چگونه برگ‌های چای را برای جلوگیری از اکسیداسیون در ذخیره‌سازی عمده نگهداری کنیم؟

چرا اکسیداسیون اصلی‌ترین تهدید برای برگ‌های چای ذخیره‌شده به صورت توده‌ای است

بیوشیمی اکسیداسیون برگ چای: چگونه اکسیژن کاتچین‌ها، تئاروبیگین‌ها و ترکیبات عطری فرار را تخریب می‌کند

وقتی برگ‌های چای با اکسیژن تماس پیدا می‌کنند، واکنش شیمیایی سریعی درون آن‌ها آغاز می‌شود. آنزیمی به نام «اکسیداز پلی‌فنول»، کاتچین‌ها را — که آنتی‌اکسیدان‌هایی هستند که خواص سلامت‌بخش چای را ایجاد می‌کنند — به ترکیبات دیگری به نام «تئافلاوین‌ها» و «تئاروبیگین‌ها» تبدیل می‌کند. این تبدیل، طعم و ظاهر چای را تغییر داده و خواص مفید آن را کاهش می‌دهد. همین فرآیند، ترکیبات عطری ظریفی مانند «لینالول» و «جرانیول» را نیز تجزیه می‌کند که باعث بوی بسیار مطبوع چای‌های باکیفیت می‌شوند. حتی مقادیر بسیار اندکی اکسیژن می‌توانند واکنش‌های مایرد را آغاز کنند که طعم نامطبوع و قدیمی‌شده‌ای ایجاد می‌کنند که بسیاری از افراد آن را شبیه به بوی کاغذ توصیف می‌کنند. چای‌های سبز و سفید بیشترین آسیب را از این مشکل می‌بینند. مطالعات نشان می‌دهند که رنگ سبز آن‌ها در عرض چند هفته پس از بسته‌بندی — در صورت عدم محافظت مناسب در برابر هوا — بیش از ۴۰٪ کم می‌شود. این امر باعث می‌شود برگ‌ها کدر و طعم آن‌ها بی‌روح و مسطح به نظر برسند در مقایسه با نمونه‌های تازه. برای حفظ کیفیت چای، تولیدکنندگان باید با کنترل دقیق سطح اکسیژن در طول مراحل انبارداری و حمل‌ونقل، فعالیت این آنزیم‌ها را متوقف کنند.

سنجش اتلاف: تا ۶۰٪ تخریب کاتچین در طی ۳۰ روز در معرض اکسیژن محیطی (مجله علوم غذایی، ۲۰۲۲)

پژوهشی که در سال ۲۰۲۲ در مجله علوم غذایی منتشر شد نشان داد سطح EGCG در چای پس از تنها ۳۰ روز نگهداری در دمای اتاق حدود ۶۰٪ کاهش می‌یابد. این مطالعه همچنین به بررسی تغییرات طعم چای در طول زمان پرداخته است. نکته‌های تازه و گیاهی تازه تقریباً ناپدید شده‌اند (کاهش حدود ۷۲٪)، در حالی که تانن‌های تلخ بسیار قابل‌توجه‌تر شده‌اند و حدود ۶۸٪ افزایش یافته‌اند. پس از ۴۵ روز، قدرت آنتی‌اکسیدانی چای تنها حدود یک‌سوم مقدار اولیه خود باقی مانده است. وضعیت در صورت افزایش رطوبت بالاتر از ۶۰٪ بدتر می‌شود، زیرا رطوبت فعالیت آنزیم‌های موجب اکسیداسیون را تشدید می‌کند. دما نیز اهمیت دارد — هر افزایش ۱۰ درجه سانتی‌گرادی در دما، سرعت این واکنش‌های شیمیایی را دو برابر می‌کند. این امر توضیح‌دهنده اهمیت بالای نگهداری مناسب چای برای حفظ هم طعم و هم فواید سلامتی آن است.

راه‌حل‌های نگهداری ضدّ هوا برای پایداری بلندمدت برگ‌های چای

درزبندی خلأ در مقابل پرکردن با نیتروژن در مقابل جاذب‌های اکسیژن: کارایی، قابلیت مقیاس‌پذیری و هزینه برای ذخیره‌سازی انبوه برگ چای

