Кофеин – один из важнейших компонентов чая, предмет постоянных вопросов и дискуссий. Взаимодействуя с некоторыми полифенолами, о которых пойдет речь ниже, он придает терпкий, иногда с легкой горчинкой вкус. Сочетание кофеина с аминокислотой L-теанин обеспечивает легкий стимулирующий эффект чая.
Кофеин – это основной алкалоид чая. Легкий стимулирующий эффект напитку придают и другие пуриновые алкалоиды, такие как теофиллин и теобромин, но их содержание, а тем более экстракция, весьма незначительно.
В целом, алкалоиды – это природные яды, с помощью которых растения противостоят насекомым. С одной стороны, это защита и интоксикант, с другой – природный стимулятор, и алкалоиды могут приносить пользу человеку. Например, хинин долгое время использовали как средство против малярии благодаря его жаропонижающим и противовоспалительным свойствам. Или кофеин, который в разумных дозах значительно повышает работоспособность и помогает выдержать длительные физические нагрузки.
До 2004 года он входил в список запрещенных веществ Международного олимпийского комитета и сейчас находится в мониторинговом списке Всемирного антидопингового агентства WADA.
Алкалоид проникает через гематоэнцефалический барьер, на что способны далеко не все вещества. Попадая внутрь, кофеин не накапливается в организме – наша печень эффективно выводит его из организма.
Содержание кофеина меняется в зависимости от возраста листа: от 4,7 % в почке, к третьему листочку понижается до 2,9 и почти совсем исчезает у веточки. В стеблях растения кофеин почти не накапливается, поэтому японский стебельковый чай кукитя предлагают как напиток без кофеина. Точное следование стандартам сбора чайного листа помогает обеспечить требуемое содержание кофеина в настое.
По содержанию кофеина в разных видах чая принято считать, что в красном чае кофеина больше, чем в зеленом. Также свою роль в концентрации алкалоида играет продолжительность заваривания, в соотношении 2:200, она варьируется от 25 до 50 мг.
И не стоит забывать о растительном происхождении чая, поэтому огромное количество факторов, в том числе используемый культивар, сезон сбора, совокупность климатических условий и терруара могут влиять на количество кофеина в листе.
Кофеин составляет около 5–10 % массы растворимого твердого вещества, которое экстрагируется из чайных листьев в горячей воде. Эксперименты с экстракцией показали, что процесс извлечения кофеина из чайного листа требует небольшого количества энергии и происходит довольно быстро, особенно в начале заваривания.
Содержание кофеина в чае взаимосвязано с положительными оценками, которые выставляют профессиональные титестеры.
Популярное мнение о том, что в чае содержится специальное вещество теин, которое по своим свойствам намного превосходит кофеин из зерен кофе, часто можно встретить в интернете. Действительно, эффект от чашки чая вызывает совершенно иные ощущения, чем от кофе, но эта разница не связана с типом кофеина.
Впервые теин был обнаружен в чае французским химиком Одри в начале 1827 года. В 1838 году Геррит Ян Мульдер доказал, что кофеин и теин – это одно и то же вещество с одинаковой молекулярной формулой. Дело в том, что кофеин не единственный психоактивный элемент химической композиции чая, помимо кофеина чай обладает уникальной аминокислотой L-теанин. Благодаря действию этой аминокислоты напиток приобрел особые свойства, которые так высоко ценили в буддийских монастырях.
Впервые L-теанин выделил из листьев гёкуро и описал Ядзиро Сакато в 1949 году. Эта аминокислота является тем самым эксклюзивным веществом, которое в избытке содержится почти только в чае, кроме небольшого количества в составе польского гриба (Xerocomus badius) и дерева гаюасе (Ilex guayusa).
Аминокислоты служат основным строительным материалом для белков, а те, в свою очередь, играют важную роль в жизнедеятельности растения. Белки многофункциональны, они:
• формируют структуру клеток растения;
• выполняют роль ферментов, которые катализируют биохимические реакции в растении;
• обеспечивают транспорт веществ через клеточные мембраны;
• участвуют в защитных реакциях растения и так далее.
Таким образом, аминокислоты представляют собой важнейший элемент для поддержания здоровья и развития живых организмов. Аминокислоты могут находиться в растении как в связанном состоянии, например, в составе белков, так и в свободном. В случае с L-теанином: он составляет до 50 % от общего количества аминокислот в чае.
В чайных растениях L-теанин формируется в корнях и затем транспортируется по стволу в листья. Содержание этой аминокислоты в корнях повышалось с увеличением внесения аммонийных удобрений. В зимние месяцы в состоянии покоя корни растений содержат максимальное количество теанина, поэтому первый сбор считают наиболее тонизирующим.
Другим способом повлиять на содержание теанина является техника затенения чайных кустов перед сбором. Уменьшение количества прямого солнечного света приводит к замедлению фотосинтеза.
В результате растения стремятся компенсировать недостаток энергии, увеличивая синтез определенных химических соединений, в том числе теанина. В целом молодые чайные побеги (почка и первый лист) имеют более высокое содержание L-теанина, чем зрелые листья (второй, третий и четвертый листья).
Эксперименты показали, что завяливание чайных листьев на солнце позволяет увеличить содержание L-теанина более чем в два раза. Такой процесс снижает количество катехинов на 20 % и хлорофилла на 25 %, но значительно повышает содержание свободных аминокислот в чае, тем самым заметно улучшает вкус напитка.
Теанин сам по себе имеет мягкий травянистый вкус и яркий умами.
Аминокислота помогает снизить терпкость катехинов и способствует выделению слюны – это усиливает восприятие вкуса и создает ощущение сладости.
Благодаря способности преодолевать гематоэнцефалический барьер
L-теанин положительно воздействует на организм человека:
• способствует расслаблению;
• улучшает настроение;
• снижает стресс, не вызывая сонливости, благодаря своему воздействию на уровни нейротрансмиттеров;
• повышает активность альфа-волн в мозге, ответственных за приведенные выше эффекты.
Проведены исследования, подтверждающие положительное воздействие L-теанина на когнитивные способности. Более того, сочетание L-теанина с кофеином приводит к синергетическому эффекту, благодаря которому усиливается концентрация и внимательность, а также улучшается кратковременная память. L-теанин составляет 1–2 % от сухого веса листьев, чем выше качество чая, тем больше в нем аминокислоты.
Высоким содержанием L-теанина могут похвастаться маття, гёкуро, а также высокогорные улуны. Количество теанина падает с увеличением степени окисления и повышением температуры сушки. Также L-теанин практически отсутствует в темном чае ускоренной ферментации (например, у Шу Пуэра).
Исследования на скорость экстракции L-теанина, показали, что теанин быстро растворяется, особенно от 80 до 90 ℃. Концентрация теанина в настое сильно варьируется: от 10 мг на чашку до 25 мг (при соотношении заваривания 2:200).
Количество L-теанина, как и кофеина, связано не столько с типом чая, сколько с его качеством. В зеленом чае концентрация может быть в два или три раза выше, чем в красном, и наоборот.