TeaTerra

Думаю, практически каждый любитель чая читал или слышал, что процесс производства улунов и красных чаёв основан на ферментации, под которой понимается, в первую очередь, окисление полифенолов чайных листьев, протекающее под действием оксидаз – ферментов, содержащихся в клетках чайного растения, чему способствует сминание листьев, нарушающее целостность клеточных мембран.

В результате окисления полифенолов и последующей конденсации продуктов их окисления изменяется цвет, вкус и аромат чая, это очень хорошо укладывается в голове – пример с разрезанным яблоком, темнеющим на воздухе, легко понять и запомнить. У красных чаёв окисление максимальное, а у улунов – неполное и неравномерное из-за протряхивания, в процессе которого повреждаются, в основном, края листьев, и разные зоны листьев имеют разный уровень окисления, вот поэтому улуны обладают таким сложным и богатым ароматом. Из-за того, что всё внимание в русскоязычных статьях, на занятиях так называемых «чайных школ» и т.д. сосредоточено на окислении, возникает впечатление, что окисление – если и не единственный, то самый главный процесс, формирующий состав улунов и красных чаёв и все их свойства. Сами собой возникают мысли, что раз по сравнению с неферментированными, неокисленными зелёными чаями, в улунах и красных чаях гораздо больше цветочных, фруктовых и ягодных нот, то ответственные за них вещества также образуются в результате окисления. Это же логично.

Но такая схема является настолько упрощённой, неполной и местами неверной, что едва ли подходит даже для начинающих.

Научные исследования последних десятилетий убедительно доказывают, что не менее важную роль в формировании вкуса и аромата улунов и красных чаёв играет гидролиз гликозидов, содержащихся в чайном сырье, в частности, бета-примеверозидов. В таких гликозидах углеводная часть – остаток примеверозы, дисахарида, состоящего из ксилозы и глюкозы – соединена с остатком того или иного летучего ароматического вещества. По современным представлениям, это часть системы защиты растения от внешних воздействий (как, кстати, и система полифенолы+полифенолоксидазы), в таком состоянии она неактивна, это заряд, который должен сработать, если растение испытает стресс – например, получит механическое повреждение. В этом случае вступают в действие ферменты-гликозидазы, гликозиды расщепляются, и высвобождаются летучие вещества, призванные отпугнуть вредителя, который нанёс повреждение.

А – чайное сырьё, повреждённое цикадками.
В – чайное сырьё повреждённое трипсами.
С – завяленное чайное сырьё.
D – готовый Дарджилинг.
Е – трипс.
F – заваренный Дарджилинг.

Производство улунов – это, по сути, череда стрессовых воздействий на чайный лист. Сначала его срывают (механическая травма), потом завяливают на солнце (высыхание, тепло, ультрафиолет), затем – в помещении (высыхание), потом его несколько раз протряхивают (механическая травма).

Важно отметить, что до прогрева, инактивирующего ферменты, чайный лист представляет собой полноценную живую ткань. Это не просто смесь субстратов и белковых катализаторов, в которой могут самопроизвольно идти химические реакции. Эти реакции регулируются так же, как и тогда, когда лист был частью растения, большая часть механизмов регуляции продолжает функционировать – изменяется экспрессия генов, вырабатываются фитогормоны и т.д. И технологические операции, которые проводятся с чайным сырьём, влияют на его химизм не только напрямую, но и опосредованно, через воздействие на эти механизмы. Чаеводы XVI-XVII веков, заметившие, что протряхивание чайных листьев придаёт готовому чаю сильный и приятный аромат, не знали, что своими действиями они усиливают экспрессию генов, связанных с белками стрессового ответа – но это так.

В 2007 г. группа учёных Киотского университета и Центральной научно-исследовательской лаборатории корпорации Такасаго в сотрудничестве с тайваньской Станцией изучения и распространения чая опубликовала работу «Chemical Profiling and Gene Expression Profiling during the Manufacturing Process of Taiwan Oolong Tea ‘‘Oriental Beauty’’», в которой исследованы изменения состава чайного сырья и экспрессии генов на всех стадиях производства Дун Фан Мэй Жэнь. Установлено, что содержание многих веществ, с которыми связан вкус и аромат Дун Фан Мэй Жэнь – линалоола, гераниола, линалоолоксидов, гексаналя, гексанола, гексенолов, бензилового спирта, фенилэтанола и др. – увеличивается за время обработки чайного листа в десятки и сотни раз, причём как в результате гидролиза гликозидных прекурсоров, так и синтеза de novo. Усиливается экспрессия многих генов (найдено более 30000 участков генов, экспрессия которых растёт) – в частности, генов, кодирующих белки теплового шока, белки углеводного обмена (бета-амилазу, раффиноза-синтазу, трегалоза-6-фосфат-синтазу и др.; их продукция усиливается у многих растений при негативном влиянии окружающей среды), 9-цис-эпоксикаротеноид-диоксигеназу и другие белки, участвующие в биосинтезе абсцизовой кислоты – одного из важнейших растительных гормонов. Содержание абсцизовой кислоты в чайном листе нарастает во время завяливания и протряхивания, и предполагается, что это служит толчком к усилению экспрессии генов, связанных со стрессовым ответом. Изменяется содержание углеводов: снижается количество сахарозы и растёт количество глюкозы и фруктозы, начиная со стадии завяливания на солнце; содержание раффинозы значительно растёт во время завяливания на солнце, а затем, при протряхивании, немного снижается.

