XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выявление качества листового чая разных фирм

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Голышев А.В. 1Симоненко Л.А. 1

---

1МБОУ СОШ № 5

Астанина Н.В. 1

---

1МБОУ СОШ № 5

Работа в формате PDF

84 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Чай – полезный и любимый многими напиток. Сегодня его можно назвать напитком №1. Без него нельзя представить ни праздника, ни каждодневного стола. По примерным подсчетам он является основным напитком почти для 2,5 млрд. людей на земле. В России чай является самым популярным тонизирующим напитком и миллионы россиян употребляют чай в течение всего дня. Фитотерапевты многих стран утверждают, что постоянное потребление чая снижает риск возникновения онкологических заболеваний.

Чай пьем на завтрак, обед или ужин. В то же время мы редко задаемся вопросом, что содержит он и чем один вид чая отличается от другого? Может быть, зная состав различных чаев, мы использовали бы их иначе: иначе заваривали и иначе пили.

Цель исследования: исследование химического состава чая различных сортов

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Провести анкетирование среди учащихся 8а класса МБОУ СОШ № 5 го Спасск-Дальний.

3. Исследовать качество марок чая разных фирм.

Объект исследования: чай различных фирм.

Практическая значимость исследования: раскрывает связь химии с жизнью, ориентирует на здоровьесберегающей поведение. Простота проведения эксперимента и доступность реактивов, выбранных для исследования, позволяют проводить данные опыты и в домашних условиях.

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Химический состав чая

Чай – это сложнейшее по своему химическому составу растение. Оно содержит более 300 химических веществ и соединений.

Чайный лист состоит из воды, сухих веществ, экстрактивных веществ, алкалоидов, фенольных соединений, углеводов, азотсодержащих веществ неалкалоидной природы, гликозидов, пигментов, органических кислот, минеральных веществ, эфирных масел, альдегидов, смол, витаминов и ферментов.

Вода – главная составная часть чайного листа и та среда, в которой происходит взаимодействие веществ. Высокое содержание воды способствует энергичному протеканию биохимических реакций, а её дефицит приводит к снижению активности ферментных систем и, следовательно, к замедлению скорости протекания реакций.

Сухие вещества можно условно разделить на растворимые в горячей воде и нерастворимые. К первой группе относятся вещества, положительно влияющие на качество чая: фенольные соединения (танин, катехины, фенолкарбоновые кислоты и т. д.), эфирные масла и альдегиды, кофеин, теобромин и теофиллин, аминокислоты, витамины, ферменты, водорастворимые углеводы, микро- и макроэлементы и др. Ко второй группе относятся балластные вещества, т. е. отрицательно влияющие на качество чая: высокомолекулярные полимеры (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, протопектин, пектиновая кислота), хлорофиллы, нерастворимые белки и т. п.

Алкалоиды– азотсодержащие вещества, широко распространённые в растительном мире. В чайном листе содержатся также алкалоиды, которые принадлежат к гетероциклическим соединениям и представляют собой органические основания, поэтому они дают соли с кислотами (винной, яблочной, лимонной и др.).

В чайном растении образуется и накапливается преимущественно кофеин, содержание которого может достигать 2-3%. Высокое содержание кофеина в чае указывает на его качество [8].

Кофеин широко применяется в медицине как стимулятор ЦНС, вызывает повышение жизнедеятельности всех тканей организма, усиливает обмен, дыхание и кровообращение, возбуждение корковых процессов, обладает также диуретическим действием. Субъективно общий эффект от физиологического воздействия кофеина на организм человека часто связывают с подъёмом активности, бессонницей и способностью сосредоточиться на утомительных работах. Такой эффект длится примерно 30 мин. Несмотря на то что кофеин в организме не накапливается, чрезмерное потребление чая (более 600 мг кофеина в день, что соответствует примерно 6 чашкам чая) может привести к своеобразному наркологическому заболеванию — «кофеизму» (беспокойство, сердцебиение, бессонница, головная боль и т. д.).

Фенольные соединения – эта группа составляет наиболее ценную часть зелёного чайного листа и представлена в основном катехинами и их галловыми эфирами. Фенольные соединения включают в себя свыше 30 близких по природе соединений, их содержание достигает 25% сухой массы чайного листа. На катехины приходится 60-70% всех фенольных соединений. Они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, которые протекают при ферментации чайного листа, и тем самым влияют на вкус, цвет настоя и частично –аромат готового чая. Кроме катехинов в чайном листе присутствуют гликозиды, а также простые полифенолы – фенолкарбоновые кислоты.

Со временем в чайном листе увеличивается содержание моносахаридов и сахарозы.

Среди полисахаридов в чае обнаружены целлюлоза, гемицеллюлоза и крахмал. Целлюлоза – основной структурный полисахарид клеточной стенки растения. В зависимости от вегетационного периода содержание целлюлозы составляет от 6 до 10%. По мере старения листа её количество резко увеличивается. В производстве чая её считают балластным веществом, так как она не участвует в формировании качественных показателей продукции.

Витамин С. Чайный лист богат витамином С (L-аскорбиновая кислота). Однако в процессе переработки чайного листа содержание этого витамина резко уменьшается, особенно при ферментации и сушке. Это происходит вследствие того, что витамин С принимает самое активное участие в окислительно-восстановительных процессах.

Витамин B (тиамин, аневрин). Этот витамин содержит ядра пиримидина и тиазола.

Витамин В₂ (рибофлавин, лактофлавин).Это азотистое основание жёлто-оранжевого цвета, которое содержит остаток пятиатомного спирта рибита.

Таким образом, знакомство с химическим составом чая показывает, что природа создала в чайном листе своеобразный химический склад [6].

