IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Анализ пакетированного черного чая

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Подгурская Е.И. 1

---

1МБОУ ДО "Центр естественных наук"

Сухорукова А.Н. 1

---

1МБОУ ДО "ЦЕН"

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Чай всегда был и остается одним из самых популярных и широкоизвестных напитков. А чего стоят традиции и ритуалы чаепития в самых разных странах мира.

В последние годы с изменением ритма жизни изменяются и традиции чаепития. Прочную нишу в общем чайном рынке стал занимать пакетированный чай. В Европе доля пакетированного чая составляет около 80 %, а в Англии, известной своими богатыми чайными традициями, в настоящее время до 90 % потребления приходится именно на пакетированный чай. Пакетики используются в недорогих заведениях общественного питания и стали практически стандартом для офисного чаепития в Европе и Америке. Увеличивается их потребление и в семьях.

Актуальность данной работы заключается в том, что все больше появляется разногласий в точках зрения любителей чайного напитка. Так как в традициях русского чаепития преобладает все же черный чай, то исследованию подвергся именно он в определении какие же марки пакетированного чая наиболее приемлемы для потребления.

Объект исследования: пакетированный черный чай различных марок российского производства.

Предмет исследования: сравнительный анализ пакетированного черного чая.

Цель исследования: провести сравнительный анализ пакетированного черного чая по различным показателям и выявить в ходе экспертизы, какой пакетированный чай соответствует стандартам качества.

В соответствии с целью исследования поставлены следующие задачи:

изучить химический состав и показатели качества чая;

определить основные виды чаев;

выделить особенности пакетированного чая;

рассмотреть механический состав и органолептические свойства образцов пакетированного чая;

сравнить рН чайных напитков;

выявить наличие красителей и содержание витамина С в образцах чая.

Гипотеза исследования: есть предположение, что не все образцы пакетированного чая, которые находятся на прилавках в магазинах, соответствуют ГОСТу и являются качественным продуктом. 

Основные этапы исследования:

анализ научной литературы;

органолептическая и физико-химическая экспертиза образцов пакетированного чая;

апробация полученных результатов исследования;

оформление результатов исследования;

представление результатов исследования.

Практическая значимость работы: данную работу можно использовать на занятиях объединений «Химия в окружающем мире» и «Химия для любознательных», а также для проведения бесед и классных часов о рациональном подходе к потреблению чайного напитка.

Глава 1 Литературный обзор

История происхождения чая

Родина чая - Китай. Первое упоминание о чайном растении встречается в I веке нашей эры, во время правления династии Хань - тогда же появился и иероглиф "ча". Но есть сведения, что китайцы знали чай уже в III веке до нашей эры. О том, как люди обнаружили чайный куст, в Китае сложена романтическая легенда - в 2737 году до нашей эры в чашку божественного земледельца Шэнь Нуна случайно попали листья чайного растения. Попробовав отвар, он якобы был потрясен его вкусом и тонизирующим эффектом, и стал пить ежедневно.

Вначале чай использовался как лекарственное средство, и правители Китая дарили его приближенным в знак особого императорского расположения. Китайцам понадобилось около трех столетий, чтобы сделать чай национальным напитком. Постепенно стали вырабатываться традиции чайной церемонии, и в VIII веке Лу Юй, автор знаменитого трактата "Канон чая", сформулировал главные принципы чаепития: "Прозрачен и некрепок - хорош, в меру - прекрасен; после еды пить поменьше, перед сном - не пить совсем; заварив, выпить; выпив, заварить".

Европа узнала чай лишь в начале 16 века - в 1517 году португальские мореплаватели привезли его в дар своему королю. Но по-настоящему Старый свет "распробовал" чай почти сто лет спустя, когда голландские суда доставили в Европу первые партии "китайской травы".

Сегодня чай выращивают почти в сорока странах, а больше всего чая производится в Индии, Китае, Шри-Ланке, Кении, Индонезии, Турции и Вьетнаме. А основными потребителями чая считаются Россия, Великобритания, Пакистан, США, Япония

В России чай появился в 17 веке: в 1638 году русский посол боярин Василий Старков привез царю Михаилу Федоровичу дары от монгольского Алтын-хана - среди знаменитых монгольских атласов и мехов лежали свертки с сухими листьями. Старков отказывался брать эту сушеную траву, но монгольский правитель настоял на своем, и так впервые в Московии появился чай. Терпкое и горьковатое, "зелье" тем не менее пришлось по вкусу Михаилу Федоровичу; кроме того, было замечено, что "китайская травка" "осаждает пары, освежает и очищает кровь".

