不同茶树品种（品系）绿茶与红茶咖啡碱含量的比较分析

龚 雪，周顺珍，陈 娟，杨 春，郭 燕，陈正武*

（1. 贵州省农业科学院 茶叶研究所，贵州 贵阳 550006；2. 贵阳市农业技术推广站，贵州 贵阳 550081）

咖啡碱是一种黄嘌呤生物碱化合物，是茶汤滋味呈苦味的主要因素之一[1-2]。在一定的范围内，茶叶中咖啡碱含量越多茶叶的品质越好，但是超过一定限度的含量则与品质成负相关[3]。人体摄入过量咖啡碱有可能引起不良反应，尤其是对某些咖啡碱敏感型人群，如心脏或者神经功能不全者，即便只摄入10 mg也会出现不适症状[4]。茶叶作为一种有“提神”功能的植物性饮料，其功效来源也是咖啡碱，这也是消费者间“喝茶会导致失眠”等说法的主要来源之一。茶鲜叶中的咖啡碱含量大概在2%～4%。一款成品茶咖啡碱的含量与茶树品种、种植环境、原料老嫩程度、采摘季节、加工工艺等有关系。不同茶树品种间咖啡碱含量差异较大，同一品种不同季节之间差异也较大；一般来说，嫩叶＞老叶；春茶＞夏、秋茶；遮光茶园＞露天茶园；大叶种＞中小叶种[5]。绿茶和红茶是国内和国际市场上销量最大，受众最广的茶类。本文采用7个茶树品种（品系）相同标准鲜叶为原料分别制作蒸青绿茶、烘青绿茶和工夫红茶，运用高效液相色谱法分别检测并分析其咖啡碱含量的差异性。

表1 鲜叶采摘时间Table 1 Plucking time of fresh leaves

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为黔茶1号、苔选03-10等2个茶树品种和单株2号、单株3号、单株4号、苔选03-31、苔选05-50等5个茶树品系。春季分别采摘一芽二叶鲜叶原料，分别制作成红茶、蒸青绿茶和烘青绿茶。鲜叶采摘时间见表1。

1.2 样品制备

蒸青绿茶：水煮沸后，将鲜叶置于蒸屉内蒸2 min，然后在90℃烘干机内烘干。

烘青绿茶：鲜叶摊放2 cm左右，时间4～6 h；用电炒锅杀青，投叶量100～250 g左右，温度150℃～180℃，时间5～6 min；手工揉捻，以芽叶成条索、茶汁稍出黏附叶表为度；微型烘干机120℃初烘，时间10～15 min；初烘后摊凉30～40 min复烘；复烘温度70℃～75℃，烘至茶叶含水量6%以下；冷至常温后包装，入专用设备储藏。

红茶：鲜叶均匀摊放在簸箕上，摊叶量0.5 kg/m2，室内温度20℃～25℃，相对湿度70 %左右，期间翻叶2～3次，时间约6～12 h；鲜叶萎凋适度后手工在篾垫上旋转揉捻，以芽叶成条、茶汁外溢黏附叶表为度；发酵室内发酵，室温24℃～26℃，相对湿度≥95%，时间3～5 h，以出现花果香味、叶色黄红为度；微型烘干机初烘，温度120℃，时间10～15 min；初烘后摊凉30～40 min；复烘，温度70℃～75℃，烘至茶叶含水量5%～6%；摊凉至常温后包装，入专用设备储藏。

1.3 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪（Agilent1260）、电子天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司BSA224SCW 型）、恒温水浴锅（北京长源实验设备HH·SY21-Ni8型）、抽滤装置（浙江黄岩黎明实业公司2XZ-0.5型）、超纯水制备器（石家庄泰斯特仪器设备有限公司TST-RO-20）。咖啡因溶液标准物质（GBE(E)100174）购于国家标准物质网（北京世纪奥科生物技术有限公司）。甲醇（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）、氧化镁、实验用水为纯净水。

1.4 试验方法

茶叶中干物质含量按GB/T 8310—2013测定，咖啡碱含量按GB/T 8312—2013第一法 高效液相法测定。

2 结果与分析

2.1 7个品种（品系）绿茶咖啡碱含量比较

表2结果表明，7个茶树品种（品系）分别制作成蒸青绿茶和烘青绿茶，品种间咖啡碱含量差异较大。其中，蒸青绿茶咖啡碱含量最高的为单株2号，达4.58%；黔茶1号和苔选03-31含量最低，均为3.51%。各品种（品系）蒸青绿茶咖啡碱含量依次为单株2号＞苔选03-10＞苔选05-50＞单株4号＞单株5号＞单株3号＞黔茶1号=苔选03-31。烘青绿茶中，咖啡碱含量最高的依然是单株2号，达5.32%；含量最低的为单株3号，为3.87%。各品种（品系）烘青绿茶咖啡碱含量单株2号＞苔选03-10＞苔选05-50＞黔茶1号＞单株4号＞苔选03-31＞单株3号。

同一品种（品系）相同原料加工的蒸青绿茶咖啡碱含量明显低于烘青绿茶，且差异显著。其中黔茶1号烘青绿茶较蒸青绿茶咖啡碱含量相差最大，烘青绿茶较蒸青绿茶高20.80%；单株3号相差最小，为6.91%。从高到低，分别为黔茶1号＞单株2号＞苔选03-31＞苔选03-10＞苔选05-50＞单株3号＞单株4号。7个品种（品系）制作的蒸青绿茶间变异性系数为10.57%，烘青绿茶间变异性系数为12.05%。