وقتی هوا را از بسته‌بندی با استفاده از روش درخواست خلأ خارج می‌کنیم، به‌ویژه اگر این کار همراه با ظروفی انجام شود که نور را وارد نکنند یا عبور گازها از آن‌ها دشوار باشد، محصولات حدود ۱۸ تا ۲۴ ماه بیشتر تازه باقی می‌مانند. رویکرد دیگری شامل جایگزینی هوای معمولی با گاز نیتروژن است که تجزیه کاتچین‌ها را نسبت به شرایط نگهداری معمولی تقریباً ۹۲ درصد کاهش می‌دهد. با این حال، این روش نیازمند تجهیزات تخصصی است که هزینه اولیه آن‌ها بین بیست هزار تا پنجاه هزار دلار متغیر است. جاذب‌های اکسیژن گزینه‌ای مناسب و متعادل برای عملیات در مقیاس متوسط محسوب می‌شوند و معمولاً قیمت هر عدد آن‌ها بین دو سنت تا پنج سنت است. این بسته‌های کوچک با جذب مولکول‌های اکسیژن باقی‌مانده، کیفیت محصول را برای مدتی حدوداً دوازده تا هجده ماه حفظ می‌کنند. برای کسب‌وکارهایی که با بیش از پانصد کیلوگرم ماده سروکار دارند، تزریق نیتروژن در بلندمدت اقتصادی‌ترین گزینه است و هزینه آن حدوداً ۱٫۲۰ دلار به ازای هر کیلوگرم می‌باشد. اما برای دفعات کوچک‌تر زیر صد کیلوگرم، استفاده از جاذب‌های اکسیژن معمولاً نتیجه بهتری دارد. بدون توجه به اینکه از کدام تکنیک استفاده می‌شود، تمام این راهبردهای نگهداری به جلوگیری از از دست رفتن تقریبی ۶۰ درصد از آن کاتچین‌های ارزشمند کمک می‌کنند که در غیر این صورت طی دوره‌های استاندارد نگهداری از بین می‌روند.

علم مواد بسته‌بندی: نرخ نفوذپذیری و داده‌های مربوط به ماندگاری در دنیای واقعی برای آلومینیوم، فولاد ضدزنگ و پلی‌اتیلن ترفتالات غذایی (PET)

قوطی‌های آلومینیومی برای حفظ تازگی مواد بسیار مناسب هستند و نرخ انتقال اکسیژن آن‌ها کمتر از ۰٫۰۰۱ سی‌سی/مترمربع/روز است که طعم و رنگ محصولات را به‌طور مؤثری برای مدتی بیش از سه سال حفظ می‌کند. نقطه ضعف این قوطی‌ها چیست؟ پس از باز شدن، دوباره دربسته نمی‌شوند. ظروف فولاد ضدزنگ نیز محافظت قابل‌اطمینانی ارائه می‌دهند و نرخ انتقال اکسیژن آن‌ها حدود ۰٫۰۰۵ سی‌سی/مترمربع/روز است؛ علاوه بر این، واشرهای لاستیکی موجود در آن‌ها در محیط‌های مرطوب نیز مقاومت خوبی دارند. اما مشاهده مقدار باقی‌مانده درون ظرف، زمانی که همه چیز در پوششی فلزی بسته شده است، می‌تواند دشوار باشد. پلاستیک PET با کیفیت غذایی از نظر مسدود کردن اکسیژن عملکردی ضعیف‌تر دارد و نرخ انتقال اکسیژن آن بین ۰٫۳ تا ۰٫۵ سی‌سی/مترمربع/روز است. برای اینکه این ماده بتواند در طول دوره ۱۸ ماهه عملکرد مناسبی داشته باشد، تولیدکنندگان نیازمند مواد ضخیم‌تری هستند — حداقل نیم میلی‌متر — و اغلب از جاذب‌های اضافی اکسیژن نیز استفاده می‌کنند. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که حتی با تمام این اقدامات، PET در شرایط رطوبت ۶۰ درصدی حدود ۱۵ درصد بیشتر از گزینه‌های فلزی در تشکیل تئاروبیگین (thearubigin) نقش دارد. با این حال، کیسه‌های سه‌لایه PET با روکش فویل، حدود ۸۰ درصد از کیفیت قوطی‌های آلومینیومی را تأمین می‌کنند و در عین حال تنها ۶۰ درصد هزینه قوطی‌های آلومینیومی را دارند. این امر توضیح‌دهنده دلیل ترجیح بسیاری از کسب‌وکارها برای استفاده از این کیسه‌ها در ذخیره‌سازی مقادیر بزرگ محصولات است، زیرا در این موارد بودجه اهمیت اصلی را دارد.

اساسی‌ترین عوامل کنترل محیطی برای حفظ برگ‌های چای به صورت انبوه

دمای هوا، رطوبت، نور و بو—هر یک از این عوامل چگونه اکسیداسیون را تسریع کرده و سلامت برگ‌های چای را به خطر می‌اندازند

