研究红茶在加工过程中所产生的茶叶成分的化学变化。由鲜叶制成红茶既有酶的催化作用，也有热化学反应的作用。

红茶萎凋过程中发生的化学变化如表所示。

红茶萎凋过程的化学变化

红茶萎凋过程的化学变化（续）-1

一般情况下，萎凋温度高，化学变化加速，物质消耗大。萎凋时间过长也造成同样后果。时间过短，物质转化不充分，滋味往往淡而有青味。萎凋叶含水量达65～70%左右，有利于茶黄素的形成。

揉捻开始，发酵过程的化学变化也就随之发生。围绕儿茶素类的酶促氧化聚合伴随着其他一系列的物质转化。萎凋叶经过揉捻，原生质中的多酚氧化酶和液泡中茶多酚被揉和在一起，儿茶素等茶多酚开始迅速氧化。1957年罗勃茨首次从红茶中分离出茶黄素，并提出它是由（一）-EGC和（一）-EGCG衍生聚合而成；1964年潼野等研究了茶黄素，提出了茶黄素的结构；1972年桑德森研究了用多酚氧化酶制剂使茶叶中主要儿茶素类氧化聚合的反应和产物，提出了11种茶黄素的形成途径，随后证实没食子酸也参与形成茶黄素。根据1973年科里尔的实验结果，可将红茶制造中形成的茶黄素归纳为9种，它们的名称与合成先质如下表（见209页）。1981年桑德森进而提出了从儿茶素类氧化聚合形成茶黄素、茶红素可能的途径。

1962年罗勃茨最早提出了关于茶黄素偶联氧化成茶红素的可能途径和茶红素的可能结构是：

红茶化学

1969年布朗及若干化学家的研究认为，茶红素并非是单一的化合物，也并非是由茶黄素继续氧化的单一途径所形成，而是由茶多酚的氧化物以及某些氨基酸、糖、蛋白质参与聚合的多种结构形成的产物。1969年卡桑根据茶汤中茶红素的溶解特性，将其中一部分可溶于正丁醇呈红色的物质称为茶红素（相当于SⅠ茶红素），一部分不溶于正丁醇的褐色物质称为高聚合物（相当于SⅡ茶红素），并提出了测定茶黄素、茶红素和高聚合物的方法。

茶黄素及其合成先质

在茶多酚氧化聚合的同时，伴随着芳香物质的形成和转化。山西贞等（1966年）研究发酵期间香味成分的变化，结果认为几乎所有的成分都是增加的，特别是1-戊烯-3-醇、顺-2-戊烯醇、苯乙醇、反-2-己烯醛、苯甲醛、正己酸、顺-3-己烯酸和水杨酸更是如此。氨基酸降解后，转化为具有芳香的羰基化合物，如由苯丙氨酸转化形成苯乙醛就是一例。胡萝卜素氧化降解后生成紫罗酮、二氢海葵内酯、芳樟醇等多种香味物质。脂肪酸中的亚麻酸氧化降解后可形成反-2-己烯醛等香味物质。

除上述成分的变化外，叶绿素降解为脱植基叶绿素，转化为脱镁叶绿酸；抗坏血酸继续氧化分解，含量显著减少；红茶色素类物质与蛋白质结合形成不溶性的叶底色泽物质；多酚氧化酶因pH值降低和茶多酚氧化产物的抑制，活性逐渐降低；氨基酸由于与红茶色素结合，氧化降解而含量减少。

由于高温作用和快速失水的过程，多酚氧化酶很快失去活性，但在失活之前仍有促进红茶色素形成的作用。毛火干燥程度不足，在高温高湿条件下，促进了茶褐素的形成与积累，对品质不利。叶绿素继续降解转化，以转化形成黑色的脱镁叶绿素为主，成为红茶的色泽物质。茶多酚及其氧化产物与蛋白质结合，苦涩转为甜醇。高温干燥时低沸点的香气成分大量挥发散失；氨基酸和糖的相互作用转化成吡嗪、吡咯和喹啉之类的香味物质；类胡萝卜素继续氧化降解形成紫罗酮等物质，均有利于红茶色、香、味的形成。