茶和咖啡是世界消費(fèi)量巨大的無酒精飲料，日常飲用具有提神、抗疲勞等多種生理作用。本文主要對什么是茶和咖啡的提神物質(zhì)(咖啡堿)、茶和咖啡中咖啡堿的含量以及一杯茶與一杯咖啡所含咖啡堿含量的差異進(jìn)行介紹。
★什么是茶和咖啡的主要提神物質(zhì)?
茶和咖啡都有一定的提神作用，困了喝杯茶或咖啡，有很好的提神效果。茶和咖啡所含的最主要的提神成分都是同一種物質(zhì)——咖啡堿。咖啡堿是嘌呤生物堿類化合物，化學(xué)名稱為1, 3, 7-三甲基黃嘌呤，結(jié)構(gòu)如下圖?？Х葔A能刺激神經(jīng)系統(tǒng), 提高大腦記憶和識別能力，具有提神、抗疲勞的作用，另外還具有利尿等生理作用。
★茶和咖啡的制作原料?
茶樹是山茶科山茶屬茶組植物。目前世界上主要栽培的是茶組植物的茶變種，包括茶變種(多在我國北方茶區(qū)種植，為灌木型茶樹)和普洱茶變種(主要種植在我國的西南茶區(qū)，多為小喬木型茶樹)。茶由茶樹的新梢通過一定的加工工藝制作而成。我們?nèi)粘ｏ嬘玫牟枞~咖啡堿含量在2.5%-3.5%之間。
咖啡是茜草科咖啡屬真咖啡組植物。目前世界上主要種植的有小粒種、中粒種和大粒種。其中生產(chǎn)上栽培的主要為小粒種和中粒種, 小粒種咖啡約占栽培面積的80%。咖啡(粉)是由咖啡樹的種子通過一定的加工方式制作而成的咖啡豆粉?？Х榷沟目Х葔A含量在1.0%-1.7%之間。
★一杯茶與一杯咖啡那個咖啡堿含量更高?
咖啡堿微溶于冷水，但是易溶于沸水，溶出率很高。為了方便計算我們假定茶和咖啡中的咖啡堿全溶在水中。計算方法如下。
日常泡茶的茶水比一般為1(g)：50(ml)，3g茶葉沖泡一杯150ml的茶湯，也就是說一杯茶約含有75mg-105mg咖啡堿(茶的咖啡堿含量在2.5%-3.5%)。
日常飲用咖啡的咖啡粉與水的比例一般為1(g)：18(ml)，8.3g咖啡粉可以沖泡一杯150ml咖啡，也就是說一杯咖啡約含有83mg-141.1mg咖啡堿(咖啡豆的咖啡堿含量在1.0%-1.7%)。
通過上邊的粗略計算可知，茶湯(150ml)中的咖啡堿含量平均在90mg，而一杯咖啡(150ml)中的咖啡堿含量在112.05mg，也就是說一杯咖啡含有更多的咖啡堿(日常沖泡的茶和咖啡中咖啡堿的含量應(yīng)都小于這個理論值，因?yàn)榭傆幸徊糠挚Х葔A沒用溶于茶湯和咖啡中)。
茶和咖啡都是世界消費(fèi)量巨大的無酒精飲料，因都含有咖啡堿而具有提神、抗疲勞等多種生理作用。由于茶葉還含有一些特征性鮮味和甜味成分，使得茶沒有咖啡那么苦，滋味也更容易讓人接受。但是，喜歡喝什么則由自己的喜好和習(xí)慣決定，反應(yīng)的是對一個飲品綜合品質(zhì)的接受和喜愛。
來源：茶科學(xué)
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必大家看到標(biāo)題，已經(jīng)明白了茶葉中的咖啡堿含量要高于咖啡。
至于為什么叫咖啡堿不叫茶葉堿呢?其實(shí)原因很簡單，只是因?yàn)榭Х葔A最早是在咖啡中發(fā)現(xiàn)的，而按照科學(xué)界冠名的慣例，“茶葉堿”只能另謀出路咯。
「咖啡堿」是什么?
