Біотехнологічний блог

Чай. Традиційні технології виробництва чаю і нетрадиційні альтернативи

6 дн. тому 44 хв читати

Зміст

Вступна частина
Традиційна технологія виробництва різних видів
Інноваційні технологія виробництва чаю
Альтернативи традиційного чаю
Висновок
Список використаних джерел літератури

Вступна частина

Чай вирощують приблизно в 30 країнах, але його споживають у всьому світі, хоча в дуже різних об’ємах. Це найпоширеніший напій, окрім води [1].

Класифікувати чай можна по різному. Найголовніша та найпоширеніша класифікація – за ступенем ферментації (окиснення) чайного листя:

1. Неферментований та слабкоферментований (окиснення до 12%) – білий та зелений чай;

2. Слабкоферментований або середньої ферментації (окиснення 10-80%) – жовтий та червоний чай, улун; дану групу чаю можна поділити на класи за різним ступенем ферментації:

· Перший клас – 10-20% ферментації листя,

· Другий клас – 20-50% ферментації листя,

· Третій клас – 50-80% ферментації листя;

За деякими даними чайний лист зі ступенем окиснення 35-45% вважають ферментованим – чорний чай;

3. Чай повної ферментації (окиснення 80-95%) – червоний китайський чай;

4. Постферментований (95-100%) – темний чай (китайський Пуер та його різновиди) [2, 3, 4].

Примітка: відсотковий ступінь окиснення чайного листя стосується його фітокомпонентів, які окислюються при контакті з повітрям; відсоток показує повноту окиснення цих сполук, тобто кількість змінених молекул. Бо в хімічному розумінні повне стовідсоткове окиснення це горіння, а тут нічого не горіло, а піддалося частковому розкладанню або видозміні молекул.

Вигляд завареного чаю різного ступеня ферментації (від білого до темного сорту зліва на право)

Для розуміння певних змін у чайному листі в процесі технологічних процесів його обробки варто розглянути короткий опис та загальних хімічний склад речовин, які найбільше піддаються трансформації в процесі обробки чаю та, склад і біохімічні зміни яких також визначають сортові характеристики чаю та його якість.

Харчова цінність чаю здебільшого полягає в поліфенолах чаю, які мають широкий спектр біологічної активності. Ці органічні сполуки також формують основні органолептичні характеристики готового чайного листя, формуючи його колір, смакові якості, аромат.

Поліфеноли чаю включають катехіни (або таніни) та галову кислоту в зеленому та білому чаї, а також теафлавіни та теарубігіни та інші полімери катехіну в чорному та улунному чаї.

Чай містить різні поліфеноли з точки зору відсоткового вмісту та їхньої різноманітності. Поліфеноли зеленого чаю, тобто катехіни, є найбільш поширеними поліфенолами в зеленому, білому чаї та чаї улун. Поліфеноли в чорному чаї включають теафлавіни, теарубігини та інші катехінові полімерні пігменти на додаток до певної кількості катехінів. Катехіни постійно присутні в чорному чаї та його екстрактах – природній дисбаланс катехінів призводить до не повного їх перетворення на поліфеноли чорного чаю. Чайні поліфеноли в чаї улун в основному складаються з катехінів зеленого чаю та невеликої частки теафлавінів і теарубігінів чорного чаю через його частковий процес ферментації. Поліфенольний склад чаю пуер, або сирого чаю пуер, нагадує чай улун, тоді як у повністю ферментованому чаї пуер міститься переважно галова кислота, а поліфеноли зеленого та чорного чаю відсутні [5].

Таблиця 1. Поліфеноли в різних сортах чаю [5].

Сорт чаю	Основні поліфенольні компоненти
Зелений чай	Катехіни
Білий чай	Катехіни
Чорний чай (червоний чай)	Катехіни, теафлавіни, теарубігіни
Чай улун	Катехіни, теафлавіни
Сирий чай пуер	Катехіни, мінорні теафлавіни
Повністю ферментований чай пуер	Галова кислота

Якість чаю також певною мірою визначається вмістом у ньому вільних амінокислот та їхнім складом, який змінюється в процесі технологічної обробки:

(1) У дослідженні Було підтверджено збільшення загального вмісту вільних амінокислот під час стадії в’янення при виробництві чаю, і було виявлено, що це залежить від умов зберігання, які сприяють початку старіння зірваних кінчиків пагонів чаю (особливо висихання). Швидкість збільшення була позитивно пов’язана з температурою до моменту, коли тканини гинули, після чого подальші зміни не відбувалися. Індивідуально всі основні амінокислоти збільшуються під час в’янення, за винятком найпоширенішої амінокислоти, теаніну, кількість якої помітно зменшується.

(2) На етапі ферментації виробництва чорного чаю концентрації лейцину, ізолейцину, серину, глутамінової кислоти, глутаміну, треоніну та фенілаланіну помітно знижуються. Інші вільні амінокислоти зазнають незначних змін у концентрації.

(3) На стадії сушіння при виробництві чаю спостерігається незначне загальне зниження концентрації вільних амінокислот.

(4) У зірваних верхівках чайних пагонів відбувається активний метаболізм вільних амінокислот. А також у кінчиках пагонів чаю в процесі метаболізму амінокислот також збільшується концентрація кофеїну, що зумовлено участю вільних амінокислот як попередників синтезу кофеїну [6].

