茶叶成分与健康

茶叶成分与健康 2018年11月杭州植物园 胡民强浙江农业商贸职业学院副教授高级茶艺技师 评茶员 茶艺师高级考评员中国茶叶学会科普专家志愿者全国供销职业教育指导委员会茶叶专业委员会秘书长浙江省茶叶学会理事杭州市茶叶产业学会理事 茶叶 中国茶叶加工 杂志编委联系电话Q及E mail 248811709 讲课提纲 一 茶叶中主要成分二 茶的药理保健功能三 茶的功效成分及六大茶类的保健功能四 科学饮茶 一 茶叶中主要成份茶叶中到目前为止 经分离鉴定的化学成份有700多种 最新1400多种 安徽农大茶树生物学与资源利用国家重点实验室 茶树代谢库 茶鲜叶 青叶 中含水75 左右 其余都是干物质 加工好的茶叶含水只有5 以下 因此通常要4斤左右青叶才能加工成一斤成品茶 一斤特级的龙井茶要4万个芽 干物质中包括有机物和无机物 有机物占了绝大多数95 干物质中有35 45 能溶于沸水 称为水浸出物 是我们喝的茶汤的主要成份 有机物95 无机物5 茶鲜叶 水份75 干物质25 蛋白质 氨基酸 生物碱 茶多酚 糖类 有机酸 脂类 色素 维生素 香气物质 1 从四个层面去理解700多种成份1 产量成份三类最多的成份蛋白质 糖 碳水化合物 茶多酚 加起来超过了80 是构成茶叶产量的重要部分 我国细嫩的名优茶众多 平均单产不高 2 品质成份与色 香 味有关的成份 与外形有关的成份 比例要协调 氨基酸 茶多酚等 3 营养成份 六大食品营养素蛋白质 脂质 碳水化合物 维生素 矿物质及微量元素 水五类 44种 人体必需营养素A 必需氨基酸8种亮氨酸 苯丙氨酸等B 必需脂肪酸1种亚油酸C 维生素13种A D E K B1 B2 B6 B12 C 叶酸 生物素等D 无机盐7种常量钙镁钾等 14种微量铁铜锌锰等E 水 4 茶叶功效成份 功效成份就是功能因子能通过激活体内酶的活性或其他途径 调节人体机能的物质 喝茶为了人体健康 茶多酚 儿茶素 茶氨酸 咖啡碱最具有应用价值 除此之外还有茶多糖 茶皂素 茶色素 维生素等 2 茶叶中的特征性成份 茶 Camelliasinensis 是一系生物化学反应产生的一系列化学成份组成的特殊物质 特征性成份茶多酚 涩 苦涩咖啡碱 苦茶氨酸 鲜爽 爽口三个要求 茶叶中特有的 其他植物没有或很少能溶解于热水有生理反应 1 茶叶中的氨基酸茶树体内总共26种氨基酸20种蛋白质氨基酸6种非蛋白质氨基酸 茶氨酸 谷氨酰甲胺 豆叶氨酸 天冬酰乙胺 氨基丁酸 GABA 丙氨酸茶氨酸 Theanine 是一种非常重要的非蛋白质氨基酸 占整个氨基酸总量的70 以上 茶氨酸独特的功效茶氨酸重要是因为含量高 鲜爽味 有生理反应 显著提高机体免疫力 抵御病毒侵袭 镇静作用 抗焦虑 抗抑郁 增强记忆 增进智力 有效改善女性经前综合征 PMS 促进乙醇代谢 有效增强肝脏排毒功能 茶氨酸的一般性质纯品为白色针状结晶或结晶性粉末具有焦糖香和类似味精的鲜爽味对绿茶来讲氨基酸含量与品质呈正比 安吉白茶的氨基酸含量非常高 一般绿茶1 4 安吉白茶可达6 9 黄金芽等黄色系茶叶的氨基酸含量更高 可达9 以上 有的甚至百分之十几 2 茶叶中生物碱 咖啡碱或咖啡因 Caffeine茶叶中丰富的生物碱决定着茶叶对人具有提神益思 