Ферментация чайного листа

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Лебедь А.Д. 1

---

1МБОУ Филиал "Лицей № 11 г. Челябинска"

Рождествина Е.В. 1

---

1МБОУ Филиал "Лицей № 11 г. Челябинска"

Работа в формате PDF

2.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Россия является страной, занимающей четвертое место в мире по потреблению чая на душу населения. Больше нас его пьют только в Великобритании, Ирландии и Турции.

Чай изготавливается из листьев чайного куста. Важнейшим процессом обработки чайного листа для придания ему тех или иных свойств является ферментативное окисление. Именно степень окисления листа является самым главным классификационным признаком чая. От окисления зависит цвет напитка: белый, улун, черный, зеленый или пуэр.

С учетом популярности напитка в нашей стране хотелось бы подробнее остановиться на процессе его производства и провести небольшой эксперимент по ферментированному окислению иван-чая – растения, являющегося близким аналогом чая, которое произрастает в нашей области и позволяет провести полный цикл производства чая.

Актуальность моей работы обусловлена популярностью напитка в нашей стране.

Цель работы – изучение влияния процесса ферментативного окисления листьев на цвет и вкус напитка на примере изготовления чая. Проще говоря мы возьмем листья растения и сделаем из него чай.

Задачи работы:

Описание процесса ферментативного окисления и его отличие от брожения.

Классификация чая и способы ферментативного окисления чая.

Изучение растений-заменителей чая. Иван-чай.

Проведение эксперимента по сбору листьев иван-чая и приготовление напитков из ферментативно окисленных и неокисленных листьев.

Методы, используемые в работе:

Анализ литературы потеме;

Систематизацияинформации;

Эксперимент;

Наблюдение.

Глава 1. Ферментативное окисление и его отличия от брожения

Брожение — это процесс анаэробного (проходящего в бескислородной среде) расщепления органических веществ, происходящий под воздействием микроорганизмов или выделенных ферментов.

Термин «брожение» был введен голландским алхимиком Ван Хельмонтом в XVII в. для процессов, идущих с выделением газов (fermentatio — кипение). Затем в XIX в. основоположник современной микробиологии Луи Пастер показал, что брожение является результатом жизнедеятельности микробов, и установил, что различные брожения вызываются разными микроорганизмами.

Поскольку фрукты сбраживаются в своем натуральном состоянии, брожение появилось раньше человеческой истории. Однако люди с некоторых пор научились контролировать процесс брожения. Есть веские доказательства того, что люди сбраживали напитки в Вавилоне около 5000г. до н.э., в Древнем Египте — около 3000 г. до н.э., в до испанской Мексики около 2000 г. до н.э. и в Судане около 1500 г. до н.э. Также существуют данные о дрожжевом хлебе в Древнем Египте около 1500 г. до н.э. и сбраживания молока в Вавилоне около 3000 г. до н.э. Китайцы, вероятно, первыми стали сбраживать овощи.

Ферментация — это биохимическая переработка сырья под воздействием собственных ферментов субстрата.

Брожение и ферментация протекают в бескислородной среде и являются метаболическими процессами.

Есть одно существенное различие: при брожении могут использоваться сторонние культуры и штаммы бактерий. Как правило, это дрожжи и ферменты, полученные в результате реакции. При ферментации же используются естественные дрожжи и другие культуры субстрата, содержащиеся в нем самом.

Таким образом, ферментация – это более узкое понятие.

Наиболее известные продукты брожения – спирт, вино, уксус, йогурт, кефир, творог, сыр, квашенная капуста, соленые огурцы.

Основная задача брожения – производство продуктов, обладающих более длительным сроком хранения по сравнению с исходным сырьем. Это был один из основных способов заготовки продуктов питания на зиму до появления консервации и пастеризации.

Основная задача ферментации изменение вкусовых свойство продукта за счет разложения его сложных компонентов на более простые.

Приведем примеры процесса ферментации, которые встречаются в быту. Например, яблоко (см. Приложение, Рисунок 1). Если мы надрежем яблоко и оставим его на столе, то через некоторое время место его надреза потемнеет. Через надрез начнет выделяться и испаряться влага, находящаяся внутри яблока. То же самое происходит с бананом (см. Приложение, Рисунок 2) или чесноком (см. Приложение, Рисунок 3).

