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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.

 

L’astringenza del tè / Tea Astringency

Dopo aver letto questo post del blog Unastanzatuttapertè mi è venuta l’idea di scrivere un post sull’astringenza del tè.

L’astringenza è una sensazione provocata da molti tè.

Ma precisamente da cosa è provocata questa sensazione e in che modo viene avvertita dal nostro corpo?

La classe di molecole responsabile di questa sensazione è quella dei polifenoli. Questo genere di composti nel tè si estende dalle semplici catechine come la EGCG fino a strutture più complesse come quele dei tannini o delle teaflavine.

Queste molecole hanno la proprietà di legarsi ad alcune classi di proteine (in particolare quelle ricche in prolina) presenti nella nostra saliva creando dei grossi aggregati che in questo modo precipitano.
Il processo avviene in tre stadi principali.
Nel primo il polifenolo si lega alla proteina, nel secondo il complesso proteina-polifenolo crea un cross-link (legame) con un altro complesso creando un dimero ed infine questi dimeri, sempe tramite cross-link, vanno incontro a polimerizzazione ed alla conseguente creazione di grossi aggregati che precipitano.

Possibile meccanismo della formazione degli aggregati polimerici proteina-polifenolo Fonte:Bajec, M.R., & Pickering, G.J. (2008). Astringency: Mechanisms and perception. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 48, 858–875 

Meccanismo di formazione degli aggregati polimerici proteina-polifenolo. Fonte:Bajec, M.R., & Pickering, G.J. (2008). Astringency:
Mechanisms and perception. Critical Reviews in
Food Science and Nutrition, 48, 858–875

Immagine al microscopio di complessi polifenolo-caseina (proteina molto simile a quelle riscontrabili nella nostra saliva. Fonte:Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/ Protein Interactions Elisabeth Jo ¨bstl, †,‡ John O’Connell, § J. Patrick A. Fairclough, † and Mike P. Williamson* ,‡. 2004.

Immagine al microscopio elettronico di complessi EGCG-Caseina (proteina molto simile a quelle riscontrabili nella nostra saliva).
Fonte:Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/
Protein Interactions
Elisabeth Jo ¨bstl, †,‡ John O’Connell, § J. Patrick A. Fairclough, † and Mike P. Williamson* ,‡. 2004.

Ciò comporta due conseguenze. La prima è che la saliva perde il suo potere lubrificante e la seconda è che questi grossi complessi vengono percepiti dai meccanorecettori presenti nel nostro cavo orale. Questi due fattori provocano  cosi la sensazione di secchezza e ruvidità.
Vista cosi si direbbe che l’astringenza è solo una sensazione tattile ma è stato dimostrato in disersi studi che i polifenoli interagiscono anche con le proteine presenti nell’epitelio della cavità orale stimolando in questo modo anche i recettori del gusto.

Quindi in definitiva l’astringenza è la combinazione di una sensazione tattile e di una percezione gustativa.
Inoltre l’astringenza può essere classificata anche come una sensazione chemestetica in quanto fa parte di quella famiglia di sensazioni tattili che sono provocate da agenti chimici. Un’altra sensazione chemestetica ad esempio è  la sensazione di freschezza che avvertiamo con la menta, in questo caso la molecola responsabile è ovviamente il mentolo.

La sensazione di astringenza è avvertita maggiormente in quelle aree della lingua che sono più povere di recettori gustativi.

Penso sia bene dare anche  un piccolo sguardo  a quali sono nello specifico le molecole polifenoliche responsabili dell’astringenza nel tè.

Per quanto riguarda il tè nero la classe di polifenoli che dà il maggior contributo all’astringenza è quella del flavonoli glicosidici, in particoolare un ruolo chiave è ricoperto dalla Rutina che è astringente anche a bassissime concentrazione.
Al di fuori di questa classe è stato trovato che un’altra molecola molto importante per quanto riguarda l’astringenza è l’apigenina ramnosil glocoside che invece è un flavone glicosidico.
Scarso importanza invece ricoprono le teoflavine.

Per il tè verde alcune molecole responabili dell’astringenza sono le semplici catechine come la EGCG e la Teogallina, quest’ultima è la responsabile principale dell’astringenza del Matcha.

Rutina

Rutina

Teogallina

Teogallina

EGCG (Epigallocatechingallato)

EGCG (Epigallocatechingallato)

Piccola curiosità…l’aggiunta di limone o latte al tè riduce l’astringenza. Nel caso del limone ciò avviene perchè l’acido citrico abbassa il pH del tè modificando il modo in cui i polifenoli reagiscono con le proteine, nel caso del latte invece l’astringenza si abbassa perchè le proteine del latte competono con quelle della saliva nel legarsi ai polifenoli riducendo quindi il numero di proteine della saliva che precipitano.

