茶叶与茶杯中的咖啡碱 咖啡碱
茶叶按干重含2–5%的咖啡碱,但只有一部分会进入茶杯。进入多少,取决于投茶量、水温、浸泡时间和冲泡的次数,而不是茶的颜色。
- 干茶中:
- 按重量计2–5%的咖啡碱
- 含量最高的部位:
- 芽和第一叶
- 茶杯中:
- 4–14毫克(2克/200毫升,80 °C,2分钟)
- 洗茶30秒:
- 约9%,为估算值
- 同一份茶叶冲泡三次:
- 分别占总量的69%、23%和8%
人们谈起茶里的咖啡碱,几乎总是指茶杯里的:会不会提神,晚上能不能喝。但叶子里的咖啡碱和茶杯里的咖啡碱,是两个不同的数字。叶子里有一份储备,茶杯里只有水来得及萃取出来的那部分。储备由茶树和采摘决定,其中有多少进到你的杯子里,则取决于你自己。
叶子里有多少咖啡碱
咖啡碱是茶叶中三种嘌呤类生物碱里最主要的一种。另外两种,可可碱和茶碱,含量要低几十倍到上千倍:据2001年的一篇综述,分别约占干重的0.05%和0.002%,而咖啡碱占2–4%。咖啡碱味苦,易溶于热水,是茶汤中主要的呈味物质之一。
台湾茶业改良场给出的总体范围是干重的2–5%。市售的茶大多在3%左右。格鲁吉亚和土耳其茶用实生茶树的老叶制成,咖啡碱可低至1–1.5%;非洲无性系茶树的细嫩采摘则可高达5–6%。这些数字来自茶叶专家 Nigel Melican,与台湾的数据相吻合。
咖啡碱在芽梢上分布并不均匀。对 Jianghua Kucha 品种的测定发现,第一叶(39毫克/克)和芽(37毫克/克)中最多,第四叶为28毫克/克,嫩茎为21毫克/克。早先对龙井43和铁观音的研究则认为峰值在芽。对买茶的人来说,这意味着采摘越细嫩,每克茶叶中的咖啡碱就越多。
决定因素:茶树和采摘,而不是颜色
茶的类型与咖啡碱关系不大。用同一批鲜叶做成的绿茶和红茶,相差约0.3个百分点。不同品种、无性系和季节之间的差别要大许多倍。阿萨姆种的叶子比中国种最多高出三分之一,无性系茶园又比实生茶园最多高出一倍。大量施用氮肥和生长过快,也会使含量升高。
季节的影响就没有这么清楚。据台湾的数据,夏茶和秋茶比春茶和冬茶含量更高。而 Melican 恰恰相反,把秋季列入咖啡碱最低的条件之一(以格鲁吉亚和土耳其为例)。没有统一的规律,卖家给出的某一批茶的数字只能作粗略参考,因为同一个无性系的咖啡碱在一年里的变化超过一倍。
遮阴也有影响。在95%遮阴网下生长26天后,叶子中的咖啡碱是原来的两倍,茶氨酸接近四倍。这就解释了为什么日本的玉露和抹茶咖啡碱含量高:茶农给茶树遮阴是为了增加甜味,咖啡碱也跟着增加了。
加工对它的改变很小。在用同一批鲜叶做的实验中,不同的萎凋方式只让咖啡碱变化十分之几个百分点,长时间氧化则使其略有下降。
白茶几乎不含咖啡碱的说法,经不起测定的检验。用芽制成的白茶,用的恰是芽梢上咖啡碱最多的部位之一。在巴西的样本中,白茶为21.5–31.0毫克/克,绿茶为18.3–25.3,红茶为14.3–34.8。叶子中含量最低的是台湾乌龙(一项研究中为23.8和28.8毫克/克),但这离不含咖啡碱也还差得远。
有多少进入茶杯
咖啡碱只有一部分会进入茶汤。用沸水冲泡一次五分钟,可萃取出叶子中51.5–85.2%的咖啡碱,视颗粒大小而定。其余的留在湿叶里。
时间。 咖啡碱出得快,但不是一下子出来。沸水的情况,根据 Hicks 等人数据的估算大致如下:半分钟约9%,1分钟18%,2分钟34%,3分钟48%,5分钟69%,10分钟92%,15分钟几乎全部。这是 Melican 根据5、10、15分钟的数据点推算出来的,并非短时间的直接测定,所以数字只是近似值。
