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茶黄素，茶色素的一种，颜色呈金黄色，主要存在于红茶中，是红茶发酵工艺的特征性产物，由茶多酚经酶促氧化反应生成。
茶色素，是从茶叶中提取的一类水溶性酚性色素，根据颜色分为茶黄素、茶红素、茶褐素三大类。在红茶发酵过程中，首先产生茶黄素，茶黄素氧化聚合生成茶红素，茶红素氧化聚合生成茶褐素。
茶黄素是红茶滋味强度和鲜度的重要成分，能使红茶口感清爽、鲜醇，使茶汤金黄明亮，是茶汤形成“金圈”和“冷后浑”的主要物质，含量越高，红茶品质越好。
茶黄素占干茶重量的0.5%-2%，含量高低取决于红茶的茶树品种、生长状况、加工工艺、存储状态等。在其他因素确定的情况下，加工工艺是影响茶黄素含量的决定性因素。
控制发酵程度，把控工艺节点，产生更多茶黄素，是当代红茶制作工艺的关键点，也是难点。
茶黄素是第一次从茶叶中找到具有确切药理作用的化合物。
经临床试验，验证了茶黄素具有调节血脂、预防心血管疾病的功效，而且无毒副作用。茶黄素具有降血脂的独特功能，不但能与肠道中的胆固醇结合减少食物中胆固醇的吸收，还能抑制人体自身合成胆固醇。
此外，茶黄素还具有显著的抗氧化、抗癌、抗菌及抗病毒的功能。
茶黄素被誉为红茶中的“软黄金”。