咖啡堿(Caffeine)，又名1,3,7-三甲基黃嘌呤，是一種重要的植物嘌呤堿，不僅幫助植物抵御生物傷害和害蟲入侵，還可在一定程度上避免周圍其他植物爭奪養(yǎng)分。目前已發(fā)現(xiàn)的含咖啡堿的植物中，茶樹中的含量最高，葉片中的咖啡堿占干重的2%~4%。在咖啡屬植物的種子和果實(shí)中咖啡堿含量為0.4%~2.4%，在可可樹的果實(shí)中含量為0.6%~0.8%。
1,3,7-三甲基黃嘌呤咖啡堿是一種具有絹絲光澤的晶體物質(zhì)。作為茶、咖啡及一些功能性飲料中的重要品質(zhì)成分，咖啡堿成為世界上攝入最廣泛的功能性成分之一。
茶樹中咖啡堿的分布與可可、咖啡等植物中的咖啡堿是主要存在于果實(shí)和種子中，葉片含量極少的分布情況不同，茶樹幾乎各個部位都含有咖啡堿，超過99%的咖啡堿存在于葉片中，除葉片外，茶花、茶樹莖梗、茶籽和根部也含有微量的咖啡堿?？Х葔A在茶樹新梢的幼嫩芽葉中含量最高，老葉中的含量要明顯低于嫩芽。
茶樹幼苗不同組織中咖啡堿含量(閆振, 黃健垚, 高路, 等. 茶樹體內(nèi)咖啡堿生物代謝研究進(jìn)展[J]. 中國茶葉, 2020, 42(7): 1-7.)
影響咖啡堿含量的因素季節(jié)會影響茶葉中咖啡堿含量，夏秋茶的咖啡堿含量要明顯低于春茶，因此咖啡堿也可作為判斷茶葉品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。同時品種對茶樹體內(nèi)咖啡堿的含量也有一定影響。常規(guī)茶樹栽培種的咖啡堿含量較高，但迄今為止發(fā)現(xiàn)了一些含量較低或者不含咖啡堿的茶樹，比如可可茶中咖啡堿含量極低，在福建南部發(fā)現(xiàn)的“Hongyacha”中不含咖啡堿。
不同茶樹主要的嘌呤生物堿(Ashihara H, Sano H, Crozier A. Caffeine and related purine alkaloids: Biosynthesis, catabolism, function and genetic engineering[J]. Phytochemistry, 2008, 69(4): 841-856.)
不同茶樹主要的嘌呤生物堿(Ashihara H, Sano H, Crozier A. Caffeine and related purine alkaloids: Biosynthesis, catabolism, function and genetic engineering[J]. Phytochemistry, 2008, 69(4): 841-856.)
上圖：可可茶;下圖：Hongyacha
此外，不同加工方式也會令咖啡堿的含量稍有變化。綠茶、白茶、烏龍茶的加工過程中咖啡堿含量基本保持穩(wěn)定或有些許降低;而在黑茶加工過程中，茶葉中咖啡堿含量會有一個明顯的增長趨勢。
咖啡堿的滋味特征咖啡堿是茶葉主要的滋味物質(zhì)之一，苦味明顯，閾值低(500 μmol/L)。溫度和pH值會影響咖啡堿的苦味強(qiáng)度且呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在室溫25 ℃時，苦味強(qiáng)度最高。EGCG也是茶湯中呈現(xiàn)苦澀味的成分，咖啡堿與 EGCG 混合液的苦味強(qiáng)度，高于單一物質(zhì)所呈現(xiàn)的苦味，各呈味物質(zhì)之間的協(xié)同賦予了茶湯無與倫比的口感。除了本身的苦味之外，咖啡堿還能與茶黃素、茶紅素以氫鍵締合形成絡(luò)合物，也就是我們常說的“冷后渾”，有利于刺激感、鮮爽度和回甘的提升。在一定濃度范圍內(nèi)，咖啡堿與茶多酚結(jié)合對茶湯鮮爽度能起到促進(jìn)作用，過量后就會轉(zhuǎn)變?yōu)榭酀?。研究認(rèn)為咖啡堿滋味轉(zhuǎn)變的閾值為3.8%~4.5%，茶多酚滋味轉(zhuǎn)變的閾值為20%~24%。