强心利尿 消除疲劳等功用 如果每天喝茶数杯 则精神振奋 思路敏捷 好茶一杯 精神百倍 茶叶中的生物碱主要是嘌呤碱类咖啡碱 2 5 茶叶碱 0 002 可可碱 0 05 咖啡碱 因最早发现于咖啡豆中 故名咖啡碱 其实茶叶中比咖啡豆 1 2 中还高 又称茶素 含咖啡碱的植物很少 除茶叶 咖啡外 还有可可 冬杏 茶叶中最高 咖啡碱也是特征成份 可用于鉴别真假茶 咖啡碱的性质 白色娟丝状结晶易溶于热水 特殊人群如何喝茶 升华 于1200C开始升华苦味 络合 产生冷后浑现象 絮状沉淀 红茶的冷后浑 绿茶也有冷后浑 中国茶饮料97年出现 日本茶饮料86年就开始了 冰箱实验 咖啡碱对人体的好处与坏处 痛风病人喝了引起痛风失眠的人会睡不着胃不好的人 会刺激胃心脏不的好人引发心跳加快正常的人喝了只会对身体有好处 会更健康 咖啡碱的分解途径 嘌呤碱 咖啡碱 尿酸 尿囊素 尿囊酸 尿素 CO2因此老叶中咖啡碱较少 人体内的分解途径与茶树有区别嘌呤碱 咖啡碱 尿酸 尿囊素 尿囊酸 尿素人体如缺少一种酶 不能再分解 形成一个尿酸库 尿酸高 代谢不出去 就会痛风 咖啡因的主要用途1 医药 解热镇痛药2 食品 软饮料添加剂3 化工 绘图 复印纸 油漆等工业4 精神药品 毒品填充剂 一类咖啡因人工合成的二类咖啡因天然的 利用咖啡碱可以研究开发的药品 因心血管扩张而引起的头痛药提神醒脑药抗忧郁药 控制体重药促进消化药 利尿药改善便秘药 止痛药可以降低得胆结石的机率等防止男性脱发 3 茶多酚类 TeaPolyphenols 茶多酚 TP 的组成是30多种酚类化合物的总称 又叫茶单宁或茶鞣质 都有酚 OH 儿茶素 Catechin 占80 六大类 A 黄烷醇类 儿茶素 B 黄酮C 黄酮醇D 花青素E 花白素类F 酚酸 缩酚酸类 儿茶素分成二类 酯型儿茶素 L EGCG EpiGallicCatechinGallicAcid 和简单儿茶素 L EC 共有10几种 酯型儿茶素占多数 酯型儿茶素苦涩味较重 简单儿茶素苦涩味弱 回味甘甜 进化程度越高酯型儿茶素也越高 因此云贵高原的一些野生大茶树里反而简单儿茶素多而含量高 茶多酚 儿茶素 的含量及比例对茶叶品质影响很大 茶多酚的理化性质 水溶性好 多羟基 稳定性 氧化还原性 遇铁或FeCl3成深兰或兰黑色酚性羟基 可提供质子 这是种天然的抗氧化剂喝茶能给人体保鲜 清除自由基 氧化聚合 可形成聚合物 茶黄素 茶红素 茶多酚 儿茶素 的功效 清除自由基 抗氧化 增强机体免疫力 抗菌 抑菌 而且广谱 改善血液循环 抵抗心血管疾病 可以降血糖 降胆固醇 降血压 预防肿瘤等 能增加生物体内白细胞数量 茶多酚氧化程度是六大茶类分类的依据 二个之一 茶多酚和多酚氧化酶分别在细胞液和细胞质里 中间有膜隔开 氧化以后 单体就变成复合体酚 无色 醌 有色 正常生长的细胞里有氧化还原体系 茶多酚氧化反应示意图 3 除上述三大特征性外 还有九类一般成份 1 茶叶中的水分水分也是茶叶中的一大化学成分 生活细胞的含水量都在80 以上 茶树新梢的含水量在70 80 水分的大量存在说明了水分的生命意义 茶叶中的水分以二种状态存在 游离态和束缚态 乌龙茶加工 走水 加工中失水 