Эти продукты можно считать испорченными, но есть один продукт, ферментация которого дает волшебные результаты и позволяет максимально широко раскрыть его чудесные свойства. О нем пойдет речь в следующей главе.

Глава 2. Чайный лист. Классификация чайного листа и способы его ферментативного окисления

Чай, ча́йный куст, или каме́лия кита́йская (лат. Caméllia sinénsis, кит. 茶 «ча», яп. 茶 «тя») — растение (см. Приложение, Рисунок 4); вид рода Камелия семейства Чайные (Theaceae).

Место появления — тропические и субтропические горные леса Юго-Восточной Азии (Индокитай). В диком виде чайный куст был обнаружен в Верхнем Ассаме и на острове Хайнань.

Чайный куст впервые стали культивировать в Китае, откуда он попал в Японию. В 1824 году голландцы стали культивировать чай на острове Ява, а в 1834 году англичане — в Гималаях. В настоящее время главнейшие культуры чая сосредоточены в Китае, Индии, Японии, Индонезии, в Шри-Ланке (Цейлон), в Африке (Кения , Наталь), в Южной Америке. В Европе растёт под открытым небом в России (Краснодарский край), на Кавказе (Грузия, Азербайджан), в южной Англии, Португалии, Сицилии, западной Франции.

Листья чайного куста используются для производства чая.

Чай классифицируется по следующим признакам:

По типу механической обработки чаи делятся на три основные группы:

Байховые (рассыпные).

Прессованные: кирпичные, плиточные и таблетированные.

Экстрагированные (растворимые).

По происхождению:

По продолжительности и способу окисления:

Зелёный чай (англ. green, кит. люй ча) — неокисленный или слабо окисленный (наименование «зелёный» он имеет во всех классификациях). Листья могут предварительно фиксироваться паром температуры 170–180 °C; окисление либо вообще не проводится, либо продолжается не более двух дней, после чего принудительно прекращается нагревом (традиционно в горшках, как принято в Китае, или под паром, как принято в Японии). Чай оказывается окислен на 3–12 %. В сухом виде имеет зелёный цвет (от салатового до тёмно-зелёного, в зависимости от особенностей изготовления), настой — неяркого желтоватого или зеленоватого цвета, в аромате отчётливо выделяется «травяная» нотка (может быть похож на запах сухого сена), вкус терпкий, может быть немного сладковатым, но не горьким: горчат только низкокачественные или неправильно заваренные, в частности, перестоявшие зелёные чаи).

Чёрный чай (англ. black, кит. хун ча) — сильно окисленный (наименование «чёрный» — европейское, применяется также в Америке, Индии и Шри-Ланке; в Китае и других странах Юго-Восточной Азии такой чай называется «красным»). Листья проходят длительное окисление, от двух недель до месяца (существуют укороченные процессы, когда чай окисляется в процессе других технологических операций, но они дают продукт худшего качества из-за сложностей контроля над процессом). Лист окисляется почти полностью (на 80 %). В сухом виде имеет тёмно-коричневый или почти чёрный цвет. Настой — от оранжевого до тёмно-красного. В аромате могут выделяться цветочные или медовые нотки, вкус характерный, терпкий, негорький.

Белый чай (кит. бай ча) — чай из типсов (нераспустившихся чайных почек) и молодых листьев, прошедший минимальное количество стадий обработки в процессе производства, обычно только завяливание и сушку. Несмотря на название, белый чай имеет более высокую степень окисления (до 12 %), чем большинство зелёных чаёв. Среди белых чаёв есть чисто типсовые и приготовляемые из смеси типсов и листов. В сухом виде имеет светлый, желтоватый цвет. Поскольку листья не подвергаются скручиванию, чаинки достаточно крупные и лёгкие, в воде они быстро раскрываются. Настой жёлто-зеленоватый, более тёмный, чем настой зелёных чаёв (из-за более высокой степени окисления). Настой имеет цветочный аромат, сладковатый вкус и оставляет приятное, сладковатое послевкусие. Белый чай очень чувствителен к режиму заваривания.

Жёлтый чай (кит. хуан ча) — окисляется на 3–12 %, почти как зелёный, но перед сушкой проходит процедуру закрытого «томления». Такой чай считают элитным, а некоторые сорта ранее производились исключительно для императорского двора и были запрещены к вывозу из Китая.