Чай был для России довольно дорогим удовольствием - он стоил примерно в десять раз дороже, чем в Европе, поскольку доставлялся в Россию торговыми караванами, и путь от Пекина до Москвы занимал более года. Долгое время он оставался "городским напитком", причем, преимущественно московским. Даже в Петербург чай привозят из Москвы, и до середины прошлого века в столице будет открыт только один специализированный магазин. (В Москве число чайных лавок уже приблизится к сотне).

В конце 19 столетия начинается поистине триумфальное шествие чая по России. Чай дешевеет, продается буквально на каждом углу, вводится в довольствие русской армии. По всей стране открываются чайные, вырабатывается чайный этикет - появляется особый вид приглашения в гости "на чай". В свой знаменитой книге "Подарок молодым хозяйкам" Елена Молоховец подробно описывает сервировку вечернего дружеского чая - на стол подаются лимон, сахар, сухарики, печенье, булочки и плюшки, а также ром и легкие вина. Чай входит в народные пословицы, поговорки, сказки, начинает влиять на лексику русского языка - вознаграждение за любую мелкую услугу швейцару, извозчику, официанту теперь называется "чаевые".

Новую ноту в русское чаепитие внесло появление самовара - отныне он главный участник русского чайного застолья, непременная принадлежность любого семейного дома. "В четыре часа по всему Замоскворечью слышен ропот самоваров; - пишет Островский, - Если это летом, то в домах открываются все окна для прохлады, у открытого окна вокруг кипящего самовара составляются семейные картины..."

Чай не знает социальных различий - он любим и в великосветских салонах Петербурга, и в деревенской избе, топившейся по-черному, его пьют в трактирах Мещанской слободы и в фешенебельных ресторанах. Чаепитие в России нечто большее, чем просто застольная традиция - это образ жизни, черта национального характера, символ хлебосольства и гостеприимства.

Особенности пакетированного чая

Пакетированный чай был изобретен в 1904 году. Считается, что начиналось все вот так: желая сэкономить на рассылке чая для пробы клиентам, американский предприниматель Томас Салливан упаковал их не в металлические баночки, как было принято, а в маленькие шелковые мешочки. Торговцы очень удивились такой расфасовке и подумали, что сам мешочек необходимо опускать в чашку.

Во время дальнейших усовершенствований в ходе истории люди хотели исключить вкус оболочки или пакета и постепенно переходили от шелка к современной фильтр-бумаге, которая изготавливается из натуральных компонентов.

Чай в пакетиках – очень удобен в использовании. Большой ассортимент пакетного чая позволяет каждому сделать выбор исходя из вкусовых пристрастий. Порция нормированная, можно заваривать прямо в чашке, после чаепития чашку легко ополоснуть. Но удобство имеет и свою обратную сторону. Для изготовления чая в пакетиках используются отходы производства листового чая, попросту говоря - чайная пыль. При обжарке чайных листьев обсыпаются самые пережаренные кусочки, в которых полезных веществ практически нет. Такая пыль не дает при заварке насыщенного цвета, поэтому производители зачастую добавляют в пакетные чаи красители. Вдобавок неприятный привкус бумаги и клея перебивается добавкой ароматизаторов. Все это вместе влияет на защитную функцию и обменные процессы в организме.

Красители могут стать причиной аллергии и в некоторых случаях подтолкнуть организм к заболеванию раком.

Еще одной особенностью является то, что чай в пакетиках более крепкий, чем его листовой родственник. Почему так, вспомним физику за 8-й класс. При заварке площадь соприкосновения не измельченного, а обычного листа с водой намного меньше, чем суммарная площадь, которую дают частицы чайной пыли. Вот и получается, что вес чая один и тот же, а чай с пакетика получается более крепким. Это дает возможность фальсификаторам добавлять в пакетный чай листья ивы, дуба, тополя и других растений.

Чайный лист имеет одну особенность – он может накапливать фториды. В малых дозах при заварке листового чая фториды оказывают благотворное влияние на организм. Содержание фторидов в напитке должно быть не более четырех частей на миллион. Лучше, если это соотношение еще меньше. В то же время в чае с пакетиков это соотношение составляет 6,5 и более частей на миллион. А в этом случае фториды становятся уже ядом, который беспощадно разрушает не только зубы, но и всю костную систему человека. Выделим достоинства и недостатки пакетированного чая.

Достоинства чайных пакетиков:

- не требуется никакой посуды, кроме питьевой;

- заварка не даёт чаинок;

- удобство в дороге;

- использование чайных пакетиков в кафе и ресторанах даёт определённую гарантию качества чая и отсутствия в нём посторонних примесей;

- использованные чайные пакетики легко выбросить и не надо мыть заварочную посуду.

