课，是植物生物化学的壹个分枝。
普通植物生物化学主要介绍的是壹级代谢规律及产物性质，而茶叶生物化学主要介绍茶树二级代谢规律及其产物性质和生化成分在不同环境、不同加工条件下的变化规律及其对产量和品质的影响等。
因此该课程的主要任务及研究范围如下：1.阐明茶树各器官尤其是新梢中化学成分的种类、结构、性质及研究方法。
2.阐明各化学成分在不同环境条件下的代谢变化规律，为加工工艺的制定及机械的设计提供理论指导。
{3.阐明各化学成分在不同加工条件下的变化规律，为加工工艺的制定及机械的设计提供理论参考。
4.介绍茶叶中壹些重要的生物活性物质的药理作用。
通过本课程的教学，要求学生掌握茶叶中主要生化成分的结构、性质、不同加工及栽培条件下物质转化的规律，各化学成分对茶叶品质的影响，为进壹步学好茶学各门专业课奠定好扎实的理论基础。
2课程教学基本要求理论知识方面：（1）应重点讲授茶叶生物化学的基本概念、基本理论。
如：茶叶基本生化分的结构、性质及转化规律；茶叶生化成分和茶叶品质的关系；红茶发酵理论；茶叶深加工的生化基础等。
（2）应理论联系实际，启发学生运用所学知识解决茶叶生产、科研中的实际问题。
—实验技能方面：掌握茶叶品质生化成分：茶多酚、茶氨酸、咖啡碱和多酚氧化酶的测定方法。
3课程教学改革总体思路：本课程为我校新开课程，和其它学校相比，学时少，因此在课程内容体系上要不断优化，且适当采用自学加讨论式的教学方式。
二、教学大纲内容（壹）课程理论教学-绪论（1学时）第壹节茶叶生物化学的课程地位及任务。
第二节茶叶生物化学的研究历史、现状及发展前景第三节茶叶化学成分和茶叶产量、品质的联系。
茶叶中的化学成分及其性质
2.茶色素。茶色素包括茶黄素、茶红素和茶褐素，是由以儿茶素为主的多酚类化合物氧化衍生而来的一类水溶性色素混合物，主要成分有没食子酸、儿茶素、肌醇、海波拉亭、芦丁[25]。其主要的药效部分也是儿茶素，故茶色素的药效作用与茶多酚相似，有调节血脂、抗凝、促纤溶、增强免疫、抗肿瘤等作用。董建文对1997年前的茶色素的临床应用研究作了总结[26]，说明茶色素对冠心病、脑血管病、肿瘤有良好的疗效，并已在临床Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期的应用中得到重点论证。除此之外，还对痴呆症、高原病、糖尿病等有疗效。韩驰等的研究结果表明茶色素对实验性肿瘤有不亚于茶多酚的预防作用，其对肿瘤的抑制和预防作用的机理可能与其抗氧化作用及诱导Ⅱ相代谢酶的作用有关[27]。湖南医科大学的曹进报道茶色素有比儿茶素单体更优异的抑菌和抗菌毒活性[28]。赣南大学医学院的张素慧[29]等通过实验证明茶色素对紫外线照射致小鼠皮肤光老化有防护作用。华中农业大学的李春美[30]等研究证明茶色素对不同体系产生的自由基有明显的清除作用，可提高SOD的活性，达到清除血清MDA含量降低MDA水平的目的。
茶多糖的主要药理作用有：降血糖和防治糖尿病，陈海霞等[40]通过实验证明茶多糖对正常及实验性糖尿病小鼠具有降血糖作用；倪德江等[41]从乌龙茶中提取的茶多糖可保护糖尿病大鼠的肝肾功能，并在体外有清除自由基的作用；降血脂，降血压、耐缺氧及增加冠状动脉血流量作用[42]；提高机体的细胞免疫功能[43]；刘立军等[44]通过细胞试验证明茶多糖有显著的抗微核形成的作用，可明显地阻断促癌剂TPA对细胞代谢协作的抑制，并能抑制肿瘤细胞增殖；抗凝血抗血栓，以及有提高机体耐缺氧等作用[36]。
5） 抗辐射。茶多酚有吸收放射性物质，并能阻止其在体内扩散的功效，同时由于茶多酚的抗氧化性质，可修复有关凝血生理机能，防止内出血[22]。由于此特性，现已用于放化疗癌症病人的辅助药。
茶多糖的主要药理作用有：降血糖和防治糖尿病，陈海霞等[40]通过实验证明茶多糖对正常及实验性糖尿病小鼠具有降血糖作用；倪德江等[41]从乌龙茶中提取的茶多糖可保护糖尿病大鼠的肝肾功能，并在体外有清除自由基的作用；降血脂，降血压、耐缺氧及增加冠状动脉血流量作用[42]；提高机体的细胞免疫功能[43]；刘立军等[44]通过细胞试验证明茶多糖有显著的抗微核形成的作用，可明显地阻断促癌剂TPA对细胞代谢协作的抑制，并能抑制肿瘤细胞增殖；抗凝血抗血栓，以及有提高机体耐缺氧等作用[36]。
5） 抗辐射。茶多酚有吸收放射性物质，并能阻止其在体内扩散的功效，同时由于茶多酚的抗氧化性质，可修复有关凝血生理机能，防止内出血[22]。由于此特性，现已用于放化疗癌症病人的辅助药。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质(10学时)-第三、四节(2学时)
