投 稿 類 別 : 農 業 類 篇 名 : 傳 統 茶 葉 與 佳 葉 龍 茶 之 比 較 作 者 : 盧 昭 君 國 立 苗 栗 農 工 食 品 加 工 科 三 年 級 指 導 老 師 : 劉 碧 雲 老 師 鍾 茗 慧 老 師
壹 前 言 一 研 究 動 機 自 從 台 灣 加 入 WTO 後, 整 個 茶 葉 市 場 競 爭 非 常 激 烈, 對 於 市 場 的 維 持, 是 台 灣 茶 產 業 面 臨 的 問 題 現 代 很 多 人 喜 愛 喝 茶, 因 為 喝 茶 有 益 身 心, 對 身 體 有 許 多 保 健 功 能, 由 於 時 代 的 變 遷, 茶 葉 在 製 造 上 有 所 改 變, 茶 的 種 類 也 有 所 不 同, 大 部 分 之 茶 葉 是 在 有 氧 的 環 境 下 製 成, 但 佳 葉 龍 茶 是 在 無 氧 環 境 製 造, 其 成 分 也 有 所 差 異, 在 貯 藏 上 會 發 生 化 學 反 應, 而 對 這 部 分 我 想 更 深 入 了 解 製 造 方 法 的 不 同, 對 茶 的 成 分 有 何 影 響, 究 竟 哪 一 種 茶 對 人 健 康 較 有 益 所 以 我 透 過 書 籍 一 些 相 關 論 文 等, 來 探 討 傳 統 茶 葉 與 佳 葉 龍 茶 之 間 的 差 異 二 研 究 方 法 圖 一 研 究 方 法 ( 資 料 來 源 : 作 者 整 理 ) 貳 正 文 一 茶 葉 的 化 學 成 分 及 保 健 功 效 其 化 學 成 分 分 為 茶 菁 成 茶 茶 湯 三 種 茶 菁 中 的 成 分 會 因 品 種 生 長 部 位 生 長 環 境 及 栽 培 條 件 的 影 響, 會 有 所 差 異 ; 成 茶 因 在 製 造 上 發 生 的 氧 化 過 程 中, 讓 茶 菁 中 的 成 分 產 生 變 化, 使 兩 者 成 分 不 同 ; 茶 湯 指 的 是 成 茶 的 水 溶 性 成 分, 會 影 響 茶 葉 的 品 質 茶 葉 之 非 揮 發 性 物 質, 和 品 質 有 關, 依 含 量 已 多 酚 類 為 多, 再 者 為 咖 啡 因 1
游 離 胺 基 酸 及 色 素 成 分 等 ; 而 揮 發 性 物 質, 和 茶 葉 的 香 氣 有 關, 為 包 種 茶 及 烏 龍 茶 品 質 上 之 重 要 決 定 因 素 主 要 成 分 如 下 : ( 一 ) 多 酚 類 (Polyphenols) 屬 於 可 溶 性 物 質, 在 茶 中 含 量 最 高, 佔 茶 湯 40%~50% 而 其 兒 茶 素 的 含 量 約 80%, 具 苦 味, 大 部 分 溶 在 茶 湯 中 多 酚 類 可 分 成 黃 烷 醇 類 (fla- vanols) 黃 酮 醇 及 其 配 醣 體 無 色 花 青 素 類 (leucoanthocyanins) 酚 酸 (phenolicacids) 和 縮 酚 酸 類 (depsides), 而 黃 烷 醇 類 中 之 兒 茶 素 最 多, 為 茶 多 酚 總 量 的 80% 其 功 能 有 : 可 調 節 血 管 壁 的 滲 透 壓 讓 腸 胃 促 進 消 化 降 低 血 脂 及 血 糖 與 咖 啡 因 結 合, 可 減 低 苦 味 增 加 體 內 的 抗 菌 能 力 等 ( 二 ) 兒 茶 素 類 俗 稱 茶 單 寧, 是 屬 於 多 元 酚 類, 而 一 