Реферат: Исследование свойств чая
Витамин Bi (тиамин, аневрин). Этот витамин содержит ядра пиримидина и тиазола. Он играет важную роль в процессах превращений углеводов, так как входит в состав пиуватдекарбоксилазы:
Содержание витамина В, в чае в среднем составляет 0,3-10 мг на 1 кг сухого сырья.
Витамин В2 (рибофлавин, лактофлавин). Это азотистое основание жёлто-оранжевого цвета, которое содержит остаток пятиатомного спирта рибита:
Рибофлавин вместе с фосфорной кислотой входит в состав окислительно-восстановительных ферментов — оксиредуктаз. В процессе переработки чайного листа рибофлавин не разрушается и почти полностью переходит в готовый чай.
Витамин Въ (пантотеновая кислота) Этот витамин принимает участие кофермента А. Отсутствие или недостаток этой кислоты замедляют синтез кс та А, что приводит к серьёзным на заболеваниям обмена веществ в живом организме. Пантотеновая кислота представляет собой гигроскопичную светло-жёлтую вязкую жидкость. По своему химическому cтpoeнию это соединение, состоящее из двух компонентов — диоксидиметилмасляной кис В-аланина:
Витами РР — кофермент окислительно-восстановительных ферментов:
Витамин РР синтезируется в растительных организмах из аминокислоты триптофана. В чайном растении содержится 10-15 мг на 100 г сухого материала витамина PP.
Следует обратить внимание на шесть самых важных групп или составных частей чая: дубильные вещества, эфирные масла, алкалоиды, аминокислоты, пигменты и витамины.
Дубильные вещества — один из существенных компонентов чая и чайного настоя. Они составляют 15-30% чая и представляют собой сложную смесь более трёх десятков полифенольных соединений, состоящую из танина и различных (по крайней мере семи) катехинов, полифенолов и их производных.
Ферменты, или энзимы, содержатся в чае в основном в нерастворимом, связанном состоянии. Это биологические катализаторы. С их помощью происходят все химические превращения как в живом чайном растении при его росте, так и в процессе фабричного приготовления чая. Основных ферментов чая три, а всего больше десяти. Главные из них — полифенолоксидаза, пероксидаза и катал аза.
Эфирные масла имеются как в зелёном листе, так и в готовом чае. Несмотря на их крайне незначительное содержание, они более других веществ привлекали внимание человека: именно им справедливо приписывали неповторимый чайный аромат. От них, следовательно, зависит и качество чаёв. Теперь установлено, что эфирных масел в зелёном листе чая содержится всего лишь 0,02%. Это значит, что для получения 100 г этих масел в чистом виде надо переработать больше полутонны чайного листа. Хотя при переработке чайного листа потеря эфирных масел достигает 70-80%, при этом происходит и другой процесс — появление новых эфирных масел.
Белковые вещества вместе со свободными аминокислотами составляют от 16 до 25% чая. Белки — важнейшая составная часть чайного листа. Белками являются все ферменты. Кроме того, белки служат источником тех аминокислот, которые появляются в процессе переработки чайного листа в готовый чай. По содержанию белков и их качеству, а следовательно, по питательности чайный лист не уступает бобовым культурам. Особенно богаты белками зелёные чаи (среди них более всего японские).
Органические кислоты (около 1%) образуют другую группу растворимых органических соединений в чае. В их состав входят щавелевая, лимонная, яблочная, янтарная, пировиноградная, фумаровая и ещё две-три кислоты. В составе чая они ещё слабо исследованы, но ясно, что в целом они повышают пищевую и диетическую ценность чая.
Углеводы в чае содержатся разнообразные — от простых Сахаров до сложных полисахаридов. Чем выше в чае процент содержания углеводов, тем ниже его сорт. Поэтому они являются своего рода бхтластом. К счастью, большинство из них нерастворимо. Причём нерастворимы как раз ненужные человеку полисахариды — крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, составляющие от 10 до 12% чая. Зато полезные углеводы — сахароза, глюкоза, фруктоза, мальтоза (их в чае от 1 до 4%) — растворимы.
Пигменты, входящие в состав чая, играют также немаловажную роль. Способность чайного настоя принимать разную окраску, давая всевозможные оттенки от светло-зелёного до тёмно-оливкового и от желтоватого и розоватого до красно-коричневого и тёмно-бурого, давно была замечена людьми и связывалась с наличием в чае различных красителей.
Тщательные исследования последних лет показали, что цветность настоя связана главным образом с двумя группами красящих веществ — теарубигинами и теафлавинами. Первые, дающие красновато-коричневые тона, составляют 10% сухого чая, вторые, дающие золотисто-желтую гамму. — лишь 2%.
Пектиновые вещества это коллоидные вещества со сложным составом. Содержание их в чае колеблется от 2 до 3%. В присутствии Сахаров и кислот они могут образовывать студенистые массы — желе. Пектины имеют немаловажное значение для сохранения качества чая: с ними связано такое физическое свойство чая, как его гигроскопичность. При недостатке в чае пектиновой кислоты его гигроскопичность резко повышается, а следовательно, чай портится быстрее. Дело в том, что пектиновая кислота покрывает каждую чаинку тонкой, слабопроницаемой для влаги желатиновой плёнкой и таким образом играет для чая роль своеобразного плаща.