茶叶碱和可可碱是二甲 基黄嘌呤衍生物，不但 碱性很弱，还能溶解在 氢氧化钠水溶液中生成 钠盐，表现为两性化合 物的性质。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
二、茶叶中的茶氨酸
（一）茶氨酸的结构
（二）茶氨酸的性质
（三）茶氨酸的生理活性
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（一）茶氨酸的结构
茶氨酸（Theanine）：
是茶树中一种比较特 殊的在一般植物中罕 见的氨基酸，是茶叶 的特色成分之一。
除了在一种蕈及茶梅
在植物界分布较广，已 发现和分离出的生物碱 有近6000种。 生物碱在植物体内含量 悬殊较大，高可达1%以 上，低可至千万分之几。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
生物碱的分布规律
绝大多数生物碱分布 同科同属植物可能含
在高等植物，尤其是 相同结构类型的生物 碱。 双子叶植物中，如毛 茛科、罂粟科、防己 一种植物体内多有数 科、茄科、夹竹桃科、 种或数十种生物碱共 芸香科、豆科、小檗 存，且它们的化学结 科等。 构有相似之处。 极少数生物碱分布在 低等植物中。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
茶氨酸与茶叶品质
在茶汤中，茶氨酸的 茶氨酸还能缓解茶的
浸出率可达80%。对 绿茶滋味具有重要作 用，与绿茶滋味等级 的相关系数达 0.787～0.876。
苦涩味，增强甜味。 可见茶氨酸不仅对绿 茶良好滋味的形成具 有重要的意义，并可 作为红茶品质的重要 评价因子之一。
鸦片
吗啡碱(morphine)
黄连
小檗碱（berberine）
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
麻黄
麻黄碱（ephedrine）
1茶叶生物化学-第一章_茶叶中的化学成分及其性质
• 吸收光谱： 儿茶素在可见光下不显颜色，在 短波紫外光下呈黑色，在225nm，280nm处有 最大吸收峰。
• 显色反应：儿茶素分子中的间位羟基可与香 荚兰素在强酸条件下生成红色物质。酚类显 色剂如氨性硝酸银、磷钼酸等均可与儿茶素 反应生成黑色或蓝色物质。
• 沉淀反应：儿茶素属多酚类化合物，许多 与酚类络合的金属离子也与儿茶素发生反 应 ， 如 Ag+ 、 Hg2+ 、 Cu2+ 、 Pb2+ 、 Fe3+ 及 Ca2+等。
主要内容
• 多酚类物质 • 色素 • 氨基酸 • 嘌呤碱 • 芳香物质 • 糖类 • 皂甙 • 维生素和矿质元素
• 茶鲜叶中，水分约占75%，干物质为 25%左右。茶叶的化学成分是由3.5-7.0% 的无机物和93.0—96.5%的有机物组成。
茶叶中的化学成分及在干物质中的含量
第一节 茶叶中的多酚类物质
二、 黄酮及黄酮苷（Flavone and flavone glycosides)
（一）种类及结构
黄酮类（也称花黄素）泛指两个具有酚羟基 的苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子相互连 接而成的一系列化合物。C杂环上的O有共用的电 子对而具有弱碱性，能与强酸形成 盐。C3位易 羟基化形成一个非酚性羟基，形成黄酮醇。茶叶 中黄酮类占茶叶干重的2-5%。
• 茶新梢花白素含量约为干重的2～3％。花白 素C4位上多一个非酚性羟基，化学性质比儿茶 素更活泼，易发生氧化聚合作用。在红茶发酵 过程中，花白素可完全氧化成为有色氧化产物。
四、酚酸和缩酚酸类
• 酚酸：一类分子中具有羧基和羟基的芳香 族化合物。
• 缩酚酸：酚酸上的羧基与另一分子酚酸上 的羟基相互作用缩合而成。
叶绿素
• 显色反应：儿茶素分子中的间位羟基可与香 荚兰素在强酸条件下生成红色物质。酚类显 色剂如氨性硝酸银、磷钼酸等均可与儿茶素 反应生成黑色或蓝色物质。
• 沉淀反应：儿茶素属多酚类化合物，许多 与酚类络合的金属离子也与儿茶素发生反 应 ， 如 Ag+ 、 Hg2+ 、 Cu2+ 、 Pb2+ 、 Fe3+ 及 Ca2+等。
主要内容
• 多酚类物质 • 色素 • 氨基酸 • 嘌呤碱 • 芳香物质 • 糖类 • 皂甙 • 维生素和矿质元素
• 茶鲜叶中，水分约占75%，干物质为 25%左右。茶叶的化学成分是由3.5-7.0% 的无机物和93.0—96.5%的有机物组成。
茶叶中的化学成分及在干物质中的含量
第一节 茶叶中的多酚类物质
二、 黄酮及黄酮苷（Flavone and flavone glycosides)
（一）种类及结构