水分含量对茶叶保存很重要 6 以下 以前龙井茶要收灰 法定的检验项目之一 梗的含水比叶要高 静电拣梗 制茶 去水 泡茶 加水水浸出物 2 茶树中的蛋白质蛋白质谷蛋白 白蛋白 球蛋白 精蛋白 冲泡时只有2 能溶于水 谷蛋白占总量的80 以上 约有40 的白蛋白能溶于水 增进茶汤的滋味 蛋白质在茶叶加工时能水解成氨基酸 增加鲜味 另外酶也是蛋白质 特别是多酚类氧化酶 在红茶和青茶的加工中对发酵起非常关键的作用 3 糖类 碳水化合物 含量很高 纤维素 淀粉 多糖 果胶是主体成份 构成茶叶的骨架 都不溶于水 其它有少量的双糖和单糖 称可溶性糖 能溶于茶汤 蔗糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 半乳糖等 可溶性糖有甜味 是茶汤的主要滋味成份 也是形成甜香 焦糖香等香气成份 糖类里面的果胶约占干物质的4 其可溶于水的果胶称水溶性果胶 约占0 4 2 是形成茶汤厚味和干茶色泽光润度的组分之一 茶皂素又称茶皂苷 是由木糖 阿拉伯糖 半乳糖等和其它有机酸等到物质结合而成的大分子化合物 1 5 4 茶皂素味苦而辛辣 在水中易起泡 粗老茶的粗老味和泡沫与这有关 茶多糖是一类具有生理活性的复合多糖 是一种酸性糖蛋白 并结合有大量的矿质元素 茶多糖是由蛋白质 木糖 阿拉伯糖 岩藻糖 半乳糖 葡萄糖和矿物质结合而成 含量不同茶类差异较大几 二十几 茶多糖可以降血糖 降血脂 调节免疫 抗凝血 抗血栓 抗氧化等 还能减慢心率 增加冠脉流量和耐缺氧等作用 水溶性维生素有Vc VH VB1 VB2 VB3 VB5 VB6 VB11 VP Vc含量最高 350 1800 g g 与一般的水果 蔬菜相当 VA VD VE VK是脂溶性维生素 不能溶于茶汤 一般绿茶的维生素含量最高 其它茶类加工过程中多少有被破坏 以上这些维生素是人体所必需的 4 维生素 维生素 Vitamin 5 脂类脂肪 蜡 磷酯 主要由油酸和亚油酸组成 大多不能溶于水 茶叶表面一层光滑的物质就是蜡质 6 有机酸有酸味 红茶中较多 柠檬酸 苹果酸 亚油酸 棕榈酸等 棕榈酸吸味能力极强 茶树叶片的解剖结构中草酸钙结晶 星状 是特征 7 茶色素是一类存在于鲜叶和成品茶中的有色物质 天然形成的色素 脂溶性的叶绿素0 6 类胡萝卜素0 15 胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 玉米黄素 蕃茄红素等 水溶性的黄酮 黄酮醇 花青素 加工后形成的色素 茶红素10 20 茶黄素1 1 5 茶褐素等 统称为红茶色素 由茶多酚类氧化而来 茶色素是干茶 茶汤及叶底颜色的组成成份 8 芳香物质茶叶的熟板栗香 兰花香 嫩香 甜香 清香 焦糖香 青草气 粗青气 陈味等等都是由茶叶的芳香物质反映出来的 芳香物质含量少 种类多 易挥发 含量只占干物质的0 3 0 005 种类有600多种 包括11个大类的成份 醇类 羰基化合物 醛 酮 酸类 酚类 酯 内酯 碳氢化合物 含氮化合物 氧化物 硫化物等 醇类 青叶醇 正已醇 芳樟醇 香叶醇 苯甲醇醛类 肉桂醛 苯甲醛 柠檬醛 橙花醛酮类 苯乙酮 茉莉酮 紫萝酮 茶螺酮酸类 苹果酸 已酸 