Чай и его химический состав

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 1362"

ЧАЙ И ЕГО ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Жукова Марина Игоревна

Москва 2019



Введение

Исследовательская работа была запланирована изначально. Тема чая и его химического состава настолько интересна, что полученные данные в ходе работы также оказались полезными. Мне давно интересно было узнать о химическом составе чая, который мы покупаем в пакетиках или же в рассыпчатом виде.

Исследуемая проблема: химический состав разных сортов чая.

Актуальность поставленной темы: история чая сложилась в другой стране, однако это не мешает считать в нашей стране чай традиционным напитком. Мы привыкли пить чай на завтрак или за праздничным столом. Часто, покупая чай, мы замечаем, что нет ожидаемого вкуса или аромата. Тогда вместо приятного чаепития - грустное разочарование. Я выбрала эту тему, чтобы рассмотреть и раскрыть разные шесть сортов чая: пакетированные и травяной (цветки гибискуса).

Объект исследования: «Greenfield» (зеленый чай), «Tess» (зеленый чай), «Лисма» (черный чай), «Early grey» (черный чай), травяной чай «Каркаде» (цветки гибискуса) и «Greenfield» (черный чай).

Предмет исследования: кислотность, танины в чае и химические вещества, входящие в состав чая.

Методы исследования:

1. Выявление кислотности (с помощью индикаторных бумажек для определения pH).

2. Выявление танинов (к 1мл. раствора чая добавляем 1-2 капли хлорида железа 3).

3. Определение органолептических показателей (с помощью рецепторов языка, нюха и определение жидкости на глаз).

4. Неудачная реакция на кофеин.



Рисунок 1

Цели исследования:

1. Определить кислотность.

2. Рассмотреть химические компоненты.

3. Выявить органолептические показатели, танины и кофеин.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу, касающуюся химического состава различных сортов чая и его влияние на организм.

2. Провести социальные опросы учащихся об их любимых сортах чая и общей информации. (Часто ли они пьют чай? Что предпочитают кофе, чай, сок или воду?)

3. Провести химические реакции на выявление танинов, кислотности, органолептических показателей и кофеина.

4. Сравнить между собой предлагаемые мной чаи.

5. Сделать общие выводы о пользе чая и его вреде для организма человека.

Важность темы: Наверное, каждому интересно, как правильно заваривать чай, какой чай полезен, а какой вреден. Мой проект именно погружается в культуру чая, его разновидностей, историю и полезность на сегодняшний момент. Я считаю, что информация, которую содержит мой исследовательский проект будет полезна мне и окружающим меня людям.



1. История создания чая

Появление чая окутано множеством легенд. По одной из них, открытие этого напитка принадлежит прославленному императору Шэнь Нуну -- Божественному Земледельцу (ок. 2737-2697 гг. до н. э.), который в китайской традиции также является богом -- покровителем медицины. Однажды, прогуливаясь по своим бескрайним владениям, Шэнь Нун долго плутал среди неприступных горных вершин. Истомившись от жажды, он присел отдохнуть возле небольшого деревца, листья которого источали чудесный аромат. Внезапно подул сильный ветер, и с ветви деревца сорвался молодой листочек, который плавно опустился прямо в чашу с чистой родниковой водой. Попробовав получившийся настой, император, был восхищён его нежно-зелёным цветом, удивительным вкусом и необычайно приятным ароматом. Сделав несколько глотков, он сразу ощутил прилив сил.

Откуда же взялось слово чай? В древних китайских сочинениях чай именовали «тоу», «тсе», «чунь», «минг». Самый благоухающий напиток получается из самых молодых листьев, и к названиям чая прибавили слово «ча», что значит «молодой листок». Известное всем русское слово «чай» произошло от монгольского «цай». Японцы называют чай «тья» или «тя», отсюда английское название «tea».

