周老师:19945046262
饮茶与健康——茶多酚对治疗哪些病有帮助?
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。这是茶叶中一类主要的化学成分。它含量高,分布广,变化大,对品质的影响最显著,是茶叶生物化学研究是广泛,最深入的一类物质。
含量高:占干物重的18-36%
分布广:全株各器官都有
变化大:内外因的影响最显著
集中表现在茶芽上,→ 对品质的影响最显著
一. 多酚类的组成
1、鞣质(单宁)的分类
一些植物中存在一群具有涩味、有鞣皮为革的复杂有机化合物,称为Tannin,音译为单宁,意译为鞣质。
鞣质(单宁)的分类:
A 水解鞣质—苯核间的连接是通过酯键或苷键,能为鞣质酶水解。
通常人们所指的鞣质(单宁)是属于水解鞣质,如没食子单宁,二棓酸单宁。
这是真单宁,具有强而不可逆的蛋白质沉淀效果(鞣皮为革)。
在历史上,英国东印度公司为了推销印、锡的红茶,曾宣称中国绿茶的单宁没经过象红茶那样的氧化,单宁会不可逆地沉淀蛋白质,有鞣革作用。饮用中国绿茶会把肠胃鞣坏,借以抵制中国绿茶,推销印、锡红茶。这种历史笑话在无知时代确实骇人听闻。
目前已十分清楚,茶叶并不含有上述的属水解单宁的以葡萄糖和没食子酰基组成的多形式的混合物(鞣酸或单宁酸)。但现在还有人认为茶叶含有大量的鞣酸,这是一种张冠李戴的错误。
B 缩合鞣质—苯核间是用碳键连接,不能水解,加热后只能得到分子量更大的红色缩合物。
茶多酚(TP)的组成
茶叶中的多酚类物质,属缩合鞣质(或称缩合单宁),为了区别,冠以“茶”字,称茶鞣质(或茶单宁)。因其在大部分能溶于水,所以又称水溶性鞣质。
它是由四类所组成的一群复合体:
(1)黄烷醇类(儿茶素类);(2)黄酮类和黄酮醇类;(3)花青素类和花白素类;
(4)酚酸和缩酚酸类。
儿茶素的理化性质
溶解性:儿茶素为为白色固体,亲水性较强,易溶于热水、含水乙醇、甲醇、含水乙醚、乙酸乙酯、含水丙酮及冰醋酸等溶剂,但在苯、氯仿、石油醚等溶剂中很难溶解。
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。
氧化反应:在儿茶素的结构中存在酚性羟基,尤其B环上的邻位、连位羟基极易氧化聚合,易被KmnO4氧化、易被茶鲜叶中的多酚氧化酶氧化催化,也可在光、高温、碱性条件下发生氧化聚合缩合,形成有色物质。
异构化作用:在热的作用下,一种儿茶素可转变为它对应的旋光异构体或顺反异构体。如在绿茶制作中,EC可转变成C。
儿茶素与茶叶品质
儿茶素是绿茶汤苦涩味的主体
苦味具有对味觉产生强烈的刺激作用,但食品中苦味与其他各种味道相协调,则可起丰富和改进食品风味的作用。
涩味是口腔中所感觉到的一种干燥、收敛性的感觉,是多酚类物质与唾液蛋白和糖蛋白相互作用产生的。
儿茶素特别是酯型儿茶素,其组合和浓度,不仅构成苦涩味的主体,也是茶汤浓淡、茶叶优劣的主体物。
儿茶素的味性质及阈值 mg/100ml水
儿茶素的氧化程度与其他茶类品质密切相关
儿茶素氧化形成的茶黄素、茶红素是红茶汤色红的主体,同时是红茶汤厚度、强度的主体。茶红素与蛋白质接合形成红色叶底。
儿茶素的自动氧化是绿茶贮藏中陈化现象的主因之一
在常温常压下,绿茶久置后,由绿色陈变为黄色,汤色由绿变成黄红色
二) 黄酮及黄酮苷
(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%。
(二) 黄酮及黄酮苷的理化性质色泽:
黄酮及黄酮苷类物质多为亮黄色结晶,与绿茶汤色关系较大。
溶解性: 黄酮及黄酮醇一般都难溶于水,较易溶于有机溶剂,如甲醇、乙醇、冰醋酸、乙酸乙酯等,而黄酮苷类在水中的溶解度比其苷元大,其水溶液为绿黄色,对绿茶汤色的形成作用较大。难溶和不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。
水解反应:在制茶过程中,黄酮苷在热和酶的作用下会发生水解,脱去苷类配基变成黄酮或黄酮醇,在一定程度上降低了苷类物质的苦味。
吸收光谱:不同结构的黄酮类化合物具有不同的吸收光谱。 但吸收峰大都在240-270nm和335-380nm之间。
显色反应:黄酮及黄酮醇类可与浓硫酸、三氯化铝反应呈现出一定的颜色。
三、花青素和花白素类
花青素(又称花色素)是一类性质较稳定的色原烯(Chromene)衍生物。一般茶叶中其含量占干物重的0.01%左右,而在紫芽茶中则可达0.5-1.0%。
茶叶中主要的花青素类物质