黄酮类（也称花黄素）泛指两个具有酚羟基 的苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子相互连 接而成的一系列化合物。C杂环上的O有共用的电 子对而具有弱碱性，能与强酸形成 盐。C3位易 羟基化形成一个非酚性羟基，形成黄酮醇。茶叶 中黄酮类占茶叶干重的2-5%。
• 茶新梢花白素含量约为干重的2～3％。花白 素C4位上多一个非酚性羟基，化学性质比儿茶 素更活泼，易发生氧化聚合作用。在红茶发酵 过程中，花白素可完全氧化成为有色氧化产物。
四、酚酸和缩酚酸类
• 酚酸：一类分子中具有羧基和羟基的芳香 族化合物。
• 缩酚酸：酚酸上的羧基与另一分子酚酸上 的羟基相互作用缩合而成。
叶绿素
第一章 茶叶中的化学成分及其性质(10学时)-第二节(2学时)
占干物质的 0.01%~1.0%，而在 紫芽茶中的含量较正 常芽叶高得多。
位置带有羟基，且常 与葡萄糖，半乳糖或 鼠李糖缩合形成苷。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
其形成和积累与茶树
生长发育状态及环境 条件密切相关，一般 光照强、气温高的季 含量较高的紫色芽叶制 成绿茶，品质较差，汤 节，较易形成花青素， 色发褐，滋味苦涩，叶 使茶芽叶呈红紫色。 底靛青。
茶树体内主要是黄酮醇 及其苷，在茶鲜叶中的 含量占干物重的3%～ 4%，由于结合的糖的种 类不同、连接位置不同， 因而形成各种各样的黄 酮醇苷。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、花青素
花青素 一般茶叶中的花青素
（anthocyanidin） ： 又名“花色素”，重 要的水溶性色素。
植物中花青素多在C3
（二）茶红素
（三）茶褐素
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（二）茶红素
1、茶红素的种类与结构
2、茶红素的理化性质
3、茶红素与红茶品质
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
1、茶红素的种类与结构
茶红素（thearubigins, 茶红素是红茶氧化产
TRS）：是一类复杂 的不均一性红褐色酚 性化合物，主要分子 量在700～40000之间。
资生堂绿茶抗氧 化化妆品
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
茶黄素（TF）、茶黄素单没食子酸酯由仍含
有活性羟基、没食子酰基、苯骈卓酚酮等活 性基团(TFMG)也有相当强的抗氧化活性。
除直接清除自由基外，茶多酚与Vc、Ve还有
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
一、茶叶中的天然色素
（一）叶绿素
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茶树体内主要是黄酮醇 及其苷，在茶鲜叶中的 含量占干物重的3%～ 4%，由于结合的糖的种 类不同、连接位置不同， 因而形成各种各样的黄 酮醇苷。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、花青素
花青素 一般茶叶中的花青素
（anthocyanidin） ： 又名“花色素”，重 要的水溶性色素。
植物中花青素多在C3
占干物质的 0.01%~1.0%，而在 紫芽茶中的含量较正 常芽叶高得多。
位置带有羟基，且常 与葡萄糖，半乳糖或 鼠李糖缩合形成苷。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
其形成和积累与茶树
生长发育状态及环境 条件密切相关，一般 光照强、气温高的季 含量较高的紫色芽叶制 成绿茶，品质较差，汤 节，较易形成花青素， 色发褐，滋味苦涩，叶 使茶芽叶呈红紫色。 底靛青。
物中最多的一类物质， 含量约为红茶9～19 ％（干重），占红茶 多酚类物质的70%左 右。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
R=没食子酰基或其它基团
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、茶红素的理化性质
Roberts根据双向纸 茶红素为棕红色，能
层析将茶红素分离为 TRSⅠ和TRSⅡ两大 类型。
这三种胡萝卜素被内服 至人体均能表现维生素 A的生理作用，也称为 维生素A原。
胡萝卜素在高山茶中含 量较多。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
胡萝卜色素溶液呈橙