表2 不同品种（品系）绿茶和红茶间咖啡碱含量 （%）Table 2 Analysis of caffeine content between green ten and black tea and between green tea in different ways of de-enzyming

2.2 7个品种（品系）红茶咖啡碱含量差异

7个茶树品种（品系）分别制作成工夫红茶，不同品种间咖啡碱含量差异较大。含量最高的为单株2号，达5.40%；单株3号含量最低，为3.71%。咖啡碱含量从高到低分别为单株2号＞苔选03-10＞黔茶1号＞单株4号＞苔选03-31＞苔选05-50＞单株3号。7个品种（品系）红茶间变异性系数为12.72%（表2）。

2.3 7个品种（品系）绿茶和红茶间咖啡碱差异比较

表2还可看出，7个品种（品系）的红茶咖啡碱含量均明显高于蒸青绿茶，且差异性显著；其中相差最大的是黔茶1号，高达36.18%；最小的为单株3号，为2.49%。两者相差由高到低分别为黔茶1号＞苔选03-31＞单株4号＞苔选03-10＞单株2号＞苔选05-50＞单株3号。

7个品种（品系）红茶与烘青绿茶之间咖啡碱含量，黔茶1号、单株2号、单株4号、苔选03-10和苔选03-31表现为红茶高于烘青绿茶，单株3号和苔选05-50表现为烘青绿茶高于红茶。两者咖啡碱含量相差最大的是黔茶1号，红茶较烘青绿茶高12.97%；最小的是单株2号，为1.50%。单株3号和苔选05-50红茶分别比烘青绿茶低4.13%和6.14%。

3 讨论

咖啡碱是一类化学性质非常稳定的化合物，在成品茶多年的存放过程中几乎不发生变化。研究表明，当年新产的普洱茶与存放十年后的普洱茶咖啡碱含量几乎没有差别[6]。不同茶类咖啡碱含量差别主要是不同加工步骤造成的，一是升华作用，咖啡碱具有热不稳定性，但茶叶中的咖啡碱在100℃时失去结晶水，开始升华，178℃时可加速升华[7]；二是萎凋过程中大分子核酸降解形成了许多腺苷酸和鸟苷酸，是黄苷酸和次黄苷酸的前体物质，为咖啡碱的合成提供了嘌呤环[8]；三是黑茶渥堆时霉菌可以增加咖啡碱的含量，其中黑曲霉作用最大，可显著增加咖啡碱的含量[9-12]。本试验中，鲜叶采摘后红茶萎凋时间最长，达6～12 h，烘青绿茶鲜叶摊凉4～6 h，蒸青绿茶鲜叶不做摊凉处理，直接蒸汽杀青。不同的鲜叶摊凉时间可能是造成本次试验中茶咖啡碱含量红茶＞烘青绿茶＞蒸青绿茶的主要原因之一。咖啡碱作为茶叶特征风味成分，具有一定的保健功效。然而，摄入过量的咖啡碱后往往产生不利影响，尤其是对老人、孕妇、儿童、心脏功能不全及神经衰弱患者等敏感人群[13-14]。因此，脱咖啡碱茶和低咖啡碱茶有广阔的前景。本实验中蒸青绿茶咖啡碱含量明显低于烘青绿茶及红茶，可为低咖啡碱茶的开发和应用提供参考。

[1]易超然,卫中庆.咖啡因的药理作用和应用[J].医学研究生学报,2005,18(3):270-272.

[2]蒲晓亚,袁毅君,王廷璞,等.茶叶的主要呈味物质综述[J].天水师范学院学报,2011,31(2):40-44.

[3]王秀英.福建乌龙茶咖啡碱含量分析及烘焙工艺研究[D].福州：福建农林大学,2009.

[4]James J E.Caffeine and Health [M].London:Aeademic Press,1995.

[5]朱旗.茶学概论[M].北京:中国农业出版社,2013.

[6]马燕,张东莲,李家华,等.市售普洱茶与绿茶、红茶咖啡碱质量分数的测定与比较[J].云南农业大学学报,2013,28（5）：745-749.

[7]中华人民共和国药典（1995版 第二部）[M].北京:化学工业出版社,1995:387.

[8]袁弟顺,林丽明,岳文杰,等.自然萎凋白茶的品质形成机理研究[C].2008茶学青年科学家论坛论文集,2008,138-146.[9]黄振兴,赵明星,阮文权,等.普洱茶渥堆过程中微生物对其品质形成的影响极其研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(28):12496-12498, 12520.

[10]Wang X G,Wan X C,Hu S X,et al.Study on the increase mechanism of the caffeine content during the fermentation of tea ith microorfanisms [J].Food Chemistry,2008,107(3):1086-1091.

[11]白露,邵宛芳,李家华,等.普洱茶后发酵过程中种曲处理对咖啡碱及儿茶素变化的影响[J].江西农业学报,2011,23(7):167-170.

[12]周春红,谭湖伟,施玲.微生物对普洱茶渥堆过程中特定风味成分变化的影响[J].食品与发酵工业,2009,35(7):36-39.

[13]Hsu C W, Chen C Y, Wang C S, et al. Caffeine and a selective adenosine A2A receptor antagonist induce reward and sensitization behavior associated with increased phosphor- Thr75 - DA R PP - 32 in mice[J].Psychopharmacolo gy,2009,204(2):313-325.

[14]Masdrakis V G, Markianos M, Vaidakis N, et al. Caffeine challenge and breath-holding duration in patients with panic disorder[J].Progress in Neuro- Psychopharmacology &Biological Psychiatry,2009,33(1):41-44.