Традиційна технологія виробництва різних видів

Цікавинки: Для 1 кг готового чаю необхідно зібрати 4 кг свіжого листя. При ручному збиранні Група збирачів з 6 чоловік за день може зібрати до 175 кг. Чайний лист після обробки скорочується до 5% від початкового розміру.

Традиційний загальний метод виробництва складається з п'яти етапів – зав’ялювання, скручування, ферментація, сушіння та сортування [7].

Чай збирають стільки разів на рік, скільки дозволяють природні умови регіону, де розташовані плантації. Чим ближче до півночі, тим менше сезонів збору. Найчастіше це весна і літо, а для теплих країн, де завжди літо – збір чаю відбувається і восени, і взимку. Період збору називають «флеш»:

Перший «флеш», або ранній – кінець лютого початок квітня;

Другий «флеш» або весняний триває з травня по червень;

Літній «флеш» – з липня по вересень;

Осінній «флеш» – жовтень і листопад;

«Флеш» – це також вершина чайного пагона, що складається з пари свіжих та нерозпущених листків. Саме їх, соковиті, зелені та молоді листочки висмикують з чайного куща і використовують при виробництві якісного чаю.

Чайне листя збирають, як вручну, так і за допомогою машин. Якість чайного листа при ручному зборі набагато вище, оскільки збиральники обирають тільки листя верхнього пагона, при цьому пропускають листя, яке має дефекти або брудні. Сировина ручного збору використовується для елітних преміальних чаїв. Чайна сировина, яка була зібрана чайнозбиральними машинами виходить більш низької якості, найчастіше вона йде на виробництво дрібнолистового пакетованого чаю [8].

**Рис. 1.** Схематичне зображення основних процесів загального виробництва чаю. Взято з джерела: Black tea and its manufacturing process [11].

Згідно з даними Всесвітньої продовольчої організації (FAO), до початку XXI ст. світове виробництво чаю наблизилося до 3 млн т в рік.

Свіжі зірвані чайні листи розкладають на вентильованих лотках для зав’ялювання протягом 8-16 годин. Або виставляють на сонце, при температурі 25-30° С протягом 18-22 годин, щоб вони підв`яли. Даний спосіб називається "сонячне в`ялення". У разі використання машинного методу сирець проходить в`ялення під впливом гарячого повітря при температурі близько 50° С протягом 3-8 годин. Під час цього процесу з листя виділяється приблизно 55-63% вологи, що робить їх м'якими, еластичними та стійкими для подальшої обробки.

Потім листя скручують під механічним пресом в ролері, в результаті клітини розбиваються і витікає клітинний сік. Через 30 хвилин зволожене соком листя просівають, щоб відокремити тонші листочки. Потім їх відразу розкладають для подальшої ферментації, а залишки грубого листя скручують ще на 30 хвилин під підвищеним пресом. За необхідності цей процес повторюється кілька разів. Під час скручування клітинний сік виділяється і реагує з киснем, таким чином ініціюючи процес ферментації. Разом з ним виділяється ефірна олія, що відповідає за аромат напою.

Процес скручування чайного листя в ролері

Процес виробництва чаю, в якому можна побачити основні апарати для обробки чайного листя

Ручне скручування ще більш трудомісткий процес, ніж ручний збір чаю. Процедура така: в руки береться коржик з підв`яленого листя, товщиною приблизно в сантиметр, скручується в ковбаску, після чого починається його розкачування. Розкачування проводиться по стінках чанів / корзин, або на спеціальних столах чи дошках, що нагадують хвилясті пральні дошки. Розкачування (воно ж скручування) має продовжуватися до тих пір, поки листя з зеленого не перетвориться на темно-зелене, тобто не намокне, і не просочиться власним соком. Різні види чаю проходять різні за типом і часом процедури скручування.

Після скручування чай розкладають по шарах приблизно на 10 см у висоту на одну-три години в прохолодне, вологе місце для завершення процесу ферментації. Ідеальним поєднанням умов для якісної ферментації є поєднання максимально допустимої низької температури ферментації (близько 15 °С) з максимально високою вологістю повітря (близько 90%). Цього дуже важко досягти в тій місцевості де росте чай.

Ферментація може продовжуватися від 45 хвилин, до декількох (3-5) годин. Під час цього процесу речовини, що містяться в клітині чайного листка, окислюються. Також в процесі ферментації залучені мікроорганізми (в основному мікроскопічні грибки), які визначають сам процес та якість чаю в майбутньому паралельно з окисненням поліфенолів. Зелений лист поступово змінює свій колір на мідний. Колір і запах свідчать про тривалість ферментації. Під час ферментації різні хімічні процеси приводять до нагрівання листя. Для якості чаю має вирішальне значення, щоб процес ферментації був перерваний на максимумі, коли температура стає найвищою.

Якщо процес ферментації буде проходити занадто довго, при дуже високій або надто низькій температурі, то чай може прогіркнути, закиснути або просто згнити. Коли чай досягає необхідного ступеня ферментації, даний процес зупиняють.

Сушіння листя необхідно проводити за контрольованих температурах (в діапазоні від 80 до 130 °C), гарантуючи, що листя досягають оптимальної сухості без пошкодження, щоб зберегти смак і аромат чаю. Ретельне та контрольоване сушіння має важливе значення, щоб уникнути гіркого смаку та зберегти цілісність чайного листя.

