Химия вкуса чая

Это сообщение в блоге написано гостем Джимми Берридж, доктор наук о растениях и ценитель чая, с растущим интересом к пересечению чайной агрономии, химии и терруара (вы можете обвинить его в запутанной части науки!). 

Различные сорта чая могут иметь очень разные вкусовые характеристики. Зеленый чай сенча, например, может иметь сладость и густоту на языке, которые вы никогда не найдете в черном чае. Сухой зеленый чай может иметь простоту и ясность, которые одновременно освежают и стимулируют. Сорта чая, обычно используемые для черного чая, становятся более ароматными во время окисления, но японские черные чаи, обычно приготовленные из сортов, очень отличных от индийских или африканских чаев, имеют тенденцию быть более нежными, с более цветочными оттенками. Камарича и тамарёкуча — это зеленые чаи, произведенные из сенчи с использованием различных методов обработки, которые предлагают различные вкусовые и ароматические характеристики.

ВЫШЕ: А вакоча (черный чай) первого сбора из чайного сада Огура в Асигаре Канагава контрастирует с пять весенних сенча (От YunomiАвтора Чай Додзё). НИЖЕ: Дегустация 5 разных сортов черного чая из Чайный сад Кадихара.

Фитохимические вещества и вкус

Фитохимические вещества были частью жизни человека с незапамятных времен. Многие из этих фитохимических веществ являются основой традиционных и современных лекарств, таких как аспирин. Активным ингредиентом этого распространенного болеутоляющего средства является ацетилсалициловая кислота, форма которой была впервые получена древними египтянами из коры ивы (Desborough and Keeling, 2017).

Другие фитохимические вещества являются фундаментальными аспектами вкуса пищи, например, лимонная кислота в цитрусовых. В помидорах было обнаружено около 400 летучих химических веществ, из которых около 12 особенно важны, и, конечно же, ликопин, тип каротиноидов, который придает помидорам их характерный цвет (Petro-Turza, 1986; Cheng et al., 2020; Tomatosphere). , 2022). Каротиноиды, присутствующие в особенно больших количествах в моркови, являются вспомогательными пигментами хлорофилла. И каротиноиды, и хлорофилл являются очень важными компонентами аромата и вкуса чая. Превращение каротиноидов в другие химические вещества является одной из основных функций окисления, которое помогает различать черные чаи.

Условия роста, затенение, давление вредителей, внесение удобрений, высота над уровнем моря, динамика температуры, тип почвы, обработка, старение и т. д. — все это может влиять на фитохимические профили и, следовательно, на вкус и ощущения от чашки (Ahmed et al., 2013; Zhang et al., 2020). ; см. предыдущий статья об изменении климата). Тысячи химических соединений могут присутствовать в чае, и они могут быть преобразованы в процессе приготовления чая. Когда готовый чай окончательно заваривается, часть наиболее летучих фитохимических веществ высвобождается в аромате, а нелетучие остаются в чайном настое.

Химическая структура трех важных фитохимических веществ, присутствующих в чае. L-теанин — это аминокислота, в первую очередь ответственная за вкус умами в чае. Кофеин с горьким вкусом — это стимулятор из класса метилксантинов, который на самом деле действует, блокируя специфический рецептор в мозге, что приводит к усиленной выработке нейротрансмиттера. Дамсценон является одним из многих ароматических химических веществ в черном чае и получен в результате трансформации каротиноидов. Он принадлежит к химическому семейству розовых кетонов, может существовать в различных изоформах, придает ароматы от фруктовых до цветочных и древесных, а также встречается в бурбоне.

Изменение химического состава чайных листьев

Фермеры и любители чая веками знали, что определенные условия выращивания и время сбора урожая дают чай с разным вкусом. Среди первых, кто установил связь, возможно, были фермеры в регионе Удзи, которые узнали, что затенение листьев дало чай с большим количеством умами (предыдущий статья о затенении).

Точно так же фермеры и любители чая также заметили, что первый весенний сбор чая часто имеет особенно мягкий вкус с большим количеством умами по сравнению с обычным чаем. сибуми (терпкость). Оба этих явления связаны с меньшим содержанием горьких катехинов и танинов и большим содержанием аминокислот, особенно уникальной аминокислоты L-теанина.

Производство затененного чая с использованием традиционных тростниковых циновок Чайные сады Кума в Яме. Затенение в течение нескольких дней или до нескольких недель для гёкуро увеличивает содержание хлорофилла и аминокислот, снижает содержание танинов и дает сладкий, мягкий чай с большим количеством умами.

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков. В чае было обнаружено более 35 различных аминокислот, и определенные аминокислоты были связаны с определенными вкусами, такими как умами, а также с цветочными ароматами и винными ароматами (Li et al., 2022). L-теанин составляет около 50% от общего содержания аминокислот в чайных листьях. L-теанин, аминокислота, уникальная для чая и специфического гриба, отвечает за успокаивающее ощущение чая за счет увеличения альфа-мозговых волн, согласно некоторым исследователям, и, как предполагается, имеет другие преимущества для здоровья (Juneja et al., 1999; Vuong et al. , 2011).

