研究分析，发现茶叶中的化学成分是组成茶叶色、香、味的物质基础，多数能在冲泡过程中溶解于水，从而组成了茶汤的色泽、香气和滋味。

 

     1、茶汤色泽的变化

     茶汤色泽是茶叶中有色物质综合反映的结果。茶叶的有色物质主要有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、花青素、花黄素和茶多酚的氧化物等。其中有些并不溶于水，因而对茶汤色泽影响不大。平时，我们在喝绿茶时，用开水冲泡后，开始茶汤是绿中透黄，随着时间延长，茶汤颜色慢慢变成黄绿色，进而变成黄褐色，如果将茶汤再搁上1天～2天，茶汤颜色就变为红黄色了。人们往往认为这是叶绿素的关系，其实不然。从化学性质看，叶绿素并不溶于水，只是在幼嫩组织中有少量叶绿素渗入茶汤。绿茶茶汤色泽变深主要是茶多酚类物质、黄酮类及其糖甙物的氧化。喝完茶后，茶渣呈黄绿色，与鲜叶不同，这是由于茶叶中叶绿素在绿茶杀青时，遇到高温，破坏了酶的活性，叶绿素在水蒸气和高温酸性条件下，叶绿素分子化学结构中的金属镁离子脱去，变成脱镁叶绿素，并与蛋白质结合固定下来，呈黄绿色叶底颜色。红茶色泽的变化，要比绿茶复杂得多。据研究证明，红茶色泽主要是在红茶加工过程中，茶叶中的茶多酚类物质，在酶的参与下（称酶性氧化），经氧化产生了有色物质，这些有色物质称为茶黄素（tf）、茶红素（tr）。茶黄素对红茶茶汤明亮度有主要影响；而茶红素是茶汤红艳度的主要物质。这两种有色物质的含量、比例大小对红茶汤色产生明显的影响。一些低档红茶或陈红茶在冲泡以后，茶汤特别深红，这是因为茶黄素、茶红素的继续氧化，形成茶褐素。红茶加工过程中发酵过度，茶黄素、茶红素氧化减少，茶褐素形成量多，会使茶汤发暗，颜色加深。一些高档红茶，如印度、斯里兰卡红茶和我国云南、海南、广东生产的优质红茶，冲泡后的茶汤在杯边会出现金黄色的“金边”，这也与茶黄素含量高有关。另外，高级红茶茶汤冷后会出现浑浊现象（呈黄酱色），似加入了少量的牛奶状。这种现象称为“冷后浑”，其原因是红茶色素（茶黄素、茶红素）和茶汤中的咖啡碱相互作用后发生的，在温度较低的情况下，会变成不溶物质，呈浑浊现象，如果将茶加温，这种物质又开始溶解，茶汤又转为红艳明亮的汤色。

     乌龙茶属于半发酵茶，在轻度发酵过程中茶多酚氧化损失少，茶黄素、茶红素含量低高山茶。因此，冲泡后的茶汤呈黄红色。但随着时间的延长，这种汤色也由于茶多酚、茶黄素和茶红素的进一步氧化而加深色泽。

     黑茶类品种很多，但都是用粗老的鲜叶为原料，经发酵后制成的。初泡时，茶汤为棕红色。这种色泽的形成是由于叶绿素被破坏后，原有黄色物质、叶黄素、花黄素、胡萝卜素等显露以及茶多酚的氧化结果所致。茶汤的色泽反映主要是由于茶多酚在黑茶制造过程中的长时间渥堆而大量氧化，使之茶汤色泽棕红，像酱油汤一样，这也是黑茶类一大特色。

     黄茶类顾名思义，以黄为特色，要求干茶外形微黄色，茶汤色泽黄色，叶底黄色。这种特征对绿茶来说是品质上的缺点，而对黄茶而言，则要创造条件，促进变黄。形成黄茶的主导因素，是一种热化作用，工艺技术是闷黄技术，在这种热化作用下，引起了品质成分的一系列变化。茶多酚的自动氧化，糖类物质、蛋白质等水解，叶绿素在闷黄时大量破坏、分解，叶黄素显露，所以反映茶汤黄色更为突出。