Как видим, ферментация улунов (и красных чаёв тоже) – это не просто окисление полифенолов. Это огромный комплекс процессов, включающих окисление, гидролиз, биосинтез различных веществ, изменение экспрессии множества генов, повышение продукции ферментов и гормонов и т.д. Запускается и направляется он благодаря физическому воздействию на чайное сырьё, и режим и условия этого воздействия очень важны (становится понятнее, например, почему завяливание на солнце так важно для многих улунов). А результатом этого комплекса процессов становится выработка в большом количестве десятков различных вкусоароматических веществ, причём часть из них изначально содержится в живой ткани чайного растения – но в связанной форме.

Сравнение содержания летучих веществ в чайном сырье из одного сада, не контактировавшем с насекомыми (uninfested), покусанном циадками (infested – green flies) и трипсами (infested — thrips).

В то же время, есть и вещества, важные для вкусоароматического профиля чая, которые в большом количестве содержатся в чайном сырье ещё до завяливания, и в процессе обработки их содержание не растёт или растёт незначительно. Так, количество специфичного для Дун Фан Мэй Жэнь 2,6-диметилокта-3,7-диен-2,6-диола (DOD) увеличивается за время обработки менее чем в два раза, а 3,7-диметилокта-1,5,7-триен-3-ола (хотриенола) – даже снижается. Авторы работы делают предположение, что эти вещества, с которым связан мускатный аромат Дун Фан Мэй Жэнь, образуются в ответ на воздействие насекомых – зелёных чайных цикадок – которое считается желательным при производстве Пэн Фэнов высокого качества. Этому они собирались посвятить свои дальнейшие исследования, однако этих публикаций мне найти не удалось.

Зато их индийские коллеги серьёзно поработали над этой темой. У Дарджилингов, хоть они и считаются красными чаями, много параллелей с Пэн Фэнами. Во-первых, заметное вкусоароматическое сходство, особенно в части глубоких фруктовых и мускатных тонов. Во-вторых, Дарджилинги второго сбора, майско-июньские, тёмные, фруктовые, сильно отличаются от светлых, травянисто-цветочных Дарджилингов первого сбора, и это однозначно связывают с воздействием насекомых-вредителей – чайных цикадок (Empoasca flavescens) и особенно чайных трипсов (Scirtothrips dorsalis).

В 2012 г. была опубликована работа «Understanding Darjeeling tea flavour on a molecular basis», в которой сравнивается содержание летучих веществ и экспрессия генов, связанных с продукцией вкусоароматических веществ, в сырье, пострадавшем от цикадок и трипсов – и в интактном сырье, на всех этапах обработки. В большинстве случаев экспрессия значимых генов в сырье, контактировавшем с насекомыми, была достоверно и существенно выше, причём в сырье, пострадавшем от трипсов, выше, чем в сырье, пострадавшем от цикадок. С летучими веществами полностью аналогичная картина: почти во всех случаях содержание транс-2-гексеналя, линаоолоксидов I и II, линалоола, фенилацетальдегида, гераниола и 2-фенилэтанола в сырье, подвергшемся воздействию цикадок, было достоверно выше, чем в сырье, не контактировавшем с насекомыми, а в листьях, которые были атакованы трипсами – ещё выше.

По-видимому, основным фактором является механическое повреждение. Трипсы сильнее повреждают листья, чем цикадки. Авторы работы даже попытались смоделировать воздействие трипсов, нанося на поверхность листьев царапины – и получили очень похожие результаты, экспрессия генов в таком чайном сырье была близка к экспрессии генов после воздействия трипсов. По их мнению, это открывает возможности для создания новых видов чая с богатым вкусом и ароматом, не зависящих при этом от насекомых.

Таким образом, моё немного наивное предположение, сделанное четыре года назад в 94-м выпуске Радио Пуэр FM, оказалось отчасти верным. Продукция некоторых летучих веществ, вносящих вклад во вкус и аромат Дун Фан Мэй Жэнь и Дарджилинга, действительно является защитной реакцией, ответом на повреждение чайных листьев насекомыми. А не «ферментацией на кусту» и не результатом чудодейственного влияния слюны цикадок одного-единственного вида. И хотриенол – действительно значимый для аромата Дун Фан Мэй Жэнь компонент. Но он образуется не в результате окисления предшественника-фитоалексина в процессе обработки чайного сырья, образуется он раньше, ещё до того, как лист сорван, вместе с другими похожими веществами, в частности, DOD, то есть 2,6-диметилокта-3,7-диен-2,6-диолом (в публикациях о Дун Фан Мэй Жэнь его могут называть просто «диолом» в кавычках), и они являются защитными веществами сами по себе. И остаётся открытым вопрос, является ли эта реакция системной – изменяется ли экспрессия генов и повышается ли продукция летучих веществ в неповреждённых листьях куста, атакованного насекомыми.

Полный текст обеих публикаций я прикрепляю к посту, рекомендую ознакомиться с ними, хотя бы бегло – возможно, я что-то недопонял или упустил что-то важное. А ещё очень полезно пробежаться по спискам литературы в их конце – вне всякого сомнения, в более ранних исследованиях и обзорах, на которые ссылаются авторы, найдётся немало интересного и, увы, малоизвестного в чайном рунете.

https://vk.com/doc183549038_505362715?hash=6a1b21d71a0a6752d1&dl=288422496904fe9972
https://vk.com/doc183549038_505362738?hash=a34fc24fe3e26ed3bf&dl=41640bbc873f714fec

30 мая 2019 г.
Источник: Самая домашняя чайная «Сова и Панда» https://vk.com/club47905050
Автор: Антон Дмитращук https://vk.com/id183549038