كيمياء الشاي 

يعد الشاي من المشروبات الأكثر شيوعا واستخداما في العالم وهو ذو مذاق رائع ورائحة زكية ، وقد تغنى به الشعراء حيث قالوا: 

لم يدر ما لذة الدنيا وبهجتها

من لم يكن من كؤوس الشاي قد شربا

فهي المريحة للأحزان قاطبة

ناهيك إذ لونها قد شاكل الذهبا

وقالوا أيضا

وأَطيبُ الشايِ ما صندوقُهُ خَشَبٌ

ويحتوي صِنْفَ أوراقٍ طويلاتِ

ذاك «الربيعُ» ربيعي يومَ أَشربُهُ

فلا تَغُرَّكَ أكياسٌ بِفَتْلاتِ

فواز اللعبون

الاسم العلمي وتاريخ الشاي

أما الاسم العلمي لأوراق الشاي هو كاميليا سينينسيس (Camellia Sinensis) وورقة الشاي دائمة الخضرة حيث يتم الحصاد بشكل متكرر كل 8-12 يوما خلال فترة النمو واجود أوراق الشاي هي ما تعلو هذه الشجرة وقيل فالأساطير الصينية أن الامبراطور شين نونغ هو من اكتشف الشاي في عام 2737 قبل الميلاد نقلا عما ورد في الكتاب الطبي الصيني (Pen T'Sao) وقيل أنه كان يستخدم للعلاج فقط في عهد أسرة تانغ في عام (816-906) للميلاد ولكنه أصبح بعد ذلك مشروباً ، وعُرف بعد ذلك في المجتمع الهندي عن طريق تصدير أوراق الشاي من الصين أو عن طريق اكتشاف الشاي الهندي وهو ما يسمى بـ(Assamica) وهو نوع يتكيف في المزارع ذات المناخ الاستوائي ويتميز بكبر ورقته ، ومع اختلاف أساليب التخمير للشاي الا أن تخمير أوراق الشاي المجففة في الماء الساخن هو الأسلوب المتبع عالمياً .

الأنواع الرئيسية للشاي

هناك 3 أنواع عامة للشاي وهي :

1. الشاي الأخضر غير المخمر
2. شاي الاولونغ الأحمر (المخمر جزئيا )
3. الشاي الأسود (المخمر بالكامل )

وتعتمد هذه الاختلافات على درجة الاكسدة أو التبخير .

يتم تجفيف الشاي الأخضر بعد القطف سواءً بالتبخير او وضعه في مقلاة حتى لا يحدث تأكسد للأوراق وتتعطل الانزيمات مما يجعل أوراق الشاي اخضر جافة و مستقرة ،أما عندما عندما يتم إنتاج شاي الاولونغ و الشاي الأسود تترك الأوراق الطازجة لتذبل وتقل نسبة الرطوبة فيها ما بين 55-72% من وزن الورقة مما يرفع تركيز البوليفينول (PolyPhenole) في الأوراق حيث أن ذبولها مهم لتركيز رائحة الأوراق ، يتم لف الأوراق الذابلة وسحقها لتخمير بوليفينول الشاي فيها ، في شاي الاولونغ يتم ترك الأوراق بعد فترة وجيزة من لفها حتى لإيقاف عملية الاكسدة وتجفيف الأوراق ، أما في الشاي الأسود يتم ترك الأوراق لمدة أطول ثم يتم تمرير الهواء المبرِد من خلال الأوراق الملفوفة و المسحوقة لإبطاء التفاعل الناتج عنه ارتفاع درجة الحرارة نتيجة عملية التخمير الطارد للحرارة ، حيث أن هذه الطريقة تزيد من أكسدة البوليفينول إلى بوليفينول عالي التركيز والأكثر تعقيدا الذي يجعل من الشاي الأسود اللون المميز ومذاقاً مركزا ثم يتم بعد ذلك حرق الأوراق لإيقاف عملية الأكسدة وتعطيل الإنزيمات .

كيمياء الشاي

البوليفينول 

هو مصطلح يعنى به العديد من المركبات العطرية الطبيعية والصناعية وهو مادة تنتجه شجرة الشاي كوسيلة للدفاع من الحشرات و الطيور التي تتغذى على الأوراق ، حيث أنه يمثل ما مقداره 30-40% من وزن المواد المستخرجة من الأوراق وله دور في الإحساس بالجفاف في الفم بعد شرب الشاي ، يتم استهلاك  80-240 مجم من البوليفينول في كوب شاي واحد مركز أو ما يسمى "خادر" محليا  ، وهو المسؤول عن اللون و القابلية ومسؤول بشكل جزئي عن نكهة الشاي ، وتعرف بأنها مركبات مضادة للأكسدة . 

