Que contient une feuille de thé ? Caféine, polyphénols, acides aminés et arômes

La composition de la feuille de thé est bien plus complexe qu’elle n’en a l’air. Une feuille contient une grande diversité de molécules qui participent à ce que l’on retrouvera ensuite dans la tasse : amertume, astringence, douceur, umami, couleur et arômes.

Polyphénols, caféine, acides aminés, sucres, pigments, acides organiques ou encore molécules aromatiques sont naturellement présents dans Camellia sinensis, le théier. Leur proportion varie selon le cultivar, la saison, le terroir, l’âge de la pousse ou encore les conditions de culture.

Surtout, la fabrication transforme une partie de ces constituants. C’est l’une des clés pour comprendre comment une même plante peut produire des thés aussi différents.

La chimie ne permet évidemment pas de résumer un thé à quelques molécules. Elle aide cependant à comprendre ce qui se passe dans la feuille et pourquoi nous percevons certaines sensations dans la tasse.

Les polyphénols : derrière l’astringence de nombreux thés

Le mot « polyphénol » désigne une vaste famille de molécules naturellement produites par les plantes. Dans la feuille de thé, une partie importante de ces polyphénols appartient au groupe des catéchines.

Pour aller plus loin, l’INRAE propose également une fiche pédagogique consacrée au thé et aux polyphénols.

Ces termes semblent techniques, mais leurs effets sont beaucoup plus familiers. Les catéchines participent notamment à l’astringence.

L’astringence n’est pas exactement une saveur comme le sucré, l’acide, le salé, l’amer ou l’umami. C’est avant tout une sensation tactile : ce léger resserrement ou assèchement que l’on peut ressentir sur la langue, les gencives ou l’intérieur des joues. Elle est notamment liée aux interactions entre certains polyphénols du thé et les protéines présentes dans la salive.

Elle n’est pourtant pas nécessairement un défaut. Lorsqu’elle reste équilibrée, elle peut apporter de la structure, du relief et de la longueur à un thé. Il en va de même pour l’amertume : présente dans certains profils, elle peut participer à leur complexité lorsqu’elle s’intègre aux autres sensations.

C’est surtout leur excès ou leur déséquilibre qui peuvent rendre une infusion désagréable. La qualité d’un thé ne consiste donc pas forcément à faire disparaître toute amertume ou toute astringence, mais à trouver un équilibre avec la douceur, l’umami, les arômes et la texture de la liqueur.

Quand les catéchines se transforment

Prenons une feuille destinée à devenir un thé noir.

Lors du roulage, une partie de ses cellules est rompue. Des substances jusque-là séparées peuvent alors entrer en contact avec les enzymes naturellement présentes dans la feuille et avec l’oxygène de l’air.

Une partie des catéchines commence à se transformer. C’est ce que l’on appelle l’oxydation enzymatique : une série de réactions rendues possibles par les enzymes de la feuille en présence d’oxygène.

De nouveaux composés apparaissent alors, notamment les théaflavines et un ensemble beaucoup plus complexe appelé théarubigines. Ils participent notamment à la couleur, à la structure et au profil gustatif caractéristiques de nombreux thés noirs.

La composition exacte des théarubigines reste d’ailleurs particulièrement complexe. Il ne s’agit pas d’une seule molécule facilement identifiable, mais d’un vaste ensemble de composés issus des transformations de la feuille.

On comprend ainsi une idée essentielle : la fabrication ne consiste pas simplement à faire sécher une feuille. Elle en transforme profondément la composition.

Caféine et théanine dans la composition de la feuille de thé

La caféine est probablement l’un des constituants du thé les plus connus.

Le mot « théine » est encore parfois employé, mais il ne désigne pas une substance différente : théine et caféine sont deux noms utilisés pour la même molécule.

Dans la tasse, la caféine contribue notamment à l’amertume. Sa quantité n’est cependant pas identique dans tous les thés. Elle varie selon le matériel végétal, la partie de la pousse récoltée, la saison et les conditions de culture.

À côté de la caféine se trouvent les acides aminés. Ce sont de petites molécules qui remplissent de nombreuses fonctions dans les organismes vivants et constituent notamment les briques de base des protéines.

Dans le thé, l’un d’eux est particulièrement caractéristique : la L-théanine.

Elle participe à la perception de l’umami, cette saveur profonde et savoureuse que l’on remarque particulièrement dans certains thés. Elle contribue aussi à l’équilibre gustatif avec l’amertume et l’astringence.

Il faut toutefois éviter les équations trop simples du type « caféine = amertume » ou « théanine = umami ». Une infusion contient de nombreux constituants qui interagissent entre eux : ce que nous dégustons est toujours le résultat d’un ensemble.

Comment un thé nature peut-il sentir la fleur, le fruit ou le miel ?

C’est certainement l’un des aspects les plus fascinants du thé.

Une feuille à laquelle aucun arôme n’a été ajouté peut évoquer naturellement l’orchidée, les agrumes, la pêche, le miel, le bois, les fruits secs ou encore des notes grillées.