般 所 稱 的 單 寧 單 寧 酸 及 鞣 酸 大 相 逕 庭 兒 茶 素 在 茶 葉 中, 佔 乾 重 的 10%~30%, 可 溶 性 成 分 約 40%~50%, 具 苦 澀 味, 會 影 響 茶 湯 的 滋 味, 於 茶 湯 中 和 咖 啡 因 結 合 可 減 少 咖 啡 因 對 人 體 的 作 用 兒 茶 素 及 其 氧 化 縮 合 物 的 保 健 功 能 如 : 抗 氧 化 抗 菌 抗 癌 抗 細 胞 突 變 促 進 維 生 素 C 的 攝 取 增 強 微 血 管 降 低 膽 固 醇 及 低 密 度 脂 蛋 白 抑 制 血 壓 上 升 抑 制 血 小 板 凝 集 防 護 輻 射 傷 害 抗 食 物 過 敏 等 ( 三 ) 黃 酮 醇 (flavonols) 口 臭 等 佔 乾 重 的 0.6%~0,7%, 其 功 能 如 : 增 強 微 血 管 抗 氧 化 降 低 血 壓 消 除 ( 四 ) 咖 啡 因 (Caffenine) 又 叫 茶 素 (theine), 特 徵 是 帶 有 苦 味, 為 白 色 粉 末, 在 178 C 的 溫 度 會 昇 華 會 溶 在 熱 水 和 鹼 性 溶 液 在 茶 葉 中 佔 乾 物 重 之 2%~4%, 約 有 80% 可 溶 於 茶 湯, 於 紅 茶 茶 湯 中, 會 與 多 元 酚 類 等 結 合, 茶 湯 冷 卻 後, 會 凝 集 形 成 懸 浮 物, 使 茶 湯 混 濁, 這 所 謂 茶 湯 乳 化 現 象, 此 懸 浮 物 是 一 種 不 溶 性 膠 質, 即 茶 乳, 為 優 良 品 質 紅 茶 的 特 性 之 一 咖 啡 及 茶 葉 的 咖 啡 因 是 相 同 的 物 質, 其 化 學 結 構 與 生 理 作 用 一 樣, 但 茶 葉 中 的 兒 茶 素 類 和 其 氧 化 縮 合 物, 會 減 緩 咖 啡 因 的 代 謝 功 能, 使 其 生 理 作 用 不 比 咖 啡 來 的 強 烈, 所 以 對 飲 用 者 生 理 影 響 而 言, 茶 葉 的 咖 啡 因 較 溫 和 其 功 用 如 : 具 提 神 作 用 刺 激 中 樞 神 經, 但 與 兒 茶 素 類 結 合 可 減 緩 刺 激 性 抗 喘 息, 是 支 氣 管 的 擴 張 劑 利 尿 作 用 心 臟 的 刺 激 物 加 速 脂 肪 分 解 等 2
( 五 ) 維 生 素 茶 葉 富 含 類 胡 蘿 蔔 素, 在 人 體 內 可 轉 為 維 生 素 A, 還 富 含 維 生 素 B1 B2 維 生 素 C E 及 菸 鹼 酸 等 類 胡 蘿 蔔 素 在 發 酵 時, 會 被 氧 化 成 分 子 量 小 的 化 合 物, 為 形 成 茶 葉 香 味 物 質 的 先 驅 物 ( 註 一 ) 其 含 量 在 生 茶 葉 中 為 乾 物 的 0.017%~0.018 %, 綠 茶 為 0.016%, 紅 茶 只 有 0.007%~0.009% 維 生 素 B 群 及 維 生 素 C 為 水 溶 性 維 生 素, 因 此 喝 茶 ( 尤 其 綠 茶 或 包 種 茶 ) 可 從 中 獲 得 維 生 素 B 群 及 維 生 素 C 而 維 生 素 E K 為 脂 溶 性 維 生 素, 無 法 從 中 攝 取 ( 六 ) 礦 物 質 茶 葉 中 的 灰 分 含 量 為 5% 左 右, 在 茶 湯 中 陽 離 子 含 量 豐 富, 陰 離 子 較 