红茶模拟发酵工序茶黄素形成调控基础研究

摘要

红茶是世界上产量最高且贸易量最大的一类重要茶类，在我国主要分布较广，属于全发酵茶类。作为红茶的主要品质成分，茶黄素是由表型儿茶素和表没食子型儿茶素配对在多酚氧化酶作用下聚合形成的重要氧化产物，且与红茶的品质密切相关。本文以儿茶素、茶黄素为指标，在筛选不同茶树品种鲜叶酶源的基础上，对儿茶素组分在体外酶促氧化试验中形成茶黄素的互作效应和量化效应的情况做了系统研究。初步得出以下结论：
　　1.测定22个茶树品种鲜叶的主要生化成分和酶类活性，包括茶多酚、可溶性黄酮、游离氨基酸总量、可溶性总糖和儿茶素组分等生化成分以及多酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶和β-葡萄糖苷酶等酶类活性。品种间鲜叶生化成分的差异主要表现在茶多酚和非酯型儿茶素含量的差异，酶类活性的差异主要表现在多酚氧化酶、过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶的差异。儿茶素总量较高的8个品种是龙井43（137.87）、茂红（118.49）、菊花春（118.41）、铁观音（116.57）、苹云（116.52）、锡茶11号（114.01）、毛蟹（111.60）和安徽3号（111.10）；多酚氧化酶活性较高的6个品种是浙农138（6.24）、中茶108（6.11）、浙农117（5.96）、铁观音（5.53）、安徽3号（5.16）和尖波黄13号（5.06）。
　　2.设置不同儿茶素组分（表型儿茶素EC、ECG和表没食子型儿茶素EGC、EGCG）和体积配比，在最适的环境条件下开展体外酶促氧化发酵试验，系统研究不同儿茶素组分配比对茶黄素形成的影响及其互作效应。
　　（1）在不同体积配比的配对双儿茶素酶促反应中，随着反应时间的延长两种儿茶素底物浓度均呈现逐渐减少的趋势，茶黄素相应产物均呈现先增后减的趋势。不同体积配比对茶黄素相应产物峰值的影响较大。EC和EGC的最佳体积配比为3:7（TF峰值为1.184 mg/mL），其次为4:6（TF峰值为1.155 mg/mL）；EC和EGCG的最佳体积配比为5:5（TF-3G峰值为0.318 mg/mL），其次为6:4（TF-3G峰值为0.300 mg/mL）；ECG和EGC的最佳体积配比为3:7（TF-3’G峰值为10.417 mg/mL），其次为2:8（TF-3’G峰值为0.406 mg/mL）；ECG和EGCG的最佳体积配比为3:7（TF-DG峰值为0.049mg/mL），其次为4:6（TF-DG峰值为0.047mg/mL）。随着表型儿茶素（EC或 ECG）在配对双儿茶素酶促反应体系中比重的增加以及表没食子型儿茶素（EGC或 EGCG）比重的降低，形成茶黄素（TF、TF-3G、TF-3’G、TF-DG）峰值所需的耗时不断减少。
　　（2）在不同体积配比的三种儿茶素酶促反应中，随着反应时间的延长三种儿茶素底物均呈现逐渐减少的趋势，茶黄素相应产物均呈现先增后减的趋势。不同体积配比对茶黄素产物峰值的影响较大。EC和EGC、EGCG的最佳配比为7:7:6（TFs峰值为0.821mg/mL）；EC、ECG和EGC最佳配比为4:3:13（TFs峰值为0.666mg/mL）；EC、ECG和EGCG的最佳配比为5:3:12（TFs峰值为0.105mg/mL）；ECG和EGC、EGCG最佳配比为5:8:7（TFs峰值为0.398mg/mL）。
　　（3）在不同体积配比的四种儿茶素酶促反应中，随着反应时间的延长四种儿茶素底物均呈现逐渐减少的趋势，茶黄素产物均呈现先增后减的趋势。不同体积配比对茶黄素产物峰值的影响较大，EC、ECG和EGC、EGCG最佳配比5:2:8:5，TFs总量峰值为0.575mg/mL。
　　3.比较了不同茶树品种鲜叶酶源和外源酶源对Catechins消耗量和Theaflavins合成量的影响。不同茶树品种鲜叶酶源对TFs总量峰值的影响较大，分别为浙农117（TFs峰值为0.785mg/mL）＞安徽3号（TFs峰值为0.698mg/mL）＞中茶108（TFs峰值为0.631mg/mL）＞浙农138（TFs峰值为0.575mg/mL）＞尖波黄13号（TFs峰值为0.569mg/mL）＞PPO（TFs峰值为0.384mg/mL）和POD（TFs峰值为0.400 mg/mL）。
　　4.通过比较茶黄素产物含量，发现在整个发酵过程中EC和EGC的聚合优先于EC和EGCG、ECG和EGC、ECG和EGCG的聚合反应；通过比较TF/TF3比值，发现非酯型茶黄素（TF）在整个发酵过程中比较容易聚合形成与积累。在体外酶促氧化模拟过程中，表没食子型儿茶素（EGC和EGCG）具有较低氧化还原电位，在发酵体系中优先发生氧化、形成邻醌类物质。在发酵末期表没食子型儿茶素均消耗殆尽，表型儿茶素剩余量任有富余；因此猜测在发酵末期适当补充表没食子型儿茶素有利于促进剩余表型儿茶素的转化，进而提高茶黄素的含量。

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第一章 引 言

1.1 茶黄素的形成机理

1.2 茶黄素的化学氧化合成

1.3 茶黄素的酶促氧化合成

1.4 本实验研究的目的、意义和内容

第二章 不同茶树品种鲜叶酶类活性和生化成分比较研究

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 小结与讨论

第三章 儿茶素组成与配比对茶黄素组分形成的的影响

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3小结与结论

第四章 不同酶源对茶黄素组分形成的影响

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 小结与结论

第五章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历