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Cosa determina la differenza aromatica tra tè oolong e neri.

Come ognuno di noi avrà potuto constatare in genere tè oolong e tè neri sono molto diversi tra loro dal punto di vista del profilo aromatico.

In prima battuta qualcuno potrebbe pensare che la causa di ciò sta nel diverso grado di ossidazione che hanno le due tipologie di tè. Sicuramente ciò sarà vero, infatti l’ossidazione va ad influire sulla quantità e la struttura dei polifenoli presenti nella foglia con tutto ciò che questo comporta.

Ma non è questo quello di cui voglio perlare oggi perchè oltre l’ossidazione ci sono altri fattori, magari meno noti, che agiscono in maniera determinante sull’aroma finale.

Per andare a vedere quali sono questi altri fattori bisogna considerare l’altra grande differenza che c’è tra oolong e neri oltre il grado di ossidazione. Questa risiede nel diverso processo di lavorazione delle due diverse tipologie di tè.

La differenza determinante sta nel fatto che mentre nei tè neri la fase di withering (appassimento/avvizzimento), in cui la foglia perde parte dell’acqua in essa contenuta, è seguita subito dalla fase di rolling nella quale le foglie vengono arrotolate e quindi sottoposte ad un grande stress meccanico che comporta la rottura della parete delle cellule della foglia, negli oolong invece il withering è seguito dal turn-over (questo processo è chiamato in molti modi diversi ma noi continueremo a chiamarlo così perchè questo è il termine comunemente adottato in letteratura) in cui le voglie vengono agitate, o manualmente o meccanicamente, per un certo periodo di tempo. Ciò comporta per la foglia uno stress di bassa intensità ma continuato nel tempo  ma a differenza di ciò che avviene per il rolling nei tè neri nella fase di turn-over la parete delle cellulare rimane intatta.

schema generale

Schema generale che illustra il modello ipotetico di formazione delle molecole volatili durante la lavorazione degli oolong e dei tè neri. Fonte:  Does Enzymatic Hydrolysis of Glycosidically Bound Volatile Compounds Really Contribute to the Formation of Volatile Compounds During the Oolong Tea Manufacturing Process? Gui et al.. J Agric Food Chem. 2015 Aug 12;63(31):6905-14.

Il fatto che in un caso avvenga il collasso della parete cellulare mentre nell’altro no fa si che i geni e gli enzimi che entrano in gioco nella produzione delle molecole volatili che caratterizzano l’aroma sono differenti e quindi anche le molecole che si vanno a produrre sono diverse.

Per quanto riguarda i tè neri dobbiamo tener presente che le molecole aromatiche* non sono presenti in ”forma libera” all’interno della foglia appena raccolta ma si trovano sotto forma di glicosidi, che sono molecole composte sostanzialmente in due parti: una zuccherina chiamata glicone ed un’altra non zuccherina chiamata aglicone (che poi è la molecola aromatica che interessa a noi). La rottura della parete cellulare permette l’incontro dei glucosidi presenti all’interno della cellula con enzimi come la β-glucosidasi e la β-primaverosidasi contenuti all’interno della parete cellulare, questi enzimi sono deputati proprio a scindere il legame tra lo zucchero e la nostra molecola aromatica. Una volta avvenuto l’incontro e la scissione si liberano molecole aromatiche di grande rilevanza com: linalolo, ossidi di linalolo, geraniolo e alcool benzilico.

geraniolo

Geraniolo prodotto dalla scissione del glicoside ad opera della β-glicosidasi.

Per quanto riguarda gli oolong però la questione è diversa. Infatti come abbiamo visto durante la fase di turn-over la parete cellulare rimane intatta ed infatti è stato osservato che le molecole provenienti dalla scissione dei glicosidi contribuiscono in maniera molto limitata all’aroma finale del tè. Tuttavia il fatto che la foglia sia sottoposta ad uno stress continuato nel tempo genera altre risposte all’interno della foglia. Infatti è stato osservato che durante questa fase si ha una elevata espressione dei geni deputati alla sintesi di molecole aromatiche fondamentali come il nerolidolo (floreale), l’indolo o il Jasmin lattone (questa molecola ricorda molto l’odore della pesca o del mango). Queste molecole sono molto importanti anche perchè è stato riscontrato che sono ubiquitarie un po’ in tutti gli oolong indipendentemente da cultivar e luogo di coltivazione. Come potete immaginare ovviamente nei tè neri non essendoci la fase di turn-over  queste molecole sono contenute in quantità più scarse.

nerolidolo

Formazione del nerolidolo nelle foglie sottoposte ad uno stress continuato. FPP = Farnesil difosfato, CsNES= (E) nerolidol sintasi. Fonte: Formation of (E)-nerolidol in tea (Camellia sinensis) leaves exposed to multiple stresses during tea manufacturing. Zhou et al. Food Chemistry 231 (2017) 78–86

indolo

Ipotetico modello di formazione dell’indolo nwl tè oolong ed in quello nero. Fonte: Formation of Volatile Tea Constituent Indole During the Oolong Tea Manufacturing Process. Zeng et al. J Agric Food Chem. 2016 Jun 22;64(24):5011-9

Ovviamente ci sono tantissime altre cause che contrbuiscono all’aroma di un tè ma questo, come detto in principio, è sicuramente uno dei principali. Cercherò di descrivere altri fattori in articoli futuri.

English Version

Tipically oolong tea and black tea are very different from each other from the point of view of the aromatic profile.

In the first instance, someone might think that the cause is to be found in the different degree of oxidation that the two types of tea have. Surely this will be true, in fact the oxidation goes to influence the quantity and the structure of the polyphenols present in the leaf with all that this entails.

But this is not what I want to peruse today because beyond oxidation there are other factors, perhaps less known, that act decisively on the final aroma. To see what these factors are we must consider the other big difference between oolong and blacks. This lies in the different processing of the two different types of tea.

