2.2.1. Çayın yapısı

Çay dünyada sudan sonra en çok tüketilen bir içecektir. Anavatanı Hindistan olarak bilinir. Türkiye’de ise ilk kez 1924’de Zihni Derin tarafından üretilmeye başlanmıştır. Familyası Theacea veya Camellia olup Thea cinsinden ve sinensis türündendir. Çayın 3 çeşidi vardır. Bunlar; Camellia sinensis, Camellia assamica, Camellia cambodiensis’dir. Çay; kireçsiz, asitli, süzek ve humuslu topraklarda, 0-30˚C sıcaklıkta ve 1600-3000mm yağış alan bölgelerde yetişir. Çay yaprakları 5-6 ayık sezon içinde 4-5 kez toplanır. İdeal olarak bir tomurcuk iki yaprak yani 2,5 yaprak şeklinde toplanmalıdır. Çay yapraklarının %23’ü kuru madde, %77’si sudur (Bayrak 2010).
2.2.2. Çayda Bulunan Kimyasal ve Biyokimyasal Maddeler

2.2.2.1. Enzimler
Yaşayan her hücrede yüzlerce, binlerce kimyasal tepkime cereyan eder. Tepkimelerin düzenli bir şekilde sürmesi hücrede bulunan ve enzim adı verilen karmaşık bileşiklerin yardımıyla olur. Enzimler yaşayan hücrelerde oluşan katalizörlerdir (Kaçar 2010).
Çayda polifenol oksidaz enzimi, peroksidaz enzimi,5-Dehidroshikimat redüktaz enzimi, fenil alain amonyak liyaz enzimi, peptidaz enzimi, leusin-a-kettoglutarat transaminaz enzimi, klorofilaz enzimi, pektin metil esteraz enzimi, alkol dehidrogenaz enzimi bulunur (Kaçar 2010).
2.2.2.2. Polifenoller
Çaya işlemede bir seri kimyasal değişikliklere uğrayarak çayın özellik kazanmasında temel rolü oynarlar. Çay bitkisinde gallik asit ve kateşinin türevleri halinde bulunurlar. Gallik asitin en iyi bilinen türevlerinin tanenler olması nedeniyle çayda bulunan polifenollerin bir büyük bölümü uzun süre tanenler olarak sınıflandırılmıştır. Çayda bulunan polifenollerin hiçbirinin tanen özeliğine sahip olmaması nedeniyle yanlış olarak yapılan bu sınıflandırma son yıllarda geçerliliğini kaybetmiştir. Yaşlı yaprağa doru gittikçe miktarları azalır. Bu yüzden çay üretimi için körpe çay yaprakları ile tomurcuk tercih edilir. Yeşil çay üretiminde polifenol oksidaz enzimi Japonya'da sıcak buharla, Çin'de sıcak hava ile parçalanarak flavonellerin oksitlenmesi engellenir. Genç çay yaprağı ve tomurcukta bulunan polifenolik bileşikler Kaçar 2010’a şunlardır:
Flavoneller (Önceleri Kateşinler olarak isimlendirilmiştir): Siyah çayın işlenmesi anında polifenol oksidaz enzimi ile oksitlenerek siyah çayın renk dahil çeşitli özelliklerini kazanmasına neden olur.
Flavoneller ve flavonol glikozidler: Çay bitkisinde az miktarda bulunurlar. Siyah çay işleme esnasında kapsamları giderek azalır. Siyah çayda yeşil çay yaprağına göre %15-25 daha azdırlar.
Flavonlar, Asitler ve depsitler: Siyah çayda Aspartik asit, lösin, glutamik asit, fenilalanin, valin, alanin, serin, asparagin, tirozin, arginin, histidin, lisin, izolösin, treonin, gltamin, beta-alanin, alfa-aminobütürik asit, triptofan, prolin ve çaya özgü olan Theanin gibi aminoasitlere rastlanmıştır.
2.2.2.3. Alkaloidler
Çayın aranan bir içecek olmasının bir önemli nedeni de içerdiği alkoloid maddelerdir. Alkoloid madde olarak bilinen kafein, teobromin ve teofilin pürin türevleridir (Kaçar 2010).
Kafein: Saf olarak (C8 H10 N4 O2) çay yapraklarında bulunup, tadı acı kristal halde bir maddedir. Yaşlı yaprağa doğru miktarı giderek azalır. Soldurma esnasında kafein miktarı artar. Çayın insanlarda yorgunluk giderici, canlılık verici etkisi, içerdiği kafein ile yakından ilgilidir. Bir bardak çayın kafein içeriği özdeş miktardaki kahvenin içeriğinden yaklaşık %50 daha azdır. Kuru çay %1-5 oranında kafein içerir.
Normal şekilde yapılan demleme ile çayda bulunan kafeinin yaklaşık %80'i deme geçer. Buna göre 5-6 bardak çay içen kimse ortalama 300 mg kafein alıyor demektir (Kaçar 2010).


