مقدمه 11
ترکیب شیمیایی سر شاخه چای 13
پلی فنول‌ها 13
پلی فنول‌های موجود در چای سر شاخه و چای سبز 13
پلی فنول های موجود در چای سیاه 17
فلاونول‌ها و فلاونول گلیکوزیدها 21
فلاون‌ها 22
اسیدهای فنولیک و دپسیدها 22
آمینو اسیدها 22
کلروفیل، کاروتنوئیدها و سایر رنگدانه‌ها 24
کربوهیدرات‌ها 26
اسیدهای آلی 27
کافئین و سایر آلکالوئیدها 27
مواد معدنی 29
ویتامین‌ها 33
آنزیم‌ها 33
شیمی رنگ و طعم چای تهیه شده 39
رنگ 39
رنگ چای سبز 40
رنگ چای سیاه 41
رنگ چای اولانگ 45
طعم 47
طعم چای سبز 47
طعم چای سیاه 50
طعم چای اولانگ 52
خامه چای و کف چای 52
اثرات عملکردی ترکیبات غیر فرار چای 55
منابع و مآخذ 57

شیمی رنگ و طعم چای تهیه شده

یک فنجان دم کرده چای درست(تهیه) شده از نظر رنگ، طعم و مزه کاملاً متفاوت از دم کرده برگ چای تازه است. این ویژگی‌ها در طول فرآیند تولید پس از برداشت سرشاخه چای ایجاد می‌شوند. تفاوت رنگ، طعم و مزه چای‌های مختلف ناشی از فرآیند تولید است.

رنگ

رنگ در چای خشک تهیه شده و رنگ دم کرده دو ویژگی در کنار عطر و طعم در ارزیابی انواع چای هستند. رنگ سبز، ته‌رنگ اصلی در برگ دم کرده و دم کرده چای سبز است. آن (رنگ سبز) عمدتاً با محتوای کلروفیل و نسبت کلروفیل A که به رنگ سبز تیره است و کلروفیل B که به رنگ سبز مایل به زرد است تعیین می‌شود. رنگ زرد رنگ کمکی در تشکیل ته‌رنگ چای تهیه شده از برگ دم کرده است. تئافلاونین‌ها و فلاونول‌ها و همچنین گلیکوزیدهای آنها عامل رنگ زرد هستند. رنگ قهوه‌ای مایل به زرد معمولاً در دم کرده چایی ظاهر می‌شود که مدت طولانی‌تری دم شده باشد یا با چای سبز ذخیره شده در شرایط نامناسب دم شده باشد. از نظر شیمیایی، آن (رنگ زرد) توسط زانتوفیل، کاروتنوئیدها و محصولات اکسیداسیون اولیه ترکیبات فنلی ایجاد می‌شود. واکنش بین کاتچین ها و اسیدهای آمینه و همچنین قندهای موجود در آب در دمای بالا باعث تولید مواد زرد مایل به قهوه ای می‌شود. رنگ قرمز سایه اصلی رنگ در چای سیاه است. تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌های رنگی توسط اکسیداسیون آنزیمی و تراکم کاتچین‌ها در برگ سبز در طی فرآیند تخمیر تولید می‌شوند.

نسبت متفاوت تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌ها، ته‌رنگ متفاوت رنگ قرمز در دمنوش چای سیاه را تشکیل می‌دهد. رنگ سیاه رنگ اصلی چای سیاه است. رنگ سیاه، محصول تجزیه شده کلروفیل (فئوفیتین و فئوفوربید)، پروتئین، پکتین، قند و ترکیبات فنلی که در فرآیند تولید چای سیاه تشکیل شده و در سطح چای ساخته شده تجمع می‌یابند. گاهی اوقات برگ دم کرده ظاهری کدر نشان می‌دهد که ناشی از پلیمریزاسیون نامناسب بین ترکیبات فنولی و کاتچین‌ها و همچنین مقادیر بیش از حد تیافولوین^[1] است.