咖啡堿的生理功能
1. 強(qiáng)化學(xué)習(xí)和記憶能力咖啡堿能刺激腦部的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，延長腦部清醒的時間，使思路保持清晰、敏銳，且注意力較為集中，通過攝入咖啡堿可以強(qiáng)化動物的學(xué)習(xí)和記憶能力，是最早發(fā)現(xiàn)的咖啡堿生理功能之一。在適量攝入咖啡堿時，咖啡堿能夠提高警覺性、減少疲勞感，還能增強(qiáng)識別能力，縮短選擇反應(yīng)時間，提高瞬時記憶力，并且能提高處理簡單重復(fù)工作時的持久力與耐受力，提升工作及學(xué)習(xí)的效率。這也解釋了為什么人在工作中困頓疲憊的時候會選擇茶葉和咖啡提神。
咖啡堿雖好，卻不能貪多。成年人長期大量攝取咖啡堿或一次性攝入咖啡堿超過1 g，會導(dǎo)致“咖啡堿中毒”。具體表現(xiàn)為對咖啡堿上癮或出現(xiàn)神經(jīng)過敏、易怒、焦慮、失眠、心悸等一系列身體與心理的不良反應(yīng)。對孕婦來說，咖啡堿會造成自然流產(chǎn)、早產(chǎn)、低體重兒。所以要嚴(yán)格控制兒童、孕婦等特殊人群的咖啡堿攝入量。
咖啡堿攝入過量會引起失眠、心悸等癥狀
2. 控制體重，促進(jìn)消化咖啡堿能提高人體消耗熱量的速率，適量飲用，有減重效果，減少脂肪累積。有研究發(fā)現(xiàn)攝入100 mg的咖啡堿(約1杯咖啡)，可加速脂肪分解，使人體的新陳代謝率增加3%~4%?？Х葔A還會刺激交感神經(jīng)，提高胃液分泌，如果在飯后適量飲用有助于消化，一杯清茶消食解膩是不錯的選擇。
3. 抗癌功能咖啡堿攝入能有效降低腎癌發(fā)生的風(fēng)險，可以抑制UV-B引起的大鼠皮膚癌、表皮生長因子引起的惡性腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，并且可以抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長?？Х葔A除了能直接抗癌外，還經(jīng)常被用作化療增效藥物，研究證實(shí)咖啡堿對乳腺癌化療具有增效作用。4. 利尿護(hù)肝咖啡堿有利尿作用，它可以促進(jìn)尿液中水的濾出率，增加腎小球的過濾量，同時抑制腎小管的再吸收，提高有害物質(zhì)的排出。此外，咖啡堿還能促進(jìn)肝臟的新陳代謝，將血液中酒精排出體外，減輕酒精對人的危害，所以很多人喝酒之后喜歡喝茶來解酒。此外，咖啡堿還能預(yù)防肝硬化，保護(hù)肝臟。
5. 防治糖尿病咖啡堿具有防治糖尿病性膀胱病的作用。美國哈佛大學(xué)的學(xué)者發(fā)現(xiàn)，長期飲用含咖啡堿的咖啡能顯著降低Ⅱ型糖尿病的發(fā)病率，而飲用脫咖啡堿的咖啡則無作用。日本一項(xiàng)研究表明，每天喝綠茶和咖啡也許能夠幫助糖尿病患者延長壽命，改善生活，每天喝4杯或更多綠茶、每天喝2杯或更多咖啡的參與者，死亡幾率甚至降低了63%。
綠茶和咖啡的攝入對糖尿病患者全因死亡率的綜合影響(Komorita Y, Iwase M, Fujii H, et al. Additive effects of green tea and coffee on all-cause mortality in patients with type 2 diabetes mellitus: The Fukuoka Diabetes Registry[J]. BMJ Open Diabetes Research & Care, 2020, 8(1): e001252.)