Недостатки чайных пакетиков:

- пакетированный чай дороже, чем рассыпной из-за цены упаковки;

-пакетированные чаи менее ароматны, исключение составляют ароматизированные чаи, но их аромат синтетический;

- вкусовые качества чайных листов только тогда полностью раскрываются, когда они свободно плавают в воде;

-часто на изготовление пакетированного чая идут отходы чайного производства: пыль, крошка, ветки;

- любители чая считают употребление пакетированного чая признаком низкой культуры.

1.3Химический состав чая

С точки зрения химии чай является уникальным продуктом. Первые серьезные исследования, изучающие химический состав этого напитка, предпринимались на чайных плантациях острова Ява еще в начале 20 века. Однако, до сих пор, точная химия чая не слишком изучена. Чай содержит около 300 различных химических веществ, сочетание которых уникально и не существует в каких-либо других растениях. Такое сочетание не может заменяться какими-либо другими химическими препаратами и веществами, а потому особенно ценно для организма человека.

В давнюю эпоху в Древнем Китае чай оценили более всего как оздоровительный и целебный напиток. Лишь впоследствии научились раскрывать его прекрасные ароматические и вкусовые свойства.

Чай донес до наших дней свою высокую репутацию напитка-целителя. Лишь за последние десятилетия ученые, исследуя глубже биохимический состав свежесорванного чайного листа и получаемых из него сухих чаинок, а затем – настоя, раскрыли богатую палитру полезных для человека веществ. Как потребителей чая, нас, прежде всего, интересует то, какие вещества, экстрагируемые при заваривании чая, поступают в наш организм и какое воздействие на него они оказывают.

К числу экстрагируемых, то есть растворимых, специалисты относят шесть основных частей чая: дубильные вещества, эфирные масла, алкалоиды, аминокислоты, пигменты и витамины, кофеин, минеральные вещества.

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Объекты и методы исследования

В качестве объектов были выбраны три образца пакетированного чая российского производства, которые чаще всего появляются в телевизионных рекламах и широко распространены на прилавках магазинов.

Научная литература предлагает следующие методы определения качества пакетированного чая:

Органолептические методы:

Механический состав чая;

Органолептическая характеристика.

Физико-химические методы:

Определение водородного показателя рН;

Определение красителей;

Определение наличие витамина С.

Результаты исследования

Исследование № 1. Механический состав чая.

Реактивы и оборудование: фильтровальная бумага, образцы чая, микроскоп, предметные стекла.

Порядок действий: Содержимое образцов чайных пакетиков высыпали на фильтровальную бумагу. Визуально рассмотрели состав чая. После небольшое количество нанесли на предметное стекло и рассмотрели под микроскопом. Сравнение механического состава чая представлено в таблице 1.

Таблица 1

Исследование № 2 Органолептическая характеристика

Органолептические показатели оценивались по требованиям ГОСТ 32572-2013 пункт 10, который гласит: «органолептический анализ проводят в следующей последовательности: определение внешнего вида чайного листа, определение цвета настоя, определение аромата настоя, определение вкуса настоя, определение внешнего вида разваренного чайного листа».

Реактивы и оборудование: образцы чая, горячая вода, химические стаканы.

Порядок действий: Чайные пакетики завариваются в течение 5 минут, затем пакетик вынимается и производится сравнение цвета, аромата, вкуса настоя.

Органолептическая характеристика чая представлена в таблице 2.

Таблица 2

Исследование № 3 Определение водородного показателя рН

Реактивы и оборудование: химические стаканы, стеклянные палочки, пинцет, тест-система «рН-тест».

Порядок действий: Заварили пакетик чайного образца в горячей дистиллированной воде, Полоску тест-системы опустили в образец на 10 сек, через 1 мин определили значение рН, сопоставив изменение цвета со шкалой.

Оценка водородного показателя в исследуемых образцах представлена в таблице 3.

Таблица 3

Исследование № 4 Определение красителей в чае

Реактивы и оборудование: химические стаканы, стеклянные палочки, дистиллированная вода, лимонный сок.

Порядок действий:

а) в химические стаканы налить 50 мл дистиллированной воды комнатной температуры и опустить в каждый из них по пакетику чая на 3 минуты. Вынуть пакетики и сравнить степень окрашиваемости холодной воды с цветом воды, в которую был помещен листовой чай.