Улун (англ. oolong, кит. улун), в России встречается наименование «красный чай», в Китае его иногда называют «бирюзовым» или «сине-зелёным»), — окисление продолжается от двух до трёх дней, достигая 30–70 %. Внешний вид и характеристики улунов сильно зависят от технологии и конкретной степени окисления, но все улуны имеют очень характерный вкус, который не позволяет спутать их с другими видами чаёв.

Пуэр (кит. хэй ча, «тёмный чай»). Изготавливается как из почек, так и из зрелых листьев, со старых деревьев. По способу приготовления делится на Шу Пуэр (искусственно состаренный, приготовленный) и Шэн Пуэр (сырой, зелёный). Первоначально доводится до состояния зелёного чая, после чего проходит ферментацию. Естественное старение происходит в течение нескольких лет без дополнительной обработки (иногда называется «вылёживанием»). Искусственное же производится методом ускорения ферментации в условиях повышенной температуры и влажности. В отличие от других типов чаёв, пуэр не только окисляется, но и ферментируется в точном смысле этого слова. Степень окисления шу пуэров постоянна, она определяется сортом и технологией и обычно довольно высока (не ниже, чем у улунов). Окисление шэн пуэров меняется с возрастом, и если «молодой» пуэр окислен всего на несколько процентов, то «старый» может быть окислен на несколько десятков процентов. Один и тот же чай по мере старения даёт настой существенно разного вида, аромата и вкуса.

В мире существует множество сортов чая, все они отличаются способами обработки, применяемыми в процессе производства. Чайное производство — многоэтапный, сложный процесс. Соблюдение технологий производства чая — залог качества чайного листа и, конечно, вкусного, полезного и ароматного напитка. Как делают чай? Какие этапы он проходит перед тем, как оказаться на полках магазина?

Производство любого чая включает основные этапы:

Сбор листьев

Сортировка

Завяливание

Обработка

Ферментация

Сушка

Упаковка.

Глава 3. Чаеподобные напитки. Иван-чай.

Существует большая группа напитков — травяных, ягодных, цветочных настоев, завариваемых листьев других деревьев и кустарников, которые традиционно называют чаями (иногда «гербальными», от англ. herbal — травяной), хотя они не содержат собственно листов чайного дерева:

Многие из них пользуются высокой популярностью благодаря комбинации лекарственного действия и своеобразного вкуса.

В законодательстве Российской Империи со второй половины XIX века имелся официальный запрет на использование слова «чай» в названии продуктов, не содержащих настоящего чайного листа. Сделано это было в целях борьбы с распространителями суррогатного чая, выработанного из не чайного сырья. На сегодняшний день такого запрета, по крайней мере, в России, не существует, поэтому растительный сбор может именоваться чаем, даже если собственно чая в его составе вообще нет. Но, как правило, в названиях таких продуктов используют дополнения, поясняющие состав сырья («фруктовый чай», «чай каркаде», «смородиновый чай»). Не так давно для подобных продуктов появилось собственное название «фиточай».

Копорский чай (копорка, иван-чай) — чайный напиток, популярный в царской России в качестве дешёвой замены дорогостоящему китайскому чаю. Название произошло от древнего русского села Копорье неподалёку от Петербурга, в окрестностях которого распространено было его производство.

В XVIII веке китайский чай в Европу попадал двумя путями — морем (он назывался, обычно, кантонским) и сухопутным путём, через Россию, поэтому назывался русским. В России китайский чай называли кяхтинским — по имени поселения в нынешней Бурятии, Кяхты.

Дворовый человек помещика Савёлова, из его имения в Царскосельской вотчине, проживал одно время при Русском Посольстве в Китае. Подсмотрев производство ферментированного чая и вернувшись на Родину, он организовал производство дешёвого заменителя чайного листа из кипрея. Листья перетирали, ошпаривали, просушивали с помощью раскалённых камней — почти так же в Китае обходились с чайными листьями. Первые производители собирали кипрей как раз возле села Копорье под Санкт-Петербургом.

Производитель чая, помещик Савельев, переселил несколько семей своих крепостных людей в Московскую губернию, и все его крепостные уже занимались «чайным ремеслом».