The decisive difference lies in the fact that while in black teas the withering phase, in which the leaf loses part of the water contained in it, is followed immediately by the rolling phase in which the leaves are rolled and then subjected to a great mechanical stress. which involves breaking the leaf cell wall, in oolong instead the withering is followed by the turn-over step in which the leaves are shaken, either manually or mechanically, for a certain period of time. This implies a low intensity stress for the leaf, but continued over time, unlike what happens during rolling in black tea during the turn-over phase  the cell wall remains intact.

schema generale

Hypothetical model of different formations of volatiles between the oolong tea process and the black tea process. Source: Does Enzymatic Hydrolysis of Glycosidically Bound Volatile Compounds Really Contribute to the Formation of Volatile Compounds During the Oolong Tea Manufacturing Process? Gui et al.. J Agric Food Chem. 2015 Aug 12;63(31):6905-14.

The fact that in one case the collapse of the cell wall occurs while in the other does not make it so that the genes and enzymes that come into play in the production of volatile molecules that characterize the aroma are different and therefore also the molecules that they go to produce are different.

As for black teas we have to consider that aromatic molecules are not present in ” free form ” within the freshly harvested leaf but are in the form of glycosides, which are molecules essentially composed of two parts: a sugar and a ‘other non-sugary called aglycone (which is then the aromatic molecule that interests us). The rupture of the cell wall allows the meeting of the glucosides present inside the cell with enzymes such as β-glucosidase and β-primaverosidase contained within the cell wall, these enzymes are designed to separate the link between sugar and our aromatic molecule. Once the encounter and the cleavage have taken place, aromatic molecules of great importance are released, such as: linalool, linalool oxides, geraniol and benzyl alcohol.

glucosidase

As for the oolong, however, the question is different. In fact, as we have seen during the turn-over phase, the cell wall remains intact and in fact it has been observed that the molecules deriving from the glycoside cleavage contribute very little to the final aroma of the tea. However, the fact that the leaf is subjected to continued stress over time generates other responses within the leaf. In fact it has been observed that during this phase there is a high expression of the genes responsible for the synthesis of fundamental aromatic molecules such as nerolidol (floral), indole or Jasmin lactone (this molecule very reminiscent of the smell of peach or mango) . These molecules are also very important because they have been found to be ubiquitous in most oolongs independently of cultivars and cultivation sites. As you can obviously imagine in black tea since there is no turn-over phase, these molecules are contained in smaller quantities.

nerolidolo

Formation of (E)-nerolidol in tea (Camellia sinensis) leaves exposed to multiple stresses during  the tea manufacturing process. FPP, farnesyl diphosphate; CsNES, (E)-
nerolidol synthase. Source: Formation of (E)-nerolidol in tea (Camellia sinensis) leaves exposed to multiple stresses during tea manufacturing. Zhou et al. Food Chemistry 231 (2017) 78–86

indolo

Hypothetic model of different formation of indole between oolong tea process and black tea process. For oolong tea, continuous wounding
stress on noncompleted disrupted cell structure of tea leaf activated high expression of CsTSB2, which resulted in accumulation of indole at the turn
over stage. For black tea, tea leaf cell disruption from the rolling process did not lead to the conversion of indole, but terminated the synthesis of
indole, which explained trace amount of indole in black tea.. Source: Formation of Volatile Tea Constituent Indole During the Oolong Tea Manufacturing Process. Zeng et al. J Agric Food Chem. 2016 Jun 22;64(24):5011-9

Obviously there are many other causes that contribute to the aroma of a tea but this, as mentioned in the beginning, is certainly one of the main ones. I will try to describe other factors in future articles.

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Metil Jasmonato: una molecola per capire il perchè di alcune fasi della lavorazione./ Methyl Jasmonate: an aromatic molecule close related to tea processing

Erano mesi che non scrivevo un nuovo articolo ed ormai era più di un anno dall’ultimo articolo sulla chimica del tè così ho pensato che scrivere un nuovo articolo non era una cattiva idea, anzi era una cosa che andava fatta al più presto!

In questo articolo parlerò del metil jasmonato, una molecola molto importante per l’aroma del tè (soprattutto per gli oolong) che conferisce toni dolci e floreali e la cui presenza è strettamente correlata ad alcune fasi della lavorazione del tè.

Questa molecola viene prodotta dalle piante a partire dagli acidi grassi, in particolare dall’acido α-linolenico. Il metil jasmonato è un fitormone e le piante lo utilizzano per molteplici impieghi come la difesa da insetti o altri animali che potrebbero danneggiarle, per regolare le germinazione del seme, la crescita delle radici, la fioritura e, cosa importante per il tè, viene prodotto anche quando la foglia viene danneggiata meccanicamente come avviene appunto anche nella lavorazione del tè. Maggiori dettagli sulla biosintesi e la bioattività di questa molecola potete osservarle nelle immagini sotto.

jasmonate

Fonte : Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

jasmonato

Due probabili vie biosintetiche dei jasmonati. LOX= Lipossigenasi, AOS= allene oxide sinthase, AOC=allene oxide cyclase. Fonte: Fonte : Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

 

jasmonate formation

Probabile via di formazione del metil Jasmonato. Fonte: Recent studies of the volatile compounds in tea. Ziyin Yang et al. Food Research International Volume 53, Issue 2, October 2013, Pages 585-599

 

Una volta visto come si forma questa molecola ed a cosa serve bisogna dire una cosa fondamentale ovvero che questa molecola, a causa della sua struttura, è presente nelle piante come enantiometro 1R, 2R e  1S, 2S e nelle forme epimeriche 1R, 2S e 1S, 2R (perchè ogni forma ha una differente attività feromonica) . Detto in parole più semplici quelle sopra sono quattro molecole che hanno gli stessi atomi, gli stessi legami ma questi atomi e legami sono posti in maniera diversa nello spazio. Il nostro olfatto, anche trattandosi della stessa molecola, riesce a discernere tra le varie forme (ad esempio una cosa uguale avviene con il limonene*) e cosi le quattro forme risultano avere un ”potere aromatico” differente.

jasmonate epimer

Le quattro forme del metil jasmonato presenti nelle piante. Fonte: Odor Thresholds of the Stereoisomers of Methyl Jasmonate. Terry E. Acree, Ritsuo Nishida, and Hiroshi Fukami. J. Agric. Food Chem. 1985, 33, 425-427

 

È stato determinato che la ”forma” 1R, 2S è quella che ha il più alto impatto sull’aroma mentre le altre forme o sono inodori o contribuiscono in modo molto lieve.