Далі чай висушують гарячим повітрям (t » 850-880 °С), щоб перервати процес окиснення. Також висушування здійснюють під дією сонця на відкритому повітрі, або на розжарених на вогні спеціальних пательнях, це часто вирішує сорт і якість чаю. Таким чином, волога, яка залишилась, висушується, екстрагований сік висихає на листі, а мідний колір стає темно-коричневим або чорним. Доводять вміст вологи в чаю до 5-7%. Для різних типів чаю використовують різні способи сушіння. Після завершення сушіння виходить чайний напівфабрикат, який потім проходить кінцеве сортування або використовується як сировина для створення пресованого чаю.

Наприкінці висушене чайне листя просівають, щоб відокремити різні сорти. Для сортування чаю використовується як ручна праця, так і велика кількість різноманітних механізмів – від простих сит до складних електронних кольоросепараторів. Метод традиційного (ортодоксального) виробництва забезпечує створення різних сортів: листові, ламані, крихти та пил. Розмір чайного листка визначає сорт. Однак, це не обов'язково свідчить про якість чаю.

Готовий чай фасується в прокладені фольгою і папіром фанерні ящики вагою по 30 або 50 кг, хоча останнім часом все частіше використовують пластикові та картонні коробки, паперові мішки і т.п. У свою чергу, для подальшого транспортування все це поміщається в ще більш об`ємну тару ферментації контейнери, тюки та інше [9, 10, 11].

**Рис. 2.** Стадії обробки чайного листа. Джерело зображення: Вікіпедія [3].

Традиційні технології виготовлення основних сортів чаю: білого, зеленого чаю, чаю улун, чорного чаю та пуеру.

Білий чай

Обробка

Чайне листя піддається мінімальній обробці для отримання білого чаю. Як правило, для виробництва білого чаю зривають лише бруньку або перші листочки. Зібрані бруньки та листя, як правило, в’ялять і негайно сушать без термічної фіксації для чаю. В’янення – це тривалий процес, який триває 36-48 год. У деяких літературних джерелах, однак, було зазначено, що для виробництва неферментованого білого чаю використовується пропарювання замість в’ялення. Чайне листя, піддане тривалому в’яленню, могло б ініціювати окислення, і тому вони трохи ферментовані.

Хімічні зміни

Ключовим фактором, що сприяє хімічним змінам білого чаю, є процес в’янення. Протягом процесу в’янення клітинні мембрани поступово руйнуються, дозволяючи катехіну взаємодіяти з поліфенолоксидазою (PPO) і пероксидазою. Таким чином, очікується, що катехін може окислюватися з утворенням димерних сполук після висихання. Процес в’янення також може вплинути на кількість вільних амінокислот, таких як теанін, кофеїн і фенольні кислоти. Поліфеноли також можуть бути змінені шляхом сушіння через використання тепла, коли такі сполуки, як катехіни, можуть розкладатися, але очікується, що вплив сушіння на фітохімічні речовини буде мінімальним порівняно з в’яненням.

Характеристики білого чаю

Білий чай названий на честь білих волосків, які покривають бруньки під час збору. Настій білого чаю має блідо-жовтий колір, подібний до деяких зелених чаїв. Він має м’який смак умамі (специфічний такий смак в основному від глутаміну і глутаматів, що також характерний для м’са і деяких рослинних продуктів харчування) та легку солодкість, а також зелений і свіжий запах. Ці смакові характеристики є результатом високих рівнів пептидів, амінокислот і розчинного цукру, які забезпечують м’який умамі та солодкий смак, а також зниження катехінів та інших поліфенолів, які зменшують інтенсивність терпкості та гіркоти.

Зелений чай

Обробка

Зелений чай обробляється шляхом нагрівання чайного листя, яке інактивує окислювальні ферменти, PPO та пероксидазу, всюдисущу в чайному листі. Потім чайне листя скручують або формують, що виділяє сік із рослинних клітин і покриває поверхню листа. Після цього листя сушать, щоб зменшити вміст вологи для отримання висушеного чайного продукту. Етап нагрівання зазвичай виконується за допомогою пари при температурі близько 100 °C для японського зеленого чаю, такого як Sencha, і шляхом смаження або обпалу на сковороді при приблизно 300-350 °C для китайського зеленого чаю (Рисунок 3). Однак випалювання на сковороді також можна використовувати для виробництва японського зеленого чаю, такого як Kamari-cha, японського зеленого чаю преміум-класу. Японський і китайський стилі зеленого чаю також відрізняються стадією закатки. Китайський стиль зеленого чаю зазвичай скручується в одному напрямку, тоді як японський стиль скручується в двох напрямках. Крім того, процес в'янення, як показано на малюнку 3, для китайського зеленого чаю може відрізнятися за тривалістю. Це може бути пов’язано з обмеженою потужністю заводів з переробки чаю, коли потрібно обробити великі обсяги свіжого чайного листя.

**Рис. 3.** Основні етапи обробки зеленого та чорного чаю. CTC: розчавити, розірвати та згорнути [12].

Хімічні зміни

Очікується, що кількість катехінів у зеленому чаї мінімально зміниться під час обробки, оскільки окислювальні ферменти інактивуються, щоб запобігти окисленню катехінів, і ферментація не відбувається. Таким чином, катехіни можуть становити до 30% сухої ваги зеленого чаю, який схожий на свіже чайне листя. Однак рівень катехінів може знизитися, якщо зелені чаї були висушені, а PPO ще не інактивовано, що уможливило окислення катехінів. Рівень загального вмісту катехінів також може знизитися, коли спалювання (англ. pan-firing – обсмажуванням на сковороді) та сушіння відбуваються за високих температур.

