VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Химия в чашке чая

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Тузова Д.А. 1

---

1МАОУ "Лицей №97 г. Челябинска"

Нуштайкина  О.А. 1

---

1МАОУ "Лицей №97 г. Челябинска"

Работа в формате PDF

118.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Чай - тонизирующий напиток, обладающий высокими вкусовыми, ароматическими свойствами, оказывающий положительное влияние на организм человека и являющийся самым распространенным на земном шаре напитком. Сегодня без него нельзя представить ни праздника, ни каждодневного стола.

Изучением пользы и значения чая занимаются многие фитотерапевты и ученые, такие, как Пашинский В.Г. Цоциашвили И.И., Щербаков В. Г. И другие

Чай, как напиток настолько всем знаком и известен, что, казалось бы, ничего необычного в нем уже не обнаружишь. Мы решили посмотреть на чай с химической точки зрения. Опытным путем познать химический состав чая. Таким образом, возникла тема нашего исследования: «Химия в чашке чая».

Актуальность проблемы: чай является полезным и любимым напитком большинства людей. Но немногие знают о его составе и действии на организм.

Цель исследования: изучить химический состав различных сортов чая и показать его питательную ценность.

Для достижения цели нами были определены следующие задачи:

1) Изучить специальную литературу о химическом составе различных сортов чая и его влияние на организм;

2) Выявить предпочтение учащихся в употреблении чая, посредством анкетирования.

3) Провести эксперимент по изучению химического состава чая;

4) Сравнить виды чая по составу и свойствам;

5) Разработать рекомендации о пользе чая.

Предмет исследования: компоненты чая, некоторые его химические свойства и действие на организм.

Объект исследования: чай разных сортов.

Гипотеза исследования: зеленый чай обладает более выраженными целебными свойствами, но его употребляют реже, чем черный.

Методы исследования:

анализ специальной литературы по теме;

анкетирование учащихся;

опыты;

сравнение и обобщение.

Практическая значимость исследования: 1) разработаны рекомендации о пользе различных сортов чая и, его употреблении в зависимости от индивидуальных особенностей человека; 2) Методическое пособие «Химический состав чая».

Глава 1. Чай, как напиток

1.1. История происхождения чая

Чай родом из Китая, известен 5000 лет. В переводе с китайского (тцай-ие) означает «молодой листочек». В китайской летописи можно прочесть про чай: «Усиливает дух, смягчает сердце, удаляет усталость, облегчает и освежает тело, пробуждает мысль и не дозволяет поселиться лености, проясняет восприимчивость».

В Европу чай завезли в 1517 г. португальские моряки, но как напиток он получил распространение только в XVIII в. В 1638 г. было прислано в Москву четыре пуда чая в подарок царю Михаилу Федоровичу от монгольского Алтын-хана «ради варения чая». Русским чай понравился. В Туле были изобретены самовары для чая. Но, несмотря на широкое распространение этого напитка, выращивание чайных растений и изготовление чая было секретом Китая, который стал известен в России в конце XIX в. Первый чайный куст как диковинка был посажен в 1814 г. в Крыму в Никитском ботаническом саду (Приложение А). Оттуда в 1833 г. несколько чайных кустов переправили в Закавказье. Широкое культивирование чая началось только после установления Советской власти. Основная площадь чайных плантаций была сосредоточена в Грузии, Азербайджане, Краснодарском крае и в других районах бывшего СССР. Сейчас чай выращивают в Крыму, на Кубани, Северном Кавказе.

Чайный куст относится к семейству чайных и представляет собой многолетний вечнозеленый кустарник. Он выдерживает кратковременные морозы до –23С. Чайный куст растет в долинах и на высоте 700–800 м над уровнем моря. Побеги чая начинают развиваться при температуре 11–12С. Цветет осенью. Завязи зимуют на кустах, а с весны они начинают расти и развиваться; семена созревают в октябре. У чайного куста собирают верхушечные части молодых побегов, так называемые флеши. Чем нежнее флеши, тем выше качество чая.