Ed a questo punto entra in gioco la lavorazione del tè perchè è stato provato che un innalzamento della temperatura, come avviene durante la lavorazione del tè, porta la ”forma” 1R-2R, che non conferisce profumo, a convertirsi nella 1R-2S che è la più profumata (tecnicamente si può dire che si ha una isomerizzazione termica) con la conseguenza che dopo la lavorazione l’oolong risulta più profumato. Quindi la fase di ”heating” del tè produce un tè di maggiore qualità.

Note

*Il limonene è presente in natura in due forme e il nostro olfatto riesce a distinguerle. Una da il caratteristico aroma al limone mentre l’altra all’arancia.

Fonti:

Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

Stereoisomers of Methyl Jasmonate. Terry E. Acree, Ritsuo Nishida, and Hiroshi Fukami. J. Agric. Food Chem. 1985, 33, 425-427.

Optical Isomers of Methyl Jasmonate in Tea Aroma. Dongmei Wang et. al. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 60:3, 508-510 (1996)

Recent studies of the volatile compounds in tea. Ziyin Yang et al. Food Research International Volume 53, Issue 2, October 2013, Pages 585-599.

Tea aroma formation, Chi-Tang Ho et al., Food Science and Human Wellness 4 (2015) 9-27.

English version

In this article I will talk about methyl jasmonate, a very important molecule for tea aroma (especially for oolong) that confers sweet and floral notes and whose presence is closely related to some stages of tea processing.

This molecule is produced by plants from fatty acids, in particular by α-linolenic acid. Methyl jasmone is a phytormone and plants use it for many uses such as insect protection or other animals that could damage them, to regulate seed germination, root growth, flowering and is also produced when the leaf is mechanically damaged and this happens also in tea processing. More details on the biosynthesis and bioactivity of this molecule can be found in the images below.

jasmonate

Diagram showing synthesis of JA from linolenic acid in response to developmental and environmental signals. Source : Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

 

jasmonato

Diagram showing two potential pathways for synthesis ofJA. Pathogens and insects are shown to produce localized and systemic elicitors that interact with plasma membrane receptors. Receptor stimulation triggers lipase-mediated release of linolenic acid followed by conversion to JA by the concerted action of lipoxygenase (LOX), allene oxide synthase (AOS), allene oxide cy- clase (AOC), 12-oxo-PDA reductase, and /3-oxidation. A similar pathway is proposed to originate from plastid membrane. Source : Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

 

jasmonate formation

Source: Recent studies of the volatile compounds in tea. Ziyin Yang et al. Food Research International Volume 53, Issue 2, October 2013, Pages 585-599

Now is necessary to say a fundamental thing or that this molecule, due to its structure, is present in the plants as 1R, 2R and 1S, 2S enantiomers, and 1R, 2S and 1S, 2R epimeric forms (because each form has a different pheromone activity). Simply put, the above are four molecules that have the same atoms, the same bonds but these atoms and bonds are placed in a different way in space. Our smell, even from the same molecule, is able to discern between the various forms (for example the same thing happens with limonene *) and so the four forms have different “aromatic power”.

jasmonate epimer

The four steroisomers of methyl jasmonate. Source: Odor Thresholds of the Stereoisomers of Methyl Jasmonate. SourceTerry E. Acree, Ritsuo Nishida, and Hiroshi Fukami. J. Agric. Food Chem. 1985, 33, 425-427

It has been determined that Form 1R, 2S is the one having the highest impact on aroma while the other forms are either odorless or contribute very lightly.

And at this point tea processing comes into play because it has been proven that a rise in temperature, as it happens during tea processing, leads to the transition from 1R-2R to 1R-2S (technically you can say that you have a thermal isomerization) with the consequence that after oolong processing is more perfumed. So a close temperature
control of the heating process is considered indispensable to produce high-quality oolong tea.

Note

*Limonene is present in nature in two forms and our smell can distinguish them. One gives the distinctive lemon flavor while the other has orange flavour.

Sources:

Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress. R A. Creelman and J. E. Mullet. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 May 9; 92(10): 4114–4119.

Stereoisomers of Methyl Jasmonate. Terry E. Acree, Ritsuo Nishida, and Hiroshi Fukami. J. Agric. Food Chem. 1985, 33, 425-427.

Optical Isomers of Methyl Jasmonate in Tea Aroma. Dongmei Wang et. al. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 60:3, 508-510 (1996)

Recent studies of the volatile compounds in tea. Ziyin Yang et al. Food Research International Volume 53, Issue 2, October 2013, Pages 585-599.

Tea aroma formation, Chi-Tang Ho et al., Food Science and Human Wellness 4 (2015) 9-27.

Il tè è una questione di equilibrio…chimico.

Di tutto quello che si può scrivere sulla chimica del tè penso che l’argomento più importante sia quello legato alla ”chimica dell’infusione” ovvero tutta quella serie di fenomeni chimico-fisici che fanno si che le sostanze passino dalla foglia all’acqua. Questo perchè alla fine noi del tè beviamo, appunto, l’infuso e non è che ne mangiamo direttamente le foglie. Come vedremo, questi facili concetti ci possono chiarire meglio il perchè di alcuni aspetti dell’infusione, come: la sua durata, la quantità di foglie, la temperatura alla quale deve essere operata, il perchè è possibilie fare infusioni multiple etc.