На відміну від свіжого чайного листя, у зеленому чаї зазвичай ідентифікують вісім катехінів, причому EGCG (епігалокатехінгалат) є найпоширенішим катехіном.

Харакетристики готого зеленого чаю

Настої, виготовлені з висушеного листя зеленого чаю, мають характерний світло-жовтий або зелений колір, терпкий і гіркий. Також повідомлялося про смакові характеристики, такі як умамі та солодкий післясмак, і ці смаки пов’язані з амінокислотою l-теаніном. Встановлено, що рівень l-теаніну в зеленому чаї високий через відсутність ферментації під час його обробки. Терпкість вважається важливою властивістю, яка сприяє сенсорній унікальності зеленого чаю. Терпкість визначається вмістом катехіну, зокрема галатованих катехінів (EGCG, ECG, GCG та CG), і низька концентрація катехіну може призвести до втрати характерного смаку зеленого чаю; тому зелений чай обробляється таким чином, щоб зберегти вміст катехіну в свіжому чайному листі.

Чай Улун

Обробка

Типова обробка чаю улун включає випромінювання або висушування, ферментацію (яка також відома як струшування та відстоювання), панорамування, розкачування та випал. Процес в’янення включає залишення чайного листя під прямими сонячними променями, щоб зменшити вміст вологи, що згодом полегшує рух катехінів із клітинних вакуолей до клітинної цитоплазми. На наступному кроці; струшування та застигання, чайне листя струшують три-чотири рази з інтервалами, щоб пом’яти краї чайного листя. Це додатково декомпартменталізує катехіни та оксидази в клітинах чайного листа та ініціює ферментацію. Однак часткова ферментація характеризується ступенем бродіння в діапазоні від 10% до 80% залежно як від сорту, так і від стилю виробництва. Час, інтенсивність і тривалість збовтування визначаються чайним майстром шляхом спостереження за змінами аромату чайного листя протягом процесу збовтування та застигання. Етап тарування – це етап фіксації тепла, який припиняє ферментацію, а також усуває будь-який запах трави в чайному листі. Потім чайне листя скручують і обпалюють, щоб отримати висушений продукт.

Варто також відзначити, що сорти чаю улун відрізняються за ступенем їх обробки, в тому числі ступенем окислення. Варіанти методів обробки шести поширених сортів чаю улун детально описані на малюнку 4.

**Рис. 4.** Порівняння приготування шести сортів чаю улун [12]. Blue-makin (бірюзова обробка, або синевироблення) - це спеціальний процес у виробленні чаю улун, який характеризується неповним окисненням чайної сировини.

Хімічні зміни

Очікується, що катехіни в чаї улун окислюються в теафлавіни і теазинензини, які є безбарвними димерами катехінів. Однак, будучи напівферментованим чаєм, ступінь окислення катехіну буде набагато нижчим, ніж у чорного чаю, який є повністю ферментованим чаєм. Було виявлено, що утворення теазізинів пов’язане з легкоферментованими чаями улун, тоді як теафлавіни зазвичай містяться в більш сильно ферментованих сортах. Також очікується, що катехіни окисляться в улонгтеаніни, які є характерними димерами чаю улун. Обробка також відповідає за утворення летких сполук, які надають унікального аромату чаю улун, і ці зміни включають деградацію ліпідів, жирних кислот і каротиноїдів до ароматичних сполук, а також інші реакції гідролізу та окислення.

Характеристики чаю улун

Колір висушеного листя чаю улун коливається від яскраво-до темно-зеленого, а деякі можуть бути коричневими. Настій чаю улун зазвичай має золотистий колір і є результатом комбінації катехінів, теафлавінів, теарубігінів і флавонів. Настій також має унікальний квітковий аромат і стиглий, фруктовий, солодкий і м’який смак. Характеристики аромату чаю улун пов’язані з вмістом летких сполук, тоді як його аромат і смак надаються комбінацією катехінів, теафлавінів, теарубігінів, цукрів, теаніну, інших амінокислот і летких сполук.

Чорний чай

Обробка

Обробка чорного чаю зазвичай включає в’ялення чайного листя при кімнатній температурі, що зменшує вміст вологи. Зав’ялення також робить листя чаю більш гнучкими, тому їх можна легко скручувати та скручувати, не ламаючи. Потім листя чаю згортають або мацерують, порушуючи клітинні структури рослин, що полегшує подальший етап ферментації, де забезпечується фізичний контакт між катехінами, PPO та пероксидазою. Чайне листя можна згортати за допомогою ортодоксального скручування, що є більш м’яким методом обробки, який зазвичай використовується у виробництві чорного чаю в Шрі-Ланці. Чорний чай, виготовлений шляхом прокатки, можна назвати чорним ортодоксальним чаєм (рис. 3 ). Крім того, з чайним листям можна поводитися більш суворо, використовуючи чайний процесор Лорі (LTP), який зазвичай використовується в Центральній Африці для подрібнення чайного листя; або за допомогою машин для подрібнення та мацерації чайного листя (CTC), що зазвичай робиться в Індії та Кенії. Ці чорні чаї називаються чорними чаями CTC. Потім відбувається ферментація, де більшість катехінів у чайному листі окислюється до теафлавінів і теарубігінів. Ферментація зазвичай проводиться при кімнатній температурі, а час бродіння коливається від 45 хвилин до 3 годин, де згорнуте чайне листя ферментується довше, ніж мацероване листя чаю, для окислення катехінів, досягнення бажаного рівня теафлавінів. Процес бродіння припиняється висушуванням, де тепло пригнічує ферментативну активність, утворюючи кінцевий висушений продукт чорного чаю.

