茶多酚與兒茶素的差異?茶葉中的兒茶素為什麼特別重要?

「茶多酚」是什麼,首先,要了解「多酚」是何方神聖?正確來說它是一類含有許多酚(phenol的結構的化合物,稱為多酚類或多元酚類(Polyphenols)。常聽見植物中的多酚類化合物,有兒茶素(Catechin)、白藜蘆醇(Resveratrol)、楊梅素(Myricetin)、綠原酸(Chlorogenic acid)、檞皮素(Quercetin)、花青素(Anthocyanins)等,都是植物的二次代謝物。

「茶多酚」是指茶葉中多酚類物質的總稱,其中「兒茶素」屬於茶多酚的一種,大約占了茶葉中多酚類的80%。其實兒茶素不只是單一化合物,而是一類的化合物稱為「兒茶素類」(Catechins),根據不同的化學結構,可以分為八種兒茶素,包含Catechin(C)、Catechin gallate(CG)、Gallocatechin(GC)、Gallocatechin gallate(GCG)、Epicatechin(EC)、Epicatechin gallate(ECG)、Epigallocatechin(EGC)、Epigallocatechin gallate(EGCG)。

兒茶素類的化合物不僅是存在茶葉中,有一些植物也有少量的兒茶素類,但茶葉中的多酚類化合物,絕大部分是兒茶素類,所以說到「茶多酚」,那必然要提到兒茶素了。兒茶素雖然包含很多種,其中茶葉中含量最高的兒茶素是Epigallocatechin gallate(EGCG),不僅苦澀味較強,也是抗氧最強的兒茶素,是學術研究比較常討論的兒茶素。

八種兒茶素的化學結構圖。
資料來源:Natural polyphenols and their synthetic analogs as emerging anticancer agents

茶葉中的兒茶素為什麼特別重要?

  • 茶葉發酵的關鍵角色:
    茶葉發酵是多元酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)造成的酵素性氧化,這個酵素需要的反應物,就是上文中面提到的多酚類物質。兒茶素是茶葉中含量最多的多酚類物質,基本上多元酚氧化酶的反應物是主要是兒茶素。兒茶素類的氧化聚合,會衍生出許多化合物與中間產物,例如烏龍茶質、茶黃質、茶紅質等,茶葉中原本的兒茶素轉化成這些化合物後含量會降低,所以說發酵程度越高總兒茶素含量會降低。
    茶葉發酵到底是怎麼一回事?
  • 茶湯呈色與滋味的化合物:
    兒茶素類屬於黃烷醇類(Flavanols),這類化合物溶於水中會呈現淡淡的黃色,而經過茶葉發酵後的衍生產物,其顏色會逐漸轉為金黃至紅褐,色調也逐漸變深,基本上藉由觀察茶色很容易就能判斷茶類的發酵程度
文山包種茶(輕發酵)
凍頂烏龍茶(中發酵)
紅玉紅茶(全發酵)

多酚類是植物的二次代謝物,通常是植物的防禦物質,具有強的抗氧化例,通常會具有具苦澀味,例如葡萄酒的單寧(Tannin),讓葡萄酒帶有澀味,而茶葉中的兒茶素也是帶苦澀的物質。若沒有兒茶素的茶湯這泡茶通常會淡而無味,所以茶湯中還是要有適當的濃度。
雖然茶葉發酵會減少兒茶素在茶葉中的含量,不過兒茶素的衍生化合物其實也會帶苦澀感,並不會因為發酵程度越高而完全沒有滋味;例如紅茶發酵過程逐漸生成的茶紅質,也是帶強烈苦澀感的物質,紅茶如果泡太濃可是又苦又澀的,不過發酵程度較高的茶類,因為其較多的香氣與茶湯的甘甜味,反而在感官上相對降低苦澀感。

經過強力揉捻後進行紅茶發酵,茶菁從綠色逐漸褐化

關於茶多酚與兒茶素的一些誤解!

  • 茶多酚是茶葉的香氣物質?
    茶多酚是多酚類化合物,茶葉發酵兒茶素類氧化聚合的衍生化合物,都是易溶於水的化合物,基本上決定了茶湯的滋味還有顏色。然而,多酚類揮發性低,所以並不是茶葉香氣的物質。而茶葉香氣物質,基本上具高揮發性,茶葉沖泡受熱後更容易揮發,當然茶湯裡面也會有這些揮發性化合物。
    茶葉的香氣總類與來源
  • 兒茶素是EGCG?
    應該說其中一種兒茶素的英文縮寫是EGCG(Epigallocatechin gallate)。正確來說,兒茶素是一類化合物,共有八種不同的兒茶素,EGCG通常占比最高,也具高的抗氧化力,所以也最常被研究提到。