温度。 沸水萃取出的咖啡碱至少是80 °C水的两倍。台湾的六个样品全都如此(3克茶配150毫升水,泡5–6分钟)。乌龙茶泡两分钟,80 °C时每200毫升得到4毫克,100 °C时得到14毫克。只有乌龙茶的差异具有统计学意义;其他类型趋势相同,只是较弱。
冲泡次数。 大部分咖啡碱在最初几泡就离开了叶子。同一份茶叶连泡三次、每次五分钟,分别得到所萃取总量的69%、23%和8%1。福建白茶按标准审评方法冲泡,第一泡带走了叶子中37%的咖啡碱,三泡带走了79%。咖啡碱比儿茶素出得快:三泡之后,儿茶素萃取出的还不到一半。所以杯中的咖啡碱早已减少,滋味却还能保持很久的饱满。关于温度与时间如何配合,请见萃取的物理学。
下面是几杯实测结果,供比较:
| 方法与参数 | 茶杯中的咖啡碱 |
|---|---|
| 2克配200毫升,80 °C,2分钟 | 乌龙4毫克,白茶5.8,绿茶11,普洱茶13,黄茶13.8,红茶142 |
| 同上,最长10分钟、100 °C | 各类型峰值27–53毫克 |
| 煎茶,10克配430毫升,90 °C,1分钟 | 20毫克/100毫升 |
| 玉露玉露日本的一种绿茶,用遮阴的茶树制成,冲泡时茶多水少,泡得浓。,10克配60毫升,60 °C,2.5分钟 | 160毫克/100毫升 |
| 玄米茶,15克配650毫升,90 °C,30秒 | 10毫克/100毫升 |
| 红茶,5克配360毫升,沸水,1.5–4分钟 | 30毫克/100毫升 |
| 抹茶,1.5克粉末配70毫升 | 每杯48毫克 |
从表中可以看出,没有投茶量、水量、温度和时间,“每杯多少毫克”这个数字就毫无意义。玉露排在最前,是因为泡得很浓,10克茶配60毫升水,而不是因为叶子有什么特别。玄米茶的咖啡碱只有煎茶的一半,因为里面掺了米。
洗茶去不掉咖啡碱
最顽固的一个误解是:倒掉第一泡,就能去掉80%的咖啡碱。实际上,在沸水中泡30秒只释放约9%。即使在苛刻的实验室条件下(细碎的叶子,不停搅拌),半分钟也只出来20%。要去掉80%,得浸泡五分钟以上。
America's Test Kitchen 在一次实验室测试中得到了相同的结果,他们测的是第一泡泡了几分钟之后再冲的第二泡。白茶、绿茶和乌龙茶的第二泡,咖啡碱并没有明显减少,绿茶和乌龙茶甚至更高。只有红茶(低40%)和本来滋味就已经淡了的第三泡,才明显更少。紧结卷曲的乌龙茶舒展得慢,所以它第二泡的咖啡碱可能比第一泡更多。
那洗茶是为了什么?在中国称为“醒茶”。热水能温润并舒展茶叶,并去掉紧结的乌龙和陈茶的仓储味(见温杯与洗茶)。它不是减少咖啡碱的办法。
怎样让茶杯里的咖啡碱少一些
有用的办法是改变茶叶和冲泡方式,而不是改变仪式。
- 原料。 选成熟的叶子,不选芽和头采。遮阴的茶(玉露、抹茶)咖啡碱更多。
- 温度。 用80 °C的水代替沸水,萃取出的量约少一半。
- 投茶量。 同样的水量下少放茶叶,咖啡碱也按比例减少。
- 冲泡次数。 最初几泡的咖啡碱最多:水温85–100 °C时峰值在第一泡,70 °C时在第二泡。不要接连喝。
- 冷泡。 三次冷泡(3克配150毫升,4 °C,分别泡2小时和4小时)合起来的咖啡碱,比一次热泡还少。
- 脱咖啡碱茶。 中国标准允许含量最高0.6%,所以并不是零。有些植物天生不含咖啡碱:可可茶(Camellia ptilophylla)中的主要生物碱是可可碱。
工夫茶可靠的测定很少。投茶量是5–8克配80–110毫升水,没有哪项研究给出可与上表比较的完整的每杯数据。下面是粗略的计算,不是测定:7克含2–5%咖啡碱的茶叶中有140–350毫克,长时间喝下来,大部分都会进入茶汤。在一项对 Bingdao 生普洱连泡14次的研究中,第七泡之后茶汤中的咖啡碱已下降40%,而滋味最好的是第3–7泡。如果你喝工夫茶时间很长,要算整场茶席的总量,而不是单单一小杯。