上述的四种花青素物质在茶树体内主要是以糖苷的形式存在。
花青素是植物花、果、叶、茎中由于细胞pH不同而呈现不同颜色。花青素的吸收光谱在475-560nm之间。
花青素能吸收部分光强,可减少光照过强时对代谢带来的不利影响。
花青素具苦味,对制茶品质不利。
花白素又称或“4-羟基黄烷醇”。无色,但经盐酸处理后能形成红色的芙蓉花色素苷元或飞燕草花色苷元,故又称隐色花青素。
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。
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。
酚酸和缩酚酸占茶叶干重的5%。
茶没食子素占茶叶干重的1-2%
没食子酸占茶叶干重的0.5-1.4%
绿原酸(Chlorogenic acid)占茶叶干重的0.3%
绿原酸是一种缩酚酸,属酚类化合物,是植物在有氧呼吸过程中,经草莽酸途径形成的一种苯丙素类化合物。绿原酸是一种重要的生理活性物质,具有抗菌、抗病毒、升高百细胞、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基等作用。
酚酸类物质是茶树生理代谢的次生物质,是合成酯型儿茶素必不可少的物质。
在制茶过程中,酯型儿茶素水解产生酚酸类,它们参与茶汤滋味的形成。
在红茶制造中,酯型儿茶素水解产生酚酸类,使细胞pH值降低,有利于红茶发酵的进行。
茶多酚的理化性质:
1.溶解性 由于分子上有较多的羟基,使它们有足够的水溶性。在甲醇、乙醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和4-甲基戊酮的溶解性也很好。在氯仿、石油醚中不溶。
2.稳定性 茶多酚在酸性环境中较稳定,在碱性条件、潮湿下易氧化聚合成棕黑色物质,在光照下也易聚合成红棕色物质。
3.氧化还原性(清除自由基)
1)、酚性羟基,可提供质子,这是一种理想的天然抗氧化剂。
如果是没食子儿茶素,也是只氧化两个羟基生成邻醌,这是由于结构的改变,未被氧化的另一羟基就不能再被氧化了。
一些有机物的变质,人体的衰老,重要的原因之一是氧化反应加速,只要延缓某些氧化过程,就可“保鲜”和“延寿”。也就是说,当氧攻击某化合物使其氧化时,如果有一种氧化还原电位较低的物质与被攻击的化合物竞争性地与氧结合,这种被氧化攻击的化合物就得以保护,这是“牺牲小我,保全大我”的作用。
由于茶多酚结构中具有“连”或“邻”苯酚基,作为抗氧化剂已在食品和医药行业中引起极大的关注并有大量的研究报告。
从植物里提取抗氧化剂,茶叶是一种理想的原料来源。尤其是利用茶叶副产品或低档茶,不仅是“变废为宝”,使雄厚的低值资源生产出高值产品,使企业向高科技化发展意义重大。而且,茶多酚的广阔用途对发展生产,促使茶叶对人类健康作出更大的贡献,意义深远.
2)、氧化聚合
儿茶素可聚合成聚合物。因通常与氧化初级产物同时发生,所以称氧化聚合。如
儿茶素—→邻醌—(聚合,二聚化)→联苯酚醌—(还原)→双黄烷醇
↓(氧化)
茶黄素
Rorts用空间结构观点,排除了联苯酚醌进一步的缩合成链状聚合物的可能,一部分以儿茶素为递氢体,被还原为双黄烷醇,另一部分进一步氧化生成茶黄素Theaflavim .TF。
4.蛋白质、氨基酸结合
儿茶素-OH+ H2¬N-蛋白质→儿茶素O-.H3N+-蛋白质
因多酚类含有的游离羟基,与蛋白质的氨基酸结合,使蛋白质沉淀→杀菌、抑制病毒,另外,与口腔粘膜上皮层组织的蛋白质相结合,并凝固成一不透水层,这一层薄膜,产生一种味觉感,这就是涩味。如果多酚类的羟基很多,形成不透水膜厚,就如同吃了生柿子。如果多酚类的羟基的相对较少,形成的不透水膜薄而且不牢固,逐步离解,就形成了先涩后甘的味觉,回味无穷,由于简单儿苯素的羟基相对较少,所以刺激性较弱,滋味爽口,而复杂儿茶素收敛性强,涩味重些。
多酚类与蛋白质的结合物是不溶性的,所蛋白质含量高的茶叶使部分多酚类沉淀于叶底。对红茶品质不利,相反,使多酚类部分沉淀,减少苦涩味,则有利于绿茶品质。
5. 抗紫外辐射和电离辐射
黄酮物质在波长300~400nm的紫外光区域有很强的吸收峰,故其能作为体内滤光剂保护叶绿体和其他器官免受紫外辐射的伤害。
6.杀菌----沉淀蛋白质
多酚类可与蛋白质(细菌、真菌、病毒)直接作用,产生单宁—蛋白质沉淀物,从而能达到杀菌的功效
7. 封锁伤口
茶多酚具有收敛特性,能使伤口结痂疤,封锁伤口,防止伤口进一步受病菌病毒侵害。