A química por trás do sabor do chá

Esta postagem do blog foi escrita por um convidado Jimmy Burridge, PhD em Ciência de Plantas e aficionado de chá, com um interesse crescente na interseção da agronomia do chá, química e terroir (você pode culpá-lo pelas partes confusas da ciência!). 

Diferentes tipos de chá podem ter perfis de sabor muito diferentes. Um chá verde sencha, por exemplo, pode ter uma doçura e uma espessura na língua que você nunca encontrará em um chá preto. Um chá verde murcho pode ter uma simplicidade e clareza que são refrescantes e estimulantes. Cultivares de chá normalmente usadas para o chá preto tornam-se mais aromáticas durante a oxidação, mas os chás pretos japoneses, normalmente feitos de cultivares muito diferentes dos chás indianos ou africanos, tendem a ser mais delicados, com tons mais florais. Kamaricha e tamaryokucha são chás verdes produzidos com diferentes métodos de processamento do sencha e oferecem diferentes sabores e aromas para explorar.

ACIMA DE UM primeiro flush wakocha (chá preto) de Ogura Tea Garden em Ashigara, Kanagawa contrasta com cinco primavera sencha (A partir de Yunomi'S Chá Dojo). ABAIXO: Degustação de 5 diferentes chás pretos de Jardim de Chá Kajihara.

Fitoquímicos e sabor

Os fitoquímicos fazem parte da vida humana desde tempos imemoriais. Muitos desses fitoquímicos são a base de medicamentos tradicionais e modernos, como a aspirina. O ingrediente ativo neste analgésico comum vem do ácido acetilsalicílico, uma forma que foi derivada pela primeira vez da casca do salgueiro pelos antigos egípcios (Desborough e Keeling, 2017).

Outros fitoquímicos são aspectos fundamentais dos sabores dos alimentos, como o ácido cítrico nas frutas cítricas. Cerca de 400 produtos químicos voláteis foram identificados em tomates, sendo cerca de 12 particularmente importantes e, claro, há o licopeno, um tipo de carotenóide, que dá aos tomates sua cor característica (Petro-Turza, 1986; Cheng et al., 2020; Tomatosphere , 2022). Os carotenóides, presentes em quantidades particularmente elevadas nas cenouras, são pigmentos acessórios da clorofila. Tanto os carotenóides quanto a clorofila são componentes muito importantes do aroma e sabor do chá. A transformação de carotenóides em outras substâncias químicas é uma das principais funções da oxidação, o que ajuda a distinguir os chás pretos.

Condições de crescimento, sombreamento, pressão de pragas, fertilização, elevação, dinâmica de temperatura, tipo de solo, processamento, envelhecimento etc. ; ver anterior artigo sobre mudanças climáticas). Milhares de compostos químicos podem estar presentes no chá e podem ser transformados durante o processo de fabricação do chá. Quando o chá acabado é finalmente macerado, alguns dos fitoquímicos mais voláteis são liberados no aroma, enquanto os não voláteis estão contidos no licor do chá.

Estruturas químicas de três importantes fitoquímicos presentes no chá. A L-teanina é o aminoácido principal responsável pelo sabor umami no chá. A cafeína de sabor amargo é um estimulante da classe das metilxantinas, que na verdade funciona bloqueando um receptor específico no cérebro, levando ao aumento da produção de um neurotransmissor. Damscenone é um dos muitos produtos químicos aromáticos no chá preto e é derivado da transformação de carotenóides. Pertence à família química rosa cetona, pode existir em uma variedade de isoformas, contribui com sabores que vão do frutado ao floral e ao amadeirado e também é encontrado no bourbon.

Alterando a composição química das folhas de chá

Agricultores e bebedores de chá sabem há séculos que certas condições de cultivo e épocas de colheita produzem chá com sabor diferente. Entre os primeiros a fazer a conexão podem ter estado os agricultores da região de Uji, que aprenderam que sombrear as folhas produziu um chá com mais umami (anterior artigo sobre sombreamento).

Da mesma forma, os produtores e bebedores de chá também notaram que o primeiro fluxo de chá da primavera geralmente tem um sabor particularmente suave com mais umami em comparação com shibumi (adstringência). Ambos os fenômenos estão ligados a um teor de catequina e tanino de sabor menos amargo e maior teor de aminoácidos e, especificamente, do aminoácido único L-teanina.

Produção de chá sombreado usando esteiras de junco tradicionais em Jardins de Chá Kuma em Yame. O sombreamento por alguns dias, ou até algumas semanas para o gyokuro, aumenta o teor de clorofila e aminoácidos, reduz os taninos e dá um chá doce e suave com mais umami.

Os aminoácidos são os blocos de construção básicos das proteínas. Mais de 35 aminoácidos diferentes foram identificados no chá e aminoácidos específicos foram associados a sabores específicos, como umami, bem como aromas florais e aromas semelhantes ao vinho (Li et al., 2022). A L-teanina é cerca de 50% do conteúdo total de aminoácidos nas folhas de chá. A L-teanina, um aminoácido exclusivo do chá e de um cogumelo específico, é responsável pela sensação calmante do chá, aumentando as ondas cerebrais alfa, de acordo com alguns pesquisadores, e suspeita-se que tenha outros benefícios para a saúde (Juneja et al., 1999; Vuong et al. , 2011).

