茶叶品质发生劣变的实质是与茶叶品质有关的化学成分发生变化之故。如绿茶中的叶绿素是一种受热和光影响较大的物质，温度高、强光照射，叶绿素易发生降解而破坏，就是在常温下贮存时间过长，叶绿素也会不断向脱镁叶绿素转化而失去鲜绿色变成暗褐色，因此绿茶长时间贮存后，绿色渐渐消失，变成暗褐色，而且失去光泽。
另外，绿茶中的茶多酚自动氧化后会使茶叶产生褐变；红条中原有的一些氧化产物也会进一步氧化聚合，产生一些颜色更深暗的高聚合物，使红茶的色泽和汤色加深，滋味失去鲜爽性和刺激性。
茶叶中的抗坏血酸即维生素C也和茶多酚一样，在贮存中会氧化，氧化后产生的氧化型抗坏血酸，色泽黄褐。茶叶中的脂类物质，在贮存中自动氧化后会产生一些陈味、异味物质，阳光照射后还会产生日晒异味。茶叶中的氨基酸在贮存中也会逐渐减少，从而使茶叶的鲜爽味逐渐减弱。
总而言之，茶叶中很多成分在贮存过程中不断地发生着系列的变化，然而这种变化的程度是与贮存条件密切相关的。现已探明，茶叶变质的因素主要是温度、湿度、氧气、光线和异味。
1、温度
温度是引起茶叶变质的直接原因之一，温度越高，茶多酚等物质的自动氧化作用越强烈。据研究，温度每提高10℃，绿茶褐变的速度加快3~5倍，色香味劣变加剧。
相反，降低贮藏室的温度，茶叶劣变速度就会减慢，5℃左右的贮藏条件，就会使茶叶品质获得有效地保持；－5℃下贮藏，茶叶中很多成分的氧化变质极其缓慢；－20℃下贮藏，茶叶几乎可以几年甚至长久不变质。因此，茶叶的低温贮藏已成为保持品质的一种有效手段。
2、湿度
湿度是引起茶叶变质的又一直接原因，因为茶叶中的很多物质都属亲水化合物，非常容易吸收外界的水分还潮，这些成分吸收水分之后，变化速度加快。
所以茶叶贮存过程中，如果贮藏室的湿度过大，茶叶含水量将急剧上升，当茶叶含水量超过8%，甚至达到10%以上时，茶叶劣变速度加快，甚至滋生微生物产生霉变。严格来讲，茶叶含水量控制在4%以下是最保险的，通常要求控制茶叶含水量不超过6%,这对保持品质是有利的。
3、氧气
氧气是物质氧化的必需条件，茶叶成分的自动氧化作用必须在有氧气存在时才能发生，空气中通常含有20%的氧气，如果能采取措施去除大部分氧气，那么物质的氧化速度将会减慢，品质劣变也会得到控制。
4、光线
光线是促进某些物质变化的重要因素，如植物色素和脂类物质的氧化变化受光线的影响较大，脂类物质的光化学反应产物很多是异味物质，日晒味、陈味都与此有关。因此贮藏室避免光线直接照射，茶叶包装材料要避免全透明或半透明，这些都是需要注意的。
5、异味
异味物质的存在是茶叶吸收异味产生劣变的又一重要原因，因为茶叶是一个多孔的疏松体，又富含高分子的萜烯类物质，这些都是茶叶容易吸收异味的物理和化学特性。因此，茶叶贮藏室内不能同时存放其他有异味的物质，还要注意必要的通风换气。
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