茶叶生物化学
考试题型（选择30’/填空10’/名词20’/简答）
一、填空（10）
1、茶树鲜叶中蛋白质含量的变化趋势是幼嫩叶 >成熟叶。
2、多酚类物质主要集中在茶树新稍的幼嫩部分，其主要组分是儿茶素，含量约占多酚类总量的70～80％左右。?
3、茶叶中内含的主要生物碱有 咖啡碱 、 可可碱 、 茶叶碱 ，在它们的合成代谢中甲基的供体是S-腺苷蛋氨酸。
4、茶鲜叶中芳香物质的含量以醇类化合物为主，其中顺-3-己烯醇（青叶醇）具有强烈的青草气，它的含量占鲜叶芳香油的 60 %。 5、茶皂甙是一类齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物。它的基本结构由皂甙元、糖体、有机酸三部分组成。
6、构成红茶茶汤滋味较为重要的成分有茶多酚、茶黄素、茶红素（或氨基酸）以及咖啡碱等。
7、茶叶中色素根据其溶解性能可以分为脂溶性和水溶性。 8、 类胡萝卜素属于四萜类衍生物。 9、 茶叶内主要活性物质有酶、激素、维生素。
10、 芳香物质有：醇类、醛类、酮类、酯类、羧酸类、内酯类、酸类、酚类、杂氧化合物、含硫化合物、含氮化合物。
11、咖啡碱的主要主要功能兴奋神经中枢、利尿、助消化。 二、选择（20）
１、茶叶中多酚类的分类正确表达应为（ A ）组。?
Ａ、黄烷醇类、黄酮类、花青素和花白素类、酚酸及缩酚酸类。? Ｂ、儿茶素类、黄酮类、花青素类、花白素类。? Ｃ、黄烷醇类、花色素类、黄酮类、儿茶素类。? Ｄ、黄酮类、酚酸及缩酚酸。?
2、茶叶中咖啡碱生物合成时，嘌呤的甲基化顺序是（ D ）。?
Ａ、３-甲基黄嘌呤→３，７-二甲基黄嘌呤→１，３，７-三甲基黄嘌呤。? Ｂ、７-甲基黄嘌呤→１，７-二甲基黄嘌呤→１，３，７-三甲基黄嘌呤。? Ｃ、１-甲基黄嘌呤→１，３-二甲基黄嘌呤→１，３，７-三甲基黄嘌呤。? Ｄ、７-甲基黄嘌呤→３，７-二甲基黄嘌呤→１，３，７-三甲基黄嘌呤。? 3、（ C ）是茶树特有的二级代谢特征产物之一。?
Ａ、青叶醇；Ｂ、黄酮类；Ｃ、大量的茶氨酸；Ｄ、牛龙牛儿醇。
4、下列哪个反应属于酶促褐变（ A ）
Ａ、多酚酶促氧化； Ｂ、美拉德反应； Ｃ、焦糖化作用； Ｄ、Vc氧化。? 5、将茶叶破碎置入无氧环境中，温度、湿度、pH都控制在红茶发酵最适条件下，正确的判断发酵结果应为（ C ）。?
Ａ、茶叶发酵正常，形成茶色素； Ｂ、发酵不正常，能形成茶色素； Ｃ、正常发酵不能进行，不能形成茶色素；Ｄ、无法预计发酵结果。
6、高温杀青，主要是因为（ D ）酶的耐热性较强在５～５５℃时随叶温升高而活力上升，到６５℃时，其活力下降。?
Ａ、细胞色素氧化酶；Ｂ、过氧化物酶；Ｃ、过氧化氢酶；Ｄ、多酚氧化酶。 7、茶的滋味与其它食品滋味的主要区别在于茶叶有（ A ）味。? Ａ、苦涩；Ｂ、鲜甜；Ｃ、苦鲜；Ｄ、甘醇。?
8、在贮藏期间，绿茶中Ｖc的氧化结果使得茶叶的外形色泽（ ），汤色（ ）。（C） Ａ、不变、变黄；Ｂ、变黄、不变；Ｃ、变深、变暗；Ｄ、变深、变红。? 9、喝茶能提神与内含有丰富的（ B ）有关。?