English Version

After reading this post of the blog Unastanzatuttapertè I got the idea to write a post on astringency of tea.

Astringency is a sensation caused by many teas.

But precisely what causes this feeling and how is perceived by our body?

The class of molecules responsible for this sensation is that of polyphenols. Such compositions range from simple catechins such as EGCG up to more complex structures such as tannins or theaflavins.

These molecules have the property to bind to some classes of protein (particularly those rich in proline) present in our saliva creating large aggregates, which in this way precipitate.
The process takes place in three main stages.
In the first polyphenol it binds to the protein, in the second the protein-polyphenol creates a cross-link (bond) with another complex, creating a dimer and finally these dimers, always through cross-links, undergo polymerization and the consequent creation of large aggregates that precipitate.

Possible mechanism of formation of protein-polyphenol polymer aggregates. Fonte:Bajec, M.R., & Pickering, G.J. (2008). Astringency: Mechanisms and perception. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 48, 858–875 

Possible mechanism of formation of protein-polyphenol polymer aggregates.
Fonte:Bajec, M.R., & Pickering, G.J. (2008). Astringency:
Mechanisms and perception. Critical Reviews in
Food Science and Nutrition, 48, 858–875

Microscope image of polyphenol-casein aggregates. (a protein very similar to those found in our salivaMicroscope image of complex polyphenol-casein (a protein very similar to those found in our saliva). Fonte:Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/ Protein Interactions Elisabeth Jo ¨bstl, †,‡ John O’Connell, § J. Patrick A. Fairclough, † and Mike P. Williamson* ,‡. 2004.

Microscope image of polyphenol-casein aggregates. (a protein very similar to those found in our salivaMicroscope image of complex polyphenol-casein (a protein very similar to those found in our saliva).
Fonte:Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/
Protein Interactions
Elisabeth Jo ¨bstl, †,‡ John O’Connell, § J. Patrick A. Fairclough, † and Mike P. Williamson* ,‡. 2004.

This has two consequences. The first is that the saliva loses its lubricating properties and the second is that these large complexes are perceived by mechanoreceptors in our mouth. These two factors cause such a sensation of dryness and roughness.
Seen so it seems that the astringency is only a tactile sensation but has been shown in several studies that polyphenols also interact with the proteins present in the epithelium of the oral cavity, thus stimulating also taste receptors.
So ultimately stringency is the combination of a tactile sensation and a taste perception.

Moreover astringency can be classified as a chemestetic sensation as it is part of that family of tactile sensations that are caused by chemicals. Another chemestetic sensation for example is the freshness sensation that we experience with mint, in this case the molecule responsible is obviously the menthol.

I think it’s good to give a little look at what are the poliphenolic molecules responsible for the astringency in tea.

As for the black tea the class of polyphenols which gives the greatest contribution to astringency is that of the glycosidic flavonols, in particular a key role is played by Rutin which is astringent even at very low concentration.
Outside of this class has been found that another molecule very important for the astringency is apigenin ramnosil glocoside that instead is a flavone glycoside.
Less important as regards astringency are the teoflavine.

As for green tea the molecules responsible for astringency are the simple catechins such as EGCG and Teogalline that is primarily responsible for the astringency of Matcha.

Rutin

Rutin

Teogalline

Teogalline

EGCG

EGCG

Little curiosity the addition of lemon or milk reduces astringency. In the case of lemon this is because the citric acid lowers the pH of the tea modifying the way in which the polyphenols react with the proteins, in the case of milk instead astringency is lowered because the milk proteins compete with those of the saliva in binding polyphenol thus reducing the number of saliva proteins that precipitate.

I apologize if I made some mistakes in the translation of the post!

References:

Bajec, M.R., & Pickering, G.J. (2008).
Astringency: Mechanisms and perception.
Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 48, 858–875

Ding, Z., Kuhr, S., Engelhardt, U.H. (1992).
Influence of catechins  and  theaflavins on the astringent  taste of  black  tea  brews.  Zeitschrift  für Lebensmitteluntersuchung und ‐Forschung, 195,108–111

Kaneko, S., Kumazawa, K., Masuda, H., Henze, A., &Hofmann, T. (2006).
Molecular and sensory studies on the umami taste of Japanese green tea.
Journalof Agricultural and Food Chemistry, 54, 2688–2694

Scharbert, S., Holzmann, N., & Hofmann, T. (2004).
Identification of astringent taste compounds in black tea infusions by combining instrumental analysis and human bioresponse.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52, 2498–2508

Molecular Model for Astringency Produced by Polyphenol/Protein Interactions
Elisabeth Jo ¨bstl, †,‡ John O’Connell, § J. Patrick A. Fairclough, † and Mike P. Williamson* ,‡ (2004).

P.T. Coultate, La chimica degli alimenti.