D’où viennent ces arômes ?

Ils sont liés en grande partie à des composés volatils. Une molécule est dite volatile lorsqu’elle passe suffisamment facilement dans l’air pour parvenir jusqu’à notre nez. C’est donc principalement par l’odorat que nous la percevons.

Les chercheurs ont identifié dans les thés un très grand nombre de molécules aromatiques appartenant à différentes familles : alcools, aldéhydes, esters, cétones ou terpènes, entre autres.

Leur quantité ne fait pourtant pas tout. Certaines molécules sont perceptibles à des concentrations extrêmement faibles. Une petite variation peut ainsi avoir une influence sensible sur le profil aromatique d’un thé.

Des arômes qui apparaissent aussi pendant la fabrication

Certaines molécules aromatiques sont déjà présentes dans la feuille fraîche. D’autres existent d’abord sous forme de précurseurs, c’est-à-dire de substances susceptibles de donner naissance à de nouveaux composés au cours de la fabrication.

Le flétrissage, le roulage, l’oxydation, le séchage ou la torréfaction modifient cet équilibre. Certaines molécules sont libérées, d’autres transformées et de nouvelles peuvent apparaître.

La chaleur joue notamment un rôle important. Des réactions entre sucres et acides aminés peuvent contribuer à la formation de notes grillées ou toastées. D’autres molécules aromatiques proviennent de la transformation de lipides ou de pigments présents naturellement dans la feuille.

Le producteur n’ajoute donc pas nécessairement un arôme : par son savoir-faire, il peut favoriser ou limiter des transformations déjà rendues possibles par la matière végétale.

C’est ce qui permet à un thé nature d’offrir parfois un registre étonnamment floral, fruité ou gourmand sans avoir reçu le moindre parfum ajouté.

Composition de la feuille de thé : pigments, sucres et autres constituants

Les molécules les plus connues ne racontent qu’une partie de l’histoire.

La feuille contient également des pigments. Les chlorophylles participent à sa couleur verte. Les caroténoïdes jouent eux aussi un rôle dans la coloration de la plante, mais leur transformation pendant la fabrication peut également contribuer à la formation de certaines molécules aromatiques.

Les sucres solubles interviennent dans l’équilibre gustatif. Sous l’effet de la chaleur, certains peuvent aussi réagir avec des acides aminés et contribuer ainsi à l’apparition de nouvelles nuances aromatiques.

Enfin, la feuille contient différents acides organiques ainsi que de nombreux autres constituants.

Aucun de ces éléments ne permet, isolément, de prédire le caractère d’un thé. Ce sont leurs proportions, leurs interactions et les transformations qu’ils subissent qui participent au résultat final.

Comment la fabrication transforme la composition de la feuille de thé

La feuille fraîche contient déjà une grande partie de la matière première du futur thé. La composition de la feuille de thé évolue ensuite au fil des étapes de fabrication, que le producteur utilise pour orienter son caractère.

Une chauffe suffisamment importante peut, par exemple, réduire fortement l’activité des enzymes responsables de l’oxydation. À l’inverse, le flétrissage et le roulage peuvent favoriser certaines transformations lorsque le producteur souhaite laisser la feuille s’oxyder davantage.

Le séchage permet ensuite de diminuer l’humidité et de stabiliser le thé. Une torréfaction supplémentaire peut encore faire évoluer son profil aromatique.

Je n’entre volontairement pas ici dans une nouvelle comparaison détaillée entre thé vert, blanc, wulong, noir, jaune ou sombre : ces différences de fabrication sont développées dans mon article consacré aux six familles de thé.

De même, la fixation des thés verts peut être réalisée de différentes manières. J’explique notamment la différence entre chauffe au wok et fixation à la vapeur dans un article dédié.

L’idée essentielle est ailleurs : les différences que nous ressentons dans la tasse sont en partie le résultat de transformations très concrètes de la matière qui compose la feuille.

Comprendre la chimie sans réduire le thé à une formule

Les méthodes d’analyse permettent aujourd’hui d’identifier un nombre impressionnant de composés présents dans une feuille ou dans une infusion.

Pour autant, connaître leur concentration ne permet pas de raconter entièrement un thé.

La perception dépend de leurs interactions, mais également de la préparation : qualité de l’eau, température, dosage, durée d’infusion ou méthode utilisée modifient ce que nous ressentons. À cela s’ajoute naturellement la sensibilité propre à chaque dégustateur.

Comprendre la composition de la feuille de thé permet ainsi de mieux relier les transformations de la feuille aux sensations perçues dans la tasse.

La chimie devient particulièrement intéressante lorsqu’elle éclaire l’expérience : pourquoi une infusion peut être astringente, comment apparaît l’umami, d’où viennent des notes florales dans un thé nature ou encore pourquoi le travail du producteur transforme autant le caractère de la feuille.

Elle aide à comprendre le thé. Elle ne remplace jamais la dégustation.