Ａ、茶叶碱；Ｂ、咖啡碱；Ｃ、多酚类； Ｄ、花青素。? 10、绿茶汤色主要是黄绿色，组成它的主体物质是（ C ）。?
Ａ、胡萝卜素；Ｂ、花色苷及其苷元；Ｃ、黄酮苷类；Ｄ、叶绿素。 三、判断题（对的“√”，错的“×”）（8） 1、黄烷醇和儿茶素是同一类物质。（ √ ）
2、茶汤正常的“冷后浑”现象是茶叶品质好的表现。（ √ ） 3、红茶发酵是以儿茶素类氧化为主体的酶促氧化。（ √ ） 4、黑茶加工过程中不存在多酚类物质的酶促氧化作用。（×） 5、茶氨酸是蛋白质稀有氨基酸。 （ × ） 6、咖啡碱、可可碱、茶叶碱易溶于氯仿。（ × ） 7、Ｌ-C和L-EGC都是顺式儿茶素。（ × ）
8、茶多糖是一类与蛋白质结合在一起的酸性糖蛋白。（ √ ） 四、名词解释（10）
1、次级代谢：很多生物通过初级代谢以外的途径合成和利用一些无明显用途的化合物，这 种代谢途径就叫次级代谢。
2、酯型儿茶素：是指简单儿茶素C环3位醇羟基与没食子酸的羧基酯化后的儿茶素。
3、茶黄素：是茶叶中多酚类物质氧化形成的一类能溶于乙酸乙酯的、具有苯并卓酚酮结构的化合物的总称。
4、品种香：乌龙茶成品茶香气在相同的加工工艺条件下由茶树品种决定。 5、酚氨比：茶多酚总量与游离氨基酸总量的比值。 6、酶的双重性：酶的活性和变性。
7、最适温度：当酶活性达到最大值时温度。
8、特征性物质：茶叶中含量较多或品质关系密切的特有物质，如多酚类、aa、色素、生物碱、芳香物。
9、儿茶素旋光异构体：由于分子中的不对称性而引起的立体异构。
10、偶联氧化作用 ：从多酚类的氧化到邻醌，再由邻醌的还原回到多酚类的动态反应体系促进了多种香气成分的不断形成。
五、分别对以下两表格进行分析，找出规律，给出原因，得出结论。（12）
表一 茶多酚体外模拟氧化实验（6） EC(ug/ml) ECG(ug/ml) EGCG(ug/ml) TF(ug/ml) 槲皮苷(ug/ml) 山柰苷(ug/ml) 氨基酸 (%) TP 547 785 1870 未检测到 670 405 鲜叶 3.85 PPO+O2 311 439 453 396 682 475 黄茶 3.96 POD+O2 534 756 1839 未检测到 613 408 POD/H2O2 83 226 144 80 369 299 绿茶 3.80 表二 黄绿茶化学成分的比较（6） 茶多酚 (%) 咖啡碱 (%) EGC (mg/g) EC (mg/g) EGCG (mg/g) ECG (mg/g) 儿茶素总量(mg/g) 26.42 5.33 40.23 54.96 79.99 8.25 183.43 25.39 4.16 42.58 44.07 65.71 12.52 164.88 25.51 3.99 40.18 38.62 78.98 8.68 166.46 答：表一：多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化氧化儿茶素，但不能氧化黄酮苷类；（2分）过氧化物酶(POD)在有氧条件下对茶多酚类化合物不起催化作用，只有在过氧化氢(H2O2)存在下才能催化氧化儿茶素和黄酮苷类。（2分）所以在红茶发酵时要保持充足的氧气。（2分）