б) в химических стаканах заварить по одному пакетику чая в течение 3 минут в 100 мл горячей дистиллированной воды, затем вынуть пакетик, перелить каждый образец чая по 50 мл в 2 химических стакана. В один из химических стаканов внести 5 мл лимонного сока, через 10 минут сравнить цвет чая до и после внесения лимона.

Изменение цвета чая в воде комнатной температуры говорит о том, что в пакетированный чай, скорее всего, был добавлен краситель, причем в большем количестве в образце № 1, в меньшем количестве в образце № 3, о чем свидетельствует интенсивность окрашивания дистиллированной воды.

Лимон же вступает в реакцию с красящими веществами самого чая, в соответствии с этим можно судить о том, что чем больше произошло обесцвечивание чая по сравнению с исходной окраской, тем более вероятно, что чай, как таковой в пакетике всё же присутствует. Наиболее подверглись обесцвечиванию по сравнению с исходными характеристиками образец № 3. Можно сделать вывод, что пакетированный чай Образец № 3 более натуральный и практически не содержит красителей.

Определение красителей в исследуемых образцах пакетированного чая представлено в таблице 4.

Таблица 4

Исследование № 5 Определение витамина С в чайных образцах.

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. Это определение проводим с помощью качественной реакции взаимодействия йода с витамином С.

Реактивы и оборудование: конические колбы, дистиллированная вода, раствор крахмала, раствор йода, пипетки, весы.

Порядок действий: Помещали в колбу 2 г пакетированного чая и добавляли воду до объёма 10 мл, а затем 1-2капли раствора крахмала. Далее по каплям добавляли раствор йода до появления устойчивого синего (фиолетового) окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 с.

Первые капли при внесении раствора йода в образцы чая, обесцвечивались. Окраска йода после добавления более 1 мл становилась с фиолетовым оттенком, что свидетельствует о наличие витамина С.

Фотоотчет о практических и лабораторных работах в рамках исследования пакетированного чая представлен в приложении.

Выводы

Данная работа помогла мне узнать много нового о чае, который мы употребляем каждый день. Я научилась выполнять несколько видов лабораторных анализов. Мне было интересно планировать и проводить лабораторные эксперименты и исследования, описывать свои наблюдения, обрабатывать получаемые результаты и формулировать выводы.

На основании литературных источников и полученных данных, можно сделать выводы:

1. Образцы чая всех марок соответствуют требованиям по органолептическим показателям, а также же в составе всех образцов присутствуют части листьев и стеблей, золотистые волоски растительного происхождения.

2. Образцы чая всех марок соответствуют нормам по водородному показателю (рН) и имеют нейтральную среду.

3. Образец № 3 более натуральный и практически не содержит красителей, а образец № 1 напротив содержит красители в большом количестве.

4. Все исследуемые чаи имеют в своём составе витамин С.

Рекомендации:

Советы покупателям пакетированного чая.

1. Хороший пакетированный чай стоит дороже рассыпного той же марки.

2. Посмотрите на дно коробки – на её дне не должно быть пыли, так как настоящая заварка не может высыпаться через поры чайного пакета.

3. Натуральный чай, не содержащий искусственных красителей, не может окрашивать холодную воду.

4. Старым считается чай, хранившийся более года.

5. Покупайте чай, каждый пакетик которого упакован в специальную герметичную упаковку, предохраняющую от влаги и посторонних запахов.

Список использованной литературы.

Аликберова Л. Ю., Рукк Н. С. «Полезная химия: задачи и истории», М., «Дрофа»,2005.

ГОСТ 32573-2013 Чай черный. Технические условия.

ГОСТ 32572-2013 Чай. Органолептический анализ.

Иофина. И.,«Чай и кофе. Секреты выбора, покупки и употребления»,«РИПОЛ классик», Москва, 2004 г.

Похлёбкин В. В. «Чай, его история, свойства и употребление» - М: Центрополиграф, 2007г.

Скурихин И. М. «Всё о пище с точки зрения химика. Справочное издание», М.,1991.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Чёрный_чай

https://chayexpert.ru/chay/chernyj-chaj-polza-vred.html

https://prochayok.ru

Приложение

Рис. 1 Механический состав чая.

образец 1 образец 2 образец 3

Рис. 2 вид под микроскопом.

Рис.3 Органолептическая характеристика чая.

Рис.4 Определение водородного показателя рН.

Рис 5.1 Определение красителей (в холодной воде)

Рис 5.2 Определение красителей (в горячей воде)

Рис 5.3 Определение красителей (с соком лимона)

Рис 6.1 (окраска чая до добавления йода)

Рис 6.2 (окраска чая после добавления йода в один образец)

Рис 6.3 (окраска чая после добавления йода во все образцы)