茶葉色素分水溶性與脂溶性兩大類。黃酮類和花青素以及紅茶色素屬于水溶性色素,葉綠素和胡蘿卜素屬于脂溶性色素。水溶性色素內(nèi)容在本章第四節(jié)茶多酚部分已經(jīng)有清楚的介紹,所以本節(jié)中僅簡(jiǎn)單地補(bǔ)充說(shuō)明,。

一,、水溶性色素

1.黃酮類

黃酮類(也稱花黃素)基本結(jié)構(gòu)是a-苯基色原酮(a- phenylchromone)。結(jié)構(gòu)中C3位易羥基化而形成黃酮醇類,。黃酮醇類和黃酮類都多與糖結(jié)合形成相應(yīng)的苷類,。

茶葉中黃酮苷類含量較少,主要是黃酮醇及其苷類,它們占鮮葉干重的3%~4%,是水溶性的黃色或黃綠色素。這與它具備吡酮環(huán),、羰基等生色團(tuán)有關(guān),。但結(jié)構(gòu)上羥基位置對(duì)顯色有不同的影響,一般羥基在5、7碳位置上對(duì)顯色影響較小,3′,、4′碳位置上有羥基的衍生物多呈深黃色,在3碳位有羥基僅能使化合物顯灰黃色,但3碳位上的羥基能使3和4碳位上有羥基的化合物顏色加深,這就是黃酮醇類在紫外線下顯亮黃色或黃綠色,而黃酮類呈棕色的原因,。

2.花青素

花青素在茶鮮葉中約占干重的0.01%左右,紫色茶芽中含量達(dá)0.5%~1%,花青素苷元水溶性較黃酮苷元強(qiáng)?；ㄇ嗨卦诳梢姽庀碌念伾S環(huán)境的pH改變而異,在酸性條件下為紅色的鋅鹽形式,近中性時(shí)為無(wú)色的a-羥基色原烯中間體,這種中間體很不穩(wěn)定,開環(huán)而形成查耳酮,進(jìn)一步堿化則生成藍(lán)色的醌式,。

花青素在茶葉中的形式與積累,與茶樹品種、茶樹生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài),、環(huán)境條件密切相關(guān),。有的品種在較強(qiáng)的光照和較高的氣溫下,常使茶葉中花青素含量增高,茶的芽葉也呈紫色,用于制作綠茶,葉底常出現(xiàn)靛藍(lán)色,滋味苦澀,湯色褐綠。

3.紅茶色素

茶葉中含有大量的兒茶素,其含量約占鮮葉干重的12%~30%,純品呈白色結(jié)晶,但由于含有較多的酸性羥基,所以極易被氧化,從而生成有色物質(zhì),。茶黃素就是由成對(duì)的兒茶素經(jīng)氧化結(jié)合而成的,。茶黃素類含量一般占干重的0.3%~1.5%,是紅茶茶湯中的主要黃色色素,滋味頗辛辣,具有強(qiáng)烈的收斂性。紅茶制作中,由于加工中酶促氧化作用,使花青素得到轉(zhuǎn)化,對(duì)品質(zhì)影響較小,。

茶紅素類是茶黃素類進(jìn)一步氧化的產(chǎn)物,也是紅茶茶湯中紅色物質(zhì)的主要成分,。純品茶紅素為棕紅色,易溶于熱水,刺激性沒有茶黃素強(qiáng)烈,收斂性較弱,含量一般為干重的5%~11%。茶紅素的分子結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)羧基(-C00H),因而顯酸性,。茶紅素的陰離子(-C00-)顏色沒有解離的顏色深,因此,茶湯中若加入酸會(huì)降低顏色深度,加堿則顏色變深,。茶紅素進(jìn)一步氧化并與氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合可形成茶褐素,。茶褐素是一類結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的大分子化合物,能溶于水,不溶于乙酸乙酯和正丁醇,。

二、脂溶性色素

茶葉脂溶性色素主要有葉綠素(包括葉綠素a和葉綠素b),其次是類胡蘿卜素(包括胡蘿卜素,、葉黃素),。這些物質(zhì)與磷脂、蛋白質(zhì)等構(gòu)成茶樹光合器官葉綠體基粒,是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的重要機(jī)構(gòu),。