Вопрос о родине чая до нашего времени оставался спорным. Чайное растение произрастает в Китае и в Индии, в провинции Ассам. Китайский чай представляет собой вечнозеленый куст с мелкими глянцевидными, упругими, зубчатыми листочками, достигающий в зрелом возрасте 2-3 метров в высоту. Ассамский чай - это мощное дерево, порой высотой 15 метров, с крупными, в несколько раз большими листьями, и к тому же не таким плотным как у китайского чая. Учитывая эти различия, стали различать 2 вида чая - китайский и ассамский. Их единственный гибрид - цейлонский чай. В настоящее время, по единодушному мнению, ученых, родиной чайного растения следует считать Юго-западный Китай. Именно здесь обнаружена древняя первичная форма чая. Чай - растение долговечное, живет и плодоносит 100 и более лет.

В Европу чай впервые был завезен португальцами в 1517 году и получил распространение в узком кругу португальского королевского двора.

Социальный опрос.

Отношение учащихся школы к чаю, его компонентам.

(Диаграммы и таблица представлены в презентации и приложении).

Разновидности чая.

Ценители чая знают, что видов и сортов этого напитка в мире так много, что, чтобы выбрать любимый, понадобится ни один год. Чаи различают по способу обработки, составу, месту произрастания. Чтобы разобраться во всех тонкостях классификации, нужно знать основные ее виды. Давайте разберемся.

Классификация по типу чайного куста.

Всего различают три разновидности чая:

1. Ассамская, в нее входят африканский, цейлонский, индийский чаи.

2. Китайская. Это грузинский, китайский, формозский, японский, вьетнамский чаи.

3. Камбоджийская. Эта разновидность выращивается в некоторых районах Индокитая, является гибридом первых двух разновидностей.

Классификация по способу обработки.

Цвет зависит от способа обработки чая, длительности ферментации.

· черный,

· зеленый,

· желтый,

· белый,

· чай пуэр,

· чай улун (оолонг).

Зеленый чай бывает различных сортов. Цвет напитка получается от желтоватого до зеленого, вкус -- насыщенный, аромат -- яркий.

Желтый чай близок к зеленому, он производится в провинции Фуцзянь.

Классификация по типу чайного листа.

Различают следующие типы чая: цельнолистовые высшего сорта, среднесортные, измельченные низкого сорта. Чай еще может быть прессованным, растворимым, гранулированным и пакетированным.

Все чаи маркируются. На упаковках с чаем указывается самая различная информация, которую необходимо понимать:

- Страна-изготовитель чая (Индия, Цейлон, Китай и др.).

- Срок годности. Обычно чай хранится 1-2 года. Однако, чем свежее чай, тем лучше в нем сохранились его запах, вкус и целебные свойства.

- Вес. В России традиционными упаковками являются 50, 100, 250, 500 грамм.

- Надписи аббревиатуры.

Маркировка "Ortodoxtea" - чай, который в процессе изготовления скручивали вручную. "Сlassic" - классические, чаи собранные вручную. "CTC" (cuts, tears, curls) - чай высокого качества, при изготовлении которого использовались машинные технологии. "Pure" или "Blended" ("чистый") - сортовые чаи, имеющие собственные уникальные ароматические и вкусовые характеристики.

Содержание минералов в чае составляет 4-7%. Калий - 17,90. Кальций - 4,70. Магний - 2,20. Железо - 0,20. Алюминий - 843,40. Марганец - 828,00. Сера - 650,00. Натрий - 210,00. Бор - 95,00. Барий - 56,08. Цинк - 22,90. Медь - 11,60. Стронций - 5,84. Никель - 5,20. Свинец - 2,48. Кобальт - 1,68. Молибден - 0,40. Хром - 0,40. Селен - 0,12. Йод - 0,10 Фосфор, Фтор.

Органический состав чая.

1. Аминокислоты;

2. Витамины групп В,С, РР обуславливают нормальную деятельность всего организма;

3. Кофеин;

4. Эфирные масла - благодаря им мы наслаждаемся ароматом чая;

5. Фенолы;

6. Дубильные вещества (танины) - придают чаю терпкий вкус.