La cosa fondamentale da iniziare a dire e che quando facciamo un’infusione non stiamo facendo nient’altro che un estrazione solido-liquido, ovvero  stiamo separando tutta una serie di molecole da una matrice solida, la foglia, per mezzo di un solvente liquido (nel nostro caso l’acqua) facendole passare appunto in soluzione.
L’infusione perciò segue in buona sostanza gli stessi principi che sono alla base dell’estrazione solido-liquido e che cercherò di illustrare brevemente e nel modo più semplice possibile.

Le foglie appena entrano in contatto con l’acqua subiscono il cosiddetto processo di imbibizione. In questa fase l’acqua penetra all’interno della foglia solubilizzando la varie molecole in essa contenuta e creando una sorta di soluzione molto concentrata di tutti questi composti all’interno stesso della foglia che è poi la nostra matrice. Avvenuto ciò succede quello che tutti noi osserviamo quando prepariamo il tè ovvero il soluto che è presente all’interno della foglia inizia a migrare nella soluzione acquosa presente all’esterno della foglia. Più è alta la differenza di concentrazione del soluto tra la soluzione imbibente e la soluzione liquida esterna e più il ”flusso” di soluto che va da una fase all’altra, per effetto della diffusione, è elevato. La differenza di concentrazione quindi può essere vista come la forza spingente del processo. Infatti come potete osservare nell’immagine sottostante (dove sono state considerate le concentrazioni di diverse catechine all’aumentare del tempo di infusione)  ad un certo punto la concentrazione di soluto nella fase esterna alla foglia tenderà a stabilizzarsi ed a non crescere più perchè si è raggiunta una condizione di equilibrio tra le due fasi, interna ed esterna alla foglia.

estrazione-te

Fonte: Effect of brewing temperature and duration on green tea catechin solubilization: Basis for production of EGC and EGCG-enriched fractions. David Labbe, Angelo Tremblay, Laurent bazinet. Separation and Purification Tehnology 40 (2006) 1-9.

Ciò è alla base delle infusioni multiple. Infatti quando noi togliamo l’infuso precedente dove era presente gia una certa concentrazione dei composti presenti anche nella fase interna ed aggiungiamo della nuova acqua la differenza di concentrazione tra le due fasi, interna ed esterna alla foglia, ovviamente si troverà di nuovo ben lontana dall’equilibrio ed inoltre aumentando la differenza di concentrazione aumenterà anche la driving force del processo.

Un ruolo importante nella preparazione del tè, come saappiamo, è ricoperto anche dalla temperatura. Anche questo non è un caso in quanto l’aumentare della temperaura auementa la solubilità dei composti presenti nella foglia favorendone cosi anche il passaggio nella fase esterna. Senza contare che più alta è la temperatura e più è favorito il processo diffusivo delle molecole nella fase esterna. Aumentando la temperatura ovviamente si perde anche in selettività, quindi magari si estraggono dalla foglia anche molecole che non si riescono ad estrarre a temperature più basse e che possono avere effetti positivi o negativi sul gusto finale dell’infuso.

Importante durante l’infusione è anche il rapporto foglie/acqua. Questo perchè, come a questo punto potete immaginare, in genere più è alto questo rapporto più è elevato inizialmente il ”flusso” totale di molecole che passano da una fase all’altra. Ovviamente poi il sistema tende sempre a raggiungere l’equilibro e quindi questo flusso andrà ovviamete a diminuire di entità.

Importante durante l’infusione, come sappiamo, è anche il recipiente in cui essa avviene infatti la sua forma deve favorire una omogenea distribuzione del soluto nella fase liquida esterna. Ad esempio in un recipiente molto stretto e lungo la concentrazione potrebbe essere molto diversa alle due estremità.

Detta in questi termini l’infusione sembra una cosa banale e molto facile da controllare tenendo a mente questi pochi concetti ma noi ben sappiamo che invece non è cosi perchè alla fine ogni tè si comporta in modo diverso. Questo principalmente perchè noi non estraiamo un “solo tipo” di molecola dalla foglia ma ne estraiamo centinaia di tipi diversi che variano poi da tè a tè ed ogni molecola nel processo estrattivo si compota in maniera diversa, quindi l’arte di preparare una buona infsione sta proprio nel trovare il giusto compromesso tra i vari parametri sopra elencati affinchè in soluzione si verifichi la giusta armonia tra i vari composti che la compongono.

La formazione della patina sulla superficie esterna delle yixing (usate per gli oolong)

Le teiere yixing dopo un uso prolungato nel tempo  tendono a formare una patina lucida ed impermeabile sulla superficie esterna (soprattutto per quanto riguarda per la preparazione degli oolong*)  ed una di un colore marroncino scuro su quella interna. La formazione di queste patine è vista come una cosa molto positiva ed è un segno di pregio per la teiera tantevvero che l’abilità di preservarla al meglio è ritenuta una vera è propria arte chiamata ”Yang Hu” (che in italiano si potrebbe rendere come ”coltivare la teiera”).

In questo post ci focalizzeremo sulla chimica che c’è dietro la formazione e la composizione della patina che si forma sulla superficie esterna delle yixing usate per preparare gli oolong *. (A questo link potete vedere la differenza tra una yixing con e senza patina :
http://teaism99.files.wordpress.com/2013/12/shui-ping.jpg )

Da analisi effettuate sulla composizione chimica di questa patina è emerso che essa è composta prevalentemente da due acidi grassi: l’acido stearico e quello palmitico (oltre che ad una serie di altri composti lipofilici contenuti in quantità molto minore).

Da dove provengono questi acidi grassi?