咖啡堿的應(yīng)用目前，咖啡堿廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域。1. 食品行業(yè)除了茶、咖啡、巧克力等本身富含咖啡堿的飲料及食品，咖啡堿還可作為天然的添加劑，來顯著改善食品、飲料的口感，同時提高精神活力。為了刺激消費(fèi)熱情，市場上有70%以上的飲料添入0.02%的咖啡堿，部分冰激凌等食品中也有添加。
2. 醫(yī)藥行業(yè)咖啡堿在醫(yī)藥上多用作興奮劑、強(qiáng)心劑和麻醉劑，也被廣泛用于臨床上的鎮(zhèn)痛、止血等醫(yī)療領(lǐng)域，在醫(yī)療上市場發(fā)展前景十分廣闊。3. 日用化工行業(yè)在日化領(lǐng)域，咖啡堿可用于開發(fā)減肥產(chǎn)品和美容護(hù)膚產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者特別是女性群體的需求。
添加咖啡堿的眼霜、精華等美容產(chǎn)品
來源：中國茶葉
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抹茶(中國古時稱作末茶)起源于中國隋唐，將春天的茶葉的嫩葉，用蒸汽殺青后，做成餅茶(團(tuán)茶)保存。食用前放在火上再次烘焙干燥，用天然石磨碾磨成粉末。自古以來，文人墨客留下了大量的詠嘆抹茶的詩篇：
"碧云引風(fēng)吹不斷，白花浮光凝碗面"
就是唐代詩人盧仝對抹茶的贊美之詞。
飲用抹茶通常按照茶道的方式飲用，需要遵循一系列復(fù)雜的規(guī)則。
基本的方法是先在茶碗中放入少量抹茶，加入少量溫(不是沸騰)水，然后攪拌均勻(傳統(tǒng)上使用茶筅)。
在茶道中，"濃茶"用4克抹茶，加60CC開水，有點(diǎn)像漿糊狀。"薄茶"用2克抹茶，加60CC開水。可以用茶筅刷出濃厚的泡沫，非常美麗，爽口。
當(dāng)前快節(jié)奏的社會中，去用茶筅點(diǎn)茶喝的人已經(jīng)很少了，抹茶更多的被用來制作各種精美的食品，綠色的抹茶食品成為餐桌上綠色的鮮花，受到人們的追捧和享用。
抹茶起源于中國隋唐，將春天的茶葉的嫩葉，用蒸汽殺青后，做成餅茶（團(tuán)茶）保存。食用前放在火上再次烘焙干燥，用天然石磨碾磨成粉末。
抹茶不同于一般的綠茶粉，更不是一般意義上的茶葉粉碎物。抹茶與綠茶粉的不同點(diǎn)主要包括以下兩方面：
1．原料要求：抹茶對原料的質(zhì)量要求較高，要求采用氨基酸、蛋白質(zhì)和葉綠素含量高的茶葉，同時要求原料中咖啡因的含量較低。在采摘之前，對鮮茶葉的采摘時間、葉片大小都有要求。抹茶的生產(chǎn)時間較短，只有50天左右，以4、5兩個月出產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鮮茶葉做原料，生產(chǎn)出來的抹茶的質(zhì)量最好。加工抹茶所用茶葉的樹種也有講究，這種茶樹以無性系繁殖技術(shù)培育而成，保證了茶樹品種的純正性。另外，為保證鮮葉的質(zhì)量，在栽種過程中，工作人員還需對茶樹進(jìn)行遮陽防暑，以這種方式生產(chǎn)的茶葉稱為覆下茶。抹茶就是以覆下茶為原料加工而成的。
