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抹茶的功效性成分、药理作用及其应用的研究进展

2022-11-16范秀章赵亚丽

食品安全导刊 2022年20期
关键词:茶粉咖啡因儿茶素

张 依,范秀章,赵亚丽,邓 颖,包 娜

(贵州省分析测试研究院,贵州贵阳 550014)

茶是世界上最受欢迎的饮品之一,它起源于中国西南部的云贵高原,迄今已在中国、日本等亚洲国家种植了几千年,其独特的风味、香气和保健作用,使其在世界范围内受到高度重视[1]。抹茶是以覆盖栽培的茶树鲜叶为原料,鲜叶采摘后经蒸汽(或热风)杀青后干燥,再经研磨工艺加工而成的微粉状产品。抹茶中富含维生素、茶多酚、生物碱、多糖、氨基酸、香气和挥发性成分等物质,由于抹茶茶粉表面积增大,因此更容易被人体吸收,人体对茶叶营养的吸收率也能大大提高[2]。本文对抹茶的功效性成分、药理作用及其在食品行业中的应用进行综述,旨在为抹茶功能性成分的深入研究和抹茶食品的进一步开发利用提供参考。

1 抹茶的功效性成分

1.1 茶氨酸

茶氨酸是一种存在于茶树中的比较特殊且含量最高的氨基酸。由于抹茶是以覆盖栽培的茶树鲜叶为原料,茶氨酸不会分解,因此抹茶中茶氨酸的含量相对较高。茶氨酸是一种非蛋白质水溶性氨基酸,极易溶于水,其水溶液呈微酸性,具有焦糖的香味和类似味精的鲜爽味,可减轻咖啡因的苦味,是茶滋味鲜爽的主要来源[3]。

1.2 茶多酚

从茶叶分离鉴定出的多种成分中,最主要的活性物质是茶多酚,占茶干重的35%。茶多酚包括儿茶素类、黄酮醇类、花青素、花白素类和酚酸类等化合物。其中,儿茶素类化合物含量约占多酚类化合物总量的70%~80%,是茶叶保健功能的首要成分,其包括儿茶素、表儿茶素、没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯及表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin Gallate,EGCG)等单体[4]。儿茶素具有抗炎症、抗菌、抗病毒及抗氧化等功效,其中EGCG 的抗氧化性最为突出。研究发现,儿茶素化合物比谷胱甘肽、维生素C 和类黄酮具有更强的抗氧化能力,其能够中和自由基并提高酶的解毒活性,包括谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶[5]。据报道,绿茶中的儿茶素含量远高于红茶,达5.46 ~7.44 mg/g,而红茶中的儿茶素含量为0 ~3.47 mg/g[6]。

茶多酚不稳定,易受温度、光照、pH 值和氧气等多因素的影响。茶多酚易在人体消化道中降解和代谢,但其分子不易被肠道细胞吸收,导致茶多酚的生物利用度低。因此,茶多酚在食品中的应用方面也面临挑战[7]。

1.3 咖啡因

咖啡因是茶叶中含量最多的生物碱,含量一般占茶叶干重的2%~4%,是一种对中枢神经系统有影响的神经活性成分。茶叶中咖啡因的含量与叶片的成熟度和采摘时间有关,叶片越老,咖啡因含量越低。此外,咖啡因的含量与茶叶的种类、气候条件以及泡茶方法有关。相较于其他绿茶,抹茶的咖啡因含量较高,因此具有独特的香气和风味。绿茶中咖啡因的含量为11.3 ~24.67 mg/g,抹茶中咖啡因的含量为18.9 ~44.4 mg/g,而大多数咖啡豆中咖啡因的含量为10.0 ~12.0 mg/g[8]。

1.4 茶多糖

茶多糖是茶叶中一种具有生物活性的复合多糖,其化学成分主要由碳水化合物(中性/酸性多糖)组成,还含有蛋白质、糖醛酸、多酚和无机元素(如硒、铁和锰)等。纯化的茶多糖是一种由聚糖、肽、糖醛酸等组成的蛋白质结合多糖复合物[9]。茶多糖具有多种生物活性,包括抗氧化、抗凝血、降血糖、杀菌、抗癌、抗疲劳、预防肥胖和免疫调节作用等。茶多糖的生物活性与其化学成分、分子量、一级结构和构象密切相关。据报道,茶多糖的生物活性与糖醛酸的含量成正比,可通过与无机元素(如硒)和蛋白质结合来增强[10]。

1.5 其他成分

茶叶中还含有一定量的皂甙(茶皂甙)、微量元素(铬、锰、硒和锌)、叶绿素和芳香物质等功能性成分,对人体具有重要的营养与保健作用,其中一些重要功能成分的协同增效作用对调节人体生理功能以及防病治病等均有着重要意义。

