O escurecimento decorre da ação da polifenoloxidase (PPO), durante a fermentação do chá preto para oxidar os polifenóis. O maior grupo de polifenóis em chá são as catequinas e seus derivados; durante a fermentação as catequinas são oxidadas a o-quinonas, que sofrem uma oxidação secundária para formar teaflavina (TF) e galato de teaflavina (TFG). Esses últimos compostos são pigmentos amarelos que se oxidam a tearubigina (TR), pigmentos marrons escuros responsáveis pela cor do chá preto
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