Теперь мы знаем, что механизм затенения производства чая, богатого умами, заключается в том, что затенение замедляет превращение аминокислот в полифенолы. Замедление трансформации аминокислот приводит к тому, что чайные листья содержат больше аминокислот и, следовательно, больше умами. Современные инструменты также подтвердили то, что фермеры всегда знали, что самая высокая концентрация L-теанина обычно находится в первых почках и листьях сезона (Li et al., 2022).

Окисление Это еще один пример того, как управление естественными химическими реакциями приводит к желаемому качеству чая. Когда клеточные стенки растений разрушаются в результате увядания или разминания, химические вещества, которые ранее были защищены клеточной стенкой, вступают в контакт с атмосферой. Затем эти молекулы реагируют с кислородом в процессе, называемом окислением. Кроме того, живые листья и даже свежесобранные листья обладают значительной ферментативной активностью, которая, если ее не контролировать, преобразует большую часть полифенолов, хлорофиллов и каротиноидов, темнея листья и изменяя вкус.

Damascenone, присутствующий во многих черных чаях, но редко в зеленых чаях, является интересным уроком химии. Листья с высоким содержанием каротиноидов можно тщательно окислить, чтобы преобразовать каротиноиды в дамаскенон, придающий сладкий вкус и мягкое ощущение во рту. Нагрев листьев на пару или на сковороде (обжаривание на сковороде) останавливает эти окислительные и ферментативные процессы, сохраняя интенсивный зеленый цвет листьев. Эти различные типы химических реакций вносят свой вклад в иногда существенную разницу в цвете, вкусе и ощущении во рту между типами чая.

СЛЕВА: новая посадка менее распространенного Кошун сорт на Чайный сад Канероку Матусмото, который специализируется на черном и копченом чае с использованием метод чагусаба (Сельскохозяйственная система, признанная Всемирным наследием традиционного мульчирования травы). СПРАВА: Ручной сбор сортов Заирай в Чайный сад Кадихара. Сорта Заирай происходят от перекрестного опыления, а не от укорененных черенков, и придают интересный вкус готовому чаю, в данном случае камарича (увядший и обжаренный на сковороде зеленый чай. Заирай обсуждается в это предыдущий блог).

Листья также имеют определенное количество углеводы, в различных формах. Эти углеводы используются ферментами в качестве источника энергии, и это еще одна причина, по которой прекращение ферментативной активности, обычно путем пропаривания, связано с более сладким готовым чаем.

Кофеин является разновидностью метилксантина. Теобромин и теофиллин являются аналогичными стимулирующими соединениями, также присутствующими в чае. Они могут внести горький вкус. Количество каждого из них широко варьируется в зависимости от сорта, возраста листа и окружающей среды. В чайных листьях содержится ряд минералов, и окружающая среда влияет на их относительное содержание. Обработка и сушка чая могут повлиять на биодоступность минералов и повлиять на вкус, аромат и ощущение во рту.

Менее 0.1% чайного листа

Летучие химические вещества составляют менее 0.1% веса сушеных чайных листьев, но они в значительной степени ответственны за аромат и вкус. Существуют тысячи химических веществ, которые взаимодействуют друг с другом и со временем изменяются, образуя сложный аромат, которым наслаждаемся любители чая.

С помощью самых современных инструментов ученые все чаще могут количественно определять конкретные молекулы в чайных листьях, которые придают разным сортам чая характерный вкус. Некоторые из этих измерительных устройств, включая жидкостную и газовую хроматографию, могут количественно определять количество огромного количества нелетучих (вкус) и летучих (аромат) химических веществ.

Другие инструменты включают спектроскопическую и гиперспектральную отражательную способность, которые идентифицируют различные химические вещества по цветовым различиям (Yamashita et al., 2021). Масс-спектрометрия — еще один инструмент, который работает путем измерения крошечных различий в весе многих молекул в образце и часто применяется для обнаружения аминокислот в исследованиях чая. Интересно, что эти инструменты иногда используются для подтверждения происхождения или сорта конкретного чайного продукта (Engelhardt, 2020).

Почва и климат являются основными факторами, определяющими сорта хорошо растут в определенной местности и какой вкус будет у чая. ОСТАВИЛ: Чайный сад Курихара в горах Яме, на Кюсю, самом южном острове Японии, зимой покрытом снегом. СПРАВА: вид на Фуруичи Сейча чайные поля ниже на том же острове, но южнее в Кагосиме.

Человеческий язык

Современные научные инструменты дают очень подробное представление о том, что содержится в чайных листьях и даже о том, что получается в аромате и чайном настое. Однако инструменты не могут количественно определить, как взаимодействуют определенные комбинации множества вкусовых и ароматических элементов. Именно этот набор аромата, вкуса, ощущения во рту и послевкусия дает многогранное удовольствие от наслаждения качественной чашкой чая.