В чае присутствуют почти все витамины. В нём имеется провитамин витамина А — каротин, важный для зрения, а также обширная группа витамина В. Имеется в нём и витамин С. В свежесорванном чайном листе его в 4 раза больше, чем в соке лимона и апельсина. Но основной витамин чая — это витамин Р. Витамин Р (или С2) в комплексе с витамином С резко усиливает эффективность аскорбиновой кислоты, способствует её накоплению и задержанию в организме.
ЧАЙ И ЗДОРОВЬЕ
С давних времён чай славился своими целебными свойствами. Недаром изначально его использовали исключительно в качестве лекарственного средства, позже — как ритуальный напиток, и лишь потом он вошёл в повседневное употребление. В древности люди называли чай снадобьем, избавляющим от десяти тысяч болезней. Лечебное действие чая подробно описывается во многих классических медицинских трактатах. Древние китайские мудрецы писали о том, что чай отгоняет сон, умиротворяет дух, проясняет зрение, снимает жар, очищает от яда и дарит долголетие. Поэтому не случайно первыми сторонниками употребления чая в Европе были именно врачи. Чай полезен для здоровья. Чудодейственный эликсир под названием «чай» восхваляли многие народы на протяжении веков.
Древние представления о пользе чая до сих пор не только не были опровергнуты, но и, наоборот, постоянно подтверждались и продолжают подтверждаться новыми научными открытиями. В наше время камелия китайская официально включена в реестр лекарственного растительного сырья. С каждым днём учёные узнают всё больше о лечебных и профилактических свойствах этого уникального растения, что открывает новые возможности для восстановления и поддержания здоровья человека.
Фармакологические свойства чая обусловлены его химическим составом. Чай — это богатейший природный комплекс, в котором содержится целый спектр витаминов, микроэлементов и нескольких сотен других биологически активных веществ. Перечислим лишь несколько наиболее важных лечебно-профилактических свойств чая.
1.Чай препятствует развитию сердечнососудистых заболеваний. Результаты научных исследований позволяют предположить, что потребление чая снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. В чём же причины такого воздействия? Во-первых, чай способствует нормализации кровяного давления. Слабоферментированные сорта, богатые полифенолами (природными соединениями, обладающими высокой биологической активностью), помогают снизить давление. Употребление же чёрного чая, особенно крепкого, повышает давление и приводит к расширению сосудов, облегчая процесс кровообращения. Во-вторых, чай обогащает кровь витаминами, делает стенки сосудов более упругими и эластичными и, кроме того, эффективно снижает уровень сахара и холестерина в крови. Регулируя углеводный и холестериновый обмен, этот напиток уменьшает риск развития атеросклероза одного из наиболее распространённых заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Чай снижает вероятность развития онкологических заболеваний. С 70-х гг. XX в. учёные исследовали антираковое действие чая. Результаты исследований показали, что любители чая гораздо реже страдают раковыми заболеваниями, чем люди, практически не употребляющие этот напиток. Это уникальное свойство чая напрямую связано с высоким содержанием в нём полифенольных веществ. Чайные полифенолы подавляют процесс перерождения здоровых клеток и превращения их в злокачественные. В зелёном чае содержание чайных полифенолов значительно выше, чем в более ферментированных сортах. Так, японцы, для которых зелёный чай уже давно стал национальным напитком, болеют раком гораздо реже, чем жители других стран. 3. Чай стимулирует процессы пищеварения и способствует похудению. Чайный напиток можно назвать превосходным дижестивом, поскольку он облегчает пищеварение и способствует лучшему усвоению пищи. Не случайно у многих народов обильные трапезы традиционно завершаются чаепитием. Например, жители Тибета всегда употребляли много тяжёлой мясной и жирной пищи, поэтому чай стал неотъемлемой частью их рациона.
Чай усиливает активность пищеварительного тракта и нормализует микрофлору кишечника. Крепкий чайный настой очищает органы пищеварения — желудок, почки и печень — от различных вредных веществ. Многие сорта чая благотворно влияют на слизистые оболочки пищевода и желудка, обволакивая их и создавая своеобразный защитный слой. Например, чай пуэр значительно снижает риск развития гастритов, язв и других заболеваний желудка. Многие сорта чая активизируют обменные процессы, способствуют расщеплению жиров и выведению их из организма. Особенно эффективны в этом отношении зелёный чай, улуны и пуэр. Кроме того, чайный напиток, практически не содержащий калорий, достаточно питателен — в его состав входят белки и необходимые человеку витамины. Вот почему чай — неотъемлемая часть большинства диет: он помогает организму поддерживать работоспособность даже при скудном питании.