رنگ چای سبز

دم کرده چای سبز، بر خلاف چای سیاه، حاوی هیچ فرآورده پر رنگی که در اثر اکسیداسیون ترکیبات پلی فنلی ایجاد شود نیست و رنگ مورد نظر سبز یا سبز مایل به زرد بدون هیچ اثری از رنگ قرمز یا قهوه‌ای است. مایع دمنوش باید در هنگام خنک شدن بدون کدورت، شفاف باقی مانده و همچنین برگ دم کرده باید سبز و بدون هیچ گونه تغییر رنگ به دلیل تجزیه باشد. رنگ مایل به سبز چای تهیه شده و دم کرده چای اولین انتخاب در انتخاب چای سبز است. رنگ سبز در چای تهیه شده عمدتاً با محتوای کلروفیل تعیین می‌شود. به دلیل رنگ متفاوت در دو جزء کلروفیل (کلروفیل A و کلروفیل B)، نسبت کلروفیل A به B باعث ایجاد رنگ‌های متنوعی از چای سبز تهیه شده می‌شود. محصولات تخریب کننده کلروفیل (فئوفیتین و فئوفوربید) ممکن است باعث تیره شدن رنگ چای تهیه شده شوند. تخریب توسط آنزیم کلروفیلاز، در دما و رطوبت بالا انجام می‌گردد. بنابراین، رنگ مایل به سبز چای سبز ممکن است در دمای بالاتر و شرایط نگهداری مرطوب به قهوه ای تیره تبدیل شود (Nakagawa, 1970, 1975). رنگ دم کرده چای سبز عمدتاً سبز مایل به زرد و سبز است. در واقع، رنگ سبز دمنوش توسط مقادیر کلروفیل محلول تولید نمی‌شود. آن به این دلیل است که کلروفیل در آب محلول نیست. با این حال، پروتئین درون پلاستید کلروپلاست در اثر دمای بالا در طول فرآیند تولید تجزیه شده و کلروفیل در معرض آن قرار می‌گیرد، در نتیجه باعث ایجاد رنگ مایل به سبز در دمنوش می‌شود. علاوه بر این، محصولات هیدرولیز کننده کلروفیل (کلروفیلین^[2]، فیتول^[3]) نیز به سبز شدن رنگ دم کرده چای کمک می‌کنند. در عمل، رنگ دم کرده چای سبز، سبز مایل به زردی است که رنگ زرد درآن غالب است.

رنگ زرد در دم کرده چای عمدتاً توسط فلاونول‌های محلول در آب (3/1-5/1 % از برگ‌های چای در وزن خشک) تولید می‌شود که شامل کامفرول^[4]، کورستین^[5]، ایزوکورستین^[6]، میریستین^[7]، میریسیترین^[8]، روتین^[9]، کامپفریترین^[10] و غیره همچنین فلاون‌ها (02/0 درصد برگ‌های چای در وزن خشک) که شامل آپیژنین^[11]، ایزوویتکسین^[12]، ویتکسین^[13]، ساپونارین^[14]، ویسینین-2^[15] و غیره و همچنین گلیکوزیدهای آنها می‌باشد. در سال 1867 هلاسیوتز^[16] اولین ترکیب فلاون (کوئرستین^[17]) را از دم کرده چای سبز جدا کرد (Nagabayashi et al. 1992). سپس رابرتز و همکاران (Roberts et al., 1952) ، رابرتز و همکاران (Roberts et al., 1956) و ساکاموتو (Sakamoto, 1967, 1969, 1970) تحقیقاتی را بر روی رنگدانه‌های زرد حاصل از دمنوش چای سبز انجام دادند. علاوه بر ترکیبات فلاونول‌ها و فلاون‌ها، آنتوسیانین‌های محلول در آب نیز به رنگ آمیزی چای سبز کمک می‌کنند. رنگ زرد مایل به سبز دم کرده چای سبز به طور کلی به دلیل خود اکسیداسیون کاتچین‌ها ناپایدار است و چندین ترکیب قهوه‌ای رنگ از طریق واکنش اسیدهای آمینه، کاتچین‌ها و قندها تشکیل می‌شود. این ترکیبات به رنگ قهوه‌ای مایل به زرد تا قهوه‌ای و قهوه‌ای مایل به قرمز هستند، بنابراین دم کرده چای پس از چند ساعت به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز در می‌آید.