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЧАЯ РАЗНЫХ ФИРМ

2.1 Анкетирование учащихся МБОУ СОШ №5 го Спасск-Дальний

В ходе исследовательской работы мы провели анкетирование в 8 классе для выявления фирм чая, который они употребляют и выбрали 4 образца для исследования. (Приложение 1)

2.2 Определение органолептических показателей чая

1. Определение внешнего вида

Метод основан на визуальной оценке внешнего вида и цвета чайного листа. Для определения внешнего вида чая часть объединенной пробы продукта помещают на лист белой бумаги. Форму частиц, однородность и цвет чая определяют визуально при рассеянном дневном свете или ярком искусственном освещении.

2. Определение цвета настоя.

При визуальной оценки основной окраски настоя отмечают его насыщенность, оттенок и дополнительные тона.

3. Определение аромата настоя.
При оценке аромата настоя отмечают его насыщенность и оттенки.

4. Определение вкуса настоя

Для оценки вкуса используют содержимое чаши после оценки аромата. Вкусовые ощущения оценивают по характеру и полноте вкуса, выраженности его оттенков, а также наличию привкуса.

Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Определение органолептических свойств чая

При сравнении органолептических показателей всех видов чая выявили, что все образцы соответствуют установленным нормам. Аромат достаточно нежный, вкус средней терпкости. Настой зеленого чая имеют светло-желтый оттенок, прозрачный. Черный и фруктовый чаи имеют яркий и прозрачный настой. Внешний вид мелкого (пакетированного) чая ровный, однородный. Листовой чай по структуре неровный, скрученный [2].

2.3 Определение физико-химических показателей чая разных фирм

1. Содержание красителейв образцах чая мы определяли по изменению цвета дистиллированной воды при погружении в нее пакетика чая. Изменение цвета воды комнатной температуры говорит о том, что в пакетированный чай скорее всего был добавлен краситель.

Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Определение красителей в чае

2. Определение кислотно-щелочного баланса.

В пробирку с чаем, опускали индикаторную бумажку для определения рН, а затем сравнивали её с эталоном.

Также проверили кислотность с помощью оборудования Z.Labs.

Результаты исследований представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Определение кислотности чая

3. Извлечение танина из чая.

К 1 мл раствора чая добавить 1-2 капли хлорида железа (Ш).При наличии танина чай должен окраситься в темно-фиолетовый цвет [3].

Результаты исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Определение танина в чае

Танин присутствует во всех образцах, но в образцах 2 и 4 в меньшем количестве.

4. Определение витамина С в чае.

Это определение проводим с помощью йодометрического метода. Помещаем в колбу 2 мл чая и добавляем воду до объёма 10 мл, а затем немного раствора крахмала. Далее по каплям добавляли раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с йодом, окрасит йод в синий цвет [4].

В результате исследования выяснили, что во всех марках чая присутствует витамин С.

5. Определение кофеина.

В фарфоровую чашку помещаем 0,1 чая, добавляем 1-3 капли азотной концентрированной кислоты. Смесь осторожно выпариваем досуха. В результате окисления кофеина образуется третраметилалоксантин оранжевого цвета [3].

Таблица 5 – Определение танина в чае

Зелёный чай содержит кофеина больше, чем чёрный. Алкалоиды – важная составляющая любого чая. Именно в эту группу веществ включается кофеин, или чайный теин. Именно кофеин оказывает на человека тонизирующее, стимулирующее влияние. Содержание кофеина в чае выше, чем в кофе. К тому же, чайные кофеин полезнее для человеческого организма. Кофеин содержится в чайных листах, причем в листьях, появившихся первыми, содержание его выше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенной исследовательской работы были рассмотрены 4 марки чая: черный (пакетированный), зеленый (пакетированный), фруктовый (пакетированный), (крупнолистовой). Были проведены эксперименты по определению рН среды, обнаружение кофеина, танина, витамина С, красителей.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Чай имеет сложный химический состав. Это богатейший природный комплекс, в котором содержится целый спектр витаминов, микроэлементов и нескольких сотен других биологически активных веществ. Фармакологические свойства чая обусловлены его химическим составом.

2. Экспериментально можно выделить основные компоненты чая и сравнить виды чая по составу и свойствам.

3. Химический анализ чая позволяет связать качество чая, его лечебные и полезные свойства с содержанием определенных компонентов.

4. Простота проведения эксперимента и доступность реактивов, выбранных для исследования, позволяют проводить данные опыты и в домашних условиях и определить качество чая.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биология: Энциклопедия для детей. / Гл. ред. М.Д. Аксенова – М: Аванта+, 2003. С. 355-357.

2. ГОСТ 19885-74 Чай. Методы определения содержания танина и кофеина – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001 – 7 с.

3. ГОСТ 32572-2013 Чай. Органолептический анализ – М.: Стандартинформ, 2014 – 5 с.

4. Игошаев Е.В. Как исследовать качество чая / Е.В. Игошаев, Н.Н. Трапезникова, Н.В. Чирков / Химия в школе – 2009. - № 10 – 64-68 с.

5. Королевец А.А. Не попить ли нам чайку / А.А. Королевец / Химия в школе – 2008. - № 9 – С. 7-13.

6. Соколова О.Е. Чай: как он приятен, крепок, вкусен, ароматен / О.Е Соколова / Химия в школе – 2001. №7 – с. 17

7. Стёпин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии – М.: Дрофа, 2002. – 218 с.

8. Цоциашвили И.И. Химия и технология чая – М.: Агропромиздат, 1989. – 390 с.

9. Яковишин Л.А. «Химические опыты с чаем» Химия в школе. №6, 2011г.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Таблица 5 – Анкетирование учащихся 8 класса (29 учеников):