茶、咖啡与参考标准
按干物质每克计,茶和烘焙咖啡豆的咖啡碱含量相当。杯中的差别来自用量:100毫升茶约用0.75克茶叶,而一杯咖啡用的咖啡粉要多得多。美国食品药品监督管理局(FDA)给出的数据是:12盎司(约355毫升)绿茶含咖啡碱37毫克,红茶71毫克,咖啡113–247毫克。按日本食品成分表,咖啡(10克配150毫升)为60毫克/100毫升。这是煎茶的三倍、红茶的两倍,而玉露是它的2.7倍。
茶里的咖啡碱和咖啡里的咖啡碱是同一种物质。“茶素”是旧名:Oudry 于1827年从茶中分离出它,1838年 Jobst 和 Mulder 证明它的成分与咖啡碱相同。人体对茶或咖啡中的天然咖啡碱和添加的咖啡碱一视同仁。
什么算安全的量,应以官方数字为准。欧洲食品安全局(EFSA,2015)认为,健康成年人单次摄入不超过200毫克、每天不超过400毫克是安全的;睡前不久摄入100毫克可能干扰睡眠;孕妇的上限是每天200毫克3。这些数字针对所有来源的咖啡碱。至于茶杯里的其他成分,请见茶的安全性。
茶的作用比较“温和”,通常被归因于咖啡碱与茶氨酸一同到来。不过,实验用的剂量高于茶所能提供的,比如50毫克咖啡碱配100毫克茶氨酸,或150毫克配250毫克。茶中的咖啡碱大约是茶氨酸的两倍。茶中的咖啡碱吸收得更温和,这个想法仍是 Melican 的假说,没有吸收方面的测定作依据。
常见问题
白茶几乎不含咖啡碱,是真的吗?
不是。白茶用芽和第一叶制成,而这些部位的咖啡碱最多。巴西的一项调查在白茶中测得每克干叶21.5–31.0毫克,不比绿茶和红茶少。在同一种冲泡条件下(80 °C,2分钟),白茶杯中的含量比红茶低,但浸泡时间一长就追上了。
第一遍洗茶能去掉咖啡碱吗?
几乎不能。根据以 Hicks 等人的数据为基础的估算,在沸水中泡30秒,只会释放叶子中约9%的咖啡碱。要去掉80%,得浸泡五分钟以上。洗茶是为了唤醒茶叶,不是为了去掉咖啡碱。
怎样让茶杯里的咖啡碱少一些?
选成熟的叶子,不选芽;用80 °C左右的水,不用沸水;每杯少放茶叶;前几泡不要接连喝。冷泡出来的咖啡碱也更少。没有哪种茶是真正不含咖啡碱的,只有可可茶例外,它含的是可可碱。
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Hicks M. B., Hsieh Y.-H. P., Bell L. N. Tea preparation and its influence on methylxanthine concentration. Food Research International 29, 1996, 325–330. doi.org/10.1016/0963-9969(96)00038-5 ↩
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Ayakdaş G., Ağagündüz D. Determination of L-Theanine and Caffeine Contents in Tea Infusions. Foods 14 (13), 2313, 2025. mdpi.com/2304-8158/14/13/2313 ↩
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EFSA NDA Panel. Scientific Opinion on the safety of caffeine. EFSA Journal 13 (5), 4102, 2015. doi.org/10.2903/j.efsa.2015.4102 ↩