2 药理作用

2.1 抗氧化性

研究表明,抹茶中富含的茶多酚类物质具有较活泼的羟基氢,具有很强的供氢能力,所提供的氢原子能与脂肪酸自由基结合,并将其转化为惰性化合物,中止自由基连锁反应,因此茶多酚常作为一种理想的天然抗氧化剂,能有效阻止或延缓油脂的自动氧化[11]。JAKUBCZYK 等[12]对抹茶的抗氧化特性及营养成分进行研究发现,抹茶具有很好的抗氧化活性,以铁离子还原值表示抹茶的抗氧化能力,其值在5 767.30 ~6 129.53 µmol/L Fe(II)/dm3,且用90 ℃水浸泡的抹茶具有更高的抗氧化活性。

2.2 影响情绪和认知能力

随着年龄的增长,人们的认知功能会逐渐退化,这是由环境、生活方式及心理因素造成。近年来,抹茶因具有促进头脑清醒和认知功能的食物被人们食用。研究表明,抹茶中的L-茶氨酸、EGCG和咖啡因是影响情绪和认知能力的主要活性成分。SAKURAI 等[13]研究抹茶对社区老年人认知功能的影响,发现每天补充抹茶粉对社区老年女性的认知能力下降有延缓作用。抹茶中的咖啡因可通过逆转氧化过程和减少神经炎症,间接抑制大脑衰老,并以此维持其正常功能。

2.3 其他药理作用

由于抹茶中有独特的生物活性物质,抹茶的抗癌作用、降脂和降血糖作用、抗病毒活性、心血管保护作用等对健康的益处也被广泛报道。

3 抹茶在食品行业中的应用

茶叶中除了含有多种水溶性成分外,还含有多种不溶于水的营养成分,如胡萝卜素、多糖、膳食纤维等。因抹茶的加工工艺能最大限度地保留茶叶中的营养成分,并赋予食品天然的营养保健功能,改善食品的口感,因此,目前抹茶已被广泛应用于食品行业。

3.1 抹茶在肉制品中的应用

肉制品的脂肪含量相对较高,易发生氧化腐败,将抹茶粉用于肉制品中可减缓肉制品的酸败,延长其保质期,从而改善肉食制品的风味和提高肉制品的品质,并减少防腐剂的用量[14]。丁家琪等[15]研究发现,抹茶粉中含有大量多糖,能够调节食品中的水分分布状况,将抹茶粉添加到鸭肉脯中,抹茶中的多糖类物质可与鸭肉组织中的水分形成氢键,阻碍水分流失,从而改善鸭肉脯的品质,缓解鸭腥味过重的问题。

3.2 抹茶在烘焙食品中的应用

目前,抹茶已被广泛应用于烘焙食品中,如蛋糕、面包、饼干等。抹茶的添加不仅使产品色泽自然翠绿,还使其散发出怡人的茶香味。与传统的烘焙食品相比,添加抹茶的烘焙食品保鲜期更长,因为抹茶中的活性成分能防止食品腐败,抑制和杀灭细菌,延长食品的货架期。顾宗珠[16]研制了超微茶粉面包,当抹茶粉添加量为3%时,面包的口感最佳;当添加量超过5%,面包的质地和口感变差。面包的含水量会随着抹茶粉添加量的增加而发生变化,这可能是因为茶叶中的多糖和果胶在一定程度上提高了面包的持水性。

3.3 抹茶在饮品中的应用

抹茶粉在饮品中的应用可最大程度地保证原料成分的完整性,饮用抹茶可将抹茶中的营养成分全部利用,并有效吸收,营养价值高于普通泡饮的茶叶。王新等[17]研究了抹茶益生菌有机酸奶的发酵工艺,发现以生牛乳和白砂糖为主要原料,抹茶粉、菊粉、发酵剂接种量分别为0.09%、1.50%、0.01%时,抹茶益生菌有机酸奶感官评分为97 分,此时的产品色泽明亮呈淡绿色、口感细滑、风味浓郁。

3.4 抹茶在其他食品中的应用

冷冻甜品是最受年轻消费者欢迎的食品之一,目前抹茶被广泛应用于冰淇淋、绿豆糕中。同时,抹茶还被应用于酱类食品中,将抹茶酱涂抹在烘焙食品上,使其具有独特的茶香味。此外,抹茶在保健食品、糖果巧克力、面食等产品中的应用也有着大量报道。

4 结语

抹茶富含多种营养成分,具有很高的食用价值和保健功效。抹茶中的活性成分、药理作用以及抹茶在食品中的应用已成为当今研究的热点之一。目前,抹茶对人体健康益处的研究仍比较有限,且大多数实验仅集中在体外试验,因此有必要对其进行更深入和更广泛的研究。此外,抹茶中的功效性成分、抹茶食品的质量安全评价体系、抹茶加工设备的完善以及抹茶加工工艺的优化等方面也有待深入研究。

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