茶叶中的色素
茶叶中的色素包含两大部分，茶叶中的天然色素和加工过程中形成的色素。现在一般把加工过程中形成的色素简称为茶色素。
茶叶中的天然色素
茶叶中的天然色素包括脂溶性色素和水溶性色素两类，脂溶性色素是指可溶于脂肪溶剂的色素物质，主要包括叶绿素和类胡萝卜素，这类色素不溶于水，易溶于非极性有机溶剂中。
叶绿素是吡咯类绿色色素成分，是由叶绿醇、甲醇和卟吩环结合而成，是一种双羧酸酯化合物。叶绿素稳定性很差，温度、光照、pH等都会使叶绿素降解转化。
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类胡萝卜素是一类具有黄色到橙红色的多种有色化合物。在自然界分布很广。属四萜类衍生物，结构特征为共轭复烯烃，为茶叶中重要的脂溶性色素。已发现的类胡萝卜素有300多种，其中茶叶中已发现17种。类胡萝卜素又可以分为胡萝卜素和叶黄素。类胡萝卜素具有亲酯性，由于其共轭双键和羟基的存在，具有不同颜色，并且类胡萝卜素能发生多种显色反应。
茶叶中天然的水溶性色素包括花黄素类和花青素类。花黄素亦称黄酮类，主要包括黄酮醇和黄酮，是茶多酚的重要组成成分。根据与其结合的糖类物质不同，以及链接的苷键不同，形成各种不同的黄酮醇苷，是绿茶茶汤中黄色素的主体物质。花青素类又名花色素，是一种性质稳定的色原烯衍生物。植物中的花青素常常与半乳糖、葡萄糖等形成苷键。红紫色芽叶与花青素的积累有关，过去认为红紫色芽叶制成的绿茶品质较差，汤色发暗，滋味苦涩，但随着研究的深入，现认为高花青素的品种有较好的观赏和保健价值。
加工中形成的色素
在茶叶加工过程中，会形成许多新的色素物质，以红茶为例，由于多酚类物质氧化发酵，形成了茶黄素和茶红素等物质，使红茶具有了红汤红叶的品质特征。茶色素不仅是构成红茶独特风味的物质，在乌龙茶、黑茶中，也有多种茶色素存在，但因其加工方式的不同，茶色素的含量及组分各不相同。
茶黄素（Theaflavins，TFs）是红茶中的主要成分，最初是由RobertsE.A.H在1957年发现的。茶黄素具有苯并卓酚酮结构，已知的结构有18种。茶黄素被揭示具有许多保健功效，受到国内外专家学者的广泛关注，并成为研究热点。研究表明，茶黄素具有抗氧化和清除自由基、抗肿瘤、防癌抗癌、抗炎和调节免疫、抗菌抗病毒、抗心脑血管疾病等作用。茶黄素是红茶滋味和汤色的主要品质成分。茶黄素类对红茶的色香味及品质起着重要的作用，是茶汤色“亮”的主要成分，影响着红茶滋味的强度和鲜度，也是形成“金圈”的主要成分。茶黄素与红碎茶的品质呈正相关，相关系数为0.875。Hilton和Cloughley的研究表明茶黄素的含量和茶叶价格也呈正相关，通过茶黄素的价格可以预测红茶市场的价格。茶黄素经提纯后，呈橙黄色，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯，难溶于乙醚，不溶于氯仿和苯。水溶液呈鲜明的橙黄色，具有刺激性，在380nm与460nm有最大吸收峰。
茶红素（Thearubigins，TRs）相比茶黄素要复杂得多，茶红素是一类红褐色的酚性化合物，包括多种相对分子质量差异极大的异源物质，其相对分子质量在700～40000，甚至更大。它既包括儿茶素的酶促氧化聚合、缩合反应的产物，也有儿茶素氧化产物与多糖、蛋白质、核酸和原花色素产生非酶促氧化的产物。Roberts将茶红素分为了SI型和SII型两大类茶红素，其中SI型溶于乙酸乙酯，SII型溶于正丁醇。茶红素溶于水，水溶液呈酸性，深红色，刺激性较弱，是构成红茶汤色的主体物质，对茶汤滋味与汤色浓度起极重要作用，并参与冷后浑的形成。此外，红茶的叶底色泽也与茶红素有关，酸性的茶红素能与碱性的蛋白质结合形成沉淀物存于叶底。
茶褐素（Theabrownins，TBs）一类水溶性非透析性高聚合的褐色物质，不溶于乙酸乙酯和正丁醇。茶褐素比茶红素更复杂，极性很大，分离纯化的难度高，尚不清楚其组成成分与性质。茶褐素在普洱茶中含量较高，而在红茶中含量相对较低。一般认为，茶黄素和茶红素和茶汤品质呈正相关，茶褐素和红茶品质呈负相关，茶褐素过多时，红茶滋味淡薄，颜色发暗。