1.2. Классификация чая

Чай классифицируется: 1) по цвету: черный, зеленый, желтый, красный; 2) по месту произрастания: Индийский, Китайский, Грузинский, Цей­лонский и т.д.; 3) по качеству – букет, в/с, 1/с, 2/с, 3/с.; 4) по технологии изготовления: байховый, плиточ­ный, кирпичный, разовой заварки, гранулированный, ароматизированный.

В нашей работе рассмотрены черный, зеленый и красный чай «Каркадэ» (Приложение А).

Черный байховый чай. Первый сбор листа начинают па кустах четырехлетнего возраста. Сбор сортового листа производят с конца апреля или начала мая до октября. Собирают только трехлистные нормальные флеши, а также глушки (нежные флеши), приостановившие рост. Флеши созревают в разное время, сбор чайного листа производят непрерывно. Нежные флеши после сбора сразу же отправляют на фабрику, где их перерабатывают в черный и зеленый чай. Сначала листья провяливают на полках, где они становятся мягкими и скручиваются. В это время в них происходит процесс ферментации, изменяющий химический состав листьев (листья приобретают медно-красную окраску и специфический аромат). Затем их сушат в сушилках, где они чернеют. Так получают черный чай.

Зеленый чай получают из того же сырья, что и черный. Различия заключаются лишь в способе переработки. Листья, используемые для приготовления зеленого чая, не подвергают ферментации, а сразу сушат. Зеленый цвет их при этом сохраняется, также сохраняются и природные свойства, характерные для вида.

Чай «Каркадэ» – секретный элитарный чайно - цветочный «напиток богов» и египетских фараонов, который вырабатывают из чашечек цветка растения гибискус. Известен своими энергетическими возможностями. Верхние листочки собирают рано утром, потом их сушат и раскладывают в ящички, проводят ферментацию 24 часа. Почти все растение, кроме корня, съедобно и его используют в пищу. Свежие листья и молодые побеги добавляют в салат, тушат с мясом, семена поджаривают и используют для приготовления супов.

Фруктовый и травяной чаи нельзя считать настоящим чаем, поскольку чайного листа в них нет, лишь заваренные сухие кусочки фруктов. Чай хорош тем, что не содержат кофеина и его можно пить на ночь. Травяной чай состоит из отвара трав: мелисы, душисты, ромашки и т.д. Ароматизированный чай получается путем добавления в чай синтетических эссенций или ароматных натуральных добавок (цветков, корений).

1.3. Химический состав чая

Чай - это сложнейшее по своему химическому составу растение. Оно содержит около 2000 химических составляющих. 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. Самые важные составные части чая – дубильные вещества, алкалоиды, витамины. Более подробно состав чая представлен в методическом пособии «Химический состав чая». Из научной литературы были взяты сведения о химическом составе чая (Приложение Б). Эти данные отражают состав черного, зеленого и красного чая «Каркадэ». Состав зеленого чая немного отличается от черного чая по содержанию дубильных веществ и кофеина.

Итак, знакомство с химическим составом чая показывает, что природа создала в чайном листе своеобразный химический склад.

1.4. Действие чая на организм

Значение чая как вкусового продукта обусловлено его ароматическими, вкусовыми и тонизирующими свойствами. Чай устраняет усталость, способствует восстановлению утраченной трудоспособности и улучшает самочувствие человека. Широко используют его как потогонное средство при простудных заболеваниях, он оказывает положительное действие на пищеварительную, кровеносную и нервную системы.

Крепкий чай можно давать при отравлениях (как средство, возбуждающее при угнетении органы дыхания и сердечную деятельность). Но нужно помнить, что крепкий чай противопоказан при сердечных заболеваниях, сопровождающихся нарушением ритма, а также при неврозах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, при гипертонической болезни. Зеленый чай принимают при лечении дизентерии, при повышенной проницаемости и ломкости капилляров. В небольших дозах зеленый чай полезен при атеросклерозе. Чай «Каркадэ» имеет практически все витамины, полезные для человека, укрепляет стенки сосудов, стабилизирует кровяное давление, обладает спазмолитическим и мочегонным действиями, улучшает выработку желчи и защищает печень от вредных воздействий. Регулярное потребление чая «Каркадэ» гарантия от гиповитаминозов и всех связанных с ними негативных последствий. Входящий в чай комплекс витаминов и микроэлементов насыщает организм жизненной энергией, тонизируя его и повышая сопротивляемость к инфекционным заболеваниям.