Хімічні зміни

Основною хімічною зміною під час обробки чорного чаю є окислення катехінів з утворенням теафлавіну та теарубігінів. Окислення катехіну та утворення теафлавіну може початися під час висихання та продовжуватися під час скручування, де руйнування клітинних структур уможливило контакт із раніше відокремленим цитоплазматичним катехіном, хлоропластним PPO та пероксидазою клітинної стінки. Теафлавіни в основному утворюються під час бродіння, оскільки катехіни сильно окислюються. Теафлавіни є окисленими димерами мономерів катехіну, і основними теафлавінами, які містяться в чорному чаї, є теафлавін, теафлавін 3-галлат, теафлавін 3'-галлат і теафлавін 3,3'-галлат. Окислення катехіну та утворення теафлавіну є більш інтенсивними та швидкими в чорному чаї CTC в результаті жорсткої обробки шляхом мацерації. Навпаки, утворення теафлавіну, швидше за все, буде нижчим у чорному ортодоксальному чаї через менші структурні пошкодження згорнутого чайного листя. Окрім теафлавінів, катехіни можуть окислюватися до теазинензинів. Основними теазинензинами, які містяться в чорному чаї, є теазинензини A і D, які є ізомерними димерами EGCG.

Хоча повна ферментація може окислити понад 75% катехінів у листі чаю, які в основному утворюють теафлавіни, концентрація теафлавінів у чорному чаї була невисокою. Ймовірно, це пов’язано з окисленням теафлавінів, що призводить до утворення теарубігіну. Теарубігини – це група поліфенолів чорного чаю, які ще недостатньо вивчені. Вони розуміються як червоно-коричневі пігменти, які не можуть бути розділені за допомогою високоефективної рідинної хроматографії і утворюються в результаті окислення та полімеризації теафлавіну, чому сприяє пероксидаза.

Цікавинка до статті: У нещодавніх дослідженнях мас-спектрометрія виявила, що теарубігини не є полімерними за своєю природою, а є скоріше олігомерами, утвореними окисленням катехінів, теафлавінів або комбінації катехінів і теафлавінів. Однак точні структури теарубігінів ще недостатньо охарактеризовані.

Ще одна помітна хімічна зміна, що відбувається під час обробки чорного чаю, полягає в підвищенні вмісту галової кислоти, яка може біосинтезуватися в чайному листі трьома різними шляхами; окислення бічного ланцюга 3,4,5-тригідроксикоричної кислоти, дегідрування шикімової кислоти за допомогою 3-дегідрошикімової кислоти як проміжного продукту та гідроксилювання протокатехової кислоти. Іншим джерелом є ферментація внаслідок мікробного гідролізу дубильної кислоти таназою, індуцибельним ферментом, що виділяється мікроорганізмами.

Характеристики чорного чаю

Після обробки свіже листя чаю зеленого кольору перетворюється на сушене листя чаю темно-коричневого кольору. Заварювання висушеного листя чорного чаю дає темний червонувато-коричневий настій. Колір, а також характерний смак настою чорного чаю в основному надають теафлавіни та теарубігіни. Теафлавіни сприяють терпкому та гострому смаку та золотистому кольору, тоді як теарубігини надають насиченого смаку та коричнево-червоного кольору.

Темний чай (чай Пуер)

Обробка темного чаю найбільше відрізняється від інших видів чаю, де бере участь додаткова мікробна ферментація, а також його виробництво обмежене певними регіонами Китаю та Японії. Відповідно до методів обробки та географічного походження, темний чай можна далі розділити на підтипи, включаючи юньнаньський чай пуер, хунаньський фу-чжуань, хей-чжуань або хуа-чжуань, хубейський чай цин-чжуань, сичуаньський чай бянь-сяо та Гуансійський чай лю-бао. Серед темного чаю пуер є найбільш визнаним і дослідженим. З цієї причини цей огляд буде зосереджений виключно на чаї пуер. пуер є географічним зазначенням, а виробництво чаю пуер обмежено певними регіонами провінції Юньнань у Китаї.

Обробка

Чай пуер виготовляють із листя C. sinensis var. assamica , який є сортом з більшим чайним листям. Обробку чаю пуер можна розділити на два основних етапи; на першому етапі отримують висушений на сонці зелений чай, а на другому – дозрілий чай пуер, який є чаєм пуер, відомим більшості людей.

Перший етап включає зрив бруньки та перших двох-трьох листків чайної рослини та розкладання листя, щоб вони зів’яли. Потім листя обсмажують на сковороді, щоб знизити рівень вологи та інактивувати PPO та пероксидази. Потім чайне листя скручують і сушать на сонці при температурі вище 30°C, щоб ще більше знизити рівень вологи та запобігти псуванню, в результаті чого виходить висушений на сонці зелений чай. Висушений на сонці зелений чай проходить подібні етапи обробки, як і зелений чай, як описано вище; однак етап фіксації тепла для висушеного на сонці зеленого чаю м’якший. Це означає, що інактивація ферменту є неповною, і окислення катехіну все ще може відбуватися. Насправді слідові кількості теафлавінів були виявлені у зразках висушеного на сонці зеленого чаю.