Как правильно заваривать чай?

Правильно заваривать чай -- искусство непростое. Не зная секретов, можно испортить самый восхитительный и богатый сорт.

Чай по праву считается самым вкусным, ароматным и полезным напитком.

Какую воду следует брать, чтобы чай получился вкусным?

Идеальным вариантом для этих целей считается горная ключевая и родниковая вода. Понятно, что в условиях городской жизни не приходится и говорить о родниковой воде, но даже самую обычную водопроводную можно значительно улучшить путем фильтрации или простого отстаивания в открытой посуде на протяжении нескольких часов.

Жесткую воду с показателем выше 8 мг эквивалентов на литр использовать не стоит -- она не подойдет для правильного заваривания чая. Разумеется, далеко не в каждом хозяйстве есть прибор для определения этой самой жесткости, однако мы на всякий случай будем исходить из того, что она жесткости более чем умеренной.

Для правильного заваривания чая не подойдет жесткая вода. Предварительно ее необходимо смягчить.

Для того, чтобы смягчить воду, в нее необходимо добавить щепотку сахара, соли или пищевой соды. А можно применить и более сложный способ, заключающийся в конденсировании пара, который выходит из носика кипящего чайника. Полученная в результате таких манипуляций вода будет не просто мягкой и чистой, а идеальной, и как нельзя лучше подойдет для правильного заваривания чая.

Какая посуда рекомендуется для заваривания чая?

Ни в коем случае не следует пользоваться металлическим чайником. Оптимальным вариантом считается сосуд фарфоровый. К слову сказать, китайцы огромное внимание уделяют сортам глины -- она должна быть особенной, «дышащей» и проникнутой силой того места, откуда происходит. Но эту китайскую магию мы вряд ли поймем, поэтому ограничимся тем, что будем использовать хороший, не слишком дешевый фарфоровый чайник. Он лучше прогревается, если сравнивать с фаянсовым, и более мягок по фактуре по сравнению со стеклянным.

Немного о температуре правильного заваривания чая.

Когда читаешь советы кулинаров по поводу правильного заваривания чая, обращает на себя внимание одна общая рекомендация -- довести воду до кипения «белым ключом». Что это такое?

«Белый ключ» -- состояние, когда вода наполняется массой пузырьков, поднимающихся со дна. Этот момент следует «поймать» точно. Если передержать воду на огне, то она при попадании на чайный лист разложит все его составные элементы, разрушит букет и химический состав чая. Вдобавок ко всему долго кипятившаяся вода станет вредной для человеческого организма. Если же не додержать, чай попросту не заварится.

Заваривая чай, «ловите» момент кипения воды «белым ключом». Это один из главных секретов правильного заваривания чая.

Правильно заваривать чай -- искусство не только для ублажения вкуса, оно предназначено и для достижения оптимального сочетания полезных для здоровья свойств чая, активизации всего целебного, что в него входит.

Именно для этого необходимо строго придерживаться правил заваривания, даже малейшее отклонение от которых может привести к нарушению благоприятного баланса веществ в настое. Все важно: в том числе и время употребления напитка. По мнению английских специалистов, через 20 минут после заваривания чай станет непригодным для питья, поскольку в результате длительной заварки раствор насытится вредными для человеческого здоровья веществами.

Золотое правило чаепития!

Интересно, что чай может как возбуждать, так и успокаивать.

Запомните три магические цифры: 2-5-6, они помогут вам пить чай правильно.

Успокаивающий эффект от чая наступает через 2 минуты после заваривания, возбуждающий -- через 5 минут, ну а просто вкусный напиток со слабым ароматом -- через 6 минут (именно через столько времени улетучиваются эфирные масла).

Сблалансированные и полезные свойства чая проявляют себя в полном объеме лишь 15 минут после заваривания, некоторые лекарственные (например, антимикробные) могут проявлять себя спустя время, но через 7-8 часов окончательно превращается или в «спецсредство», или в самый настоящий яд!

