· Chemia herbaty · 4 minut
Dlaczego zielona herbata jest zielona
Kolor herbaty często jest odznaką jakości lub identyfikatorem rodzaju herbaty – ma przykład sam wygład naparu japońskiej mocno parowanej zielonej herbaty już dużo mówi. Właśnie o kolorze herbat zielonych i chciałbym opowiedzieć w tym artykule.
Może się wydawać, że sprawa jest prosta – zielone liście zawierają chlorofil i jest on zielony, ale jest to historia ciut bardziej skomplikowana.
Naukowcy z Kyung Hee University w Korei postanowili zbadać, które związki odpowiadają za kolor różnych herbat zielonych z wyspy Jeju. Bazowa ocena była wykonywana przez testerów na podstawie skali 9 punktowej dla liści herbaty i dla naparu. Podczas oceny sensorycznej instruowano testerów, aby ocenili „stopień zieleni, na który mogą wpływać nie tylko elementy zielone (wartość a), ale także żółte (wartość b). We wcześniejszych badaniach często używano kąta odcienia tan-1(–a/b) do wyrażania koloru zielonego. Zmniejszenie kąta odcienia odpowiada za zmniejszenia zazieleniania i wzrostu zażółcenia. Wykresy zależności kąta odcienia od zawartości rożnych substancji pozwala na ocenę ich wpływu na kolor herbaty.
Interesujące jest to że prawie nie ma korelacji między kolorami liści herbaty i naparów r2 = 0,4272 (r2 jest statystyczną miarą tego, jak blisko są dane do dopasowanej linii regresji, im bliżej 1 jest wartość r2, tym bardziej liniowa jest zależność pomiędzy zmiennymi). Oznacza to, że bardziej zielone liście herbaty niekoniecznie dają bardziej zielony napar. Niewątpliwie najważniejszymi związkami wpływającymi na zieleń suchych liści są chlorofile; wartość r2 między ich kątami odcienia dla suchej herbaty a całkowitą zawartością chlorofilu wynosi 0,8893. Warto tu wspomnieć o pochodnych chlorofilu: chlorofile (nierozpuszczalne w wodzie) i chlorofilidy (rozpuszczalne w wodzie) są związkami o niebiesko-zielonym zabarwieniu, feofityny (nierozpuszczalne w wodzie) i feoforbidy (rozpuszczalne w wodzie) mają kolor oliwkowobrązowy. Związki te nalezą do grupy tetrapiroli, do tej grupy należy również hem obecny w krwinkach czerwonych, opowiadający za wiązanie tlenu.
Mimo podobieństwa struktur chlorofile i feofityny są nierozpuszczalne w wodzie dlatego, że do nich jest dołączona reszta fitolu (patrz rysunek) – jest to diterpen, do tej grupy zalicza się też stewiol, odpowiadający za słodki smak stewii. Fitol jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie i zapewnia kotwiczenie chlorofili w komórce, fragment fitolu jest też obecny w strukturze witaminy E. Feofityny bardzo przypomina chlorofili, tyle że nie ma w środku atomu magnezu, zaś feoforbid traci też fitol robiąc się rozpuszczalnym w wodzie. Te dwa związki są produktami rozpadu chlorofili i wraz z wolnym magnezem odpowiadają za zmianę koloru i zwiększenie cierpkości herbat zielonych z czasem. 5-6 miesięcy po zbiorach herbata może tracić do 50% chlorofili, a po roku aż do 93% ulega przekształceniu.
Chociaż wiadomo, że świeże liście herbaty mają wysoką aktywność chlorofilazy, enzymu odłączającego fitol od cząsteczki chlorofili lub feofetyn, to w próbkach liści herbaty wykryto bardzo niewiele chlorofilidów i prawie żadnych chlorofilidów nie da się wykryć w naparach herbaty. Dwa czynniki mogą powodować niskie stężenie chlorofilidów. Po pierwsze, wszystkie enzymy, w tym chlorofilaza, w świeżych liściach są prawie całkowicie dezaktywowane w warunkach utrwalania w wysokiej temperaturze. Po drugie, chlorofilidy są bardzo niestabilne w wyższych temperaturach, więc te związki prawie nie mają wpływu na kolor naparu.
W celu zbadania losów chlorofili w herbatach zostały porównane herbaty prażone, prażono-parowane i mocno parowane. Okazuje się że herbata prażona jest najbardziej zielona, jednak kolor naparu jest najmniej zielony. Parowanie zaś powoduje uszkodzenie struktur komórkowych zwiększając zarówno mętność, jak i odczucie zieleni. Mimo tego że chlorofile są nierozpuszczalne w wodzie, to duża ich dostępność w herbatach parowanych skutkuje ich przejściem do naparu i powstanie agregatów w postaci zielonych kulek, które często można zobaczyć w herbatach japońskich. Średnoi jednak wpływ chlorofili na kolor herbaty jest ograniczony (r2 = 0.6061).
Przejdziemy teraz do mniej oczywistych związków chemicznych wpływających na kolor herbaty. Flawonoidy to grupa związków, których korelacja z kolorami roślin były często wspominane we wcześniejszych badaniach. Wśród flawonoidów herbacianych najwięcej jest katechin, które stanowią około 20% suchej masy zielonej herbaty. Związki te jednak są bezbarwne, a produkty ich utlenienia przyczyniają się do pojawienia się czerwieni w herbatach bardziej utlenionych.
Flawonole to kolejna grupa polifenoli herbacianych, które stanowią od 2% do 3% rozpuszczalnych w wodzie substancji stałych zielonej herbaty. W największych stężeniach w herbacie obecne są kwercetyna, kemferol i mirycetyna, z czego stężenie kwercetyny jest największe. Sama kwercetyna ma jasnozieloną z odrobiną żółtego barwę, a jej wkładu w zieleń naparu herbaty nie można zignorować. Korelacja między stężeniem kwercetyny a kątem barwy naparu była zdecydowanie najwyższa (r2 = 0,7647) wśród tych 3 flawonoli herbacianych, a wartość r2 może nawet osiągnąć 0,8486, jeśli kolory naparu były wyrażone samą wartością zieleni a, czyniąc kwercetynę jednym z najważniejszych związków dla koloru herbaty.
Zdjęcie tytułowe : yunnan sourcing