Таким образом, наиболее полезным считается зеленый чай. На Востоке говорят: «Чем зеленее чай, тем крепче здоровье»! А энергетическим напитком – красный чай «Каркадэ».

Глава 2. Опытно-экспериментальная работа

2.1. Организация и проведение эксперимента

После изучения специальной литературы решили провести практическую работу с целью: изучить химический состав различных сортов чая и показать его питательную ценность. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

выявить предпочтение учащихся в употреблении чая, посредством анкетирования,

провести опыты по изучению химического состава чая,

разработать рекомендации о пользе чая.

Исследование проводилось в сентябре 2018г. База исследования: химическая лаборатория МАОУ лицей №97. Исследование проводилось в 2 этапа: 1 этап: анкетирование уч-ся с целью выявления предпочтений в употреблении и пользе чая. 2 этап: проведение опытов по выявлению химического состава чая. Было проведено 13 опытов. Ко-во участников: 55 человек, учащихся 10 классов МАОУ лицей №97.

2.2. Определение экспериментальных экземпляров путем анкетирования учащихся старших классов

Из литературных источников выяснили, что зеленый чай обладает более выраженными

целебными свойствами, чем черный. Чтобы выяснить предпочтение школьников в

употреблении чая и его пользе провели анкетирование учащихся нашего лицея.

Школьникам были заданы следующие вопросы:

1. Какой чай вы употребляете? 2. Предпочитаете крепкий чай или нет? 3. Какое количество стаканов чая в день вы употребляете? 4. Какой чай и почему считаете полезным?

Результаты опроса представлены в таблице 1 и Приложении В.

Таблица 1. Отношение учащихся МАОУ лицей №97 к чаю

Таким образом, учащиеся предпочитают употреблять черный чай (43,5%) крепкий чай (47%). По их мнению, он бодрит и стимулирует. Полезным чаем школьники называют зеленый (31%), так как он «успокаивает нервы», полезен «для похудания», «расслабляет», полезен «для микрофлоры» и «мочеиспускания». Большинство учащихся выпивают по 3-5 чашек в день (47%). Школьники употребляют следующие сорта чая: Grinfild, Gurtis, Аkbar, Ahmad, Lipton, Пуэр, Улун «Тянь Жень», Принцесса Нури, Цейлонский, Чаочжоу Ча, Кантата «Дикая вишня».

В нашем исследовании использовали следующие сорта чая: Grinfild, Gurtis, Аkbar, Ahmad, Lipton, Принцесса Нури, Цейлонский (Приложение Г).

2.3. Определение химического состава различных сортов чая опытным путем

Химический состав чая определяли по следующим показателям:

1) органолептические свойства чая (опыт №1. Определяли внешний вид сухого чая,

обращая внимания на цвет, ровность, однородность и скрученность чаинок, а также на дефекты чая, аромат в парах, вкус, степень терпкости, посторонний привкус). Приложение Д.

2) рН среды раствора чая (опыт №2). В результате: все сорта чая показали нейтральную среду. 3) наличие флавоноидов (опыт №3). В результате: особенно насыщенным цветом обладает чай « Каркадэ», т.к. он приготовлен из ярких цветков растения гибискус. 4) наличие красителя (опыт №4). В результат : наиболее насыщенный цвет у чая

5) выделение кофеина и доказательство его наличия (опыт №5). В результате: наличие кофеина было обнаружено во всех сортах чая. 6) выделение танина и доказательство его наличия (опыт №6 – 10). В результате: танин был обнаружен во всех сортах чая. 7) содержание витаминов С (опыт №11). В результате: витамин С не был обнаружен в чае Принцесса Гита. 8) содержание витамина Р (опыт №12). В результате: витамин Р (рутин) был обнаружен во всех сортах чая, но большее количество в чае Липтон.

Подробное описание опытов представлено в Приложение Е- и методическом пособии «Химические свойства чая».