少, 所 以 茶 是 屬 於 鹼 性 的 食 品, 可 維 持 體 液 呈 微 鹼 性 血 液 中 的 鈉 含 量 高, 會 導 致 高 血 壓, 而 茶 葉 中 的 鉀 可 促 進 鈉 排 除, 降 低 血 壓 上 升 茶 葉 中 的 氟 含 量 極 高, 屬 於 微 量 元 素, 可 溶 於 熱 水, 茶 湯 中 的 含 量 為 1ppm 左 右, 可 防 止 蛀 牙 錳 為 所 需 體 內 的 微 量 元 素, 不 容 易 溶 在 熱 水 中, 所 以 飲 茶 無 法 從 中 獲 得, 但 可 食 用 日 式 抹 茶 及 粉 茶, 可 補 充 體 內 的 錳 元 素 ( 七 ) 游 離 胺 基 酸 含 量 約 2%~4%, 主 要 存 在 於 茶 梗 中, 其 中 茶 胺 酸 最 多 5-N- ethylglutamine 及 茶 胺 酸, 為 無 色 針 狀 結 晶, 溶 點 為 217 C( 註 二 ), 是 形 成 甘 味 的 主 成 分 之 一 ( 八 ) 色 素 成 分 茶 菁 中 含 量 最 多 者 為 葉 綠 素 及 類 胡 蘿 蔔 素, 屬 於 脂 溶 性, 不 溶 於 水, 且 依 不 同 比 例 存 在 葉 綠 素 決 定 綠 茶 的 顏 色, 經 炒 菁 後, 其 活 性 被 破 壞, 致 使 被 固 定 於 葉 中, 讓 綠 茶 呈 現 淡 綠 色 類 胡 蘿 蔔 素 只 在 葉 綠 素 被 破 壞 後 才 會 呈 色, 而 會 有 部 分 類 胡 蘿 蔔 素 會 形 成 茶 葉 的 香 氣, 使 之 散 發 出 茶 香 ( 九 ) 揮 發 性 香 氣 成 分 茶 香 的 決 定 條 件 在 於 茶 菁 的 品 質 及 加 工 製 造 包 括 醇 醛 酮 及 酸 類 等 易 揮 發 物 質 構 成 茶 葉 香 氣 ( 註 三 ), 其 中 所 含 醇 類 的 化 合 物 最 多, 其 有 一 部 分 為 低 碳 脂 肪 族 化 合 物, 像 順 3- 己 烯 -1- 醇, 另 一 部 分 為 芳 香 族 化 合 物, 皆 有 花 的 香 氣 表 一 茶 葉 之 成 分 及 功 效 3
多 酚 類 可 調 節 血 管 壁 的 滲 透 壓 讓 腸 胃 促 進 消 化 降 低 血 脂 及 血 糖 與 咖 啡 因 結 合, 可 減 低 苦 味 增 加 體 內 的 抗 菌 能 力 等 抗 氧 化 抗 菌 抗 癌 抗 細 胞 突 變 促 進 維 生 素 C 的 攝 取 兒 茶 素 類 增 強 微 血 管 降 低 膽 固 醇 及 低 密 度 脂 蛋 白 抑 制 血 壓 上 升 抑 制 血 小 板 凝 集 防 護 輻 射 傷 害 抗 食 物 過 敏 等 黃 酮 醇 增 強 微 血 管 抗 氧 化 降 低 血 壓 消 除 口 臭 等 具 提 神 作 用 刺 激 中 樞 神 經, 但 與 兒 茶 素 類 結 合 可 減 緩 刺 激 咖 啡 因 性 抗 喘 息, 是 支 氣 管 的 擴 張 劑 利 尿 作 用 心 臟 的 刺 激 物 加 速 脂 肪 分 解 等 氟 防 止 蛀 牙 鉀 促 進 鈉 排 除, 降 低 血 壓 上 升 鋅 預 防 皮 膚 炎 維 生 素 C 抗 氧 化 預 防 壞 血 症 維 生 素 E 抗 氧 化 抗 不 孕 症 游 離 胺 基 酸 甘 味 形 成 物 質 ( 資 料 來 源 : 作 者 整 理 ) 二 佳 葉 