Біохімія чаю і чайного виробництва

Чай, як харчовий продукт одержується в результаті трьох біохімічних перетворень, які відбуваються з молодими пагонами чайного куща в процесі їх переробки. В основі чайного виробництва лежать біохімічні процеси, і тому технологія виробництва чаю вважається біохімічною технологією.

Батьківщина чаю – Китай (відомий декілька віків до н.е.), у нашій країні з’явився у першій половині XIX ст. Перша спроба інтродукції чаю проводилася в 1833р. в Нікітському ботанічному саду, але культура чаю не вдавалась, і тому була перевезена в більш південні, і субтропічні райони – побережжя Грузії і Краснодарського краю

У 1930р. створений всесоюзний науково-дослідний інститут чайного господарства (1953р.НДІ чайної промисловості - “Грузія”). Під керівництвом А.Н.Баха і А.І.Опаріна, А.Л.Курсанова та їх учнів проводилися дослідження, в результаті яких було досконало вивчено процеси переробки чайного листа, і створена біохімічна технологія чайного виробництва.

Згідно цієї теорії, в основі чайного виробництва лежать окиснювальні процеси, що каталізуються ферментами чайного листа. У непошкоджених тканинах, окисно-відновні процеси врівноважені. Під дією окиснювальних ферментів - катехіни окиснюються у відповідні хінони, але тут же відбувається їх відновлення за рахунок багатьох легкоокислювальних речовин, які присутні в чайному листі, серед яких: амінокислоти, аскорбінова кислота, різноманітні фенольні речовини та ін. Тому в непошкодженому листі не відбувається накопичення забарвлених продуктів окислення катехінів. При механічному пошкодженні клітин чайного листа (при скручуванні), окиснювальні процеси переважають. Первинні продукти окиснення катехінів –хінони- викликають окиснення легкоокиснювальних речовин чайного лита, і поступово ущільнюються утворюючи червоні і коричневі пігменти, обумовлюючі колір чайного настою.

На основі цієї теорії були розроблені методи біохімічного контролю виробничих процесів, і організовані біохімічні лабораторії на всіх чайних фабриках.

Подальші відкриття дали можливість вдосконалити виробництво, і забезпечити одержання продукції більш високої якості. Разом із цим, ряд закономірностей, виявлених в біохімії чаю, має суттєве теоретичне значення і для загальної біохімії. Так, питання про утворення дубильних речовин в рослинах, і їх роль в окисно-відновних процесах найбільш повно вивчено на прикладі чайної рослини .Також, тут вивчені питання про стан окислювальних ферментів у живій і зруйнованій клітині, про високу активність цих ферментів у нерозчинному стані, що має велике значення для пізнання природи ферментів та механізму їх дії.

Так, утворення альдегідів, та інших проміжних продуктів при вторинних окислювальних процесах, які відбуваються при взаємодії дубильних речовин, амінокислот і цукрів при звичайній температурі у присутності ферментів, а також при підвищеній температурі, при відсутності ферментів, має загальне значення для таких виробництв харчової промисловості як виробництво хліба, виробництво кави, какао, пива та ін. Встановлені, також, важливі властивості поліфенолів чаю:

1)Капілярозміцнююча властивість (властивість вітаміну Р).

2)Антиокиснювальна властивість.

3)Антимікробна властивість.

У 1950р. А.Л Курсанов . і Запрометов встановили, що катехіни чаю володіють високою Р-вітамінною активністю. Більш активні в цьому відношенні виявились катехіни з орто-розміщенням оксидними групами о-епікатехін о-епікатехінгалат. Було також встановлено, що крім цієї властивості катехіни сприяють накопиченню аскорбінової кислоти.

Р-вітамінна активність катехінів виявилась активнішою за всі відомі раніше капілярозміцнюючі препарати: цитрин, рутин та ескулін. На основі цього відкриття було організовано виробництво вітаміну Р з чайного листа.

У 1949р. встановлено, що комплекс таніну чайного лита складається із суміші речовин: стабільних таких як катехіни, які здійснюють антиоксидантну дію та легкоокислювальних лабільних речовин. Ця частина препарату була названа аутооксидабельною фракцією таніну, вона в присутності катехінів стабільна, існує у вигляді білого порошку. При виділенні ж їх (розчиненням в диметиловому ефірі) спостерігається миттєве окиснення на повітрі, і перетворення речовини у темну розпливчасту масу.

Використання антиоксидантних властивостей катехінів у виробництві сприяло стабілізації якості чорного чаю при довготривалому зберіганні. З антиокиснювальними властивостями пов’язана антирадіаційна дія катехінів, яка є позитивною, як перед дією опромінення так і після нього. Японські вчені у 1959р. встановили, що катехіни адсорбують ізотопи Sr ⁹⁰ , і виводять його з організму раніше ніж він встигає досягнути кісткового мозку.

Важлива біологічна властивість поліфенолів, як зазначають Бердиєва, Докучаєв, Бауер - антибактеріальна дія .Ця властивість обумовлює лікувальну дію зеленого чаю, який успішно використовують при таких захворюваваннях як дизентерія. Він особливо багатий поліфенолами, і постійно вживається в країнах жаркого клімату, що зумовлюється його антибактеріальною дією. Завдання чайного виробництва – це зменшення втрати катехінів, та інших цінних речовин.

На основі знань властивостей поліфенольних сполук чаю, розроблений також спосіб одержання з несортової сировини-харчових барвників (жовтий, коричневий, зелений і червоний) вони володіють Р–вітамінною активністю і містять кофеїн, амінокислоти, цукри та ін.