茶氨酸為何增長率這么高?目前的主流提取工藝有哪些?在國內茶氨酸為何遲遲未能成為爆款原料?
來源:植提橋
作者:Lisa & Maggie
圖源:千圖網
文章概要:
1、茶氨酸的”履歷“
2、茶氨酸可能和茶葉無關
3、茶氨酸:天然與合成的區別
4、食品合法原料——認準天然茶葉茶氨酸
5、茶氨酸的市場應用現狀
6、茶氨酸未能爆火的原因?
喝茶解膩、安神醒腦,茶葉中的茶氨酸功不可沒!
據Innova的數據,它還是近五年增長勢頭非常強勁的膳食補充劑原料:L-茶氨酸過去五年的年復合增長率為102%。(“近五年年”均指2017年10月至2022年9月。)
茶氨酸為何增長率這么高?目前的主流提取工藝有哪些?在國內茶氨酸為何遲遲未能成為爆款原料?
今天,植提橋帶你一文了解茶氨酸的“前世今生”。
01 茶氨酸的“履歷”
茶是世界上公認的健康飲品。在中國茶道文化盛行,喝茶讓人上癮、產生愉悅感,且有安神的功效,因為茶葉中含有的氨基酸會刺激大腦分泌出更多的多巴胺,L-茶氨酸是其中主要的氨基酸組分。
圖源:翰墨書舍
茶氨酸占茶葉中游離茶氨酸的一半以上,茶氨酸是由一分子谷氨酸與一分子乙胺合成,主要在茶樹根部由谷氨酸和乙胺通過植物自身的酶催化下自然合成的,然后通過枝干輸送到植株的其他部位并蓄積起來。
茶梗中茶氨酸的含量更高。研究人員發現茶梗中的茶氨酸含量高于茶葉,因此利用茶梗提取茶氨酸具有原料優勢,也有從茶多酚廢料中提取茶氨酸。
茶氨酸的歷史
最早茶氨酸在日本被開發和利用。
1949 年日本就有茶氨酸制品上市,當時僅將茶氨酸用于改善飲料口感來用。
1950年日本學者從綠茶中提取茶氨酸,并鑒定其分子結構為N-乙基-γ-L-谷氨酰胺,命名茶氨酸,當然天然提取來的茶氨酸是L型結構,也被稱為L-茶氨酸。
02 茶氨酸可能和茶葉無關
雖然最先茶氨酸是從茶葉中發現并提取出來的,但是茶氨酸如今可能和茶葉無關,因為現在天然茶葉提取來的茶氨酸并不是市場上的主流來源。
目前化學合成茶氨酸產量占據國際茶氨酸市場近2/3的份額,生物發酵法生產的茶氨酸約占25%,天然茶氨酸已退居第三位,所占份額不足10%。
這背后還牽扯出了一段茶氨酸提取工藝的發展歷史。
提取工藝的迭代與市場競爭
上世紀90年代,國際市場的茶氨酸主要從綠茶提取,日本最大的茶氨酸生產商太陽綠寶株式會社。后來在市場供不應求的情況下,國外開發出化學合成工藝,日本協和發酵株式會社開發出利用細菌發酵法將工業淀粉轉化為茶氨酸的新工藝。到21世紀初,國際市場形成天然(茶葉中提取)茶氨酸、合成茶氨酸和微生物發酵法生產茶氨酸三足鼎立的局面。
一番紛紛擾擾之后,中國企業也逐漸加入“戰局”,當前中國已經成為了茶氨酸的主要產地。
據恒州博智信息咨詢《2021-2027全球及中國茶氨酸行業研究及十四五規劃分析報告》,2020年中國茶氨酸產量達到682.9噸,占全球總產量的77.89%。茶氨酸的主要消費地區有中國、日本、美國、歐洲等地,亞太新興市場如印度對茶氨酸產品的需求增速較快,食品領域制備改善睡眠的保健類食品最受關注。
那么話說回來,天然茶氨酸和合成茶氨酸到底有什么不同?