     白茶在制造工艺上属轻度发酵，茶多酚在未经氧化的条件下属无色，而稍有氧化就变成黄白色，其他有色物质特别是叶绿素、胡萝卜素被破坏而分解，因此白茶的汤色黄白而明亮。

     花茶在窨制过程中，由于鲜花含水分较高，素坯受潮后，茶多酚轻度氧化，因此花茶的汤色黄绿而明亮。

 

     2、茶汤香气的变化

     经科学家的长期研究，现在已经从鲜叶、绿茶、红茶中检测出组成茶香的芳香物质共有三百余种。这些物质一般在茶叶冲泡过程中能够挥发出来，其速度与温度成正比，水温高时挥发得多而快，水温低时发挥得少而慢。乌龙茶以天然花香而得名，因此，在冲泡中除用沸水外，还需淋壶，目的是增加温度使茶香充分发挥出来。茶叶的香气是一种挥发性物质，随着茶汤逐步冷却，香气也自然消失。

 

     3、茶汤滋味的变化

     茶汤滋味是人们的味觉器官对茶叶中可溶性物质的一种综合反映，分为涩味、苦涩味、苦味、鲜爽味、甜酸味、酸辛味等。当然也有主次和组合之分。

     经科学研究证明，当茶汤中茶多酚含量过高时，茶汤的苦涩味加重，如果含量适中，就会感到甘醇爽口。一般春茶比夏茶好喝，就是因为春茶的茶多酚含量适中，而夏茶的茶多酚含量较高，因此茶味较为苦涩。大多数的氨基酸具有鲜爽的性质，因此茶叶中的氨基酸含量多少直接影响着茶汤的鲜爽度。一般春茶氨基酸含量是全年最高的季节，所以春茶的品质也最好，也是茶味最好的茶叶。绿茶滋味之所以鲜爽高醇，主要是因为其氨基酸的含量高和茶多酚的比例适当。春茶氨基酸含量最高，茶多酚含量低，所以茶味高醇。夏茶氨基酸含量低，而茶多酚含量最高，所以茶味苦涩。因此造成了“春茶鲜，夏茶苦”。

     组成茶汤滋味的化学物质，有主味物质，也有助味物质。茶叶中的茶多酚、氨基酸是茶汤的“主味团”。而它们的“助味团”有多种，其中茶叶中的咖啡碱、花青素、茶皂素等为苦味物质；糖类、果胶和部分氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸）为甜味物质；多种有机酸和维生素c等为酸味物质；各种无机盐类为主要咸味物质。另外茶多酚的氧化物、茶黄素、茶红素也有一定的鲜爽味。当然以上这些化学物质，应是一个组合关系，配合比率关系，只有组合、配比适当才能显出茶味的特色，这就是茶汤滋味的复杂性。

     一般茶汤呈味成分的含量也要达到一定的量值，才能对人的呈味器官起味觉作用。这个量值称为“味阈值”，如花青素在茶汤中含量超过味阈值时，茶汤就有苦味。据测定，在150毫升的茶汤中含有15毫克的花青素，茶汤就会产生明显的苦味。一般夏、秋茶花青素含量最高，所以带有苦味。茶叶中虽有咸味物质（无机盐类）存在，但未达到咸味的味阈值，所以显示不出来，茶叶中的这种咸味物质只能起助味的配料作用。由此可见，呈味成分的量是决定茶汤滋味的重要因素，同时各种呈味物质的协调配比也有一定的关系。茶汤滋味一般是涩味感觉比较明显，其原因首先是茶叶中茶多酚的含量占各种化学成分总量的15%～20%，因此成了滋味的主导物质。其次是氨基酸与咖啡碱的含量，一般也在2%～4%之烏龍茶间，也是主导物质。加上其他各种呈味物质的配比，就出现了茶汤的浓强、清鲜、醇和、爽口等各种滋味。

     在冲泡过程中，一杯香美可口的绿茶或红茶，经几次续水以后，茶味起了变化显露苦味，也是因为这些呈味物质含量多少的原因，其他成分溶解已尽，剩下的只有多酚类化合物，所以只显苦涩味了。