2.2.2.4. Azotlu Bileşikler
Bitkilerde azot kapsayan bileşiklerin başında proteinler gelir. Çay yapraklarında azot miktarı %4,5 civarında bulunur. %2,5'un altına düştüğünde şiddetli azot noksanlığı ortaya çıkar. Çay bitkisinde proteinler yapı taşı olarak önem taşırlar. Eğer çay bitkisi yüksek oranda protein içeriyorsa işleme sırasında protein ile polifenoller arasında tepkime sonucu suda çözünmeyen bileşikler oluşur. Bu durum siyah çayın niteliksiz olmasına neden olur. Buna karşın yeşil çay üretimine olumsuz etki yapmaz (Kaçar 2010).
2.2.2.5. Karbonhidratlar
Öteki bitkiler gibi çay bitkisi de basit şekerlerden kompleks polisakkaritlere, selüloza ve ham selüloza değin, tüm şekerleri içerirler. Çay yapraklarında serbest glikoz, fruktoz, sakaroz ve iki oligosakkarit ile glikozit bileşenleri olarak glikoz, ramnoz, galaktoz ve arabinoz bulunmaktadır. Üretim sırasında sakaroz miktarı azalır. Buna karşın siyah çayda glikoz ve fruktoz gibi monosakkaritlerin miktarı artar. Kimyaca saf glikoz ya da fruktoz çözeltilerinin yüksek sıcaklıkta ısıtılmalar durumunda karamel aroması verdiği bilinmektedir. Kurutma sırasında da özdeş bir koku hissedilir. O nedenle basit karbonhidratların çayın aromasına olumlu yönde etki yaptığı varsayılır.
Çay yaprağı yaşlandıkça lignin, hemiselüloz ve a ' selüloz oranı artar. Her ne kadar bunlar çay suyuna geçmedikleri için olumsuz etkileri olmazsa da lif oluşturmaları nedeniyle kuru çaydan ayrılmaları gerekir, randımanı düşürürler (Kaçar 2010).

Pektik Maddeler: Çay yapraklarının işlenmesi sırasında görülen sıvı kısmın kıvamına, siyah çayın tat kazanmasına olumlu yönde etki yapar. Soldurma süresinin uzunluğu ve derecesi pektik madde üzerine etki yapmaz. Buna karşın değişik çay bitkisi çeşitlerinde pektik madde miktarları da farklılık arz etmektedir (Kaçar 2010).

2.2.2.6. Klorofil ve Öteki Pigmentler
Çay bitkisi karoten, ksantofil ve klorofil içerir. Yaz aylarına göre çay bitkisi, ilkbaharda daha fazla klorofile sahiptir. Yaşlı yaprakların klorofil kapsamları genç yapraklarınkine oranla yüksektir. İşleme esnasında pigmentler önemli ölçüde azalır. Siyah çayda fazla miktarda klorofil bulunması halinde çayın rengi yeşil ve tadı otsu olur. Karoten ve neoksantin miktarı soldurma esnasında azalırken lutein ve violeksantin miktarları artar (Kaçar 2010).
2.2.2.7. Vitaminler
Çayın fizyolojik etkinliği, büyük ölçüde çay bitkisinde ve çayda bulunan vitaminlerden ileri gelir. Çayda vitamin C, vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin PP (nikotinik asit), pantotenik asit bulunur (Kaçar 2010).
2.2.2.8. Mineral Maddeler:
Mineral maddeler çay bitkisinin gelişmesinde olduğu kadar bitkide fizyolojik, kimyasal ve biyokimyasal işlevlerin yerine getirilmesinde de önemli görev yaparlar. Çay bitkisinde bulunan mineral maddelerin kimileri az kimileride çok az çözünür. Çayda fosfor, potasyum, magnezyum, demir, mangan, çinko, bor, bakır, klor, alüminyum mineralleri bulunur (Kaçar 2010).
2.2.2.9. Uçucu Maddeler:
Tat ve koku (aroma) çayın niteliğini belirleyen öğeler arasında yer alır. Çayın kokusu üzerinde esansiyel yağlar temel öğe olarak kabul edilir. Çayın kokusu tek bir maddenin etkisi altında değil pek çok etmenin altında oluşmaktadır. Değişik kökenli çayların farklı kokulara sahip olmalarına karşın uçucu madde miktarları birbirine çok yakındır (Kaçar 2010).