已烯酸 水杨酸和棕榈酸等酯类和内酯 茉莉内酯 二氢海葵内酯 乙酸苯乙酯酚类 2 乙基苯酚 4 乙基愈创木酚 丁香酚 麝香草酚含硫化合物 噻吩 二甲硫含氮化合物 吲哚 吡嗪碳氢化合物 罗勒烯 柠檬烯 在柑桔中较多 香气组成十分复杂 看不见摸不着 千变万化 从茶叶中蒸馏提纯可得到芳香油 芳香油成分一般都带有活性基团或活性原子 羟基 羰基 双键 S N等 同一种茶或不同的茶有许多不同的香型 一个香型有几种甚至几十种芳香物质组成 香气成份的性质很不稳定 光照 氧气 温度都会使它变化分解 香气成份的分析也最麻烦 要用气相色谱仪或液相色谱仪 9 矿物质钾 钙 镁 磷 铁 锰 硒 氟 部分溶于水 许多是人体必需的微量元素 茶叶灰分 500 5500C高温灼烧后剩下的成份 P K Ca Mg Na Cl Al Mn Fe S Zn Cu Mo B Pb F I Si Co Cr Se Ni Be Sn Ti V 十种大量元素 十六种微量元素 茶叶灰分的特点 含量6 5 以下 K的含量特别高 与采收对象有关 F含量较高 Fe Mn Al含量较高 是根系吸收特性造成的 Ca的含量仅次于K 主要上细胞里的草酸钙结晶 二 茶的药理保健功能1 古籍论茶由于茶的保健功能 自汉代以来 很多历史古籍和古医书都记载了不少关于茶的药用价值和饮茶健身的论述 神农本草 称 茶味苦 饮之使人益思 少卧 轻身 明目 神农食经 中说 茶茗久服 令人有力悦志 广雅 称 荆巴间采茶作饼 其饮醒酒 令人不眠 在唐代 陆羽 茶经 中说 茶之为用 味至寒 为饮 最宜精行俭德之人 若热渴凝闷 脑疼目涩 四肢烦 百节不舒 聊四五啜 与醍醐甘露抗衡也 新修本草 木部 上说 茗 苦荼 微寒无毒 主瘘疮 利小便 去痰热渴 令人少睡 春采之 苦荼 主下气 消宿食 历代还有其他许多文献 记载了茶的功效 总结起来 大致有以下功效 1 令人少睡 2 安神去烦 3 明目 4 清头目 5 下气 6 消食 7 醒酒 8 去腻解肥 9 清热解毒 10 生津止渴 11 去痰 12 治痢 13 疗瘘 14 利水 15 通便 16 祛风解表 17 坚齿 18 益气力 19 疗饥 20 养生延年 2 近代论述 1 降脂 2 防治动脉硬化 3 防治冠心病 4 降血压 5 减肥 6 降血糖 7 抗衰老 8 抑菌消炎 9 抗辐射 10 利尿 11 防龃齿 12 明目 13 助消化 14 提神 15 止痢 16 通便 17 解酒2012年全世界茶与健康的研究论文就多达700多篇 3 茶叶主要生理 药理和保健功能我国著名营养学家于若木把茶比作一种调配适宜的复方制剂 是大自然赐于人类的最佳饮料 1 茶叶防辐射作用2011年3月11日日本大地震 福岛核事故 中国捐了大量茶叶 二战期间广岛原子弹后幸存者调查放化疗的副作用 茶多酚能减缓还有手机 电视 电脑 香烟 家具 紫外线辐射等 茶为什么能抗辐射 茶多酚锰元素含量很高咖啡碱茶氨酸也有功劳茶多糖形成防护墙 挡住辐射 避免DNA 蛋白质等受辐射损伤 茶 是最有效的抗辐射饮料 2 利尿作用 解毒及抗过敏作用茶叶的利尿作用是由于茶褐色素 咖啡碱和茶叶芳香油综合作用的结果 咖啡碱能抑制肾小管再吸收 增加尿液中的水滤出率 