Agora sabemos que o mecanismo por trás do sombreamento na produção de chá rico em umami é que o sombreamento retarda a transformação de aminoácidos em polifenóis. Retardar a transformação de aminoácidos resulta em folhas de chá com maior teor de aminoácidos e, portanto, mais umami. Ferramentas modernas também confirmaram o que os agricultores sempre souberam, que a maior concentração de L-teanina está tipicamente no primeiro broto e na folha de uma estação (Li et al., 2022).

Oxidação é outro exemplo de como controlar as reações químicas naturais leva a qualidades desejáveis ​​do chá. À medida que as paredes celulares das plantas se decompõem, seja por murchamento ou amassamento, os produtos químicos que antes eram protegidos pela parede celular entram em contato com a atmosfera. Essas moléculas então reagem com o oxigênio, em um processo chamado oxidação. Além disso, as folhas vivas e até mesmo as folhas recém-colhidas têm atividade enzimática substancial que, quando não controlada, transforma grande parte dos polifenóis, clorofilas e carotenóides, escurecendo as folhas e alterando os sabores.

Damascenona, presente em muitos chás pretos, mas raramente em chás verdes, é uma interessante lição de química. Folhas com alto teor de carotenóides podem ser cuidadosamente oxidadas para transformar os carotenóides em damascenona, contribuindo com um sabor doce e uma sensação suave na boca. O aquecimento das folhas por cozimento a vapor ou pan-queima (pan-assamento) interrompe esses processos oxidativos e enzimáticos, preservando a intensa cor verde das folhas. Esses diferentes tipos de reações químicas contribuem para a diferença às vezes dramática de cor, sabor e sensação na boca entre os tipos de chá.

ESQUERDA: Uma nova plantação do menos comum Cultivar Koshun no Jardim de Chá Kaneroku Matusmoto, que se especializou em chás pretos e defumados com método chagusaba (Sistema agrícola reconhecido como Patrimônio Mundial de cobertura de grama tradicional). DIREITA: Colheita a dedo de cultivares Zairai em Jardim de Chá Kajihara. Cultivares Zairai vêm de polinização cruzada em vez de estacas enraizadas e contribuem com sabores interessantes para o chá acabado, neste caso, um kamaricha (um chá verde murcho e frito. Zairai discutido em isto blog anterior).

As folhas também têm uma certa quantidade de hidratos de carbono, em uma variedade de formas. Esses carboidratos são usados ​​como fonte de energia pelas enzimas, outro motivo pelo qual a interrupção da atividade enzimática, geralmente por vaporização, está relacionada a um chá finalizado mais doce.

Cafeína é um tipo de metilxantina. Teobromina e teofilina são compostos estimulantes semelhantes também presentes no chá. Eles podem contribuir com um sabor amargo. A quantidade de cada um varia amplamente com a cultivar, a idade da folha e o ambiente. Uma variedade de minerais é encontrada nas folhas de chá e o ambiente influencia sua abundância relativa. O processamento e a secagem do chá podem afetar a biodisponibilidade mineral e influenciar o sabor, o aroma e a sensação na boca.

Menos de 0.1% de uma folha de chá

Os produtos químicos voláteis constituem menos de 0.1% do peso das folhas de chá secas, mas são os principais responsáveis ​​pelo aroma e sabor. Existem milhares de produtos químicos que interagem entre si e mudam com o tempo para formar o aroma complexo que apreciamos como entusiastas do chá.

Com a ajuda de instrumentos de última geração, os cientistas são cada vez mais capazes de quantificar moléculas específicas nas folhas de chá que dão a diferentes chás seus sabores característicos. Alguns desses dispositivos de medição, incluindo cromatografia líquida e gasosa, podem quantificar a quantidade de uma grande variedade de produtos químicos não voláteis (sabor) e voláteis (aroma).

Outras ferramentas incluem reflectância espectroscópica e hiperespectral, que identificam diferentes produtos químicos por diferenças de cor (Yamashita et al., 2021). A espectrometria de massa é outra ferramenta que funciona medindo pequenas diferenças de peso entre as muitas moléculas em uma amostra e é frequentemente aplicada à detecção de aminoácidos na pesquisa de chá. Curiosamente, essas ferramentas às vezes são empregadas para autenticar a origem ou cultivar de um determinado produto de chá (Engelhardt, 2020).

O solo e o clima são os principais fatores que determinam qual cultivares crescem bem em uma determinada área e qual sabor o chá terá. DEIXEI: Jardim de Chá Kurihara nas montanhas de Yame, em Kyushu, a ilha mais ao sul do Japão, coberta de neve durante o inverno. DIREITA: Uma visão de de Furuichi Seicha campos de chá de elevação mais baixa na mesma ilha, mas mais ao sul em Kagoshima.

