饮用水技术的衍生：水与中国的（茶饮料）

国际茶业科学文化研究会 常务副会长：王志远

　　1994年美国国会通过了“补充和替代医学”及“膳食补剂”法案，为草药进入美国健康产品市场打开了绿灯。就“膳食补充剂”而言，只要有科学资料证明其安全无毒，对人体的“功能”和“结构”有改善作用，就可以进入市场。国际上已把“膳食补剂工业”与“食品工业”和“制药工业”并列，成为新兴工业。
　　中国是茶叶故乡，历史悠久，茶园规模世界第一。但出口创汇都比不上后起之秀非洲的肯尼亚。中药业是中国的国粹，其命运与茶业相似，出口创汇只占世界草药出口的3%。 严格地说茶叶也是中药的一部分，由“神农尝百草，一日遇七十二毒，遇茶解之”的“解毒药”逐步演变成了“饮料”。传统的中药中有许多由“茶”与各种中药材组成的“药茶”或“茶药”。入关后，中国必须以自己的民族文化优势在国际的大市场上进行竞争。中国茶业和中药业是二十一世纪中国与国际竞争的两张传统王牌，把“茶”与“中药”优势互补，开创新的保健药茶产业。这可能是促进中药现代化的一个现实有效的途径。
　　中国虽是产茶大国，但人均消费量只有0.33公斤/年，不但远低于英国2.3公斤/年，也低于国际平均0.5公斤/年的消费量。茶饮料近来有取代可口可乐洋饮料的趋势。目前，美国有20亿美元茶饮料市场；日本已达350万吨。中国预计今年茶饮料产量为150万吨。近百亿美元的茶饮料市场，已成为包括可口可乐，百事可乐，雀巢等商家必争之地。茶饮料的科学化和现代化也引起科学界的关注。笔者曾对茶叶的化学，药理和生理作用有较长的研究。
　　“水乃茶之母”。茶饮料，作为水产业的一个重要部分，业者应更注意水的问题。明代许次纾在《茶疏》中说“精茗蕴香，借水而发，无水不可与论茶也”。清代张大复在《梅花草堂笔谈》中也说:“茶性必发于水，八分之茶，遇十分之水，茶亦十分矣；八分之水，试十分之茶，茶只八分耳”。
　　水，有宇宙血液和生命源泉之称。老子提出“水为五行之首，万物之始”。陆羽对提出了“养水”的观点，开创了“水产业”的先河。李时珍在“本草纲目”巨著中。立“水部”，提出了“以水为药”和“水疗”的革命性的概念。现代科学指出，水的分子结构决定着其两个重要的特性。其一，水是一极性分于，可与别的分于上的极性功能团，通过氢键组成“集团分子”。特别是与蛋白质，DNA和多糖等生物大分子，通过高度有序的“氢键网络”组成高度有序的“生物大分于簇”。同时，水分于相互间也可以形成“水簇”。尤其是在长期静止的情况下，可形成无定形的大分子团。其溶解能力，渗透力都很低。不能被动，植物和人吸收，成“死水”。其二，本质上，水分子应具有弱磁性，它在磁场中水可以被磁化。生命体内，不断地进行着物质，能量和信息的传送，结构化的水可能起着巨大的作用。现代“簇科学”研究提示，高度氢键网络结构化的微分于簇水可能有记忆药物的生物化学信息能力。近来研究证明普通水为氢键缔合的高聚分子水,不易被细胞吸收。
　　水是自然界唯一的物质可以穿梭与生命界和无生命界，可以以汽态，液态和固态升腾于空间，奔流于地表和潜涌于地层。古人云“流水不腐”。点出了水必须“活化”，才不致成为“死水”。
　　陆羽提出“左三旋，右三旋”的“养水”观念，其原理是人力迫使水振荡，以打破大的分子簇。近年来各国相继研发水的活化技术, 大都是利用物理方法来“破簇（decluster）”。“振荡”，包括机械振荡，声频振荡和电磁振荡,都是比较常用的方法。也有运用电解的方法，生成碱性的微簇水，和采用电磁场使水在常温下成为IE冰晶。国外已有几种代表性的“活化水”，包括Lorenzen 水,Grandedr 水,Pi水,Bio-Cat水,Hunza水,BioCom水, Wonder水和 E Hacheney水等。在中国，金日光的“生命动力素水”，李复兴的“回归自然水”，以及王榕树的“离子筛水”，也都各有特色。问题是破簇后的水，很不稳定。当离开破簇条件后（例如碱性的电解微簇水，或磁化水）又会线团化聚合。为此，如何提高较小分子簇水的稳定性，是使分子簇水产业化的关键。多数"活化水"都加入微量金属元素，利用金属离子与水分子的的螯合作用以增加稳性。理论上讲，茶的有效成分茶多酚在酸性中较稳定。在碱性水中很易被氧化，黄绿色茶汤很快变成铁锈色。水的硬度太高，容易使茶汤沉淀。特别要提醒的是，泡茶的水一定要避免有较多的铁铜等变价金属离子。铁等过渡金属离子会催化茶多酚氧化，生成过氧化氢，使原先的抗氧化性的绿茶便成了促氧化剂，产生了活性自由基，破坏DNA,影响健康。所以，我们的祖先，早就知道，用紫砂茶壶泡茶。这说明在制备茶饮料时，水的作用往往会超过茶。这不仅因为水是茶的色、香、味的载体，更是可形成茶多酚-水分子簇缔合物。茶多酚属于黄烷醇类的儿茶素衍生物。具有许多酚羟基。某些含有邻二羟基或邻三羟的茶多酚，还原性很强，在茶汤中很易被空气自动氧化。当茶叶成分的酚羟基与结构化的分子簇水以氢键缔合后，羟基得到保护，便很稳定，还会更容易地被水带进人体细胞。雪水富含六环分子簇水，红楼梦中，妙玉收集雪花来泡茶，不是没有科学道理。其实，雪水也能泡茶。我们最近，以茶叶的特征成分“EGCG”作为化学模板，与结构化的水分子簇结合，制造了“微分子簇绿茶功能水”。初步实验证明，此分子簇茶有许多特出的生理功能，真正验证了只有“好水”才有“好茶”的道理。我们希望与国内的科学家紧密合作，在现代量子生物学的指导下，以我国丰富的茶叶和草药资源，与结构化的分子簇水有机地结合起来，创造中国特色的二十一世纪的“水补剂”或绿色功能水。