龍 茶 與 傳 統 茶 葉 之 比 較 ( 一 ) 作 法 兩 者 間 最 大 的 不 同 是 : 佳 葉 龍 茶 屬 於 嫌 氣 處 理 ( 又 稱 無 氧 發 酵 或 厭 氧 發 酵 ) 在 無 氧 下 發 酵 是 佳 葉 龍 茶 製 造 上 最 關 鍵 的 步 驟 從 茶 葉 加 工 製 造 的 歷 史 演 變 來 看, 幾 乎 可 說 是 沒 有 一 種 茶 類 是 在 嫌 氣 下 完 成 發 酵 ; 而 傳 統 茶 葉 的 製 造, 不 能 在 嫌 氣 下 製 造, 因 為 很 容 易 形 成 一 種 悶 酸 臭, 影 響 茶 葉 的 風 味 ( 二 ) 成 分 佳 葉 龍 茶 和 一 般 茶 葉 的 成 分 差 異, 主 要 是 前 者 含 有 許 多 γ- 胺 基 丁 酸 和 丙 胺 酸, 其 餘 的 成 分 和 一 般 茶 葉 沒 有 多 大 的 不 同 ( 三 ) 風 味 一 般 茶 葉 喝 起 來 甘 甜, 帶 有 淡 淡 的 香 味, 而 不 同 發 酵 程 度 的 茶 所 帶 來 的 風 味 也 不 太 一 樣 ; 佳 葉 龍 茶 帶 有 悶 酸 臭, 有 些 人 不 太 接 受, 但 喝 起 來 溫 和 平 順, 較 無 刺 激 味 另 外, 可 利 用 一 些 方 法 來 改 進 風 味, 像 經 由 烘 焙 法 添 加 決 明 子 花 果 作 物 等 來 增 進 品 質 4
表 二 傳 統 茶 葉 與 佳 葉 龍 茶 之 比 較 傳 統 茶 葉 佳 葉 龍 茶 發 酵 作 用 有 氧 發 酵 無 氧 發 酵 成 分 兒 茶 素 咖 啡 因 等 主 要 為 γ- 胺 基 丁 酸 和 丙 胺 酸, 其 餘 的 和 傳 統 茶 葉 雷 同 風 味 具 有 悶 酸 味 無 清 香, 較 不 被 會 散 發 出 茶 香, 口 感 甘 甜, 具 有 澀 人 接 受, 但 喝 起 較 溫 和 味 及 苦 味 ( 資 料 來 源 : 作 者 整 理 ) 三 佳 葉 龍 茶 中 γ- 胺 基 丁 酸 之 形 成 ( 一 ) 茶 葉 進 行 有 氧 發 酵 時, 麩 胺 酸 和 天 門 冬 胺 酸 會 增 加 ; 在 無 氧 發 酵 下, 增 加 的 卻 是 γ- 胺 基 丁 酸 和 丙 胺 酸, 其 增 加 為 五 到 十 倍, 而 麩 胺 酸 和 天 門 冬 胺 酸 則 會 減 少 ( 二 ) 根 據 研 究 者 證 實 γ- 胺 基 丁 酸 的 前 驅 物 為 麩 胺 酸, 丙 胺 酸 的 前 驅 物 為 天 門 冬 胺 酸 麩 胺 酸 經 過 GABA-Shunt 的 代 謝 途 徑 轉 變 為 γ- 胺 基 丁 酸, 如 以 酵 素 角 度 進 一 步 分 析, 主 要 由 麩 胺 酸 脫 羧 酶 (Glutamic acid decarboxylase, 簡 稱 GAD 酶 ) 進 行 控 制, 這 個 酵 素 催 化 五 個 碳 的 麩 胺 酸, 脫 去 一 個 羧 基, 變 成 含 四 個 碳 鏈 的 γ- 胺 基 丁 酸 ( 註 一 ), 其 對 L 型 的 麩 胺 酸 有 作 用, 但 對 D 型 麩 胺 酸 沒 有 效 果, 而 在 微 酸 性 下 (ph 值 約 5.8), 溫 度 約 在 40 C, 反 應 最 佳 ( 三 )GABA(γ- 胺 基 丁 酸 的 簡 稱 ) 在 有 氧 或 無 氧 之 環 境 下, 