天然無咖啡堿茶的起源、分布及影響因素

吳東妮，劉少群，羅志軍，肖 熙，鄭 鵬*

（1.華南農業大學，廣東廣州 510642；2.廣東昌澤茶葉有限公司，廣東佛山 528000）

1 無咖啡堿茶的由來

茶葉消費越來越向多元化、便攜化、健康化及功能化方向發展。由于含有多種生物活性成分，茶葉得以憑借出色的抗癌、抗炎、抗病毒、減脂和保護神經活動的能力聞名[1]，這也是其成為深受人們喜愛的健康飲料之重要因素。然而茶葉中的咖啡堿卻可謂備受爭議，倒是為大眾對茶葉“一邊倒”的好評提供了一點“回圜”的余地：咖啡堿是茶葉中含量較高的生物堿[2]，具有使中樞神經系統興奮的生理效用，在喝茶提神的同時，又給一部分對咖啡堿較為敏感的人群帶來“飲茶失眠”的困擾。

近20年來,為了迎合無咖啡因飲料的潮流，國內外科學家針對茶葉脫除咖啡堿進行了系統深入的研究工作。關于茶中咖啡因的去除方法，主要是熱水浸泡法萃取、有機溶劑萃取、超臨界CO2萃取及升華及酶降解處理[3]，由此得到人工無咖啡堿茶。

而與“回歸天然”的時代潮流相契合的，是一款新興的天然無咖啡堿茶，經由引種馴化，選育出適宜投入生產的品種[4]。相較于人工脫咖啡堿茶，天然無咖啡堿茶不但占有資源上的優勢，而且其種植加工過程的工序也要簡易得多。

2 無咖啡堿茶的化學成分

隨著社會經濟的高速發展，人們將越來越多的注意力集中在食物療疾祛病的作用上，捕捉飲食對人體健康影響的資訊，茶葉亦隨之成為備受人們青睞的健康飲品。

天然無咖啡堿茶在藥理和生理效應上避免了咖啡堿所招致的不適癥狀，是不同于傳統茶葉的特種茶，同時又葆有傳統茶葉養身保健功效，在風味口感上與傳統茶葉并無明顯差異，茶葉中多種關鍵成分兩者并無二致，甚至堪稱“有過之而無不及”。

無咖啡堿茶正如其名，不含咖啡堿，其所含嘌呤生物堿的主要成分是不會強烈興奮神經的可可堿[5]，具有強心抗衰、降低膽固醇、減肥瘦身等作用[6][7]，主要存在于可可和茶葉中[8]，故而無咖啡堿茶又被稱為“可可茶”。

酚類化合物廣泛存在于食品中，被認為是日常飲食中抗氧化劑的重要來源[1]。各種研究表明，膳食攝入酚類化合物可以降低人們罹患癌癥、糖尿病、心血管疾病等慢性病的風險。根據試驗，得知無咖啡堿茶中茶多酚含量平均為33.3%左右，相較于傳統茶葉(24%～38%)，無咖啡堿茶中茶多酚含量較高[4]，其含量甚至還高于以“富含茶多酚”著稱的市售綠茶碧螺春和龍井[9]。

3 天然無咖啡堿茶的特點與區域分布

3.1 特點

咖啡堿，又稱咖啡因，作為中樞神經系統的刺激物，過量的咖啡堿會導致某些副作用，如焦慮、心悸、震顫、失眠、高血壓、腸胃紊亂等[10]。囿于這些不良反應，對咖啡堿敏感的群體需要減少茶葉的飲用，以降低咖啡堿的攝入量。雖揣有飲茶的興趣，但最終只得作罷，屈服于“飲茶難眠”。

茶葉咖啡堿的脫除方法在實際生產應用中需多方位考慮對應茶制品的類型、加工過程對環境及產品安全性的影響等。與此同時，這些脫除咖啡堿的處理還導致了茶葉中其它風味成分的損失[11],無不降低了茶葉的生物活性及其飲用口感，所制得的產品香氣不足而茶味淡薄[12][13]，這也是導致該工藝無法得到大范圍推廣的重要因素。

在這種兩難的境況下，天然無咖啡堿茶“橫空出世”，占據了得天獨厚的種質資源優勢，其作為一款天然無咖啡堿茶品，在育植、制作工序上遠勝于人工脫咖啡堿茶，同時又獨具傳統栽培茶所沒有的優良特性——咖啡堿含量遠低于普通栽培茶，甚至低至0 mg/kg bw[14]，作為一種無毒安全的飲料，具有較高的潛在開發價值。