茶叶的解毒作用是通过清除体内 垃圾 过量自由基及反应产物过氧化脂质 脂褐素和多种致病菌而起作用的 茶多酚能清除尼古丁产生的有害自由基 3 消炎 抗菌 抗病毒及杀菌作用早晨用茶水漱口 可有效抑制口腔中的流感病毒 还能使菌斑指数和牙龈指数明显下降 而且使口臭明显减轻 消除口腔异味 而用绿茶浸膏制成止痢丸等已是很久以前的事了 用黄岑作对照 茶多酚的抗菌活性比黄岑素强 抗菌谱也比黄岑素广 绿茶可治疗腹泻 痢疾 伤寒等 治疗赤痢疾效果比其它昂贵药物效果还好 而且持效长 4 健脾助消化作用饮茶能消食开胃除腻 主要是茶能促进胃液分泌 从而促进食物的消化 咖啡碱和儿茶素能松弛消化道 有助于食物消化 预防消化道的疾病发生 对于大量摄入肉类 脂肪和乳制品的人来说 饮茶助消化的作用非常明显 饮茶还能通过消食除腻 减少脂肪吸收和促进排泄作用而达到减肥的效果 5 对心血管疾病的影响A 降血酯 调节血脂代谢 茶多酚能降低甘油三酯 胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇 提高高密度脂蛋白胆固醇 降低载脂蛋白 功能非常稳定有效 80 人有效 B 预防高血压 降血压 茶多酚等提取物抑制血管紧张素 能减少血栓素合成而起抑制血小板聚集 抗凝和促纤溶作用 从而防止动脉粥样硬化和血栓的产生 喝茶的人比不喝茶的人得高血压的机率少一半 6 2 10 5 6 茶叶防龋齿治眼疾茶叶中的氟对牙齿的保护主要是通过取代牙齿珐琅质中羟基 使它不溶于酸 变得不易被浸蚀 茶叶氟含量在防止龋齿的同时不会引起氟斑牙及其他不良影响 对于白内障 赤眼病及视网膜疾病 茶叶中的胡罗卜素 维生素A及茶多酚有明显的疗效 茶多酚能防止白内障的产生 7 抗氧化 延缓衰老作用衰老是外源和内源自由基对机体的损害和对DNA的损伤引起的 茶多酚类及其氧化产物的抗氧化作用 清除自由基 的作用 过量的自由基 特别是活性氧自由基 是人体罹病的罪魁祸首 茶多酚对过量的自由基具有极强的清除能力 均裂A B A B 带有不成对电子的自由基异裂A B A B 形成离子自由基病因学 上万种疾病都是自由基引起的 茶多酚的抗氧化 清自由基功能比维生素C 维生素E还强好多倍 茶叶中的VC与新鲜蔬菜 水果相当每天喝二杯茶的抗氧化作用相当于吃五个洋葱 四个苹果 二斤多橙汁 200多毫升红酒 因此唐代大师陈藏器在 本草拾遗 中说其它药是各病之药 但茶为 万病之药 茶成分抗氧化和清除自由基作用比较 8 增强免疫和调节免疫功能作用茶多酚对机体免疫有很好的调节作用喝茶能减少患感冒 对免疫功能低下的动物有刺激促进免疫力提高或回升作用 9 对脑损伤有保护作用喝茶能降低老年痴呆的发病率对帕金森病有防治作用 10 防癌抗癌抗肿瘤作用近年来 国内外科学家研究了茶叶防癌的机理 表明茶叶有效成分可以 1 抑制致癌物 2 抑制促癌物 3 抑制癌细胞增殖 茶叶的抗癌防癌作用主要表现在对肝癌 皮肤肿瘤 结肠直肠肿瘤 前列腺肿瘤 乳房肿瘤 胃癌 肺癌和口腔癌的抑制作用 还有抗突变作用 11 解酒作用喝茶可以抗酒精急性中毒动物的酒精LD50 半致死剂量 10克 公斤体重通过动物实验已证明 12 美白作用茶中的EGCE 茶黄素等成分对黑色素细胞的抑制作用 