чай кофеин танин химический

2. Выявление органолептических показателей

Для этого опыта ничего особого не требуется. Только нюх, зрение и умение осознавать вкус элементов.

Вот что мне удалось понять: 1) Чай «Curtis» - светло-темный цвет, с запахом лимона или цитруса, но когда чай пробуешь на вкус, то уменьшается вкус лимона, а затем раскрывается лимонное послевкусие.

2) Чай «Tess» - зеленый цвет чая, без запаха, на вкус обычный зеленый чай, без добавок.

3) Чай «Greenfield» - светло-темный чай, без добавок, обычный черный чай.

4) Чай «Лисма» - самый темный чай, очень крепкий запах, на вкус тоже крепкий и ядреный, вяжет и дает более ярко-выраженное послевкусие.

5) Чай «Greenfield» - светло-зеленый цвет, с запахом лимона, со вкусом лимона.

6) Чай «Каркаде» - розовый чай, очень дубовый запах, цветы гибискуса дают неприятный запах, но каждый субъект думает по-своему. Специфический чай, при этом на вкус он одновременно кислый и не кислый.

Я рассматривала кислотность с помощью индикаторных бумажек, по которым можно выявить кислотность чая.

1) Чай «Curtis» - pH:4. Желто-зеленый.

2) Чай «Tess» - pH:7. Ближе к воде. Самый менее кислый чай.

3) Чай «Greenfield» - pH:6.

4) Чай «Лисма» - pH:5.

5) Чай «Greenfield» - pH:6. Ароматизатор.

6) Чай «Каркаде» - pH:2. Самая высокая кислотность.

Определение танинов (танины - это группа фенольных соединений растительного происхождения, содержащих большое количество групп ?OH. Танины обладают дубильными свойствами и характерным вяжущим вкусом. Дубящее действие танинов основано на их способности образовывать прочные связи с белками, полисахаридами и другими биополимерами).

Для определения танинов нужно добавлять 1-2 капли хлорида железа 3.

1) Чай «Curtis» - чай получает густой осадок при добавлении одной капли.

2) Чай «Tess» - чай замедляет потемнение, просвет с одной стороны стаканчика.

3) Чай «Greenfield» - замедленное потемнение чая.

4) Чай «Лисма» - Быстро потемнело. Тут большое количество танинов.

5) Чай «Greenfield» - замедленное потемнение чая.

6) Чай «Каркаде» - меньше всего замедляет реакцию на танины. А значит, что в этом чае меньше всего танинов.

Кофеин.

Для того чтобы выделить кофеин из чая в фарфоровый стакан поместили 20г измельченного в ступке черного чая и 2 г оксида магния. Смешали оба вещества и поставили стакан на огонь. Нагревали на медленном огне спиртовки. Сверху на стакан поставили фарфоровую колбу с холодной водой. В присутствии оксида магния кофеин возгоняется, т.е. превращается в пар, минуя стадию жидкости. Попадая на холодную поверхность, кофеин оседает на дне колбы в виде бесцветных кристаллов. Нагрев прекратили, осторожно сняли стакан с тигля и соскребли кристаллы в чистую склянку. Для того чтобы убедиться, что действительно получили кофеин, провели красивую качественную реакцию.

Эту работу я проделала, однако до кристаллов дело не дошло. А значит, что выявить кофеин не удалось. Мне очень жаль, что серьезную работу не удалось довести до конца. Я делала всё строго по инструкции, пар выделился, однако кристаллов я не увидела.

3. Биологическое действие чая

Полезные свойства чая.

Чай представляет собой уникальный концентрат ценнейших вкусовых, диетических и лекарственных веществ.

Наряду с алкалоидами (кофеин, теобромин и теофиллин), которые придают напитку стимулирующее свойство, в листьях чая содержатся биологически ценные вещества: танин, разнообразные витамины, микроэлементы, эфирные масла, растворимые азотистые соединения и все незаменимые аминокислоты.