03 茶氨酸:天然與合成的區別
1、來源不同,空間構型不同。兩者最大的區別是茶氨酸的分子結構空間構型不同,天然提取的茶氨酸是L構型,而化學合成法或者微生物發酵法來源的通常會有兩種構型,即L-茶氨酸和D-茶氨酸的混合物。
2、構型差異影響活性功能。同一種物質(分子式一樣),在空間結構上的構型不同,會影響分子的旋光性和生理活性、功能性,科學研究發現L型結構在體內的生物活性遠高于D型。
3、工藝不同,價格不同。天然L-茶氨酸價格更高,干茶葉中L-茶氨酸的質量分數僅占1%~2%,資源和工藝均導致提取率低、獲得量少、產品純度低,從茶葉或茶葉廢渣中提取L-茶氨酸產量低、難度大、成本高,售價也比合成產品高很多,通常天然L-茶氨酸20%含量售價約為400元/kg,而合成來源規格90%以上僅不足200元/kg。
既然天然與合成的來源不同,那么又該如何鑒別呢?
首先旋光性不同。L-茶氨酸和D-茶氨酸空間構型不同,分子的旋光性不同。天然存在的茶氨酸為L型,比旋光度[α]D20=0.7°;而微生物發酵或者化學合成來源,比旋光度[α] D20 =+7.7°- +8.5°,通過測量成分的旋光度就可初步判斷其來源。
第二天然度不同。雖然許多產品聲稱是100%天然來源的成分,但宣傳是否具有真實性,通過天然度檢測就能提供強有力的證據。利用碳14對天然產物進行檢測,可有效鑒別出茶氨酸是石化衍生成分還是天然提取成分。
對供應商和生產商來說,天然度檢測報告能夠提高天然來源的產品競爭優勢,確保標簽聲稱的準確性,同時還可以檢測出天然與合成的含量占比,識別出合成或者石化衍生品的存在。
04 食品合法原料——認準天然茶葉茶氨酸
需要強調的是,在國內,并非所有的茶氨酸都可以添加在食品中,須是從茶葉中獲取的茶氨酸才算合法添加,化學合成或者微生物發酵合成工藝制備的茶氨酸仍不可用于食品添加。
2014年衛生部批準茶葉茶氨酸為新食品原料(衛生部2014年第15號),要求以茶葉為原料,經提取、過濾、濃縮等工藝制成。食用量≤0.4克/天,使用范圍不包括嬰幼兒食品。
國家工業和信息化部發布分布行業標準QB/T 4263-2011 L-茶氨酸,以生物質為原料,經生物發酵、酶法轉化或者提取精制的L-茶氨酸,含量檢測方法采用點位滴定法,此為生物發酵法制備而來的茶氨酸的質量標準,這種工藝產品適合出口、化妝品、飼料等用途。
目前,國內能夠提供茶氨酸的企業包括:上海諾德生物實業有限公司、無錫市世紀生物工程有限公司、成都華高生物制品有限公司等。
05 茶氨酸的市場應用現狀
臨床試驗研究顯示,每日攝入L-茶氨酸400 mg,連續服用6周,能有效提高多動癥男孩的睡眠率和睡眠質量,且無不良反應[1]。每日攝入茶氨酸(200 mg)能促進大腦α波的產生,改善焦慮患者睡眠質量[2]
隨著科研人員對茶氨酸的藥理學和生理功能研究的不斷深入,諸多生物活性或者生理調節功能不斷被發現,茶氨酸已被應用于開發緩解神經緊張方向的功能食品。
據央廣網此前報道,中國睡眠研究會等機構聯合發布的《2022中國國民健康睡眠白皮書》顯示,當下我國有數億人存在睡眠障礙,19-35歲青壯年是睡眠問題高發年齡段,失眠率占總人數的30%。普遍存在的睡眠障礙,催生了千億級市場,據央視財經《第一時間》欄目報道,預計到2030年我國睡眠經濟市場規模有望突破萬億。
焦慮和失眠大概是21世紀最常見的“亞健康”問題之一。因此L-茶氨酸也是被廣泛用于解決醫學和心理健康問題的“網紅”功能物質,主打舒緩、鎮靜、促眠作用,作為助眠原料常常出現于巧克力、果凍、茶飲等多種食品形態中。