رنگ چای سیاه

برگهای سبز تازه پس از فرآیند مالش (غلتیدن و له شدن) به رنگ قهوه‌ای مایل به زرد تا قهوه‌ای مایل به قرمز تبدیل می‌‌گردد. این رخداد به این دلیل است که سلول برگ در طول این فرآیند شکسته می‌شود و اختلاط کاتچین‌های سلولی و پلی فنل اکسیداز اتفاق می‌افتد. تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌های رنگی توسط اکسیداسیون آنزیمی و تراکم کاتچین‌ها در برگ سبز در طی فرآیند تخمیر تولید می‌شوند. رنگ تئافلاونین‌ها عموماً زرد و تئاروبیجین‌های عموماً قرمز هستند، بنابراین نسبت متفاوت تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌های ‌ته‌رنگ‌های مختلفی از رنگ قرمز در چای سیاه را تشکیل می‌دهد. درخشندگی و جذابیت از ویژگی های مطلوب دم کرده چای سیاه است. رابرتز و همکارانش (Roberts et al., 1963) رابطه بین رنگ و قدرت دم کرده چای سیاه را از نظر ترکیبات شیمیایی مورد مطالعه قرار دادند. رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز روشن دم کرده چای سیاه نیز عمدتاً توسط تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌ها در چای تولید شده تعیین می‌شود (Roberts, 1958). رابرتز و همکاران (Roberts et al., 1963) گزارش دادند که تئافلاونین‌ها با رنگ دم کرده چای سیاه مرتبط هستند. هرچه محتوای تئافلاونین‌ها کمتر باشد، دم کرده چای سیاه نامرغوب‌تر است. هرچه محتوای تئافلاونین‌ها بیشتر باشد، دمنوش چای روشن‌تر، با رنگ طلایی است. تئافلاوین‌ها همچنین مسئول ایجاد طعم و مزه گس و همچنین رنگ مسی برگ دم شده هستند. این عامل همان چیزی است که چشنده‌ها (تسترها) به آن «ساختار^[18]»، «عمق رنگ^[19]»، «غنا^[20]» و «پُری^[21]» دم کرده چای سیاه می‌گویند. با مقدار زیادی از آنها چای “ملایم^[22]” می‌شود (McDowell & Owuor, 1992). این گروه از ترکیبات حدود 30 درصد از کل رنگ را تشکیل می‌دهند (Milliam & Swaine, 1981). تاکئو (Takeo, 1976) نیز رابطه فوق را ثابت کرد و پیشنهاد کرد که در بین اجزای تئافلاوین‌ها، تئافلاوین و تئافلاوین-مونوگالات^[23] تاثیر بسیاری در ارزیابی دمنوش چای دارند و ضریب نسبی آنها به ترتیب 89/0 و 91/0 بود. تئافلاوین-دی‌گالات^[24] نیز رابطه مثبتی با دم کرده چای داشت، با این حال، ضریب همبستگی آنها کمتر بود (60/0).