Per rispondere a questa domanda dobbiamo partire da lontano, molto lontano.
Come sappiamo il tè proviene da una pianta, la Camellia Sinensis, che come tutti gli esseri viventi è composta da cellule deputate a varie funzioni. Ogni cellula è separata dall’ambiente esterno da una membrana cellulare che è costituita per la maggior parte da lipidi in particolare fosfolipidi.

Il modello di una membrana cellulare. Fonte: Wikipedia

Modello di una membrana cellulare (nelle piante vi è anche la presenza di una parete cellulare cosa che però per quanto riguarda questo post non interessa).
Fonte: Wikipedia

Fosfolipide di membrana

Fosfolipide di membrana

Succede però che quando gli oolong* subiscono i vari processi della lavorazione la membrana cellulare collassa ed i fosfolipidi in essa contenuti si decompongono portando alla formazione di vari acidi grassi come l’acido linolenico, linoleico, oleico, stearico e palmitico**.

Nell'immagine potete notare la progressiva degradazione della membrana cellulare durate le fasi di lavorazione degli oolong*. Fonte:  Chung T-Y, et al., Analysis of lipophilic compounds of tea coated on the surface of clay teapots, Journal of Food and Drug Analysis (2014)

Nell’immagine potete notare la progressiva degradazione della membrana cellulare durate le diverse fasi di lavorazione degli oolong*.
Fonte: Chung T-Y, et al., Analysis of lipophilic compounds of tea coated on the surface of clay
teapots, Journal of Food and Drug Analysis (2014)

Come fanno i lipidi a depositarsi sulla superficie esterna?

L’ipotesi che è stata avanzata per rispondere a questa domanda è che il vapore dell’infuso (ed anche minime quantità di liquido) che contiene anch’esso i lipidi di cui abbiamo parlato in precedenza riesca a passare attraverso le cavità della terracotta di cui sono fatte le yixing finoa fuoriscire all’esterno.
Infatti le teiere yixing hanno una particolare porosità che le rende uniche, i pori occupano in media intorno al 15% del volume della struttura di terracotta delle yixing.
Inoltre quando si prepara il tè con le yixing ovviamente capita che parte dell’infuso strabordi dalla teiera scivolado lungo la parete esterna lasciando su di essa le sostanze che formano la patina.

In figura  vi sono le immagini al microscopio dei pori yixing apparteneti a tre epoche differenti (dall'alto verso il basso: tarda dinastia Ming, inizio dinastia Qing, fine dinastia Qing) potete notare come i pori diventino via via più grandi via via si procedadall'interno all'esterno delle teiere. Fonte: An analysis of the chemical composition, performance and structure of China Yixing Zisha pottery from 1573 A.D. to 1911 A.D.     Juan Wua,     Tiejun Houa,     Maolin Zhanga, , ,     Qijiang Lia,     Junming Wua,     Jiazhi Lib,     Zequn Dengb.

In figura vi sono le immagini al microscopio dei pori di yixing apparteneti a tre epoche differenti (dall’alto verso il basso: (tarda dinastia Ming, inizio dinastia Qing, fine dinastia Qing). Potete notare come i pori diventino man mano  più grandi via via che si procede dall’interno all’esterno delle teiere creando cosi un reticolazione con un gradiente verticale di distribuzione.
Fonte: An analysis of the chemical composition, performance and structure of China Yixing Zisha pottery from 1573 A.D. to 1911 A.D. Juan Wu, Tiejun Hou, Maolin Zhang, Qijiang Li, Junming Wu, Jiazhi Li, Zequn Deng. Ceramics International (2013)

 

Note
* Gli oolong utilizzati per le analisi sono soltanto oolong di Taiwan (sia ”freschi” che invecchiati) quindi per altre tipologie di oolong che magari vengono sottoposti a diversi precessi di lavorazione  ciò che è scritto nel post potrebbe non essere del tutto vero (anche se la cosa resta pur sempre del tutto possibile).
Però se ad esempio pensate già al sapore di un Tie Guan Yin la presenza di acidi grassi anche in questa tipologia di tè potrebbe essere un ipotesi tutt’altro che da scartare.
Insomma per saperne di più dobbiamo aspettare solo che vengano fatte altre analisi anche su altri tipi di oolong.
** Il motivo per cui sulla superficie si trovino tra gli acidi grassi in maggioranza l’acido stearico e quello palmitico (che sono grassi saturi) e non gli altri acidi grassi che come l’oleico il linoleico o il linolenico che comunque sono presenti nell’infuso ha anche essa una spiegazione ma mi è sembrato non opportuno inserirla (in un blog che alla fine parla pur sempre di tè) perchè abbastanza complessa .
Fonti
Chung T-Y, et al., Analysis of lipophilic compounds of tea coated on the surface of clay teapots, Journal of Food and Drug Analysis (2014).
An analysis of the chemical composition, performance and structure of China Yixing Zisha pottery from 1573 A.D. to 1911 A.D.
Juan Wu, Tiejun Hou, Maolin Zhang, Qijiang Li, Junming Wu, Jiazhi Li, Zequn Deng. Ceramics International (2013)
The Art and Alchemy of Chinese tea. (Daniel Reid)

Pu Erh Shou, una piccola prova e qualche nota chimica

Il tè di cui parlerò oggi è un Pu erh Shou proveniente dalla regione dello Xishuangbanna nello Yunnan. Maggiori informazioni su questa tipologia di tè le potete leggere qui.
Anche questo tè mi è stato regalato dalla carissima amica Francesca che non smetterò mai di ringraziare!

Io non ho molta familiarità con questo genere di tè ed a dir la verità questa è la prima volta che bevo un Pu Erh Shou di alta qualità. Questa mia inesperienza però mi ha concesso di dare spazio alle idee che mi venivano su come utilizzare questo tè e a stimolato la mia curioità.

Il tè inizialmente si presentava in forma compressa e di un colore molto scuro.