在红茶加工中氧化降
黄色至黄色，浓度增 大时带橙色，酸碱条 件下稳定，但对光热 氧不稳定。
解形成红茶的香气物 质，如α-紫罗酮、β紫罗酮（紫罗兰香）、 二氢海葵内酯（温和 淡香，能衬托出其它 香气）、茶螺烯酮等， 从而对红茶香气的形 成起十分重要的作用。
不溶于水，易溶于甲醇、 乙醇、石油醚。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
一、茶叶中的天然色素
（一）叶绿素
（二）类胡萝卜素
（三）水溶性色素
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（三）水溶性色素
水溶性色素：指能溶解 于水的呈色物质的总称， 一般指花黄素（黄酮 类）、花青素（花色素） 及儿茶素的氧化产物。
（一）茶黄素
（二）茶红素
（三）茶褐素
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（三）茶褐素
1、茶褐素的种类与结构
2、茶褐素与红茶品质
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
1、茶褐素的种类与结构
茶褐素类 茶褐素的主要组分是
（theabrownines,TBS ) ：为一类水溶性非 透析性高聚合的褐色 物质，有学者，把不 溶于乙酸乙酯和正丁 醇的水溶性褐色物质 也称为茶褐素。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、叶绿素的主要降解产物
叶绿素在鲜叶中与蛋
白质类脂物质相结合 形成叶绿体，在制茶 过程中叶绿素从蛋白 体中释放出来。
游离的叶绿素很不稳
定，对光、热敏感。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
3、叶绿素的理化性质
茶鲜叶中的叶绿素约 叶绿素总量依品种、
占茶叶干重的 季节、成熟的不同差 0.3%～0.8％ ，是形 异较大。 成绿茶外观色泽和叶 叶色黄绿的大叶种含 底颜色的主要物质。 量较低，叶色深绿的 叶绿素a含量为叶绿 中小叶种含量较高。 素b的2～3倍。
资生堂绿茶抗氧 化化妆品
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
茶黄素（TF）、茶黄素单没食子酸酯由仍含
有活性羟基、没食子酰基、苯骈卓酚酮等活 性基团(TFMG)也有相当强的抗氧化活性。
除直接清除自由基外，茶多酚与Vc、Ve还有
茶叶生物化学 Tea Biochemistry
洪永聪 青岛农业大学茶叶研究所
第一章 茶叶中的化学成分 及其性质（10学时）
第一节 茶叶中的多酚类物质（2学时） 第二节 茶叶中的色素（2学时） 第三节 茶叶中的氨基酸（1学时） 第四节 茶叶中的生物碱（1学时） 第五节 茶叶中的芳香物质（2学时） 第六节 茶叶中的糖类（1学时） 第七节 茶叶中的皂甙（1学时）
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
叶绿素a是黄黑色的
粉末，其乙醇溶液呈 蓝绿色。
叶绿素b为深绿色粉
一般而言，加工绿茶以 叶绿素含量高的品种为 宜，在组成上以叶绿素b 的比例大为好。 而红茶、乌龙茶、白茶、 黄茶等对叶绿素含量的 要求是比绿茶低；如果 含量高，会影响干茶和 叶底色泽。
末，它的乙醇溶液呈 绿色或黄绿色。
茶叶中的化学成分
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
第二节 茶叶中的色素（2学时）
一、茶叶中的天然色素
二、茶叶加工过程中形成的色素
三、儿茶素及其氧化产物的生理活性
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
茶叶中的色素
色素：是一类存在于 茶叶中的色素：天然
茶树鲜叶和成品茶中 色素和加工中形成的 的有色物质，是构成 色素。 茶叶外形色泽、汤色 根据溶解性分为：水 及叶底色泽的成分， 溶性色素和脂溶性色 其含量及变化对茶叶 素。 品质起着至关重要的 作用。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
一、茶叶中的天然色素
（一）叶绿素
（二）类胡萝卜素
（三）水溶性色素
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（二）类胡萝卜素
类胡萝卜素（Carotenoids）：是一类具有黄色
到橙红色的多种有色化合物，为茶叶中重要 的脂溶性色素；在自然界分布很广，已知结 构式的化合物在300种以上。