Язык может определять 5 вкусовых качеств (сладкий, кислый, соленый, горький, умами) (Gravina et al., 2013), возможно, 8, если считать вкусами жирный, острый и свежо-мятный. И тут, конечно же, есть градиенты и комбинации. Человеческий нос гораздо более чувствителен, он способен различать 1 триллион различных запахов (Bushdid et al., 2016). Поскольку нос напрямую связан с мозгом, он особенно хорошо приспособлен для того, чтобы реагировать на слабые запахи, доносящиеся из свеженалитой чашки чая.

Возможно, эта прямая связь и является причиной того, что запахи могут вызывать такие быстрые, сильные и эмоциональные реакции. Просто понюхав что-то, мы можем вернуться к каким-то далеким воспоминаниям или дать нам чувство спокойствия и принадлежности. Но, возможно, L-теанин, который мы только что выпили, тоже помогает!

В заключение, мы увидели, что сорт, местоположение, высота над уровнем моря, погода и время сбора урожая могут влиять на фитохимические профили и итоговый вкус и аромат. Мастера-чайники используют навыки сушки и обработки, чтобы еще больше улучшить вкусовые и ароматические характеристики чая и сделать его более приятным. Наслаждаться!

Рекомендации

• Ахмед С., Петерс С.М., Чунлин Л., Мейер Р., Уначукву У., Литт А. и др. (2013). Биоразнообразие и фитохимическое качество в местных и поддерживаемых государством системах управления чаем в Юньнани, Китай. Консерв. латынь. 6, 28–36. doi:10.1111/j.1755-263X.2012.00269.x.
• Бушдид, К., Магнаско, М., Фоссхалл, Л., и Келлер, А. (2016). Люди могут различать более 1 триллиона обонятельных раздражителей. Наука (80-. ). 343, 1370–1372. дои: 10.1126/наука.124916.
• Ченг Г., Чанг П., Шен Ю., Ву Л., Эль-Саппах А.Х., Чжан Ф. и др. (2020). Сравнение вкусовых характеристик 71 образца томата (Solanum lycopersicum) в центральной части Шэньси. Фронт. Растениевод. 11. doi:10.3389/fpls.2020.586834.
• Десборо, MJR, и Килинг, Д.М. (2017). История аспирина – от ивы до чудо-лекарства. бр. Дж. Гематол. 177, 674–683. дои: 10.1111/bjh.14520.
• Энгельхардт, UH (2020). Чайная химия – что мы знаем и чего не знаем? - Микрообзор. Еда Рез. Междунар. 132. doi:10.1016/j.foodres.2020.109120.
• Гравина, С.А., Да, Г.Л., и Хан, М. (2013). Биология вкуса человека. Анна. Саудовская Мед. 33, 217–222. дои: 10.5144/0256-4947.2013.217.
• Джунеджа Л.Р., Чу Д.К., Окубо Т., Нагато Ю. и Йокогоши Х. (1999). L-теанин - уникальная аминокислота зеленого чая и ее расслабляющее действие на человека. Тенденции Food Sci. Технол. 10, 199–204. doi: 10.1016/S0924-2244(99)00044-8.
• Li, MY, Liu, HY, Wu, DT, Kenaan, A., Geng, F., Li, H. Bin, et al. (2022). L-теанин: уникальная функциональная аминокислота в чае (Camellia sinensis L.) с многочисленными преимуществами для здоровья и пищевыми применениями. Фронт. Нутр. 9, 1–12. doi:10.3389/fnut.2022.853846.
• Петро-Турза, М. (1986). Вкус помидоров и томатных продуктов. Food Rev. Int. 2, 309–351. дои: 10.1080/87559128609540802.
• Растительные пигменты, томатосфера (2022 г.). Давайте поговорим о науке. Доступно по адресу: http://tomatosphere.letstalkscience.ca/Resources/library/ArticleId/4661/plant-pigmens.aspx#:~:text=Красный цвет помидора связан с каротиноидом ликопином. [По состоянию на 31 июля 2022 г.].
• Выонг, К.В., Бойер, М.К., и Роуч, П.Д. (2011). L-теанин: свойства, синтез и выделение из чая. J. Sci. Фуд Агрик. 91, 1931–1939. дои: 10.1002/jsfa.4373.
• Ямасита Х., Сонобе Р., Хироно Ю., Морита А. и Икка Т. (2021). Возможности спектроскопического анализа для неразрушающей оценки метаболитов, связанных с качеством чая, в свежих молодых листьях. науч. представитель. 11, 1–11. doi:10.1038/s41598-021-83847-0.
• Чжан, Л., Цао, QQ, Гранато, Д., Сюй, YQ, и Хо, Коннектикут (2020). Ассоциация между химией и вкусом чая: обзор. Тенденции Food Sci. Технол. 101, 139–149. doi:10.1016/j.tifs.2020.05.015.