تئاروبیجین‌ها دیگر گروه مهم مربوط به رنگ دم کرده چای سیاه هستند. تشکیل تئاروبیجین‌ها پس از چیدن برگ آغاز می‌شود و تا مرحله خشک شدن و فرآوری چای سیاه ادامه می‌یابد. هر چه محتوای تئاروبیجین‌ها بیشتر باشد، رنگ دم کرده چای قهوه‌ای‌تر به نظر می‌رسد. بنابراین نسبت‌های مختلف تئافلاوین-دی‌گالات و تئافلاونین‌ها، سایه‌های مختلف رنگ دمنوش چای را تشکیل می‌دهد (ناکاگاوا، 1969). روش ساخت چای CTC می‌تواند اکسیداسیون ترکیبات پلی فنلی را برای تولید مقادیر بالاتر رنگدانه‌های محلول از نوع تئافلاونین و تئاروبیجین در چای سیاه افزایش دهد (Mahanta & Hazarika, 1985). در چای‌های ارتدکس به اندازه یک چهارم پلی فنل‌های قابل اکسیداسیون بدون تغییر باقی می‌ماند، اما در چای‌های CTC عملاً همه آنها به تئافلاونین و تئاروبیجین تبدیل می‌شوند. این امر به دلیل خرد شدن کمتر برگ در روش ارتدوکس نسبت به روش CTC است. خردکردن سریع و شدید سلول‌های برگ در ساخت CTC اکسیداسیون آنزیمی کاتچین‌های برگ سبز را افزایش می‌دهد و بنابراین تئافلاونین و تئاروبیجین بیشتری تشکیل می‌دهد. لیو و همکاران (Liu et al., 1990) مشخص کردند که از روی مطالعه مقدار نسبت فئوفیتین^[25]/ تئاروبیجین می‌توان مقدار رنگ چای سیاه تهیه شده را مشخص و پیش بینی کرد. هر چه مقدار نسبت بیشتر باشد، چای تهیه شده دارای رنگ سیاه بیشتری است. ماهانتا (Mahanta, 1988) چای سیاه تهیه شده را با توجه به نسبت فئوفیتینبه تئافلاوین در چای‌های ارتدکس به 3 گروه تقسیم کرد. چای مایل به قهوه‌ای با مقدار نسبت بین 04/0-05/0، چای منحصرا سیاه با مقدار نسبت بالاتر از 05/0و در چای قهوه ای کمتر از 04/0. همانطور که در بالا ذکر شد، فئوفیتین و فئوفوربید محصولات تخریب کننده کلروفیل هستند. اشاره شد که محتوای کم فئوفوربید مربوط به تشکیل بیشتر تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌ها است. چای ارتدکس 30 درصد تخریب کلروفیل بیشتری نسبت به چای CTC نشان داد. بنابراین چای‌های ارتدکس تمایل بیشتری به سیاهی دارند، در حالی که چای‌های CTC تمایل بیشتری به رنگ قهوه‌ای دارند (Mahanta, 1988). میزان تخریب کلروفیل در چای سیاه کنگو بیشتر از چای سیاه شکسته بود. با این حال، نسبت کلروفیل به کاروتنوئیدها در چای سیاه شکسته بیشتر از چای سیاه کنگو بود. نرخ تخریب بالاتر کلروفیل در چای سیاه کنگو، رنگ مشکی بیشتر چای تهیه شده را تعیین می‌کند (Liu et al. 1990). فئوفوربید یکی از عوامل تعیین کننده رنگ سیاهی دم کرده چای است. علاوه بر تئافلاونین و تئاروبیجین ، ترکیبات فنولی زیر نیز در تشکیل رنگ دمنوش چای شرکت می‌کنند: ایزوتئافلاوین^[26]، نئوتئافلاوین^[27]، تئافلاونین-3-گالات^[28]، تئافلاونین-‘3-گالات^[29]، تئافلاونین-3،39-دیگالات^[30]، اسید تئافلاویک^[31] و اسید اپیته افلاویک^[32]. (Mahantan, 1988). در اوایل سال 1971، برکوویتز و همکاران (Berkowitz et al., 1971) گزارش کردند که هنگامی که اکسیداسیون مخلوط اپی کاتچین و اسید گالیک، اپی کاتچین گالات و اسید گالیک در یک سیستم تخمیر چای مدل، ترکیبات فنلی قرمز روشن، که به عنوان اسید اپی تئافلاویک و گالات اسید اپی تئافلاویک شناسایی شدند، تشکیل شد. پیشنهاد شد که تئاروبیجین‌ها محصولات اکسیداسیون این اسیدهای اپیتئافلاویک از طریق اکسیداسیون جفت شده توسط اکسید کننده کاتچین‌ها هستند. ویک‌رماسینگ (Wickremasinghe, 1967) از سریلانکا گزارش داد که قوی‌ترین رنگ چای مشاهده شده مخلوط کوریلاژین^[33]، تیانین و پروتئین است. وجود تئافولوین نیز به عنوان یکی از عوامل موثر در رنگ مایل به قهوه‌ای دم کرده چای به ویژه در چای‌های بی کیفیت در نظر گرفته می‌شود. عامل دیگری که می تواند در تعیین رنگ دم کرده چای سیاه اهمیت داشته باشد، آلومینیوم است (Reeves et al., 1987) ، زیرا نشان داده شده است که آلومینیوم می تواند با تئافلاونین‌ها کمپلکس شود و در نتیجه دم کرده چای با رنگ قرمز‌تری ایجاد شود (Reeves et al., 1987). از سوی دیگر، رنگ های پیش‌بینی نشده دیگر ممکن است نشانه چای بی کیفیت باشد. رنگ مایل به خاکستری ممکن است به دلیل پردازش ضعیف یا حتی نشانه فساد یا تقلب باشد.