В нем много различных фенольных соединений, которые придают напитку уникальные целебные свойства.

В большей или меньшей степени все они сохраняются в готовом чае и вместе с другими полезными соединениями при правильной заварке переходят в настой, тогда как балластные и вредные вещества чая остаются нерастворенными.

Ни один напиток не имеет такого богатого комплекса биологически ценных, целебных качеств. Лечебное и профилактическое действие чая делает его одним из важных средств современной медицины.

Сок свежих листьев, отвар, настой или экстракт различных сортов и видов чая применяются при различных патологиях.

Чай является прекрасным капилляро-укрепляющим средством из - за содержания в нем разных витаминов и комплекса катехинов, обладающих витаминными свойствами.

Чай усиливает деятельность нервной системы и рассеивает сонливость, полезен как при дневной, так и при ночной работе, улучшает зрение, помогает человеку сосредоточить внимание, оказывает мочегонное, антитоксическое действие, повышает общий тонус организма.

В традиционной китайской медицине считается, что хороший чай обладает такими лечебными эффектами:

Уменьшает сонливость, Успокаивает нервы, помогает сосредоточиться, Делает глаза зоркими, Проясняет сознание, делает ум острым, Укрепляет память, Охлаждает, снимает повышенную температуру, Спасает в жару и засуху, Нейтрализует действие ядов, Способствует пищеварению, помогает переваривать тяжелую пищу, Предотвращает образование камней, Отрезвляет, Лечит головную боль, Освобождает от лишнего жира, способствует похудению, Успокаивает дыхание, делает его глубоким, Поддерживает водный баланс в организме, Активизирует вялый кишечник, Удаляет мокроту и слизь, очищает слизистые, Убирает газы, Укрепляет зубы и кости, Лечит болезни сердца, Лечит подагру, Лечит внутренние воспаления, Лечит болезни кожи, Вызывает аппетит, Убирает скуку и томление, Усиливает ци - жизненную силу, Продлевает жизнь.

Вред чая на организм человека.

1. Горячий чай может вызвать кровотечение.

2. Слишком крепкий чай разрушает зубы и кости.

3. Чай может содержать тяжелые металлы.

4. Иногда чай вреден для печени.

5. Употребление чая после еды может привести к нехватке железа.

6. Чай провоцирует бессоницу.



Выводы

Изучили литературу, касающуюся химического состава различных сортов чая и его влияние на организм.

Провели социальные опросы учащихся об их любимых сортах чая и общей информации. (Часто ли они пьют чай? Что предпочитают кофе, чай, сок или воду?)

Провели химические реакции на выявление танинов, кислотности, органолептических показателей и кофеина.

Сделали общие выводы о пользе чая и его вреде для организма человека.

Благодарности.

Благодарю свою учительницу и научного руководителя по совместительству за то, что предоставила мне реактивы, помогла и поняла суть моего проекта. Я очень ценю тот факт, что всё было не напрасно, что все мои идеи и мысли были зачтены. Огромное спасибо всем ученикам школы, которые были не против маленького интервью или социального опроса на счет чая. Эти опросы дали мне понять многие вещи, связанные с чаем. Ведь не каждый употребляет чай, кто-то употребляет кофе, а кто-то употребляет просто сок или воду. У всех разные вкусы, однако я благодарна, что люди поняли меня, мои задачи в исследовании и цели. Я желаю, чтобы все также справлялись со своими проектами, проблемами и желаниями. Для того, чтобы делать проект, добиться цели или решить проблему, необходимо терпение, труд, отзывчивость, поддержка и понимание.



Список литературы

1. Похлебник В. Чай. - М.: Центрополиграф, 1997.

2. Цоциашвили И. Химия и технология чая. - М.: Агропромиздат, 1989.

3. Яковишин Л. Химические опыты с чаем каркаде. - 2011г.

4. Ольгин О.М. Давайте похимичим. Занимательные опыты по химии.

Размещено на Allbest.ru