TRSⅠ为溶于乙酸乙
溶于水，水溶液呈酸 性，深红色，刺激性 较弱。
茶红素是构成红茶汤
酯的部分，而TRSⅡ 为不溶于乙酸乙酯而 溶于正丁醇的部分。
色的主体物质，对茶 汤滋味与汤色浓度起 极重要作用。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
3、茶红素与红茶品质
茶红素参与“冷后浑” TRs/TFs比值过高茶
R
R’
G=没食子酰基
茶黄素
茶黄素-3-单没食子酸酯 茶黄素-3’-单没食子酸酯 茶黄素-3,3’-双没食子酸酯
OH
G OH G
OH
OH G G
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
茶黄素形成示意图（PPO：多酚氧化酶）
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、茶黄素的理化性质
茶黄素的提纯物呈橙 水溶液呈鲜明的橙黄
茶黄素是红茶汤色“亮” 的主要成分，同时也是 形成茶汤“金圈”的主 要物质。 茶黄素与咖啡碱、茶红 素等形成络合物，温度 较低时显出乳凝现象， 是茶汤“冷后浑”的重 要因素之一。
形物的1%～5%，是 红茶滋味和汤色的主 要品质成分。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
二、茶叶加工过程中形成的色素
（一）茶黄素
茶鲜叶中存在的天然水 溶性色素主要有花黄素， 花色素等，它们都是类 黄酮的化合物，广泛存 在于植物界。
茶叶中已发现有几十种 花黄素、花色素，是茶 叶中水溶性色素的主体。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
1、花黄素类
花黄素（Anthoxanthin）： 亦称“黄酮 类”(Flavonoid)，主要 包括黄酮醇（Flavonol） 和黄酮（Flavone）两类 化合物。 它们是茶叶水溶性黄色 素的主体物质，是绿茶 汤色的重要组分。
多糖、蛋白质、核酸 和多酚类物质，由茶 黄素和茶红素进一步 氧化聚合而成，化学 结构及其组成有待探 明。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、茶褐素与红茶品质
茶褐素呈深褐色，溶于 水，不溶于乙酸乙酯和 正丁醇，其含量一般为 红茶中干物质的4－9％， 是造成红茶茶汤发暗、 无收敛性的重要因素。 茶褐素含量与品质呈高 度负相关（r=-0.979）， 含量增加时红茶等级下 降。
抗氧化作用
（二）抗癌、抗突变
作用
（三）抗菌、抗病毒
作用
（九）抗辐射作用
（十）对重金属的解
作用
（四）除口臭作用
毒作用
（五）抑制动脉硬化
作用
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
（一）清除自由基、抗氧化作用
人体在代谢过程中产 一旦该体系受到内外
生自由基，在正常情 况下体内的自由基生 成和消除达到动态平 衡，自由基处于生成 体系与防护体系的平 衡之中。
3、茶黄素与红茶品质
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
1、茶黄素的种类与结构
茶黄素（theaflavins,TFS)
是红茶中的重要成分，最 早是由Roberts E.A.H(1957)发现的，是 多酚类物质氧化形成的一 类能溶于乙酸乙酯的、具 有苯并卓酚酮结构的化合 物的总称。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
界因素的作用而被破 坏时，就会危害机体， 长期以往，将会引诱 多种疾病的发生，如 帕金森氏综合征、老 年性痴呆症、肿瘤、 自身免疫性疾病、白 内障、炎症等等。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
多酚提供质子和电子易与自由基反应使
其失去活性，故具有显著的抗氧化特性。
第一章 茶叶中的化学成分及其性质
2、 叶黄素类
叶黄素类 （Xanthophylls）：也广 泛分布在植物界，也是 茶叶中类胡萝卜素的主 要成分，结构特征为共 轭复烯烃的加氧衍生物 或环氧化物，以醇、醛、 酮、酸的形式存在，为 黄色色素。
在茶叶中的含量一般为 0.01%~0.07%，随茶叶 新梢成熟度的提高，总 含量增加。 茶叶中叶黄素类化合物 主要有：叶黄素、玉米 黄素、隐黄素、新叶黄 素、5，6-环氧隐黄素等。
红茶加工中长时过重的 萎凋，长时高温缺氧发 酵，是茶褐素积累的重 要原因。 红茶储存过程中，茶红 素和茶黄素会进一步氧 化聚合形成茶褐素。