A Língua Humana

Ferramentas científicas modernas fornecem uma perspectiva muito detalhada sobre o que está nas folhas de chá e até mesmo o que sai do aroma e do licor de chá. No entanto, as ferramentas não podem quantificar como combinações específicas de uma miríade de elementos de sabor e aroma interagem. É esta variedade de aromas, sabores, sensações na boca e retrogostos que proporcionam a experiência multifacetada de desfrutar de uma xícara de chá de qualidade.

A língua pode detectar 5 qualidades de sabor (doce, azedo, salgado, amargo, umami) (Gravina et al., 2013), talvez 8 se você contar gorduroso, picante e mentolado fresco como gostos. E então, é claro, existem gradientes e combinações. O nariz humano é muito mais sensível, sendo capaz de diferenciar 1 trilhão de cheiros diferentes (Bushdid et al., 2016). Uma vez que o nariz tem uma conexão direta com o cérebro, é particularmente adequado para responder a aromas fracos vindos de uma xícara de chá recém-servida.

Talvez essa conexão direta seja o motivo pelo qual os cheiros podem provocar respostas tão rápidas, poderosas e emocionais. Apenas cheirar algo pode nos levar de volta a alguma memória distante ou nos dar uma sensação de calma e pertencimento. Mas talvez a L-teanina que acabamos de beber também esteja ajudando!

Em conclusão, vimos que cultivar, localização, altitude, clima e época de colheita podem influenciar os perfis fitoquímicos e o sabor e aroma resultantes. Os mestres fabricantes de chá usam habilidades de secagem e processamento para refinar ainda mais os perfis de sabor e aroma do chá e possibilitar experiências mais belas. Apreciar!

Referência

• Ahmed, S., Peters, CM, Chunlin, L., Meyer, R., Unachukwu, U., Litt, A., et al. (2013). Biodiversidade e qualidade fitoquímica em sistemas de gestão de chá indígenas e estatais de Yunnan, China. Conserva Lett. 6, 28–36. doi:10.1111/j.1755-263X.2012.00269.x.
• Bushdid, C., Magnasco, M., Vosshall, L. e Keller, A. (2016). Os seres humanos podem discriminar mais de 1 trilhão de estímulos olfativos. Ciência (80-. ). 343, 1370–1372. doi:10.1126/science.124916.
• Cheng, G., Chang, P., Shen, Y., Wu, L., El-Sappah, AH, Zhang, F., et al. (2020). Comparando as características de sabor de 71 acessos de tomate (Solanum lycopersicum) em Central Shaanxi. Frente. Plant Sci. 11. doi:10.3389/fpls.2020.586834.
• Desborough, MJR e Keeling, DM (2017). A história da aspirina – do salgueiro à droga milagrosa. Br. J. Hematol. 177, 674–683. doi:10.1111/bjh.14520.
• Engelhardt, UH (2020). Química do chá – O que sabemos e o que não sabemos? – Uma micro revisão. Alimentos Res. Int. 132. doi:10.1016/j.foodres.2020.109120.
• Gravina, SA, Sim, GL, e Khan, M. (2013). Biologia humana do paladar. Ana. Arábia Saudita. 33, 217–222. doi:10.5144/0256-4947.2013.217.
• Juneja, LR, Chu, DC, Okubo, T., Nagato, Y. e Yokogoshi, H. (1999). L-teanina - Um aminoácido único do chá verde e seu efeito relaxante em humanos. Tendências Food Sci. Tecnol. 10, 199–204. doi:10.1016/S0924-2244(99)00044-8.
• Li, MY, Liu, HY, Wu, DT, Kenaan, A., Geng, F., Li, H. Bin, et al. (2022). L-teanina: um aminoácido funcional único no chá (Camellia sinensis L.) com múltiplos benefícios para a saúde e aplicações alimentares. Frente. nutr. 9, 1–12. doi:10.3389/fnut.2022.853846.
• Petro-Turza, M. (1986). Sabor de tomate e derivados de tomate. Alimentos Rev. Int. 2, 309–351. doi:10.1080/87559128609540802.
• Pigmentos vegetais, Tomatosfera (2022). Vamos Falar de Ciência. Disponível em: http://tomatosphere.letstalkscience.ca/Resources/library/ArticleId/4661/plant-pigments.aspx#:~:text=A cor vermelha do tomate, a um carotenóide chamado licopeno. [Acessado em 31 de julho de 2022].
• Vuong, QV, Bowyer, MC e Roach, PD (2011). L-Teanina: Propriedades, síntese e isolamento do chá. J. Sci. Agricultura Alimentar. 91, 1931-1939. doi:10.1002/jsfa.4373.
• Yamashita, H., Sonobe, R., Hirono, Y., Morita, A. e Ikka, T. (2021). Potencial de análises espectroscópicas para estimativa não destrutiva de metabólitos relacionados à qualidade do chá em folhas novas frescas. Sci. Representante. 11, 1–11. doi:10.1038/s41598-021-83847-0.
• Zhang, L., Cao, QQ, Granato, D., Xu, YQ e Ho, CT (2020). Associação entre química e sabor do chá: uma revisão. Tendências Food Sci. Tecnol. 101, 139–149. doi:10.1016/j.tifs.2020.05.015.