表二：黄绿茶与鲜叶相比，茶多酚、咖啡碱和儿茶素总量都是下降的，但黄茶氨基酸含量比鲜叶高；黄茶与绿茶相比，茶多酚和儿茶素总量很接近，但儿茶素组成由较大差别，尤其是酯型儿茶素EGCG含量较低，而氨基酸含量比黄茶高；（2分）原因是黄茶“闷黄”工艺中特有的湿热作用引起的蛋白质和酯型儿茶素等的水解；（2分）不同茶类由于加工工艺的不同，所发生的生物化学变化也不相同，所得成品茶的色香味品质也差别很大。（2分）
六、问答题 （40）
1、请试分析乌龙茶香气形成的生化基础。（10）
答：（1）适当的茶树品种以及较成熟的鲜叶中芳香物质及其前体丰富，醚浸出物、类胡萝卜素和萜烯糖苷等含量较高；（2）嫩茎中的内含物通过“走水”输送至叶细胞以增进香气的形成；（3）晒青和做青作业促进了萜烯糖苷的水解和香气的释放；（4）脂质等适度的偶联氧化；（5）烘干过程中适度的美拉德（羰氨）反应、焦糖化反应。 2、你认为哪几道工序分别对红茶、绿茶以及黑茶品质影响最大，为什么？（10） 答：红茶发酵，儿茶素等多酚类物质的氧化及由此引发的类胡萝卜素、叶绿素、
不饱和脂肪酸等偶联氧化，决定了红茶的色香味品质。(4分) 绿茶杀青，通过高温破坏各种酶尤其是多酚氧化酶、过氧化物酶等氧化酶类的活性，以保证绿茶品质。(2分) 黑茶渥堆，微生物大量繁殖，茶叶中多酚类等内含物在微生物酶和微生物热作用下发生了一系列变化。(4分)
3、请写出咖啡碱的分子结构式，并简要介绍测定咖啡碱的国家标准方法的原理和存在的问题。（10）
OH3CNONCH3CH3NN(4分)
咖啡碱易溶于水，在紫外272-274nm有特征吸收峰，利用醋酸铅除去多酚等干扰物质，即可测定咖啡碱的吸光度，根据标准曲线求得相应的咖啡碱的浓度。(4分) 茶叶中可可碱、茶叶碱等嘌呤类化合物在此波长下也有吸收，从而导致测定值偏高。(2分）
3、简述茶树具有喜铵性和耐铵性
答：茶树具有喜铵性和耐铵性，尽管茶园施用较多量的铵态氮，但茶树根部存在高效率将铵态氮转变成谷氨酸的能力。高浓度的谷氨酸虽有抑制此酶催化氨基化的反应，但茶树能够很快地将体内的谷氨酸转换成谷氨酰胺、茶氨酸之类的酰胺或其它氨基酸，因而，消除了这种抑制。这一研究结果，解释了在茶树吸收高浓度的铵态氮时，而茶根部谷氨酸浓度并不太高，而是大大地提高了茶氨酸和谷氨酰胺浓度的现象。也就是说，茶树根部吸收了铵态氮，但并不以L-谷氨酸的形态积累，而是很快地将谷氨酸转换成茶氨酸等酰胺类化合物。
4、请写出儿茶素的分子结构式，并简要介绍茶多酚的主要药理功能、制备方法和应用领域。（10）
HOOOR1OHOHOHR2(4分)药理功能：抗肿瘤作用；防治心脑血管疾病；抗龋护齿；抗菌作用等。(2分)制备方法：有机溶剂萃取；金属盐沉淀；吸附树脂法；超临界萃取等。(2分)应用领域：食品抗氧化剂；食品功能性成分；日用化工；医药领域等。(2分)
七、论述
环境与茶树代谢的关系。
a.光照：光质和光强在水费供应充足的情况下，夏季光强度大，日照时间长，多酚类含量高，茶汤苦涩味重，一般采用适度遮阴，减弱光强，形成一定含N化合物，从而调节C、N代谢平衡 b.温度，温度升高，糖代谢旺盛，多酚类积累有利，但不利于含N化合物的积累，而含C化合物则因活性不同而不同 c.水分 水分升高有利于含C物质代谢，缺水会影响茶树光合作用和多酚类物质积累，且水代谢失调，含N化合物也随之影响，各种合成受阻 d.肥料，氮肥对茶树C、N代谢平衡影响明显，且氮肥含量升高，茶叶中氨基酸含量升高，P、K肥是茶叶代谢和品质形成的元素 e.矿物质，调节茶树胜利代谢，参与植物物质组成 f.地理状况，土壤条件的好坏影响茶树品质，土壤有机质影响代谢，茶叶营养元素，受土壤农化性质的灰色关联性影响，另外，纬度、海拔等都影响茶树生长代谢