也就是美白的功能 动物试验表明对黑色素细胞的减少过程是非常明显的 三 茶叶的功效成份及六大茶类的保健功效茶多酚 抗氧化 抗癌 抗辐射 抗病毒 抗菌 降血糖 降血压 抗动脉硬化 消炎 解毒 抗过敏等咖啡碱 兴奋 强心 利尿 抗酒精 抗尼古丁等维生素 VC抗氧化 防止坏血病 解毒 促进创口愈合 维生素B族治癞皮病 消化系统疾病眼病等 还有VA VE等 茶多糖 是一种糖蛋白复合物 治糖尿病 降血糖 降血脂 抗血栓血凝 抗动脉粥样硬化氨基酸 营养成份 调节脂肪代谢 治肝病 促进生长发育 安神 骨质疏松 延缓衰老等 茶色素 抗菌 消炎 除臭 增强免疫力等 矿物质 氟能防治牙病 老年骨质疏松 硒能刺激免疫蛋白及抗体产生 富硒茶 锌能提高智力 还有铁 铜 钙 钾等都可防止缺素茶皂素 有降胆固醇 溶血作用 有镇静活性 六大茶类的保健功效1 红茶和绿茶的保健功能预防心血管病预防肠胃疾病降脂预防口腔疾病预防癌症预防流感 SARS防治糖尿病缓解皮肤疾病和过敏预防帕金森症有利于骨骼健康 2 乌龙茶 青茶 的保健功能减肥 对单纯性肥胖的102例经乌龙茶治疗后 其减肥总有效率为64 美容作用 21 55岁的健康女性 每天每人饮用乌龙茶4克 连续饮用8周 面部皮脂的中性脂肪量减少17 保水率从94 提高到129 降低血压 减少中性脂肪及胆固醇 抗突变 抗肿瘤 抗癌 3 白茶的保健功能白茶可抗菌 抑制葡萄球菌和链球菌的感染 具有解毒 退热 降火等功效 白茶中自然生成的化学物质能分解脂肪细胞 并阻断新的脂肪细胞形成 防治肥胖 4 黑茶的保健功能黑茶经后发酵 有机酸含量较高 和茶多酚协同可以改善人体肠胃道的功能 黑茶的很好的降脂 减肥效果 少数民族地区的食物高脂 高热 5 黄茶素的保健功能黄茶中富含茶多酚 氨基酸 可溶性糖 维生素对防治食道癌有明显效果 黄茶对有害菌的抑制效果大于红茶 乌龙茶和黑茶 可提神 助消化 化痰止咳 清热解毒 四 科学饮茶 1 不同茶的特性绿茶 白茶 黄茶属于凉性 青茶 乌龙茶 属于中性 红茶 黑茶属于温性 不过白茶经过存放以后 3 5年以上的白茶也慢慢转变成中性 乌龙茶轻发酵的偏绿茶 也是凉性的 而中发酵的则是中性的 重发酵的乌龙茶特性就是中性偏温性 普洱茶有生普和熟普 生普洱茶其实是晒青绿茶 所以是凉性的 熟普洱茶或者普洱茶经过5年存放后是温性的了 另外代用茶苦丁茶是极凉的按照从凉到温的排序是苦丁茶 绿茶 黄茶 白茶 新普洱生茶 轻发酵乌龙茶 老白茶 中发酵乌龙茶 重发酵乌龙茶 黑茶 红茶 2 不同人群饮茶体虚者 红茶适当加糖和奶 增加能量又营养年轻人 绿茶妇女 花茶 疏肝解郁 理气调经肥胖者 黑茶 乌龙茶 沱茶 有助降脂减肥食肉多者 经发酵后的紧压茶 如砖茶 普洱茶 有助于消化脑力劳动者 名优绿茶 保持精神饱满 增强思维能力 3 不同时间饮茶 早 早上适宜喝红茶 红茶性质温和 可促进血液循环 同时能够祛除体内寒气 让大脑供血充足 中 午后适宜喝青茶或绿茶 通常情况下 人体在中午时分会肝火旺盛 此时饮用绿茶或者青茶可使这一症状得到缓解 晚 晚间适宜喝黑茶 既暖胃又助消化 也可喝点白茶 如寿眉 春 春季饮花茶 花茶甘凉具有芳香辛散之气 令人精神振奋 心情舒畅 大脑清醒 因此 在春困之际宜喝