[Journal Article] Antioxidant Properties and Nutritional Composition of Matcha Green Tea (Jakubczyk et al., 2020)
提醒:這篇論文表面上提供了非常清晰的數據推導出一些結論,但其中有些盲點,請看完最後的「思辯與討論」。
第一部份、研究報告整理
1. 研究概述
此項研究的目的在量化分析不同種類及沖泡條件下抹茶的抗氧化能力與相關物質含量,以支持其作為預防自由基相關疾病的潛在飲品。
- 研究材料:
- 採用兩種來自日本京都宇治地區的高品質有機抹茶粉。
- 傳統抹茶 (Traditional Matcha):源自第一次和第二次採收的茶葉。
- 日常抹茶 (Daily Matcha):源自第二次和第三次採收的茶葉。
- 製備方法:
- 將1.75克的抹茶粉加入100毫升的蒸餾水中。
- 分別使用四種不同溫度的水進行沖泡:25°C、70°C、80°C和90°C。
- 沖泡時間為10分鐘,轉速為180 rpm。
- 分析指標:
- 抗氧化活性:透過DPPH法(測量自由基清除能力)和FRAP法(測量鐵離子還原能力)進行評估。
- 總多酚含量 (TPC):使用Folin–Ciocalteu試劑法測定。
- 總類黃酮含量 (TFC):以蘆丁為標準品進行測定,結果表示為「蘆丁等量」。
- 維生素C含量:採用Tillmans滴定法測定。
2. 主要研究發現
研究結果顯示,抹茶的抗氧化特性受到採收時間和沖泡溫度的顯著影響。日常抹茶在多數指標上優於傳統抹茶。
2.1 抗氧化潛力
抹茶茶湯展現出強大的抗氧化潛力,但兩種測量方法(DPPH和FRAP)的結果因其化學原理不同而存在差異。
- DPPH法(自由基清除能力):
- 日常抹茶的抗氧化活性顯著高於傳統抹茶。
- 兩種抹茶的活性均隨溫度升高而增強,在90°C時達到最高。
- 數值範圍(10倍稀釋後):日常抹茶為33.60%至41.24%,傳統抹茶為12.08%至23.48%。
- FRAP法(鐵離子還原能力):
- 傳統抹茶的還原能力略高於日常抹茶(25°C時除外)。
- 同樣地,還原能力隨溫度升高而增強,在90°C時最強。
- 數值範圍:傳統抹茶為5863.03至6129.53 µM Fe(II)/dm³,日常抹茶為5767.30至5896.95 µM Fe(II)/dm³。
研究指出,兩種方法的結果差異源於其局限性,例如DPPH法不易測量親水性抗氧化劑,而FRAP法則無法測量硫醇等物質。同時使用兩種方法可以更全面地評估抗氧化潛力。
2.2 關鍵抗氧化物質含量
抹茶富含多酚、類黃酮及維生素C。日常抹茶的含量普遍較高,而溫度對不同物質的萃取效果不同。
| 物質種類 | 抹茶類型 | 溫度 (°C) | 含量範圍 (mg/L) | 最佳萃取條件 |
| 總多酚 (TPC) | 傳統抹茶 | 25-90 | 1345.41 – 1577.01 | 80°C |
| 日常抹茶 | 25-90 | 1620.63 – 1765.12 | 90°C | |
| 總類黃酮 (TFC) | 傳統抹茶 | 25-90 | 1222.60 – 1514.28 | 70°C |
| 日常抹茶 | 25-90 | 1379.82 – 1968.79 | 80°C | |
| 維生素C | 傳統抹茶 | 25-90 | 32.12 – 41.06 | 25°C |
| 日常抹茶 | 25-90 | 34.90 – 44.80 | 70°C |
關鍵觀察點:
- 類黃酮(蘆丁):抹茶是蘆丁的極佳來源。研究中的最高含量(1968.8 mg/L)遠超過其他綠茶(約37.13 mg/L)和被視為優質蘆丁來源的蕎麥(約62.30 mg/100g)。
- 維生素C:其含量與沖泡溫度成反比。高溫會破壞維生素C,因此在較低的25°C和70°C下含量最高。
3. 影響因素分析
3.1 採收時間的影響(日常抹茶 vs. 傳統抹茶)