除了功能之外,茶氨酸還可以作為“減苦味劑”使用,是很好的改善茶飲料品質和風味的原料。茶氨酸具有甜味和鮮爽味,是茶葉鮮爽味的主要成分,可以改善食品的風味,抑制苦澀味。在茶飲料生產過程中添加一定量茶氨酸,可緩和咖啡堿苦味和茶多酚苦澀味、
產品案例
1、日加滿甜睡睡前飲品
日加滿就推出了甜睡睡前飲品,該產品添加了110mg的茶葉茶氨酸,搭配80mg的γ-氨基丁酸。主打就是睡眠方向、復合風味和便攜包裝。
圖源:日加滿
2、藎美斛氨白固體飲料
圖源:藎美生物
藎美集團也推出了斛氨白固體飲料。產品以鐵皮石斛、茶葉茶氨酸、白茶、人參(人工種植)、紅牛肝菌、燕窩、海洋魚低聚肽粉、蜂王漿凍干粉、雪蓮培養物、木瓜、葛根、聚葡萄糖、低聚甘露糖、羅漢果甜苷為主要原料,主打便捷、時尚。
06 茶氨酸未能爆火的原因?
茶氨酸作為新食品原料已經8年了,但目前國內消費者對于茶氨酸還比較陌生。影響茶氨酸發展的原因很多,如行業研究、企業宣傳、產品迭代、推廣等,整體原因大概有幾個方面:
1、消費者對焦慮、抑郁不夠重視,沒有“強烈剛需”主動尋求解決方案的意愿。國內的消費者在抑郁、焦慮的意識近年才有淺顯的了解,還未形成成熟的認知和應對機制。而且企業在產品的功能宣傳上,抑郁、焦慮、改善認知很難展開推廣,也不是市場需求的主要方向,導致消費者對茶氨酸的認知度不高。
2、茶氨酸的助眠機制需要長效性。傳統消費認為,使用后快速入睡是助眠產品的核心法則,消費者能夠直觀地感受到效果;而茶氨酸的睡眠機制是,食用它后感到愉悅、放松,使緊張、焦慮的情緒穩定下來,從精神上感到放松,然后進入睡眠、提升睡眠質量。茶氨酸雖然從根上去改善,但表象上并不顯著,效果不夠直觀,并不像褪黑素這么明顯。
3、D-茶氨酸以次充好。茶氨酸有L型和D型結構,目前功效研究較多的是L型茶氨酸,只有L型才會有更好的生物活性;實際上化學合成、微生物發酵合成原料是市場主流,若合成工藝產生的D型茶氨酸沒有被很好的分離,會影響茶氨酸的整體功效作用,產品添加不合格的原料也會影響消費者的體感,降低信任度。
總之茶氨酸在國內距離大規模應用還有一段路要走,值得欣喜的是,國內目前已經有不少產品開始陸陸續續使用茶氨酸,它們進入市場將會直觀提升茶氨酸的消費認知,如果有一個爆款出圈,那么茶氨酸的“春天”也將快速到來。
參考文獻:
[1] DI X, YAN J, ZHAO Y, et al.L-theanine protects the APP (Swedish mutation) transgenic SH-SY5Y cell against glutamate-induced excitotoxicity via inhibition of the NMDA receptor pathway[J]. Neuroscience, 2010, 168(3): 778-786.
[2] PARK S K. A Combination of green tea extract andL-theanine improves memory and attention in subjects with mild cognitive impairment: A double-blind placebo-controlled study[J]. Journal of Medicinal Food, 2011, 14(4): 334-343.
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