Per prepararlo la prima volta ho ”sbriciolato” il Pu Erh e l’ho messo in infusione in una gaiwan con acqua bollente per circa 30 secondi (le prime due infusioni le ho buttate via).
L’infuso ha un colore molto scuro. Da un liquore dall’aspetto cosi carico mi aspettavo sapori forti mentre questo tè entra in bocca senza far rumore per poi donare una piacevole sensazione di dolcezza mentre l’astringenza è praticamente assente o comunque appena percettibile.
Al palato mi ha ricordato la menta con qualche sfumatura di legno molto piacevole.

Dopo aver fatto quattro infusioni ho deciso di smettere ma mi sembrava che le foglie avevano ancora molto da dare perciò ho pensato ad un modo per conservare le foglie bagnate per un po’ di tempo.
Così ho preso le foglie bagnate e le ho messe in un pentolino molto caldo (intorno ai 100 gradi) agitando le foglie con veemenza e velocissimamente in modo da farle stare a contato la superficie del pentolino il più breve tempo possibile. Ho fatto questo per circa 10 minuti fin quando le foglie sono diventate completamente asciutte (è importatnte che non rimenga la minima traccia d’acqua altrimenti rischiano di ammuffire) e le ho conservate.
Dopo un mese circa le ho riprese per vedere se l’esperimento era andato a buon fine e devo ammettere che il risultato mi è piaciuto molto perchè l’infuso che ne è risultato (stavolta con un tempo di infusione intorno ai 2 minuti) era molto ma molto simile a quello provato la prima volta, soltanto l’infuso è risultato un po’ più chiaro.

 

Il Pu Erh dopo essere stato ''asciugato''

Il Pu Erh dopo essere stato ”asciugato”

 

In concusione posso dire che anche se questa praticamente è la prima volta che bevo uno Shou sono rimasto davvero molto ma molto entusiasta di questa tipologia di tè che ad un aspetto duro e forte associa un aroma ed un sapore molto gentile e ricco di sfumature.

Parentesi chimica

Ovviamente un tè del genere non poteva che stuzzicare la mia curiosità e cosi non ho potuto resistere dal ricercare le cause che conferiscono le caratteristiche che ho  notato con la mia esperienza  ai Pu Erh Shou, anche perchè per me capire il motivo di determinate qualità che caratterizzano ogni tè fa parte del piacere stesso di bere un tè.

A spiegare il perchè di molte caratteristiche di questo tè come spesso accade è sopraggiunta la chimica che ci aiuta a capire un po’ meglio come stanno le cose.

Prima di tutto ricercando un po’ ho saputo che il colore cosi scuro dell”infuso degli Shou è dovuto soprattutto alle Teabrunine. Questa classe di molecole sono il prodotto della polimerizzazione di Tearubigine, Teaflavine ed altre molecole del tè ad opera dei microorganismi di questi Pu Erh durante la fase di fermentazione del tè (portando cosi alla formazione di molecole più estese di quanto già non lo siano quelle di partenza), siccome le Teabrunine sono solubili in acqua riescono dare il proprio colore all’infuso (magari in un post a parte spiego anche perchè queste molecole hanno un colore cosi scuro, adesso la cosa renderebbe il post troppo prolisso).
Queste molecole rappresentano la maggior parte dei polifenoli contenuti in questa tipologia di tè.

Un’altra cosa a cui ho cercato di dare una risposta è il perchè di una così scarsa astringenza.
La risposta sta nel fatto che le catechine semplici (in particolare la EGCG che è la maggior responsabile dell’astringenza) nei Pu Erh sono praticamente assenti o contenute in concentrazioni del tutto trascurabili a causa della ossidazione molto spinta a cui vengono sottoposti questi tè. Infatti le catechine semplici, o monomeriche se preferite, durante la lavorazione dei Pu Erh vanno incontro ad una serie di processi ossidativi, degredativi e di condensazione che porta praticamente alla loro scomparsa e quindi mancando queste molecole manca l’astringenza.
Per giunta anche i tannini, un altra classe di molecole capaci di dare astringenza, durante la lavorazione vanno incontro ad un processo di idrolisi, detto semplice semplice vengono scissi in molecole più piccole, e quindi incapaci di dare l’astringenza come le molecole originarie.

Cercando cercando ho capito anche che probabilmete (ma non sono sicuro del tutto)  il sentore terra bagnata che molti percepiscono nei Pu Erh, ma che nel Pu Erh che ho provato io non si avvertiva, è causato da una particolare molecola chiamata Geosmina (il nome deriva dal greco e letteralmente si può tradurre come ”odore di terra”) che è prodotta principalmente dagli Strptomyces alcuni batteri presenti anche nei Pu Erh , noi associamo spesso questo odore a quello della terra bagnata proprio perchè gli stessi  batteri che la producono nei Pu-Erh  (gli Streptomices) sono presenti anche nel terreno e quando questo si bagna sprigiona in modo più forte questo odore.
Noi umani siamo molto sensibili a questa molecola e possiamo avvertirla anche in concentrazioni molto ma molto basse.
Non è ancora chiaro ancora perchè il nostro olfatto abbia sviluppato questa capacità ma è stato ipotizzato che essendo questa molecola un segnale della presenza di fonti d’acqua questa capacità era utile ai nostri antenati primitivi proprio per trovare risorse idriche.

Tuttavia mi rimangono ancora delle piccole curiosità a cui vorrei dare delle risposte ma non sono stato ancora capace di farlo. Ad esempio: a cosa e dovuta la sensazione di dolcezza? Certo è un dato di fatto che nei Pu Erh Shou la quantità di polisaccaridi è maggiore che negli altri tè ma da qui a dire che sono proprio loro a dare questa sensazione è davvero una cosa azzardata ed inappropriata quindi su questo non posso dire proprio niente di definitivo.

 

Proposte d’ascolto

Siccome il Pu Erh in origine era un tè popolare e bevuto dalle tribù dello Yunnan ho pensato di abbinargli della musica popolare delle mie zone.