Другий етап включає «постферментацію» мікроорганізмами, під час якої висушене на сонці листя зеленого чаю складають у купу при високій температурі та високій відносній вологості. Чайне листя може бути засіяно сторонніми мікроорганізмами, головним чином видами Aspergillus , щоб забезпечити мікробну ферментацію. У більшості сучасних технологій обробки чаю пуер використовується інокуляція, оскільки природне бродіння триває кілька тижнів. Використання інокуляції може значно скоротити процес постферментації лише до кількох днів або годин. Після ферментації листя чаю сушать для отримання стиглого чаю пуер у розсипчастому вигляді. Розсипчастий стиглий чай пуер також можна обробити в автоклаві, спресувати та висушити для отримання стиглого чаю пуер у пресованому вигляді (рис. 5).

**Рис. 5.** Різні типи темного чаю (пуер) [12].

Варто зазначити, що висушений на сонці зелений чай, отриманий на першій стадії обробки, також може бути перероблений на сирий чай пуер шляхом автоклавування, пресування та сушіння на сонці. Спресований сирий чай пуер може потім природно витримуватися під час тривалого зберігання та перетворюватися на дозрілий чай пуер, процес, який може тривати до 12 місяців або більше.

Хімічні зміни

Якщо говорити про дозрілий чай пуер (чай пуер), основною характеристикою обробки цього типу чаю є постферментація, яка є процесом мікробної ферментації. У цьому процесі відбуваються різні хімічні зміни, оскільки мікроорганізми виробляють позаклітинні ферменти, які каталізують окислення, конденсацію та деградацію різних складових чаю. Очікується, що мікробна ферментація вплине на такі фітохімічні речовини, як катехіни, галова кислота, амінокислоти, включаючи теанін, і кофеїн.

Також може бути виявлено високий рівень теаброуніну. Теаброунін – це темно-коричневий пігмент, що міститься в темних чаях, і він вважається основним біологічно активним компонентом чаю пуер. Хімічна структура теабронінів досі невідома, але спектроскопічний аналіз показав, що вони є складними сполуками, що містять феноли, флавоноїди, білки, вуглеводи та ліпіди. Є докази того, що розпад і окислення катехіну сприяють утворенню теабронінів.

Нарешті, були виявлені нові сполуки в чаї пуер. До них належать похідні катехіну, такі як пуерини та ловастатин, останній з яких є інгібітором гідроксиметилглутарил-коензим А (ГМГ-КоА) редуктази, який дуже ефективний у зниженні рівня холестерину ЛПНЩ (ліпопротеїди низької щільності – переносники холестерину) в організмі. Однак досі незрозуміло, чи утворюються ці сполуки на етапі постферментації при обробці чаю пуер.

Характеристики чаю пуер

Настій чаю пуер має червонуватий або коричнево-червоний колір, і це в основному пояснюється високим вмістом теаброуніну. Чай пуер має насичений, складний і м’який смак, несвіжий смак і шовковисто-м’який смак. Ці смакові характеристики можна віднести до теабраунінів, а також до низького вмісту оригінальних поліфенолів у чаї пуер.

Підсумки та висновки до розділу

Сучасні дані про вплив обробки на фітохімічні речовини чаю можна узагальнити для кожного з п’яти типів чаю. У білому чаї в’ялення знижує рівень катехіну та підвищує рівень теафлавіну, галової кислоти та більшості амінокислот, але не рівень теаніну.

Високий рівень амінокислот у білому чаї можна вважати ключовою характеристикою білого чаю, але для підтвердження цього потрібні додаткові дослідження щодо вмісту амінокислот в інших видах чаю.

Термічна фіксація під час обробки зеленого чаю може зберегти катехіни на високому рівні та пригнічувати окислення катехінів у теафлавіни. Високий рівень катехінів був ключовою характеристикою зеленого чаю.

При обробці чаю улун часткова ферментація знизила рівень катехінів, але збільшила вміст теафлавінів і галової кислоти. Однак ступінь зменшення або збільшення цих сполук залежить від ступеня бродіння, і жодних відмінних ключових характеристик виявлено не було.

Повна ферментація при обробці чорного чаю призвела до значного зниження катехінів, збільшення теафлавінів і значного збільшення галової кислоти. Низький рівень катехінів можна визначити як ключову характеристику чорного чаю, де його рівень є другим найнижчим серед п’яти видів чаю.

У чаї пуер постферментація (мікробна ферментація) значно зменшує вміст катехінів, флавонолів і флавонових глікозидів і амінокислот, збільшує або зменшує кількість галової кислоти залежно від тривалості постферментації та утворює сполуки, унікальні для чаю пуер. Рівень катехінів у чаї пуер був найнижчим серед усіх видів чаю, що можна вважати ключовими характеристиками разом із унікальними сполуками, виявленими в цьому типі чаю.

У дослідженні було розглянуто наявні докази впливу обробки на фітохімічні речовини чаю в білому, зеленому, улуні, чорному чаї та чаї пуер. Результати підкреслили, що є деякі докази, які демонструють вплив різних методів обробки чаю не на всі, а на деякі категорії фітохімічних сполук. Вплив обробки на катехіни очевидний, особливо для зеленого та чорного чаю, з великою кількістю доказів, що демонструють вплив термофіксації в зеленому чаї та вплив повної ферментації в чорному чаї. Вплив обробки на теафлавіни був очевидним для більшості типів чаю, а для чаю пуер дослідження теафлавінів були відсутні. Галлова кислота піддавалася обробці різною мірою для всіх чаїв, крім зеленого.