رنگ چای اولانگ

چای اولانگ یک چای نیمه تخمیری است. این چای یک گروه بزرگ است که شامل اولانگ سبک تخمیر شده (درجه تخمیر 10-29%، مانند پوچونگ)، اولانگ تخمیر متوسط (30-59% درجه تخمیر، مانند فیوهوو^[34]، تی-گوان-یینگ^[35]) و اولانگ تخمیر سنگین است، (60-70% درجه تخمیر، مانند اولانگ تایوان) می‌باشد. با توجه به درجات مختلف تخمیر، درجه اکسیداسیون کاتچین‌ها بر این اساس متفاوت می‌باشد. کاتچین‌ها در چای سبز کاملاً اکسید نشده و حدود 25% در اولانگ تخمیر شده با تخمیر سبک می‌شوند؛ با این حال، آنهایی که در اولانگ تخمیر شده سنگین هستند حدود 40 تا 45 درصد اکسید شده و آنهایی که در چای سیاه هستند بیش از 50 درصد اکسید شده‌اند. بر این اساس، مقدار تئافلاونین‌ها و تئاروبیجین‌ها در چای سیاه بیشتر است، اما در چای اولانگ تخمیر شده سبک و در چای اولانگ سنگین تخمیر شده تقریبا وجود ندارد. بنابراین، ته رنگ چای اولانگ تهیه شده از سبز تیره تا قهوه‌ای روشن سیاه تا سیاه قهوه‌ای از اولانگ تخمیر شده روشن، اولانگ تخمیر متوسط تا اولانگ با تخمیر سنگین متغیر است. کاتچین‌های نیمه اکسید شده و کلروفیل نیمه تخریب شده باعث ایجاد ته رنگ سبز تیره در چای اولانگ تخمیر شده سبک می‌شوند. محتویات فئوفوربید A و B به ویژه در چای اولانگ بسیار زیاد است. (حدود 2 تا 5 برابر بیشتر از چای سیاه) (Liu et al. 1990). علاوه بر این، محتوای فئوفوربید A بیشتر از فئوفوربید B است. رنگ اولی قهوه ای مایل به سیاه و دومی به رنگ قهوه ای مایل به زرد است. این دو محصول تجزیه کننده کلروفیل همراه با کلروفیل و کلروفیلین تجزیه نشده رنگ سیاه چای اولانگ را تشکیل می‌دهند. محتویات بیشتر کاروتنوئیدها و نسبت فئوفیتین به تئاروبیجین‌ بالاتر نیز از ویژگی‌های خاص چای اولانگ هستند (Liu et al. 1990). محتویات مختلف رنگدانه‌های محلول در چربی در چای سیاه و چای اولانگ در جدول 7 آمده است.