La prima è una famosa canzone popolare della tradizione napoletana interpretata dalla Nuova Compagnia di Canto Popolare.

 

Sempre rimanendo in tema di musica popolare vi voglio far ascoltare la musica dei cosiddetti ”Carri di Sant’Antuono” di Macerata Campania (mio paese di origine) dove canzoni della tradizione popolare vengono accompagnate dalla percussione di botti, tini e falci. Questa tradizione è molto antica e risale al medioevo, quando durante le fiere questi arnesi da lavoro agricolo venivano percossi dai venditori per dimostrarne la robustezza, ma è ancora molto viva nella cultura popolare della zona.

Correlazione tra altitudine di coltivazione ed astringenza negli oolong di Taiwan

I tè più famosi e maggiormente prodotti nell’isola di Taiwan sono di certo gli oolong ed in linea di massima i tè di Formosa  più in altitudine sono coltivati più sono pregiati e costosi.

L’altitudine a cui viene coltivato un tè  influisce in vari modi sullla qualità finale dell’infuso ed uno degli aspetti che l’altitudine va ad influenzare è l’astringenza (di cui ho già parlato qui).

In questo post quindi andremo a vedere come e perchè l’astringenza degli oolong di Taiwan diminusce con l’aumentare dell’altitudine a cui sono stati coltivati.

Come gia scritto in passato i responsabili dell’astringenza del tè sono i polifenoli che si legano alle proteine  causando tutto quel bel meccanismo che vi invito a leggere qui (non mi va di riscriverlo tutto di nuovo altrimenti rischiamo di perdere di vista  il punto principale del post).

Però non tutti i polifenoli sono astringenti allo stesso modo, ci sono alcune classi di polifenoli più astringenti ed altre che lo sono meno.

In particolare per quanto ci riguarda  è stato provato che le catechine che presentano gruppi gallato sono più astringenti delle catechine che non presentano questo gruppo (che sono pur sempre astringenti ma in maniera ridotta rispetto al primo caso).

Nelle foglie di Camellia Sinensis il gruppo gallato alle catechine semplici viene aggiunto grazie all’azione di un particolare enzima che ha questo complicato nome: Epicatechin:1-O-galloyl-b-D-glucose O-galloyltransferase ma che possiamo abbreviare con la sigla ECGT.
Quindi più questo enzima è attivo nelle foglie di tè più vengono prodotte catechine a cui è legato un gruppo gallato il che rende il tè più astringente, ed è proprio sull’attività di questo enzima che va ad incidere l’atitudine a cui viene coltivato il tè.

Infatti è stato dimostrato che l’attività dell’ ECGT è massima ad un temperatura atmosferica di 30°C. Questa temperatura a Taiwan si registra a bassa quota e per questo i tè coltivati a questa altitudine sono più astringenti, ma man mano che l’altitudine aumenta le tempearure ovviamente diminuiscono (a 1600 metri nei mesi di Novembre e Dicembre le massime si aggirano intorno ai 10-20 °C e le minime intorno ai 5-10 °C) rallentando l’attivita di questo enzima con la conseguenza di una minore quantità di catechine che presentano un gruppo gallato e quindi di una minore astringenza del tè.

L'azione dell'enzima ECGT (in evidenza i gruppi gallato).

L’azione dell’enzima ECGT (in evidenza i gruppi gallato).

 

Fonte.

Catechin content and the degree of its galloylation in oolong tea are inversely correlated with cultivation altitude.
Guan-Heng Chen, Chin-Ying Yang, Sin-Jie Lee, Chia-Chang Wu,Jason T.C. Tzen.

 

Alcune caratteristiche chimico-biologiche delle foglie del cultivar albino ed il loro effetto sull’infuso

Negli ultimi giorni la mia attenzione è stata attratta da un particolare cultivar di tè ovvero il cultivar albino.

Ho scoperto per caso dell’esistenza di questa tipologia di cultivar, allora incuriosito mi sono messo alla rierca di cosa avesse di particolare rispetto agli altri cultivar della Camellia Sinensis.

Esistono due tipologie principali di cultivar albino. Una sensibile alla luce ed un’ altra sensibile alla temperatura.

Quella sensibile alla luce  manifesta con maggior evidenza l’abinismo quando è più esposta alla luce, infatti le foglie di queste piante sono più chiare proprio in estate quando l’esposizione luminosa è più forte. Quindi per quanto riguarda questa tipologia  per ottenere un tè caratterizzato al massimo dalle qualità che l’albinismo gli offre è opportuno raccogliere le foglie in estate.

Foglie appartenenti al cultivar albino della piante del tè. Per dieci giorni su una parte della foglia è stato tenuto un foglietto per limitarne l'esposizione solare. Come potete osservare la parte esposta di meno al sole è più verde, indice di unamaggiore quantità di clorofilla. Fonte:Effect of sunlight shielding on leaf structure and amino acids concentration of light sensitive albino tea plant Wang K. R. 1,2 , Li N. N. 1 , Du Y. Y. 1 and Liang Y. R. 1. African Journal of Biotechnology

Foglie appartenenti al cultivar albino della piante del tè della tipologia lumino-sensibile. Per dieci giorni su una parte della foglia è stato tenuto un foglietto per limitarne l’esposizione solare. Come potete osservare la parte esposta di meno al sole è più verde, indice di una maggiore quantità di clorofilla.
Fonte: Effect of sunlight shielding on leaf structure and amino
acids concentration of light sensitive albino tea plant
Wang K. R. , Li N. N. , Du Y. Y. and Liang Y. R. 1. African Journal of Biotechnology.