Виходячи з поточного рівня доказів для розглянутої категорії фітохімічних сполук і обмежених ключових характеристик, визначених для кожного типу чаю, фітохімічні профілі виявляються недостатніми для визначення типів чаю [12].

Інноваційні технологія виробництва чаю

Інноваційними рішеннями у технології обробки чайної сировини та виробництві чаю є впровадження автономних або напівавтономних апаратних устаткувань. Вже досить поширеними є апарати для прокатки, скручування чайного листя, а також устаткування, що забезпечують його перемішування, сортування за розмірами. Також не новітнім є сушарки, що висушують ферментоване повітря сухим розігрітим повітрям.

Проте, технічні рішення для розвитку даної промислової галузі продовжують розвиватися та впроваджуватися на масові виробництва. Технологічними нововведенням у виробництво чаю можна вважати вдосконалені версії вище перерахованого устаткування, які мають функціонал для більш автономної роботи та вимагають лише відповідного налаштування перед роботою з сировиною та відповідного контролю з боку технолога. Нові апарати модернізовані аналізаторами і датчиками, що дозволяють відслідковувати зміни при обробці чайної сировини, аналізувати їх, за потреби корегувати та налаштовувати для потрібного ступеня обробки.

Використання автоматизованих машин для обробки чайного листя дозволяє з високою точністю контролювати різні параметри, такі як температура, вологість і тиск. Автоматизована обробка гарантує, що кожна партія чаю обробляється в оптимальних умовах, що забезпечує постійну якість. Крім того, ці машини можуть обробляти великі обсяги чайного листя, підвищуючи ефективність етапу обробки.

Особливо важливими інноваціями можна вважати ті, що вбудовані у технологічний процес в’ялення і ферментації чайної сировини, оскільки ці процеси пов’язані з вирішальними біохімічними змінами у чайному листі, які відбуваються за безпосередньої участі мікроорганізмів і трансформації органічних сполук. Застосування методів контрольованої ферментації є вагомим досягненням у виробництві чаю особливо чорних сортів та чаю улун, які вимагають більшого контролю на даному етапі. Традиційні методи ферментування покладаються на природну мікробну активність, яка може бути непередбачуваною. Однак методи контрольованої ферментації використовують специфічні штами мікроорганізмів для досягнення бажаних смаків і ароматів. Цей науковий підхід до ферментації дозволяє виробникам чаю створювати унікальні та високоякісні чаї.

Звісно, якщо вдатися до деталей, то технологічних і технічних змін зазнають багато аспектів в межах виробництва й обробки чаю: вдосконалення та налагодження вентиляційної системи приміщень, режими освітлення приміщень, регуляція температури і вологості приміщень на виробництві, оскільки різні кімнати на промисловості повинні мати відповідні нормовані мікрокліматичні умови, тощо. Думаю, що незмінюються, або піддаються мінімальним змінам ті виробники чаю, які спеціалізуються на дотриманні саме традиційних (старовинних) методів вирощування й обробки чаю з метою виготовлення продукту для споживачів, що цінують традиції.

Тут було описано досить загально про інновації у саме процесі обробки чаю, але науково-технологічних удосконалень зазнали й інші процеси – від розмноження культур чайних рослин (що також здійснюється з допомогою мікроклонального розмноження) та агротехнологій і до зміни процесів, матеріалів пакування готового чаю чи оновлення умов доставки продукту до реалізаторів, або споживачів [13].

Альтернативи традиційного чаю

Традиційним чаєм можна вважати листовий білий, зелений, чорний (або червоний) чай, улун та темні чаї (пуер). Звісно, вони мають свої сорти і підтипи з трішки відмінними технологічними характеристиками обробки, але в цілому це є основним традиційним чаєм. Це є основними і найбільш поширеними типами чаю, але варто згадати ще про жовтий чай, який є більш нішевим, але вважається традиційним у Китаї. Він за технологією обробки листя подібний до зеленого чаю, але проходить дещо інші етапи:

1. після в’ялення листя його просмажують на круглій печі 5 хв. (видалення 30 % вологи);

2. охолодження сировини на підносах, далі первинне прогрівання близько 30 хв.;

3. первинне томління – сировину маленькими порціями замотують в спеціальний рисовий папір або тканину і нагрівають до 60 °С для формування аромату;

4. потім чайний майстер відкриває кожен згорток, ворушить сировину, щоб чайні бруньки «відпочили» (через брак кисню, в чайній сировині відбувається повільна ферментація);

5. повторне прогрівання сировини за невисокої температури;

6. охолодження;

7. повторне томління листя в кошиках, які поміщають над тліючим вугіллям близько 20 годин;

8. фінальне прогрівання сировини.

Скручування листя для виробництва жовтого чаю є необов’язковим процесом, але деякі сорти цього типу чаю проходять процес скручування листя.

Загалом можна сказати, що жовтий чай після в’ялення та просмажування (або фіксації) та скручування (за потреби) потребує кількаразового прогрівання і томління прогрітого листя загорнутого у тонкий рисовий папір для формування характерних органолептичних якостей [14, 15].

Трохи зміненим чайним продуктом є купажовані чаї з різних сортів та з різними органолептичними якостями, які в поєднанні створюють унікальний напій, а також поєднання чаю із фруктами або трав’янистими рослинами чи квітами в процесі обробки чайної сировини або їх поєднання у вже готовому сухому вигляді. Але це все ще є чай у традиційному своєму вигляді, який виготовляли та споживали сотні, або й тисячі, років народи Східної Азії.

