차의 과학 - 차의 성분

생잎의 화학 성분

채엽한 생잎에 함유되어 있는 주 화학 성분은 탄수화물이 약 45%, 지질 약 5%, 미네랄 약 5%, 비타민 등이 있으며, 그 밖에 특유의 쓰고 떫은맛과 색을 내는 카테킨(약 13%), 카페인(약 2%), 데아닌 등이 있다. 녹차의 카테킨은 오래전부터 탄닌이라 불렸으나 찻잎에 함유된 탄닌 성분은 소량이다. 최근에는 차 폴리페놀이라 불린다.

폴리페놀이란, 페놀기를 2개 이상 함유한 것으로 단백질과 잘 결합하는 물질을 말한다. 딸기나 가지, 포도, 검은콩, 팥 등 과일이나 채소에서 볼 수 있는 붉은색이나 자색의 안토시아닌 색소, 커피에 들어 있는 클로로겐산 등이 모두 폴리페놀 화합물이다. 과일과 채소, 카카오, 적포도주 등에 들어있는 폴리페놀은 건강에 도움이 되는 다양한 효능을 가지는 물질로 주목받고 있으며 차는 녹차류에 많이 포함된 카테킨류, 홍차류에 함유된 데아플라빈류, 후발효차에 함유된 데아브로닌 등이 이 같은 폴리페놀에 속한다. 보통 찻잎을 물에 우려낼 때 맛과 향, 우려낸 수색에 영향을 주는 성분은 주로 수용성 성분으로 카테킨류와 카페인, 유리아미노산과 당류, 비타민C 등이 이에 해당된다.

 

 차의 성분

① 차 폴리페놀

차의 쓴맛과 떫은맛을 내는 주요 성분으로서 탄닌이라 불렸으나 최근 화학 분류기술의 진보로 다양한 형태로 존재하고 있음을 확인하게 되었다. 차의 생엽에 함유된 폴리페놀의 90% 이상은 여덟 가지로 구성된 카테킨류로 구성된다.

 

- 홍차의 폴리페놀: 녹차에서 주로 발견되는 폴리페놀인 카테킨은 산화를 거치면서 그 양이 줄어드는 대신 데아플라빈, 데아루비긴이라는 폴리페놀이 생성되며 독특한 맛과 향, 색을 가지게 된다. 산화가 진행될수록 데아플라빈은 오렌지색이나 적색을 띠고 홍차의 상쾌하고 깊고 풍부한 떫은맛을 낸다. 데아루비긴은 진한 갈색이나 적갈색을 띠게 된다. 이 같은 성분은 제조 방법에 따라 생성되는 함량의 차이가 나는데, 정통제법으로 제조된 홍차보다 CTC 제법으로 생산되는 홍차의 자극적인 쓰고 떫은 홍차의 맛에 영향을 준다.

 

- 녹차의 폴리페놀: 녹차의 대표적인 폴리페놀 중 카테킨류는 EGCg, EC, ECg, EGC 등이 주요하게 포함되어 있다. 차의 생잎에 포함된 폴리페놀이 산화효소에 의해 차 제조 공정 중 다양한 화학 변이가 생기는데, 이를 산화라고 한다. 이때 찻잎 속에 함유된 폴리페놀의 형태와 함유량이 다양하게 변화되어 맛과 향에 영향을 주게 된다.

카테킨류는 무색, 무취의 결정으로 찬물에서 녹기 어렵고 뜨거운 물에서 녹는 특성을 가지고 있으며 유리형 카테킨과 에스테르형 카테킨으로 구분된다.

차나무 품종별로 함량을 살펴보면 녹차용 품종인 중국종에는 10~18%, 주로 홍차 생산에 사용되는 아삼 홍차에는 20~25%가량 함유되어 있다.

카테킨류는 녹차의 쌉싸름한 맛에 가장 큰 영향을 미치며 녹차가 가지는 다양한 건강 효과에서 주요한 역할을 한다. 최근에는 녹차 카테킨류를 이용한 다양한 건강음료와 건강기능식품까지 등장할 만큼 활용 범위가 확대되고 있다.