研究的一個核心發現是,源自第二次和第三次採收的日常抹茶,其抗氧化成分(多酚、類黃酮、維生素C)含量和DPPH抗氧化活性普遍高於源自第一次和第二次採收的傳統抹茶。
- 可能原因:研究推測這可能與多種因素有關,包括:
- 植物的二次代謝:第一次採收後,植物可能會增加次級代謝產物的合成。
- 栽培條件與葉齡:茶葉的植物化學成分會受到生長條件和葉片成熟度的影響。
- 遮光處理:抹茶的遮光栽培方式會減少兒茶素的生成,這也可能影響不同批次採收的成分差異。
3.2 沖泡溫度的影響
溫度是影響抹茶營養萃取效率的關鍵變量。
- 正面影響:對於多酚和類黃酮,較高的水溫(80°C至90°C)能提供更高的動能,促進這些生物活性化合物從茶粉中釋放,從而提升整體的抗氧化潛力(DPPH和FRAP法均證實)。
- 負面影響:維生素C對熱敏感,高溫會導致其分解。因此,在90°C時其含量最低,而在25°C時最高。
3.3 茶葉形態的影響
研究引述其他文獻指出,抹茶的粉末形態本身就是一個優勢。與完整的葉茶相比,研磨過程增加了表面積,有助於多酚等活性成分的快速且高效的萃取,即使在較短的沖泡時間內也能達到理想效果。
4. 結論與意義
此項研究提供了關於抹茶抗氧化特性的深入見解,並得出以下結論:
- 抹茶是強效抗氧化劑來源:抹茶富含多酚、大量的蘆丁和維生素C,使其成為一種極具健康價值的飲品。
- 後期採收更具潛力:來自第二次和第三次採收的「日常抹茶」在抗氧化成分含量上更具優勢,這為消費者選擇提供了新的視角。
- 沖泡條件至關重要:為了最大化獲取多酚和類黃酮等抗氧化物,建議使用較高溫度的水(如90°C)沖泡。若以攝取維生素C為主要目的,則應使用較低溫度的水。
- 預防疾病的潛力:定期飲用抹茶,特別是來自後期採收的抹茶,可作為膳食抗氧化劑的有效補充,有助於預防由氧化壓力引發的各類疾病,如心血管疾病、神經退化性疾病等。
第二部份、思辯與討論
測量這些數據本身的問題
方法學的局限:全食攝取與「萃取邏輯」的矛盾
本研究的方法論「默認」在一個傳統茶葉的研究方法上:即「溶入水中的成分」等於「人體攝取的成分」。然而,這一邏輯應用於抹茶時存在根本性的謬誤,忽略了抹茶實際是一種「懸浮液體系」的物理本質。
1. 「全食」特性使水萃取率失去意義
與煎茶或烏龍茶、紅茶不同,抹茶的飲用方式是連同茶粉(懸浮固體)一同攝入。在實驗室環境中,研究人員為了量測,必須將茶湯離心或過濾以取得清液進行光譜分析,這才導致了「90°C萃取出的多酚多於25°C」的結論。
但在現實飲用場景中,消費者並不會過濾茶湯。無論多酚是否在杯中溶解於水,它們最終都會進入人體胃部。因此,實驗中顯示的「低溫萃取率較低」,僅代表這些物質仍鎖在固體纖維中尚未釋放至水中,並不代表它們在攝入過程中會憑空消失。對消費者而言,攝入的營養總量是恆定的(即粉末本身的總含量),與沖泡時的「水萃取率」幾乎無關。
2. 溫度的真實權衡:熱降解 vs. 口感差異
既然「攝取總量」不取決於沖泡溫度,那麼溫度的調控在科學上僅剩兩個實際意義:
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熱敏感物質的不可逆破壞: 正如研究所述,高溫(90°C)顯著破壞了維生素C。這是一個「淨損失」。因為即便不透過高溫萃取,維生素C原本也存在於粉末中,但高溫沖泡卻使其在進入人體前就已降解。因此,從營養保留的角度看,低溫反而因為「減少破壞」而優於高溫。
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感官體驗的調節(溶解度): 高溫確實能讓更多的兒茶素與咖啡因瞬間溶解於水相中,這在化學量測上表現為「抗氧化數值高」,但在感官上則表現為「苦澀味強烈」。低溫沖泡雖然「萃取」出的兒茶素較少(數值較低),但這僅意味著這些成分以固態形式通過口腔,減少了與味蕾的苦味受體結合,而在進入胃腸後依然會被吸收。
小結