وقتی دما افزایش می‌یابد، آنزیم‌ها شروع به فعالیت بیش از حد می‌کنند و باعث تجزیهٔ آن کاتچین‌ها و تئاروبیگین‌های ارزشمند در چای می‌شوند. اگر رطوبت نسبی از ۶۰٪ فراتر رود، وضعیت به سرعت بدتر می‌شود؛ زیرا رطوبت باعث تجزیه‌های شیمیایی می‌گردد و شرایطی را ایجاد می‌کند که در آن قارچ‌ها می‌توانند رشد کنند. قرار گرفتن در معرض نور نیز مشکلی دیگر است. هم پرتوهای فرابنفش (UV) و هم نور مرئی معمولی (هر نوری که شدت آن بیش از حدود ۵۰۰ لوکس باشد) باعث تجزیهٔ کلروفیل و از بین رفتن ترکیبات فرار ظریف می‌شوند. برگ‌های چای به طور طبیعی متخلخل هستند و بنابراین به راحتی بوهای اطراف خود را جذب می‌کنند؛ این بدان معناست که پس از آلودگی، طعم‌ها دیگر همان‌طور که باید نخواهند بود. این عوامل نیز به تنهایی عمل نمی‌کنند؛ بلکه اثرات آن‌ها به گونه‌ای ترکیب می‌شوند که مشکلات را چندین برابر می‌کنند. برای مثال، نگهداری چای در دمای حدود ۳۰ درجه سانتی‌گراد، سرعت اکسیداسیون را سه برابر می‌کند نسبت به محیط‌های خنک‌تر با دمای ۱۵ درجه.

نقطهٔ عطف حیاتی: چرا دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۶۰٪ عمر انبارداری برگ چای را بیشینه کرده و خطر اکسیداسیون را به حداقل می‌رساند

مطالعات نشان می‌دهد که دمای حدود ۲۰ درجه سانتی‌گراد با رطوبت نسبی تقریبی ۶۰٪، بهترین شرایط برای حفظ پایداری برگ‌های چای در انبوه و در طول زمان است. هنگامی که دما زیر ۲۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد، فرآیند اکسیداسیون به‌صورت طبیعی کند می‌شود؛ با این حال، افزایش رطوبت نسبی بالاتر از ۶۰٪ مشکلات جدی‌ای از قبیل رشد کپک ایجاد می‌کند. وضعیت زمانی بدتر می‌شود که دما از ۲۰ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، زیرا کاتشین‌ها با نرخی حدود ۱۲ تا ۱۸ درصد در هر افزایش ۵ درجه‌ای دما شروع به تجزیه می‌کنند. حفظ دقیق رطوبت نسبی ۶۰٪ ظاهراً تعادل مناسبی را برای محتوای رطوبت در برگ‌ها فراهم می‌کند؛ این شرایط از خشک‌شدن کامل برگ‌ها جلوگیری می‌کند، اما جذب آب را نیز از خروج از کنترل بازمی‌دارد. چایی که در این شرایط نگهداری شود، معمولاً ۳ تا ۶ ماه طولانی‌تر از چایی که در محیط‌های معمولی ذخیره می‌شود، دوام می‌آورد و در عین حال طعم اصلی‌اش و آنتی‌اکسیدان‌های مهمی که در چای با کیفیت بالا جستجو می‌شوند را حفظ می‌کند.

پروتکل‌های تخصصی برای برگ‌های چای بسیار حساس

متچا و چای سبز ژاپنی: چرا انجماد در دمای زیر صفر و بسته‌بندی دو لایه‌ای کدر برای حفظ تازگی برگ‌های چای به‌صورت عمده اجتناب‌ناپذیر است

چای‌های سبز ژاپنی مانند ماتچا نیازمند روش‌های خاصی برای نگهداری هستند، زیرا حاوی مقادیر زیادی کاتچین و اسیدهای آمینه بوده و در عین حال ساختار سلولی خود را حفظ می‌کنند. هنگامی که این چای‌ها در دمای زیر صفر (حدود ۱۸- درجه سانتی‌گراد یا سردتر) نگهداری می‌شوند، فعالیت آنزیم‌ها به‌طور کامل متوقف می‌شود؛ بنابراین این کاتچین‌های ارزشمند تجزیه نمی‌شوند و اسیدهای آمینه نیز سالم باقی می‌مانند. بهترین روش نگهداری، استفاده از بسته‌بندی دو لایه‌ای است که شامل یک کیسه داخلی تحت خلأ و یک پوسته بیرونی از جنس ماده‌ای غیرشفاف می‌باشد. این ترکیب، نور و هوا را از برگ‌های چای دور نگه می‌دارد. حتی قرار گرفتن در معرض نور متوسط — فراتر از آنچه اکثر افراد را «روشن» تلقی می‌کنند — می‌تواند تجزیه ترکیبات مهمی مانند کلروفیل و سایر مواد فرار موجود در این برگ‌های حساس را آغاز کند. در صورت عدم رعایت شرایط مناسب نگهداری، کیفیت این چای‌ها بسیار سریع‌تر از چای‌های معمولی کاهش می‌یابد؛ طبق برخی مطالعات، این کاهش می‌تواند تا ۴۰ درصد سریع‌تر باشد. استفاده از ظروف تیره، واکنش‌های نامطلوب ناشی از نور را جلوگیری کرده و همچنین تغییرات سطح رطوبت را در طول زمان کنترل می‌کند. این رویکرد ترکیبات معطر مطلوب مانند لینالول را حفظ کرده و در عین حال ترکیبات نامطلوبی مانند تئاروبیگین‌ها را تا حدود ۱۸ تا ۲۴ ماه — بسته به شرایط — در بازداری نگه می‌دارد.