 

② 카페인

차 폴리페놀과 함께 많이 포함되어 있는 성분은 카페인이다. 카페인은 건조 찻잎에 1.6~3.5% 정도 함유되어 있지만, 커피와 달리 카테킨이나 데아닌 성분과 결합하여 체내에서 강한 활성을 나타내지 않는다. 카페인은 차나무의 싹과 어린잎, 뿌리에 많이 함유되어 있으며 그 농도는 봄에 최대이고 잎에 성장에 따라 감소하다가 여름에 최대가 된다. 한편 홍차의 산화 과정에서 카페인이 생성되기도 한다. 카페인은 우리는 물의 온도에 따라 용출되는 양이 달라지는데, 온도가 높을수록 많이 우러나며 품종에 따라 함유량이 다르다. 카페인은 신장의 혈관을 확장시키는 작용을 하는데, 이때 혈액이 노폐물을 이동시켜 이뇨작용을 촉진시킨다. 또한 잘 알려져 있듯이 대뇌 자극 작용으로 두뇌각성과 피로회복에 도움을 준다.

 

③ 아미노산

식물의 성장에 꼭 필요한 물질 중 하나인 아미노산류눈 차에 감칠맛을 내는 성분으로서 차의 품질을 좌우하는 성분이다. 생잎의 총 질소 함량 가운데 약 20%가 카페인이며 그 외의 질소화합물에는 아미노산, 단백질 등이 있다. 단백질은 차의 제조 공정 중에 탄닌과 결합하거나 가열 중에 응고되어 차의 침출액에는 거의 용출되지 않지만 아미노산은 수용성이기 때문에 물에 용출되어 차의 맛에 영향을 준다.

유리아미노산은 차의 독특한 감칠맛과 향미 성분의 주요 성분으로 약 25종의 아미노산이 함유되어 있다. 아미노산의 일종인 데아닌은 차에만 존재하는 유익한 물질로서 전체 유리아미노산류의 절반 정도를 차지한다. 그 외에 주요 아미노산으로는 글루타민산, 아르기닌산, 아스파라긴산, 글루타민, 세린 등에 있다. 이 같은 아미노산은 차를 우려낼 때 다양한 감칠맛에 영향을 준다. 특히 차에 함유된 유리아미노산 중에는 우리 몸에서 생산되지 않아 음식을 통해 섭취해야 하는 필수 아미노산이 다량 함유되어 있다. 이 필수아미노산과 유리아미노산은 산화를 많이 시킨 차일수록 증가하는 것으로 밝혀졌다.

 

④ 비타민류

생잎에 포함딘 비타민류는 소량으로 생리작용을 원활하게 하기 위해 필요한 유기화학물이다. 비타민류는 대부분 생체 내에서 생성되지 않으므로 식품으로 섭취해야 하는 성분이다. 생잎에는 비타민B₁, 비타민B₂, 비타민C, 비타민E, 카로틴(비타민A) 등이 함유되어 있다. 특히 녹차에 들어있는 비타민C는 90%가 괴혈병 등에 효과가 있는 환원형이다. 녹차의 비타민C는 단백질과 결합한 상태로 존재하므로 다른 일반 채소에 함유된 비타민C에 비해 안정적인데, 3회 정도 우려내어 마셔야 녹차 속에 포함되어 있는 비타민C를 대부분 섭취할 수 있다. 녹차의 비타민C 함량은 채엽 시기에 따라 달라지는데, 여름이나 가을에 채엽하는 차보다 봄에 채엽하는 봄차에 많다. 차를 우릴 때 용출되는 비타민의 양은 차의 종류, 물의 온도 및 시간, 횟수 등에 따라 달라지는데, 홍차의 경우 산화가 진행되는 동안 열에 약한 성질을 지닌 비타민C, 비타민E, 베타카로틴은 파괴되어 함유량이 급격히 줄어들게 된다.

 

⑤ 미네랄류

찻잎에는 칼슘, 칼륨, 인, 망간, 아연, 구리 등 미네랄류가 다양하게 함유되어 있다. 미네랄은 생체 내에서 생성되지 않아 식품으로 섭취해야 하는 성분 중 하나이며 차의 생잎에 미량이 함유되어 있다. 생잎에는 미네랄 성분 중에서도 특히 칼륨이 다량 함유되어 있는데, 칼륨은 나트륨을 배출하는 능력이 있어 고혈압 및 생활습관병 예방에 도움을 준다.