1.葉綠素

葉綠素是茶葉中的主要色素,約占茶葉干重的0.6%,比胡蘿卜素高4倍,。葉綠素可分為藍(lán)綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b兩種。茶樹鮮葉的葉綠素a含量約為葉綠素b的2~3倍,使葉片在正常情況下呈現(xiàn)綠色,。葉綠素是由甲醇,、葉綠醇與卟吩環(huán)結(jié)合而成的,是一種雙羧酸酯化合物。由吡咯構(gòu)成卟啉并戊酮環(huán),即卟吩環(huán),中間有一個(gè)不電離的鎂離子,。茶葉越嫩,葉綠素a的含量越少,所以嫩葉多呈黃綠色,茶樹葉片長(zhǎng)大后,葉綠素a的含量大增,葉色呈濃綠色,。葉綠素中鎂原子被氫原子取代,使葉綠素的原有綠色消失變成褐色的脫鎂葉綠素。葉綠素被水解脫去葉綠醇和甲醇,其葉綠酸由脂溶性變成水溶性,。水溶性的葉綠酸呈鮮綠色,而且比葉綠素穩(wěn)定,。

2.類胡蘿卜素

類胡蘿卜素( Carotenoids亦稱“輔助色素”。類胡蘿卜素含有兩種色素,即胡蘿卜素( Carotene)和葉黃素( Lutein),前者呈橙黃色,后者呈黃色,。功能為吸收和傳遞光能,保護(hù)葉綠素,。在自然界分布很廣,屬四萜類衍生物,大多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)烯色素。

能使植物最大限度地吸收光能,以充分利用各種不同波長(zhǎng)的光來(lái)進(jìn)行光合作用,。已知結(jié)構(gòu)式的化合物在300種以上,茶樹體內(nèi)存在10種以上,大致屬以下三類:①?gòu)?fù)烯烴類,。有a胡蘿卜素、B-胡蘿卜素,、8-胡蘿卜素,、y-胡蘿卜素和番茄紅素等。②復(fù)烯醇類,。如葉黃素,、玉米黃素、隱黃素,。③復(fù)烯烴的環(huán)氧化物,。在茶樹中已發(fā)現(xiàn)的有堇黃素、a-胡蘿卜素環(huán)氧化合物,。胡蘿卜素在茶葉制作過(guò)程中受到酶促氧化和熱解等作用可轉(zhuǎn)化為紫羅酮,、二氫海癸內(nèi)酯。葉黃素類( Xanthophylls)是胡蘿卜素的二羥基衍生物,常伴隨胡蘿卜素共存于茶樹及其他植物的綠色鮮葉中,常被葉綠素掩蓋,如葉綠素在制茶時(shí)被破壞,黃色即顯露,。

3.葉酸

葉酸( Folic acid)又稱“維生素B3”和“維生素M”,是B族維生素的一種,。黃色或橙黃薄片狀或針狀晶體

4.原花色素類

原花色素類( Proant hoeyanidins),茶葉中色素的種類之一。又稱“原花色苷元類”,黃烷-3-醇的二聚物和較高的寡聚物,用無(wú)機(jī)酸處理能產(chǎn)生紅色的花青素,屬縮合單寧,具鞣質(zhì)通性,因含有更多的自由酚羥基,收斂性,、苦澀味和抗氧化作用更強(qiáng),。

5.花白素

花白素( Leucoanthocyanidins)即“白花色苷元”,化學(xué)名為羥基-4-黃烷醇。廣泛分布于植物體內(nèi)的一類還原的黃酮類化合物,?；ò姿匕椿ㄉ胤诸?span style="font-family:calibri;">,在高等植物中以芙蓉花色素和飛燕草花色素為主。茶葉中含有的花白素苷及其苷元數(shù)量比兒茶素少得多,?；ò姿?zé)o色,但在鹽酸水溶液或酒精溶液中,加熱煮沸時(shí)可轉(zhuǎn)化為有色的花色苷元或花色苷?；ò姿剌^活潑,易氧化聚合,是縮合鞣質(zhì)的前體,?；ò姿赜置[色花青素,占茶葉中干物的2%~3%。

6.脫鎂葉綠素

脫鎂葉綠素( Pheophytin)又名“葉褐素”,。葉綠素分子中的鎂原子受酶(或熱)和酸的作用而喪失形成的一種褐色物質(zhì)。成品茶的外表色澤同這種物質(zhì)的含量有關(guān),。例如,綠茶制作工藝不當(dāng),失去翠綠的特點(diǎn),是葉褐素過(guò)量累積的結(jié)果,。