本研究建議「為了獲得更多抗氧化劑應使用90°C沖泡」的結論,存在邏輯上的誤導。對於連粉帶水喝下的抹茶,高溫沖泡並沒有「創造」更多營養,它只是提前釋放了苦澀物質,並犧牲了維生素C。 真正的最佳沖泡策略,應是基於保護熱敏感營養素(低溫)以及調節適口性(低溫以降低苦澀)的考量,而非追求實驗室中虛幻的「水萃取率」。
從抗氧化數據到整體飲用價值的再思考
即便忽略上述的「全食」觀點,假設源自第二、三次採收的「日常抹茶」在多酚、蘆丁等抗氧化指標上,數值確實優於「傳統抹茶」,這個研究在後續推論上仍存在盲點,單純追求抗氧化數值的極大化,可能忽略了抹茶作為一種「飲品」的完整健康光譜。
咖啡因與茶氨酸的協同拮抗:生理耐受性的考量
研究顯示,日常抹茶含有較高的類黃酮與生物活性物質,這通常也意味著較高的澀味成分(兒茶素)與可能的咖啡因含量。然而,抹茶的健康價值不僅在於抗氧化,更在於其獨特的「提神且放鬆」效應,這主要歸功於 L-茶氨酸 的存在。
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傳統抹茶的優勢:早期採收的傳統抹茶,特別是一番茶,因經過嚴格遮光,保留了高濃度的 L-茶氨酸。茶氨酸能穿過血腦屏障,促進α腦波產生,有效減緩咖啡因引起的焦慮、心悸與血壓升高,帶來「平靜的專注感」。
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日常抹茶的潛在風險:晚期採收的茶葉,有更多的兒茶素和更少的茶氨酸,雖然抗氧化力提升,但缺乏足夠的茶氨酸來緩衝咖啡因的興奮作用。長期或大量飲用此類抹茶,容易導致過度刺激、胃部不適或失眠,限制了其作為日常高頻率健康飲品的可行性。
感官適口性與「隱形糖分」的健康抵銷
營養攝取的前提是「可持續的飲用習慣」。感官體驗(風味)直接決定了消費者的攝取方式,進而影響最終的健康結果。
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純飲 vs. 調味:傳統的一番茶抹茶,特別是茶道等級的,因氨基酸含量高,口感鮮甜回甘,適合以「純茶」形式飲用(0卡路里、0糖)。相比之下,日常抹茶(夏秋採收)雖然抗氧化物數值高,但苦澀味強烈,難以單獨入口。
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糖分的代價:為了掩蓋日常抹茶的苦澀,現實生活中多將其用於製作拿鐵、糕點或冰淇淋,並伴隨添加大量的糖分與脂肪。
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氧化壓力的悖論:攝入精製糖會引發體內的系統性發炎與氧化壓力。因此,雖然消費者攝取了富含抗氧化劑的日常抹茶,但伴隨攝入的糖分可能抵銷甚至逆轉了其預期的抗氧化效益。
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小結:數據與實用的平衡
綜上所述,本研究關於「日常抹茶抗氧化力較高」的結論,應被視為原料潛力而非絕對的飲用建議。
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作為功能性原料:日常抹茶極高的蘆丁與多酚含量,使其非常適合作為膳食補充劑(膠囊)或工業萃取原料,在不涉及口感與糖分添加的情況下發揮抗氧化優勢。不過,必須注意的是,我們在另一篇研究報告也討論過,萃取的營養補充劑可能不如甚至沒有原始食物的健康效益。
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作為日常飲品:若目的是建立長期、無負擔的抗氧化習慣,傳統抹茶(高品質的茶道抹茶)仍是較優選擇。其高茶氨酸帶來的神經保護與情緒調節作用,加上無需加糖即可飲用的適口性,使其在「整體健康效益」上,比起依賴糖分調味的日常抹茶更具優勢。
未來的研究不應僅聚焦於單一抗氧化指標的濃度,更應探討不同等級抹茶在模擬實際消化過程中的生物利用率,以及在不同飲用模式(加糖 vs. 不加糖)下的綜合代謝影響。
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