بوليفينول الشاي الأخضر

تتكون بوليفينول الشاي الأخضر من بوليفينول بسيط ومعقد. الغالبية العظمى من مادة البوليفينول الموجودة في الشاي الأخضر عبارة عن مونومرات فلافونويد تسمى الكاتيكين والفلافونويد.

بوليفينول الشاي الأسود  

تنتج نتيجة تخمير الشاي الأخضر وتحوله الى الشاي الأسود فيتحول البوليفينول الشاي الأخضر الى بوليفينول الشاي الأسود ذو التركيز الأقوى والمذاق الأحد ، ولكن في بعض عمليات التخمير قد يبقى بوليفينول الشاي الأخضر دون تحولها . 

بوليفينول الشاي الأحمر الاولونغ 

وهو ما بين الشاي الأخضر والشاي الأسود حيث يتم صنعه بالتخمير لوقت اقصر من الشاي الأسود وفي ظل حدوث أكسدة جزئية بدلا من التخمير الكلي 

الكافيين 

الكافيين من المكونات الهامة والرئيسية في الشاي وله دور في تحسين الحالة المزاجية وبعض الخصائص التي تعزز الادراك ، إذ تحتوي ورقة شاي ما بين 2-5%  كافيين من وزن الورقة .

تكوين الكافيين الحيوي

يُعتقد انه يتكون الكافيين طوال عمر النبات ومن المرجح أن يتم تصنيع الكافيين من نيوكليوتيدات الأدينين وهي أشكال البيورين الحرة السائدة في الشاي ، 

الأدينوزين : هو منتج رئيسي لعملية التمثيل الغذائي لـ(RNA) في الشاي . 

ميكانيكية  تكون الثيوبرومين و الكافيين في نبات الشاي 

يتحول مركب الأدينوزين (Adenosine) إلى أدينين (adenine) ثم من خلال مركب الهيبوزانثين أو الاينوزين (  hypoxanthine  or inosine)  يتحول الى الزانثين أو الزانثوزين ( xanthine or xanthosine) 

وهذا هو التفرع الاول لتكوين الكافيين ، ثم بعد ذلك 

يحدث ( methylated ) وهو حلول مجموعة ميثيل بدلا من ذرة هيدروجين لينتج 7-ميثيل زانثوزين (  7-Methyl xanthosine)  ومن خلال تفاعل (Hydrolyzed) أو التحلل المائي  يتحول الى 7- ميثيل زانثين  ( 7-methyl xanthine ) ومن خلال تفاعل (Methylated) ينتج لنا الثيوبرومين (theobromine) و الكافيين (caffeine) 

كما هو موضح في الشكل 28 

 

الثيوبرومين

موجود في مكونات الشاي ولكن بشكل أقل بكثير من الكافيين ، ويتكون الثيوبرومين نتيجة تكون الكافيين الحيوي . 

 

البروتينات و الأحماض الأمينية 

تساهم بروتينات \ ببتيدات الشاي بشكل وتكوين أوراق الشاي واستخلاصه ، إذ تحتوي الاحماض الامينية على 6% من وزن المواد الصلبة  ، وتحتوي البروتينات على 6% من وزن المواد الصلبة المستخرجة من ورق الشاي . 

الثيانين 

حمض اميني معروف بتواجده فقط في الشاي بنسبة 3% من وزن المواد الصلبة المستخرجة من ورقة الشاي وتبلغ أهميته في كل من الشاي الأخضر و الأسود ، ويعمل على تحسين النكهة وتعديل التأثيرات التحفيزية للكافيين   . 

 الكربوهيدرات و البتكين و الألياف 

أُثبت ان أوراق الشاي تحتوي على بقايا سكر حر بالإضافة الى السكريات المتعددة و الالياف ، وتحتوي ورقة شاي على الكربوهيدرات بنسبة 1% من وزن المواد الصلبة المستخلصة ، وقد لوحظ أن مع نضوج نبات الشاي يزداد معدل الليقينين (lignin ) وهو الذي يكون جزء من الجدار الخلوي الثانوي للنبات و السلولوز (cellulose) . 

الفيتامينات و المعادن 

يحتوي الشاي على كميات كبيرة من الكالسيوم (Ca) و المغنيسيوم (Mg) وهو غني بالبوتاسيوم (K)إضافة الى كميات صغيرة من المنغنيز (Mn) والحديد (Fe) والفسفور (P) والنحاس (Cu) والنيكل (Ni) والصوديوم (Na) والبورون (B) الموليبدنوم (Mo) 

الزنك (Zn) و الكبريت (S) 

عناصر أساسية لنضج وصحة نبات الشاي . 

كلمات مفتاحية : 

كيمياء الشاي ، كيمياء الشاهي 

تعديل المقال