2.工藝要求：抹茶并不是磨碎的綠茶粉末，只有用天然石磨碾磨成微粉狀的、覆蓋的、蒸青的綠茶粉末，才能配得上“抹茶”這個名字，復(fù)雜的生產(chǎn)工藝也讓那一抹綠帶來的唇齒間的清香格外珍貴。
茶磨是一個極其奇特的設(shè)備，它能將茶葉磨得非常細(xì)，石磨奇特的溫度還是抹茶的最后一道提香工序，經(jīng)過石磨碾磨的抹茶，帶有海苔和粽葉的香味。用石磨碾磨的抹茶在顯微鏡下顯示被撕裂狀薄片，只有2～20微米?，F(xiàn)在也有用氣流粉碎機(jī)或球磨機(jī)粉碎的，細(xì)度均達(dá)不到石磨的細(xì)度。
不過，即使是在日本買的也不一定是真抹茶，相比吃貨的需求，抹茶的年產(chǎn)量簡直少之又少，就更別提國內(nèi)了。因?yàn)榘凑铡坝锰烊皇ツ肽コ晌⒎蹱畹?、覆蓋的、蒸青的綠茶粉末”的標(biāo)準(zhǔn)，那么每小時人手磨出來的40G左右抹茶粉還不夠你一個冰淇淋啊。所以，即便是標(biāo)明了“抹茶”的產(chǎn)品，旁邊也會注明是它其實(shí)是綠茶粉的。
抹茶為什么絲毫感覺不到綠茶那種苦澀的味道？
先要弄清楚茶中的苦味從何而來？主要是咖啡堿。
咖啡堿在一株茶中的含量是不同的，大體來講是嫩葉>老葉>梗，這也就是為什么單芽頭制作的茶往往滋味偏苦澀（比如竹葉青），中國綠茶講究外形，采摘多用人工，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一且整體偏嫩；而生產(chǎn)抹茶的日本采摘標(biāo)準(zhǔn)也很高，葉子等級比日本高檔綠茶——玉露還高，就這一點(diǎn)來講，二者無法比較。
其次，不同茶樹品種所含咖啡堿含量也不同。長期以來日本無性選育的茶樹品種：菽北、朝日、朝露等。這些茶樹品種葉子鮮嫩，葉綠素含量高，咖啡堿含量低，苦味不明顯，做出的抹茶品種更好，所以相比于其他茶樹品種（平均水平）而言，苦味少。
再次，日本茶樹采摘前會遮陰覆蓋，覆下法培育的茶樹保留了更多的葉綠素及氨基酸，而偏向苦味的茶多酚含量會減少，日本茶樹的采摘時間也偏晚，大概在5月份左右，而尚早尚鮮的中國綠茶早已面世，越早采摘的茶葉咖啡堿含量越高，所以這一點(diǎn)上來講抹茶又勝出了。
至于加工過程，炒青烘青的溫度大概在200度左右，而咖啡堿在超過200度時會有升華現(xiàn)象，所以采用這種工藝加工的綠茶會減少咖啡堿含量。蒸青溫度在100度以內(nèi)，幾乎對咖啡堿沒有影響。之后抹茶會進(jìn)行粉碎，達(dá)到200目以上的抹茶在沖泡時會迅速溶解，如果是相同咖啡堿含量的抹茶和其他綠茶，相對于綠茶的緩慢多次浸泡，無疑一碗抹茶所含咖啡堿含量更多，滋味更苦。
水溫對咖啡堿的浸出也有很大影響，高溫會令咖啡堿迅速浸出，而80度以內(nèi)，甚至60度會大大延緩其溶解速度，這也就是為什么冷泡茶滋味不苦澀的緣由了。日本茶道在沖泡抹茶時的水溫普遍偏高，中國綠茶沖泡水溫有些時候是沸水，有些時候講究的注意用80度左右水沖泡，沒法一概而論了。
綜上，日本抹茶就加工沖泡過程來說，咖啡堿保留完整，浸出充分，苦味明顯。所以為了減少苦味，選育含咖啡堿含量少的茶樹品種，并在種植培育上做文章，飲用日本抹茶時還會搭配用糯米砂糖為主料制作的和果子，以減低品飲時帶來的苦味。
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