4. Чай замедляет старение организма. С давних времён люди считали чай омолаживающим средством. Современной науке известно, что старение связано с влиянием особых «молекул-разрушителей», которые повреждают клетки организма и угнетают их жизнедеятельность. Чай (в частности, зелёный), богатый витаминами С, Е и полифенолами, позволяет нейтрализовать вредоносное воздействие этих молекул и тем самым замедляет старение организма. Болезни нередко наносят организму непоправимый вред и как следствие способствуют преждевременному старению. В состав многих сортов чая (как чёрного, так и зелёного) входит особый вид веществ, которые повышают иммунитет — защитные функции организма и его сопротивляемость различным инфекциям. Полифенолы зелёного чая активно воздействуют даже на вирусы гриппа. Усилить целебный эффект чая могут травы, бальзамы и мёд.
5. Чай оказывает на организм тонизирующее воздействие. Его по праву называют эликсиром бодрости. Благодаря содержанию кофеина и некоторых других полезных веществ чай активизирует деятельность центральной нервной системы, в частности головного мозга. Чайный напиток бодрит, поднимает настроение, повышает работоспособность и снимает усталость. Научные исследования показали, что чай способствует улучшению умственных способностей, внимания и памяти. Многие ароматизированные цветочные чаи, например с жасмином или с лепестками розы, обладают антистрессовым и расслабляющим действием. Благодаря содержанию целого ряда витаминов и микроэлементов чай оказывает на организм комплексное оздоравливающее действие, укрепляет зубы и улучшает зрение. Безусловно, чай не стоит считать панацеей от всех болезней, однако многовековой опыт и современные исследования доказывают его эффективность как натурального оздоровительного средства.
Все перечисленные свойства относятся только к качественному и правильно заваренному чаю, который употреблён в нужное время и в должной мере. Не следует пить недоброкачественный чай. полученный в результате неправильной обработки или подвергавшийся неправильному хранению. Кроме того, не рекомендуется пить слишком крепкий и обжигающе горячий чай, а также злоупотреблять чайным напитком (4-5 чашек не очень крепкого свежезаваренного чая в день вполне достаточно для здорового взрослого человека).
Содержание в чае важнейших биологически активных веществ, а следовательно, и полезные свойства напитка зависят от многих факторов. Только качественный чай, собранный и обработанный по всем правилам чайного искусства, а затем хранившийся при оптимальных условиях, поможет укрепить здоровье и подарит заряд жизненной энергии.
Качественная реакция на кофеин
На фарфоровую пластину учащиеся помещали 0,1 г чая, добавляли 2-3 капли концентрированной азотной кислоты. Смесь осторожно выпаривали досуха. В результате окисления кофеина образуется тетраметилаллоксантин оранжевого цвета. При реакции с концентрированным раствором аммиака это вещество превращается в пурпурат аммония.
Данные анализа сравнивали с эталоном, полученным из таблетки цитрамона, содержащего 43% кофеина.
Определение витамина С в чае
Это определение учащиеся проводили с помощью иодометрического метода.
Они помещали в колбу 2 мл чая и добавляли воду до объёма 10 мл, а затем немного раствора крахмала. Далее учащиеся по каплям добавляли раствор иода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с.
Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются иодом. Как только иод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с иодом, окрасит иод в синий цвет.
Определение кислотно-щелочного баланса
В пробирку с чаем учащиеся опускали индикаторную бумажку для определения рН, а затем сравнивали её с эталоном.
Определение глюкозы
В пробирку помещали 1 мл чая и каплю реактива Фелинга (щелочной раствор медного алкоголята сегнетовой соли). Держа пробирку наклонно, осторожно нагревали верхнюю часть раствора. При этом нагретая часть раствора окрашивалась в оранжево-жёлтый цвет вследствие образования гидроксида меди(1) СиОН, который в дальнейшем переходит в красный осадок оксида меди(1).
Определение танина в чае
К 1 мл раствора чая добавляли 1-2 капли хлорида железа(Ш). При наличии танина в чае наблюдали появление тёмно-фиолетового окрашивания.
Содержание танина в чае определяли визуально-колориметрическим методом.
Выводы
В результате исследования учащиеся обнаружили много интересного и сделали следующие выводы.
Танин и кофеин содержатся и в чёрном, и в зелёном чае.
Танина в чаях больше, чем кофеина.
Зелёный чай содержит танина больше, чем чёрный.
Чёрный чай содержит кофеина больше, чем зелёный.
Витамина С много и в зелёном, и в чёрном чае, но в зелёном его больше.
Углеводы имеются и в том и в другом чае в небольшом количестве.
У чая слабощелочная реакция среды.
Простота проведения эксперимента и доступность реактивов, выбранных для исследования, позволяют проводить данные опыты и в домашних условиях. Таким образом, учащиеся получают удобный метод познания, а не готовые результаты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Коробкина 3. В. Товароведение и экспертиза вкусовых товаров. — М.: КолосС, 2003.
2. Ольхин О. Опыты без взрывов. — М.: Химия, 1986.
3. Смоляр В. И. Рациональное питание. — Киев: Наукова думка, 1991.
4. Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. М.: Дрофа, 2002.
5. Тюкавкина Н. А. Органическая химия. — М: Дрофа, 2008.
6. Цоциашвили И. И. Химия и технология чая. — М.: Агропромиздат, 1989.