L’altra tipologia manifesta un maggiore albinismo quando la temperatura è più bassa.
Le foglie di tè appartenenti al cultivar albino della tipologia termo-sensibile si sviluppano in tre stadi.
Lo stadio pre-albino, lo stadio albino  e lo stadio di reinverdimento .
Lo stadio pre-albino comprende il germogliamento e la fase ad assa appena successiva che avviene in primavera con una temperatura inferiore ai 20 °C, in questa fase le foglie sono verde chiaro. Con il passare del tempo le foglie diventano sempre più bianche raggiungendo lo stato albino. Con l’avvicinarsi dell’estate però le temperature aumentano e le foglie diventano di nuovo verdi (stadio di reinverdimento), di solito ciò succede quando la temperatura supera i 22 °C. Quindi seguendo lo stesso ragionamento fatto per il lumino-sensibile per quanto riguarda questa tipologia è opportuno che il tè venga raccolto in primavera.

La foglia di tè del cultivaralbino si sviluppa in tre stadi. Lo stadio pre-albino (a), lo stadio albino (b), e lo stadio di reinverdimento (c). Fonte: Proteomic analysis of young leaves at three developmental stages in an albino tea cultivar Qin Li  , Jianan Huang  , Shuoqian Liu  , Juan Li  , Xinhe Yang , Yisong Liu  and Zhonghua Liu.

Le foglie di tè appartenenti al cultivar albino della tipologia termo-sensibile. Potete osservare i tre stadi di sviluppo. Stadio pre-albino (a),stadio albino (b), stadio di reinverdimento (c). Fonte: Proteomic analysis of young leaves at three
developmental stages in an albino tea cultivar
Qin Li , Jianan Huang , Shuoqian Liu , Juan Li , Xinhe Yang , Yisong Liu and Zhonghua Liu.

 

Del cultivar albino fanno parte diversi tè che si trovano in commercio come, solo per citarne alcuni, il Bai Ji Guan di cui potete leggere più approfonditamente qui, oppure l’Anji Bai Cha.

Foglie del Cultivar AnjiBaiCha durante le varie fasi dell'albinismo Questo cultivar è caratterizzato da un albinismo termodipendente.   Fonte: Xiong L, Li J, Li Y, Yuan L, Liu S, Huang JA, Liu Z: Dynamic changes in catechin levels and catechin biosynthesis-related gene expression in albino tea plants (Camellia sinensis L.). Plant Physiol. Biochem. 2013

Foglie del Cultivar AnjiBaiCha durante le varie fasi dell’albinismo. Questo cultivar è caratterizzato da un albinismo termodipendente.
Fonte: Xiong L, Li J, Li Y, Yuan L, Liu S, Huang JA, Liu Z: Dynamic changes in
catechin levels and catechin biosynthesis-related gene expression in albino
tea plants (Camellia sinensis L.). Plant Physiol. Biochem. 2013

Come si può intuire le foglie di queste piante sono più chiare a causa della minore quantità di clorofilla.

Come conseguanza di questo minore contenuto di clorofilla  per cercare di mantenere una buona capacità fotosintetica le piante appartenenti a questo cultivar producono una grande quantità di zeaxantina (molta in più rispetto ad altri cultivar) un carotenoide che è capace di assorbire le radiazioni solari in eccesso che altrimenti danneggerebbero la pianta. Questo carotenoide ha un colore giallo ed essendo  abbondante  questa molecola va ad influire sul colore della foglia che si presenta di un colore più tendente appunto al giallo.

Ciò che invece determina un gusto particolare in questi tè è la grande quantità di amminoacidi liberi (specialmente teanina) presenti. Come già detto in un precedente post la teanina dona uno spiccato gusto umami all’ infuso finale che infatti è nettamente percepibile anche in questa tipologia di tè. Inoltre la teanina agendo di concerto con la caffeina  ha anche degli effetti positivi sulla concentrazione mentale.
La particolare abbondanza di questo genere di molecole è strettamente collegata alla scarsità di clorofilla. Infatti gli amminoacidi nella pianta legandosi tra  loro servono da mattoncini per costruire varie proteine ma in questo cultivar la produzione di proteine è ridotta a causa della diminuzione dei cloroplasti e dei pigmenti fotosintetici, cosi gli amminoacidi presenti nella foglia non vengono utilizzati tutti dalla pianta ma una buona quantità rimane  libera (cioè gli amminoacidi non sono legati tra di loro) e quindi capace di dare gli effetti gradevoli di cui sopra.

Altra caratteristicha di questi tè  è quella di avere in generale una minore quantità di polifenoli il che rende l’infuso molto poco astringente, infatti come ricordiamo l’astringenza è provocata principalmente proprio da questo tipo di composti.
Personalmente penso che quasi di sicuro la scarsità di polifenoli abbia anche una influenza sul colore finale dell’infuso di questi tè rendendolo più chiaro rispetto ad altri, ma non avendo riscontri bibliografici di ciò non posso esserne del tutto sicuro (anche perchè il colorè dell’infuso dipende molto anche da come il tè viene lavorato).

La quantità di caffeina è minore nei tè appartenenti a questo cultivar. Anche questa caratteristica è dovuta all’albinismo ma in questo caso il meccanismo per cui ciò avviene è abbastanza complesso.

 

Fonti:

Comparison of the Quality Characteristics of4 Albinos Tea.
Ronglin Li, Zhengzheng Li, Yiyang Yang, Hao Yuan, Yunlong Kong.
Food and Nutrition Sciences, 2013, 4, 1102-1107.

Determination of quality constituents in the young leaves of albino tea cultivars.
Feng L, Gao MJ, Hou RY, Hu XY, Zhang L, Wan XC, Wei S.

Effect of sunlight shielding on leaf structure and amino
acids concentration of light sensitive albino tea plant
Wang K. R. , Li N. N. , Du Y. Y. and Liang Y. R. 1. African Journal of Biotechnology.

Proteomic analysis of young leaves at three developmental stages in an albino tea cultivar.
Qin Li , Jianan Huang , Shuoqian Liu , Juan Li , Xinhe Yang , Yisong Liu and Zhonghua Liu.