皆 會 將 麩 胺 酸 轉 變 形 成 γ- 胺 基 丁 酸, 但 γ- 胺 基 丁 酸 只 有 在 無 氧 下 才 會 增 加, 而 有 氧 下 卻 不 會, 原 因 在 於 麩 胺 酸 脫 羧 酶 把 麩 胺 酸 變 成 GABA 之 後,GABA 又 會 在 有 氧 下 被 GABA 轉 胺 酶 (GABA aminotransferase) 轉 變 成 琥 珀 酸 半 醛 (Succinicsemialde hyde), 在 厭 氧 下 GABA 轉 胺 酶 不 具 活 性, 使 GABA 大 量 累 積, 這 就 是 為 什 麼 在 製 造 佳 葉 龍 茶 時, 必 須 在 無 氧 下 進 行 的 原 因 GABA 麩 胺 酸 脫 羧 酵 素 有 氧 下 琥 珀 酸 半 醛 麩 胺 酸 GABA 轉 胺 酵 素 無 氧 下 GABA 大 量 累 積 5
圖 二 GABA 在 有 氧 與 無 氧 下 形 成 之 物 質 ( 資 料 來 源 : 作 者 整 理 ) ( 四 ) GABA 的 生 理 作 用 (1) 抑 制 血 壓 上 升 (2) 促 進 體 內 鹽 分 排 除 肝 功 能 活 化 (3) 防 止 宿 醉 (4) 使 更 年 期 障 礙 達 到 紓 緩 (5) 具 消 臭 作 用 參 結 論 經 過 這 次 的 研 究 可 以 知 道 茶 葉 在 不 同 的 製 造 條 件 下, 會 產 生 出 不 同 種 類 的 茶 葉, 像 一 般 茶 葉 必 須 在 有 氧 下 進 行 製 造, 才 會 產 生 香 氣, 而 佳 葉 龍 茶 在 嫌 氣 下 製 作, 才 能 形 成 γ- 胺 基 丁 酸, 是 一 般 茶 葉 中 所 沒 有 的 茶 葉 的 各 種 成 分 對 人 體 有 不 同 的 反 應, 且 大 部 分 是 屬 於 有 益 物 質, 但 更 重 要 的 是 在 保 存 方 面 需 要 注 意, 以 免 化 學 成 分 發 生 變 化, 致 使 失 去 食 用 價 值 另 外,GABA 為 什 麼 對 人 體 這 麼 重 要 呢? 根 據 醫 學 的 研 究 是 因 為 其 屬 於 抑 制 性 神 經 傳 導 物, 可 紓 緩 過 度 興 奮 以 及 激 烈 的 反 應, 使 人 安 定 下 來, 相 反 地, 一 般 的 茶 葉 因 為 含 有 咖 啡 因 等 物 質, 會 引 起 興 奮 作 用, 這 就 是 一 般 茶 葉 與 佳 葉 龍 茶 相 異 的 地 方, 所 以 GABA 被 公 認 為 最 安 全 的 神 經 安 定 劑, 現 在 歐 美 國 家 和 日 本 正 積 極 的 研 究 及 研 發 新 製 品, 對 未 來 有 助 於 多 元 化 的 發 展 肆 引 註 資 料 註 一 : 區 少 梅 (2009): 吃 GABA 降 血 壓 P120 P135 2009 台 北 : 元 氣 齋 出 版 社 股 份 有 限 公 司 註 二 : 林 木 連 等 編 著 (2003): 台 灣 的 茶 葉 P166 台 北 : 遠 足 文 化 事 業 股 份 有 限 公 司 註 三 : 行 政 院 農 業 委 員 會 ( 民 100 年 10 月 19 日 ) 飲 茶 與 保 健 民 100 年 10 月 20 日 取 自 :http://www.coa.gov.tw/view.php?catid=2692# 6