红茶?绿茶加工过程中物质转化与品质形成的关系? 《绿茶》
1? 摊青?鲜叶由于失水，水解酶活性增强，大分子物质水解成可溶性的小分子物质，为绿茶制造中提供了化学变化的基础物质，利用高温杀青迅速破坏酶活性，把这些物质固定在杀青叶中，以利制茶品质提高。
2? 杀青? （变化1 ）叶质变化：叶质柔软，利于成形； （变化2） 叶色变化：有青绿色变成了深绿色或黄绿色，叶绿素的破坏导致叶色的改变； （变化
3） 芳香物的变化：?较高沸点的芳香物质与未破被水蒸气带走的残留的低沸点芳香物质共同组成了杀青叶的良好香气（导构化作用：芳香物质的特点）? （变化4 ）：滋味的变化?①多酚类物质的变化：多酚类物质进行水解，导构，裂解，氧化等化学变化，含量减少。苦涩味减弱，醇和味加强。 ②氨基酸的变化：产生水解，缩合，氧化脱氨，脱羧等反应。 ③糖类物质的变化：使甜味增强。 3? 揉捻?破坏杀青叶细胞组织，使细胞液外溢，增加茶汤浓度，同时揉捻成型。
4? 干燥?非酶促作用，所生成的物质最终组成了绿茶的色、香、味。
糖类物质的变化：糖+氨基酸/蛋白质（-NH3）?→加热作用下生成糖胺类化合物（糠醛类及其衍生物,吡嗉类）,此反应称为梅拉德反应。是构成绿茶烘炒香的重要成分。
芳香物质的变化:低沸点物质挥发(20-163oC)?;高沸点物质透发香气?
o
(195-276C)。
绿茶滋味在加工中的变化：a.酚类物质的变化，多酚类虽然没有红茶加工时的强烈，但在热的作用下，多酚类变化仍在进行，多酚类含量减少 b.多酚类的自动氧化，苦涩味减弱，醇和味加强，苦味消失 c.黄酮、苷类的水解，在酶的作用下，生成苷元，所产生苷元（黄绿色）是形成茶汤颜色主体。D.酯型儿茶素水解，生成简单儿茶素和没食子酸，是苦涩味减弱，滋味醇和 e.儿茶素的异构，儿茶素种类增加，改良茶汤滋味
《红茶》
1? 萎凋：蒸发水分，减少细胞张力，使叶子变软，便于揉捻。增强酶的活性，使内含成分发生一定程度的变化，为品质形成打下基础。酶活性提高。（叶绿素的变化：含量减少） 2? 揉捻（揉切）：轻---重---轻的原则。成条率80%以上，叶细胞破损率80-85%。 3? 发酵：⑴增强酶活性，进一步促进多酚类的氧化缩合，形成红茶特有的色泽和滋味。在适宜的环境条件下，使叶子发酵充分，减少青涩气味，并产生浓郁的香气。⑵糖、双糖含量减少，单糖、水溶性物质增加，酶活性下降，多酚类物质与酶蛋白结合形成不溶性物质PH值下降，酶最适PH减少，降低酶活性，多酚类浓度减少，底物减少，活性降低。
4? 干燥：水分蒸发，体积缩小。酶钝化，茶黄素、茶红素干燥初期氧化仍在进行水化果胶与其它胶状物逐渐形成一层具有光泽的薄膜，包囊着茶叶，使色泽红而乌润。内含物变化总的趋势是减少。
红茶香气的形成：a.高级脂肪酸转化成醇、醛 b.醇类的氧化 c.由醇、酸衍生的芳香物质 d.醇、酸的酯化 e.内酯的形成 e.胡萝卜素降解形成芳香物质 f.氨基酸的降解 g.糖苷的水解 h.芳香物质的异构化 i.热效应形成茶叶香气