3.2 區域分布

無咖啡堿茶主要自然分布在廣東省龍門地區南昆山一帶[15]，在其原始分布地區為當地農民所世代飲用[16]。張宏達教授在上世紀80年代初，于廣州近郊發現了“可可茶”——一種以可可堿為主要嘌呤堿,而天然不含咖啡堿的茶樹品種資源[17]。葉創興等[18]對張宏達教授首發表的新資源出發,對可可茶進行了跟蹤研究，挖掘其所含的豐富可可堿，經過十余年的反復試驗,選育出了多個無性系可可茶品種。李斌等[19][20]在前人的研究基礎上，根據其所篩選出的無咖啡堿南昆山毛葉茶單株的生化成分，研制開發出了茶飲料界的新秀——可可堿保健茶。

4 天然無咖啡堿茶影響因素

4.1 種植方式

栽培無咖啡堿茶植株為灌木狀,在解剖特征上表現出明顯差異，其葉片數明顯高于野生型,單葉面積亦較之要小[21]。然而通過對歷經遷地移植的可可茶進行跟蹤研究[22]，發現受遺傳因素控制，即使移植后生長環境發生了改變，無咖啡堿茶仍維持了其以含可可堿為主的性質[23]，這種相對穩定性令其具備了一定的生產推廣性。但值得注意的是，若通過采集野生無咖啡堿茶種子，以此獲得實苗，極有可能由于種內外雜交而引起種源不純，無法得到純正的無咖啡堿茶樹。換言之，在引種馴化無咖啡堿茶時，應放棄“由種得苗”的方式，而轉而取徑于無性扦插，并在操作前對插穗母樹進行必要的化學成分分析,選擇含可可堿占比更大，而非咖啡堿為主的植株,以保證引種馴化的成功[18]。

4.2 環境因素

天然無咖啡堿茶樹的原始生境位于廣東省龍門地區南昆山一帶，最高峰天堂頂海拔1210m，平均海拔為500m，僅在保護區邊緣地帶分布有海拔400m以下的丘陵，總體為中低山地貌[24][25]。那里常年云霧繚繞，相對濕度大，新梢親水性強，持嫩性好；徒增的散射光有利于芳香物質的形成，另一方面日照量減少的遮光條件也促成茶樹體內游離氨基酸的進一步積累；晝夜溫差大，光合產物積累增加，使蛋白質、氨基酸和維生素的含量增加。由于光、溫等生態因素的協同作用，經年累月的繁衍生息使得無咖啡堿茶樹漸漸趨于喜陰好濕的習性。

5 天然無咖啡堿茶的檢測與加工方法

5.1 檢測方法

茶葉有效成分的分析與檢驗是茶葉品質化學研究的重要內容，咖啡堿這一重要茶葉功能成分的檢測技術與方法大多建立于20世紀70-80年代，普遍存在檢測時間長、過程繁瑣、靈敏度不足等缺點[26]。隨著科技的進步與發展，咖啡因、茶堿的檢測方法不斷地提高和完善，目前，主要有近紅外光譜(NIRS)分析技術[27]、紫外光譜法[28]、高效液相色譜法(HPLC)[29]、核磁共振氫譜內標法[30]、氣相色譜質譜聯用法[31]、液相色譜串聯-質譜法等[6]。以近紅外光譜為例，茶葉樣品只需經過簡單的粉碎處理,通過近紅外光譜掃描即可得到待測成分的含量值[32]。

5.2 加工方法

受茶苗品質、產量和種植加工技術影響，目前市場上“無咖啡因茶”這類茶品鳳毛麟角，因茶苗品種、加工工藝、成品質量和產量等因素尚不具備量產的規模，市場開闊、發展空間巨大。為了更好投入市場，接受消費者“嚴苛”的考驗，不少研究人員對無咖啡堿茶進行加工工藝試制，其所制得的綠茶稍帶苦澀味[33]，不甚符合市場消費需求。

茶葉中茶黃素、茶紅素會影響紅茶呈現出的茶湯亮度及品茶者對“口感的望遠鏡”——鮮爽度的評判，是紅茶品質在一定程度上的反映：二者含量愈高，紅茶品質則愈優[34][35][36]，通過對無咖啡堿茶進行萎凋、揉捻、發酵和干燥，制成無咖啡堿紅茶[37]。由李成仁的加工實驗可得，無咖啡堿茶所制得紅茶、黃茶以及對照品種紅茶、黃茶，其色、香、味符合傳統茶葉品質要求，總體品質佳[33]。歷經不同的發酵時間，無咖啡堿紅茶中均未產生其他嘌呤類生物堿（尤其是咖啡堿），仍舊保持其僅含可可堿的特性[38]，令普通栽培茶及人工脫咖啡堿茶葉難以望其項背。