Можна було б розповісти про різноманіття трав’яних, квіткових та зернових чаїв, але то, як я писав на початку статті не є чаєм по своїй суті, адже не містить листя рослини Chamellia sinensis.

В категорію альтернативних чайних продуктів можна віднести авабанчу (awabancha), японський чай, який насправді маринують і призначений для заварювання. Awabancha – це постферментований чай кущового виробництва з префектури Токусіма (Японія). Це досить давнє виготовлення чаю, що має свою легенду і письмові свідчення про виробництво цього продукту датуються серединою періоду Едо (1603-1868). Зараз цей чай в основному виробляють у гірських селах навколо міст Нака та Камікацу, де, залежно від району виробництва, він відомий під різними назвами.

Щоб зробити awabancha, листя анаеробно ферментують за допомогою бактерій, які бродять без кисню. Цей процес також відомий як молочнокисле бродіння. Сире листя походить переважно з дерев дикого сорту Zairai, який також називають «ямача» або гірський чай. Сорт Yabukita також досить широко поширений і йому часто віддають перевагу через більші листки, які легше збирати вручну [16].

Думаю, найкращою альтернативою традиційного є розчинний чай, який вживається як гарячим так і холодним напоєм, часто продається з ягідними, лимонним чи фруктовим та іншими смаковими наповнювачами.

Розчинний чай – це різновид дрібного порошку або гранульованого твердого чайного продукту, який можна швидко розчинити у воді, який обробляється шляхом екстракції (екстракції соку) – отримання рідкого екстракту чайного листя, фільтрації, освітлення, концентрації та сушіння.

Розчинний чай створили у 1930-х, а його виробництво почалося у Великобританії в 1940-х роках. Після багатьох років пробного виробництва та розробки він став важливим чайним напоєм на ринку. Основним виробництвом розчинного чаю стали США, Кенія, Японія, Індія, Шрі-Ланка, Китай та інші країни. Дослідження та розробки розчинного чаю в Китаї почалися в 1960-х роках. Після досліджень і розробок, розвитку та зростання виробничої потужності Китай поступово перетворився на провідного світового виробника розчинного чаю.

За останні 20 років велика кількість нових технологій і обладнання, таких як екстракція, сепарація, концентрація та сушіння, поступово почали широко використовуватися в розчинних чайних продуктах, і якість розчинного чаю була значно покращена:

(1) розширена технологія екстракції. Таке як низькотемпературне екстракційне обладнання, безперервне динамічне протитечійне екстракційне обладнання тощо;

(2) технологія мембранного розділення. Такі як мікропориста фільтрація, ультрафільтрація та інші розділові мембранні пристрої та застосування спеціальної роздільної мембрани розчинного чаю;

(3) нова технологія концентрації. Таке, як застосування такого обладнання, як відцентровий тонкоплівковий випарник, мембрана зворотного осмосу (RO) або концентраційна мембрана для нанофільтрації (NF);

(4) технологія відновлення аромату. Наприклад, застосування пристрою відновлення аромату SCC;

(5) технологія біологічних ферментів. Такі як таназа, целюлаза, пектиназа та ін.;

(6) інші технології. Наприклад, УВТ (миттєва стерилізація при ультрависокій температурі).

Наразі традиційна китайська технологія обробки розчинного чаю є відносно зрілою, і традиційна технологічна система обробки розчинного чаю заснована на статичній екстракції в одній ємності, високошвидкісному центрифугуванні, вакуумному концентруванні та технології розпилювального сушіння та динамічній протитечійній екстракції, мембранному розділенні, на мембрані встановлено концентрацію та заморожування. Сучасна система технології обробки розчинного чаю на основі нових технологій, таких як сушіння (конвекційна, сублімаційна, ліофілізаційна сушка) [17].

Ще однією цікавою, але всім відомою альтернативою традиційним видам чаю є консервовані чаї, які продаються у пляшках або консервних бляшанках. Для України та країн Європи гарним прикладом такого чаю є Lipton Ice Tea та подібні напої. В Японії їхній асортимент набагто різноманітніший та цікавіший.

Консервований чай – відносно недавній метод виготовлення та реалізації чаю, який традиційно продавався як листовий чай, а також протягом останніх 100 років у формі чайних пакетиків. Він використовує процес консервування для виробництва готового напою. Передбачувані переваги включають простоту використання (мінімальний час приготування або відсутність часу) і можливість додавання добавок (таких як ароматизатори або цукор); недоліки – вартість пересилання (і відповідно ціна продукту) і недостатня свіжість напою, якщо порівнювати із традиційно приготовленим чаєм [18].

Консервований чай продається приготовленим і готовим до вживання. Він був представлений в 1981 році в Японії. Перший пляшковий чай був представлений індонезійською чайною компанією PT. Sinar Sosro у 1969 році під торговою маркою Teh Botol Sosro (або бутильований чай Sosro). У 1983 році швейцарська компанія Bischofszell Food Ltd. була першою компанією, яка розливала чай із льодом у промислових масштабах [3].

Висновок

У висновку висловлюся коротко – чай це надзвичайно різноманітний продукт і популярний світовий напій, який викарбувався у культурах різних країн та став частинкою розвитку людської цивілізації та ї сучасного стану.

Пийте чай та насолоджуйтеся, але в міру. Це корисно.

А ще, здається, Китай тримає ринок чаю у світі.