Именно этот напиток с разной степенью ферментации мы и будем готовить в следующей главе.

Глава 4. Проведение эксперимента по сбору листьев иван-чая и приготовление напитков из ферментативно окисленных и неокисленных листьев

Собирать кипрей (См. Приложение, Рисунок 5) следует в июле–августе, в период цветения. Мы с семьей отправились на сбор иван-чая в середине июля. Это было в окрестностях города Златоуст, на склонах хребта Уреньга. Листья старались выбирать крепкие, зеленые и сочные. Собирать нужно в сухую погоду, вдали от дорог и загрязненных мест, лучше в затененных местах по краю лесных полян. У таких растений листья более нежные и сочные, они легче скручиваются и лучше ферментируются, а чай из них получается вкуснее. Удобно собирать листья иван-чая, придерживая одной рукой стебель у цветоноса, а другой проводя вниз до середины стебля. Нижние листья оставляют на стебле, т. к. они более грубые, чем верхние. Желательно оставить 3–4 яруса листьев под цветами. Они нужны растению для подъема влаги от корней и сбора росы. Такой способ сбора листьев не вредит растению — оно продолжает цвести и дает семена (см. Приложение, Рисунок 6)

Опыт 1. Приготовление напитка из листа иван-чая, не прошедшего ферментацию

После сбора дома мы перебираем листья и укладываем ровным слоем в электросушилку, при температуре 60 градусов сушим 1,5 часа. В результате получаем травяной чай – сухие листья светло-зеленого цвета (см. Приложение, Рисунок 7). Сушеную траву пересыпаем в жестяную банку с крышкой или в стеклянную тару. При заваривании сухой сбор имеет травяной вкус и запах, цвет напитка жёлтый (см. Приложение, Рисунок 8).

Подготовка материалов для опытов 2-4.

Уже отобранные и качественные листья, рассыпаем на ткани и оставляем в таком виде на ночь. Листья накрываем полотенцем в несколько слоев, чтобы они хорошенько подвялились (см. Приложение, Рисунок 9). На втором этапе изготовления иван-чая в домашних условиях приступаем к скручиванию чайного листа (см. Приложение, Рисунок 10). Это самый трудоемкий и достаточно ответственный этап. Во время скручивания происходит разрушение клеточной структуры листа, выделение сока, который потом участвует в ферментации. Берем по несколько листочков и прокатываем их между ладонями до тех пор, пока листья не дадут сок. В итоге должен получится ролик из листьев. Скрученные листья делим на 3 части, складываем каждую часть в отдельную эмалированную посуду. Сильно уминаем руками и накрываем мокрой тканью в несколько слоев и оставляем в теплом месте. От времени выдержки будет зависеть степень ферментации, чем дольше листья стоят, тем выше степень ферментации.

Опыт 2. Приготовление напитка из листа иван-чая, прошедшего легкую степень ферментации

Первую часть скрученных листьев иван-чая выдерживаем в теплом месте на 6 часов до появления характерного фруктово-цветочного запаха (см. Приложение, Рисунок 11).

Заключительный этап — превращение листьев в замечательный чайный напиток. В электросушилке раскладываем ферментированное листья на решетках тонким слоем. Температуру сушки выставляем 60 градусов. Сушим в течение 1–1,5 часов (см. Приложение, Рисунок 12). В результате получили слабоферментированный чай, цвет листа зелёный (см. Приложение, Рисунок 13).

При заваривании у меня получился напиток зелёного цвета (см. Приложение, Рисунок 14), травяной вкус по-прежнему присутствует, но появился легкий фруктовый аромат.

Используя классификацию чая, рассмотренную ранее в работе, получившийся напиток по своим свойствам соответствует описанию зелёного байхового слабоферментированного чая.

Опыт 3. Приготовление напитка из листа иван-чая, прошедшего среднюю степень ферментации

Для второй части увеличиваем время ферментации до 15 часов. Сушим при тех же условиях, как в опыте №2. В результате получаем полуферментированный чай. В высушенном виде листья имеют темно-зеленый цвет (см. Приложение, Рисунок 15). При заваривании цвет чая красноватый (см. Приложение, Рисунок 16), аромат яркий. Вкус терпкий, с лёгкой кислинкой, травяной вкус практически не ощущается.

