Obsah bilogicky aktivních látek v matcha čajích a jejich stanovení v průběhu přípravy

Ing. Tereza Koláčková

Doctoral thesis

Determination of the content of biologically active substances in matcha tea and their determination during preparation

Abstract:

Odrůda, podmínky pěstování, sběr a technologie zpracování listů ovlivňuje celkovou kvalitu čajových lístků a konečného nálevu. Disertační práce se zaměřuje na stanovení obsahu základních nutričních a biologicky aktivních látek v práškovém matcha čaji a jeho výluzích a také po jeho in vitro stravitelnosti. Nejhojněji zastoupenou volnou aminokyselinou v matcha čaji je L-theanin, limitujícími aminokyselinami byly isoleucin a threonin a aminokyselinové skóre matcha proteinu je 38,4 %. Obsah hrubé bílkoviny byl stanoven v koncentracích od 20,3 % do 35,0 %. Obsah chlorofylů a a b se pohybuje od 1,10 do 4,32 mg.g-1 a 0,46 do 2,73 mg.g-1, koncentrace kofeinu, theofylinu a theobrominu byly stanoveny v rozmezí od 14,1 do 34,4 mg.g-1, od 8,06 do 19,4 mikrog.g-1 a od 0,14 do 0,27 mg.g-1. Mezi nejhojněji zastoupené prvky matcha čaje se řadí K, Mg, Mn, Ca, Fe a Zn. Matcha čaj je výzazným přispěvatelem k RDA hodnotám pro Mn a Cu. Vyšší teplota luhování má pozitivní vliv na vyšší vyluhování kofeinu, delší doba luhování měla za následek vyšší obsah TPC a TFC v nálevu matcha a tím také vyšší hodnotu antioxidační aktivity. Nejvíce zastoupenými polyfenolickými látkami matcha čaje jsou flavonoidy EGCG (až 16900 mikrog.g-1), EC (až 14500 mikrog.g-1), EGC (až 5390 mikrog.g-1), ECG (až 1790 mikrog.g-1) a rutin (až 1590 mikrog.g-1); nejvíce zastoupenými fenolickými kyselinami jsou kyseliny chlorogenová (až 3920 mikrog.g-1), sinapová (až 592 mikrog.g-1), protokatechinová (až 291 mikrog.g-1), ellagová (až 246 mikrog.g-1) a gallová (až 184 mikrog.g-1). Stravitelnost matcha čaje se pohybuje u DMD od 55,9 do 69,8 % a u OMD od 59,4 do 71,3 %. Nejvyšší hodnoty retence po procesu simulace trávení práškové formy matcha čaje byly naměřeny u kyseliny ferulové a katechinu (až 84 %), kyseliny ellagové (až 80%), kyseliny kávové a epigallokatechinu (až 76%) a z alkoloidů u kofeinu (až 13 %).

Abstract:

The variety, growing conditions, harvesting and leaf processing technology affect the overall quality of the tea leaves and the final infusion. The dissertation focuses on determining the content of basic nutritional and biologically active substances in powdered matcha tea and its extracts, as well as its in vitro digestibility. The most abundant free amino acid in matcha tea is L-theanine, the limiting amino acids were isoleucine and threonine, and the amino acid score of matcha protein is 40,2 %. Crude protein content was determined in concentrations from 20,3 % to 35,0 %. The content of chlorophylls a and b varies from 1,10 to 4,32 mg.g-1 and 0,46 to 2,73 mg.g-1, the concentrations of caffeine, theophylline and theobromine were determined in the range of caffeine from 14,1 to 34,4 mg.g-1, theophylline from 8,06 to 19,4 mikrog.g-1 and theobromine from 0,14 to 0,27 mg.g-1. The most abundant elements in matcha tea include K, Mg, Mn, Ca, Fe and Zn. Matcha tea is a significant contributor to the RDA values for Mn and Cu. A higher brewing temperature has a positive effect on higher caffeine leaching, a longer brewing time resulted in a higher TPC and TFC content in the matcha brew and thus also a higher value of antioxidant activity. The most represented polyphenolic substances in matcha tea are the flavonoids EGCG (up to 16900 mikrog.g-1), EC (up to 14500 mikrog.g-1), EGC (up to 5390 mikrog.g-1), ECG (up to 1790 mikrog.g-1) and rutin (up to 1590 mikrog.g-1); and the most represented phenolic acids are chlorogenic acid (up to 3920 mikrog.g-1), sinapic acid (up to 592 mikrog.g-1), protocatechinic acid (up to 291 mikrog.g-1), ellagic acid (up to 246 mikrog.g-1) and gallic acid (up to 184 mikrog.g-1). The digestibility of matcha tea ranges from 55,9 to 69,8 % for DMD and from 59,4 to 71,3 % for OMD. The highest retention values after the process of simulating the digestion of the powdered form of matcha tea were measured for ferulic acid and catechin (up to 84 %), ellagic acid (up to 80 %), caffeic acid and epigallocatechin (up to 76 %) and of alkaloids for caffeine (up to 13 %).

Keywords

matcha, Camellia sinensis, nutriční analýza, biologicky aktivní látky, polyfenoly, alkaloidy, antioxidační aktivita, HPLC, ICP-MS, in vitro stravitelnost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 6. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 12. 9. 2023

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Doctoral programme / field:
Chemie a technologie potravin / Food Technology