Важной составной частью как самого чайного листа, так и готового чая является комплекс фенольных соединений, или так называемый чайный танин. Он определяет не только органолептические показатели качества, но и физиологическую ценность напитка. Биохимические превращения полифенольных соединений составляют основу технологии получения желтого, красного и черного байхового чая. Количественное содержание полифенольных соединений в трехлистных флешах колеблется от 41,5 до 30% сухой массы. В состав полифенольных соединений входят катехины, таннины, флавонолы, антоцианы, лейкоантоцианы, фенолкарбоновые кислоты, а также продукты их ферментативного окисления – теафлавины, теарубигины, их галловые производные, теафлавиновые кислоты. Эти вещества в чайном листе или готовом чае не образуют между собой комплексных соединений, т. е. не вызывают дубление свежей кожи и поэтому называть их дубильными веществами неправомерно [9].

Наибольшее содержание фенольных компонентов содержится в почке и первом листе побега, наименьшее количество находится в 10 листе и в стебле. Чем выше содержание полифенольных соединений в исходном сырье, тем более интенсивно протекают биохимические процессы, и тем большую физиологическую ценность будет иметь готовый продукт. В чайном танине, являющемся смесью соединений полифенольного характера, не менее 90% приходится на катехины и их галловые эфиры.

Катехиновый состав ТКС чая изучен почти для всех чаепроизводящих странах мира. Наиболее богат этими соединениями зеленый байховый чай (НО – 220 мг/г), содержащий не менее 90% катехинов по отношению к их количеству в сырье. При выработке черного байхового чая в результате биохимических превращений полифенольного комплекса, количество катехинов снижается до 25 – 85 мг/г, что составляет 20 – 40% исходного. Снижение количества катехинов в черном чае происходит в результате их ферментативного окисления и разрушения в процессе скручивания и ферментации [20, 21].

Полифенолы чая обладают свойствами витамина Р, благодаря чему чай является для нас основным источником Р-активных веществ. Р-витаминная активность чая обуславливается не только количеством ТКС, но и его качественным составом. ТКС в молодых чайных листьях имеет более высокую Р-витаминную активность, чем в готовом черном чае, поскольку в молодых листьях больше синтезируется катехинов в активной форме, а при ферментации они окисляются и уплотняются.

Китайский и чаи из стран СНГ (грузинский, азербайджанский), получаемые из кустов и имеющие более мелкие и грубые листья, уступают по содержанию танина чаям из Южной Азии – индийскому, цейлонскому имеющим более терпкий вкус, высоко оцениваемый потребителями [20].

Среднее содержание растворимых сахаров в готовом чае составляет 3 – 4,7%, а клетчатки и гемицеллюлоз – 7,9-46,8%. Обычно содержание сахаров обратно пропорционально количеству дубильных веществ. В результате взаимодействия редуцирующих сахаров с аминокислотами и дубильными веществами образуются альдегиды, придающие аромату готового чая различные оттенки – цветочный, фруктовый, солодовый, медовый и др. При воздействии высокой температуры часть сахаров преобразуется в карамелены, придающие готовому чаю более или менее выраженные вкус и запах и участвующие в формировании окраски готового продукта совместно с флобафенами, меланоидинами и исходными пигментами чайного листа. При получении зеленого байхового чая в составе растворимых углеводов не происходит подобных изменений [25].

Чайный лист содержит различные сахара, присутствующие в нем в свободном состоянии и в соединениях с флавонами. Японские ученые обнаружили в свободном состоянии в листьях чая глюкозу, фруктозу, сахарозу и два неидентифицированных олигосахарида, а в черном чае были найдены фруктоза, глюкоза, арабиноза, сахароза, мальтоза, раффиноза и стахиоза [18].

Флавонолы чайного растения представлены моно-, ди- и тригликозидами, агликоны которых состоят из: кемпферола, кверцетина, мирицитина, а в качестве сахарного компонента – глюкозой, рамнозой, галактозой, арабинозой и другими сахарами.

Содержание сахарозы, глюкозы и фруктозы в готовом чае составляет от 1,0 – 1,5% до 4,0% при общем содержании сахаров 6,9 %. Данных о содержании отдельных моно-, ди- и трисахаридов в различных видах и сортах чая, их накопление в разных листьях чайного куста и участия в процессе ферментации не обнаружены, несмотря на то, что из 37% экстрактивных веществ чая водорастворимые дубильные вещества составляют только от 8 до 18% [21].

Общее содержание дисахаридов зеленого чая составляет около 10% от массы продукта, в том числе содержится 2,2 – 3,2% сахарозы, около 0,9% лактозы и около 5% неидентифицированного дисахарида и около 7% трисахаров [21].

Всего в зеленом чае обнаружено около 20% сахаров и сахароспиртов, а также небольшое количество яблочной кислоты, что указывает на присутствие в данном образце в среднем листьев второй и третьей пар, а не первой.

Основной группой водорастворимых веществ чая являются сахара и их необходимо учитывать при определении энергетической ценности данного продукта и оценке его качества [6].

Такое свойство чайного листа, как клейкость, проявляющаяся при его переработке, а также сладковатый вкус и гигроскопичность готового чая объясняются наличием пектиновых веществ. Их общее содержание в грузинском чае в зависимости от возраста листа составляет 2 – 3% сухой массы.

К наиболее стабильным веществам, мало изменяющимся в процессе переработки чайного листа, относятся алкалоиды – кофеин, теобромин, теофилин, аденин, ксантин, гипоксантин, гуанин и др. [20].

Основными алкалоидами чая являются кофеин (C8H10N4O2), а также теобромин (C7H8N4O2) и теофилин (C7H8N4O2) [9]. Все они являются метилированными производными пурина. Физиологическое действие кофеина на организм человека как физиологически активного соединения, проявляется в трех направлениях: на центральную нервную систему, мышечные ткани и на деятельность сердца и почек. Кроме того, важнейшими свойствами кофеина, теофилина и теобромина является и то, что они в организме метаболируются и не накапливаются, подобно другим алкалоидам – кокаину, кодеину, героину, морфину и др. Их физиологическое действие на организм человека обусловлено биологическими свойствами пуриновых оснований – важнейших компонентов нуклеопротеидов, принимающие участие в синтезе генома человека [25].

Кофеин в готовом чае находится не только в свободном состоянии, но и вступает в реакцию с танином и образует кофеинокситеотанната (таннат кофеина), обладающий приятным вкусом без горечи, свойственной обоим исходным компонентам. Это соединение вызывает образование так называемых чайных сливок - помутнение крепкого настоя черного чая хорошего качества при остывании. Происходит также полимеризация кофеина и теафлавина с образованием комплексного соединения, которое придает чайному настою вкус свежести [10].

Белковые вещества являются важнейшим компонентом химического состава чайного листа, существенно влияющим на формирование качества готового чая. Содержание белковых веществ в чайном листе достигает 30 – 32% сухой массы. Однако из них всего 12 – 13% являются водорастворимыми и переходят в экстракт. Остальное их количество – это водонерастворимая фракция, которая является балластом и отрицательно влияет на качество готового продукта. На содержание белков в чайном листе сильное влияние оказывает внесение азотных удобрений в почву при выращивании чайных кустов. По данным СМ. Габуния и др., с увеличением доз азотных удобрений, вносимых в почву, заметно увеличивается в чайном листе общее содержание азота при уменьшении количеств ТКС. В свежем чайном листе больше всего содержится белков, растворимых в щелочах – глютелинов, и в меньших количествах представлен альбумин. С увеличением возраста чайного листа содержание общего и растворимого азота в нем уменьшается [20,21].