Полученный чай по своим свойствам больше всего напоминает полуферментированный Улун.

Опыт 4. Приготовление напитка из листа иван-чая, прошедшего глубокую степень ферментации

Для третей части время ферментации увеличим до 35 часов. Сушим в электросушилке при температуре 60 градусов течение 1–1,5 часов.

В результате получаем ферментированный чай. Правильно высушенные листья ломаются, но не крошатся, цвет листа чёрный (см. Приложение, Рисунок 17). Готовый чай раскладываем в стеклянные или металлические банки и плотно закрываем крышками. Хранить ферментированный иван-чай можно до 3 лет.

При заваривании у меня получился тёмный насыщенный напиток (см. Приложение, Рисунок 18) с фруктовым ароматом, травяной вкус отсутствует. Это значит, что все этапы производства пройдены успешно.

Согласно классификации чая, отнесём полученный напиток к чёрным байховым чаям.

Вывод на основании проведенных опытов:

Из одного листа иван-чая мы получили 4 совершенно разных напитка: жёлтый, зелёный, красноватый и чёрный, при этом не использовали каких-либо добавок.

Листья готового чая также отличаются: высушенные листья кипрея имеют светло-зеленый цвет, листья прошедшие лёгкую степень ферментации – зелёный, средняя степень ферментации придаёт листьям тёмно-зелёный цвет, а листья, которые прошли глубокую степень ферментации в результате стали чёрного цвета.

Внешний вид готового чая также влияет и на вкусовые свойства, чем темнее чай, тем вкус более насыщенный и ароматный.

С помощью опытов выяснили, что чем зеленее лист, тем больше ощущается травяной вкус.

Изучив влияние процесса ферментативного окисления можно сделать вывод, что это один из важнейших процессов. Его существование и влияние на преобразование продуктов мы подтвердили экспериментально. В результате ферментативного окисления напиток приобрел более насыщенный вкус и цвет за счет разложения сложных органических веществ под воздействием ферментов, находящихся внутри самих листьев. Этот процесс, наряду с качеством сырья, его сбора, обработки, хранения и упаковки, является одним из наиболее важных в процессе создания продуктов питания.

Использование результатов

С помощью проведенных опытов удалось:

Подтвердить влияние времени ферментативного окисления на вкусовые свойства получаемого напитка.

Установить временные рамки для процесса ферментативного окисления, чтобы получить определённый вид чая: травяной, слабоферментированный, полуферментированный и чёрный.

Используя эти знания, мы можем приготовить чай различной степени ферментации не только из листьев иван-чая, но и других растений, таких как душица, черника, малина, смородина и многих других. Эти чаи будут отличаться по вкусу, аромату и полезным свойствам.

Ферментация позволяет увеличить срок хранения чая. Если высушенные листья хранятся 1 год, то прошедшие ферментацию могут храниться на протяжении 3 лет и не потерять полезные качества и аромат.

Заключение

В результате проведенных опытов подтверждены следующие гипотезы:

Из растений, произрастающих на территории Челябинской области можно изготавливать чай.

Для изготовления чая необходимо провести процесс ферментативного окисления листьев растений, используемых в качестве сырья.

Длительность ферментативного окисления влияет на цвет, вкус и аромат завариваемого напитка.

Из листьев одного и того же растения можно получать как минимум 4 основных вида чая: зеленый, черный, жёлтый и улун.

Следовательно, мы подтвердили возможность приготовления чая из листьев растений посредством ферментативного окисления. Цель работы достигнута.

Список литературы

Большая медицинская энциклопедия в 29 т. / под редакцией Б. В. Петровского. — Москва: Советская энциклопедия, 1974.

Одинцов, В. Забытый напиток / В. Одинцов. // Наука и жизнь — 1989. — № 07.

Воронина, М. Б. Городецкий чай — отрада душе, здоровье — телу / М. Б. Воронина. — Нижний Новгород: БИКАР, 2010. — 32 с.

Интернет-ресурсы:

Чай (растение) : материалы сайта ru.wikipedia.org — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Чай_(растение).

Иван-чай : материалы сайта ru.wikipedia.org — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Иван-чай.

Приложение

Рисунок 1. Яблоко

Рисунок 2. Банан