2.4. Результаты исследования.

Результаты всех исследований соотносили и заносили в общую таблицу результатов.

Таблица 4. Общая таблица всех показателей.

Условные обозначения:

«+» - положительный показатель, «+-» - средний показатель, «-» - отрицательный показатель.

Выводы по 2 главе:

В ходе химического исследования чая мы смогли выяснить следующее:

1. Лучшие показатели органолептических свойств у образцов Липтон и Каркаде.

2. Все образцы чая имеют нейтральную среду (рН = 7,0).

3. Большое содержание красителей содержит чай

4. Кофеин обнаружен во всех образцах.

5. Наибольшее содержание танина содержится в чае Липтон.

6. Витамин С не обнаружен в чае Принцесса Гита.

7. Витамин Р в наибольшем количестве содержится в чае Липтон.

Заключение

Изучив, специальную литературу по теме, выяснили, что:

Химический состав чая очень сложен и его биологическое действие на организм многогранно.

Учащиеся 10 класса МАЩУ лицей №97 предпочитают черный, крепкий чай, так как он «бодрит» и «стимулирует».

Экспериментально выделили составные компоненты чая и провели с ними опыты: рН среды чая, флавоноиды, наличие красителя, кофеин, танин, витамины С и Р

В результате сравнения видов чая определили, что чай «Каркаде» содержит красящее вещество, действующее как индикатор. В зеленом чае кофеина больше всего, т.к. он не подвергается ферментативной обработке. Черный чай подвержен фермантации, в нем малое количество кофеина.

Результаты данной работы описаны в методическом пособии для учащихся и могут быть использованы для проведения бесед о пользе чая, а также в качестве дополнительного материала на уроках химии и биологии.

Таким образом, гипотеза нашего исследования подтвердилась: зеленый чай более полезен, но его употребляют реже, чем черный.

Несмотря на то что чай очень полезен, следует ограничить употребление крепкого черного чая детям и подросткам.

Литература

Жукова Н.И Химический практикум с экологической направленностью: Учеб. пособие. – Уссурийск: Изд-во УГПИ, 2001.

Николаев Я. А. Химия жизни. М.: Химия, 1986.

Ольгин О. Опыты без взрывов. М.: Химия, 1986.

Ольгин О.М. Давайте похимичим! Занимательные опыты по химии. М.: Детская литература, 2002, с.67;

Пашинский В.Г. Растения в терапии и профилактике болезней. Томск: Изд-во Томского университета, 1989, с. 183; 

Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. — М.: Дрофа, 2002.-432 с. Васильев В.П.Аналитическая химия.

Трайтак Д.И. Книга для чтения по ботанике. М.: Просвещение, 1985; Власова З.А. Биология. Справочник школьника. М.: АСТ, 2001, с. 536.

Тепел А. Пищевая промышленность. Москва, 1979. 624с.

Филиппович Ю.Б., Егорова Т.А., Севастьянова Г.А.. Практикум по общей биохимии: Учеб. Пособие для студентов хим. спец. ин-тов / Под общ. Ред. Ю. Б. Филипповича. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1982. – 311 с., ил.

Цоциашвили И.И., Бокучава М.А.. Химия и технология чая. М.: ВО «Агропромиздат», 1989.- с.348

Шевченко В. Товароведение и экспертиза потребительских товаров. Уч.— М.: Инфра-М, 2009.- 752 с.

Щербаков В.Г. Биохимия. Учебник для вузов. СПб.: Гиорд, 2005. – 472 с.

Ужегов Г.Н. Основные лекарственные растения. М.: АСТ, 2000, с. 294;

Я познаю мир: Дет.энцикл.: Растения (Сост. Л.А. Багрова; Под общ.ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ПТД», 1997. – 512с.

https://ru.wikipedia

www.xumuk.ru

https://okeydoc.ru/karkade-polza-i-vred/

http://kivahan.ru/chaj-karkade/

http://budu-zdorov.net/voda-i-zdorove/nastoi-i-otvary/polza-i-vred-zelenogo-chaya.html#ixzz5RSFyKAhd