1 of 34

Иван-чай и мир чаёв

Автор: Медведев Сергей, 5а класс, ГБОУ СОШ № 77 с углублённым изучением химии г. Санкт-Петербург

Руководитель: Вахрушева Е.И., учитель физической культуры

Сетевая научно-практическая конференция исследовательских и проектных работ школьников «КРОНА Junior – 2022/23»

Исследовательская работа

Категория: 5-6 классы

2 of 34

Почему я выбрал эту тему

Иван-чай (кипрей узколистный) растёт у меня на дачном участке.

Мне стало интересно, чем иван-чай отличается от других чаёв, является ли он полезным для человека, какой способ заготовки обеспечивает его наилучший вкус и аромат, и все ли покупные чаи являются натуральными.

Поэтому я решил написать эту работу.

2

3 of 34

Актуальность темы

3

Во все времена чаи и отвары лечебных трав помогали людям справляться с недугами и предупреждать их развитие. У нас в стране есть множество целебных и полезных растений, одним из которых является иван-чай. Президент Российской Федерации В.В. Путин летом прошлого года поручил министру сельского хозяйства развивать производство иван-чая в России.

Форум Агентства стратегических инициатив «Сильные идеи для нового времени» 19-20.07.2022 года в г. Москва

4 of 34

Цель и задачи исследования

4

Цель работы – изучение видов чая и его классификаций, исследование свойств иван-чая, его истории и способов заготовки, а также выявление искусственных красителей в покупных чаях.

Задачи:

1. Узнать, что относится к чаям, и изучить их классификацию.

2. Проанализировать историю иван-чая и его свойства.

3. Провести заготовку и ферментацию иван-чая.

4. Выявить наилучший способ заготовки иван-чая, который обеспечивает наилучший вкус и аромат.

5. Проверить покупные чаи на наличие искусственных красителей.

Гипотеза – иван-чай полезен, покупные чаи не всегда качественные.

Объект исследования – иван-чай и другие чаи.

Предмет исследования – свойства чаёв и технология заготовки иван-чая.

Методы исследования – теоретические и практические: наблюдение, сравнение, описание, эксперимент.

5 of 34

Что такое чай

Чайное дерево принадлежит к растениям рода Camellia (Камелия), семейству Theaceae (Чайные) и относится к виду Camellia sinensis (Камелия китайская).

Вид Camellia sinensis в дальнейшем разделяется на три подвида (разновидности):

• Китайский подвид – Camellia sinensis var. (подвид) sinensis;

• Ассамский подвид – Chinese sinensis var. (подвид) assamica;

• Камбоджийсĸий подвид – Chinese sinensis var. (подвид) cambodiensis, это гибрид первых двух разновидностей.

5

Чай производится из единственного растения – Camellia sinensis. Все остальные растительные сборы, которые мы называем чаями, в действительности, к чаям не относятся.

6 of 34

Где растёт чай

Родина чая – китайская провинция Юньнань.

Основными странами, производящими чай, являются Китай, Индия, Кения, Шри-Ланка, Турция и Вьетнам.

6

Когда появился чай

Впервые чай был выращен 2100 лет назад во времена династии Западная Хань (207 г. до н. э. – 9 г. н. э.).

В России о чае узнали в 1576 г., впервые появился в 1638 г., договор о поставках чая был заключён в 1679 г., а в 19 веке распространился повсеместно.

7 of 34

Классификация чая по типу листа

Из типсов производят элитные сорта чая, из первых трёх листочков – чаи высшего качества, а всё, что находится ниже флеша, идёт на производство дешёвых чаёв и пакетированного чая.

7

8 of 34

Классификация чая по форме и размеру листа

Листовой:

  • Цельнолистовой.
  • Резаный B (Broken) делится на крупнолистовой, среднелистовой и мелколистовой.
  • Высевка F (Fannings).
  • Чайная пыль D (Dust).

8

Гранулированный чай CTC или «CTC tea» (crush, tear, curl) изготавливается путём сильного измельчения листьев.

Из высевки и чайной пыли производятся чайные пакетики, то есть по сути – это отходы чайного производства.

По размеру листьев чай делится на листовой и гранулированный.

9 of 34

Классификация чая по степени ферментации �или по способу обработки листа

В китайской классификации выделяют 6 видов чая:

  • белый – неферментированный;
  • зелёный – слабоферментированный;
  • жёлтый – слабоферментированный;
  • бирюзовый – полуферментированный (Улуны);
  • красный – полностью ферментированный;
  • чёрный – постферментированный (Пуэры и Хей Ча).

9

В европейской классификации на один вид меньше – отсутствует чёрный чай, а красный принято называть чёрным.

10 of 34

Виды чайных листов �различной ферментации

Ферментация – это процесс окисления чайного листа.

При увеличении степени ферментации чайные листы окисляются более сильно (значение рН отклоняется в сторону увеличения кислотности), и чай становится более выраженного вкуса.

Однако даже постферментированные чаи не ферментируются на 100%, иначе они превратятся в удобрение.

10

11 of 34

Виды чая по форме

Рассыпной (Байховый) – самый распространённый;

Прессованный – кирпичный (идут нижние листья) или плиточный и таблетированный (чайная крошка и пыль);

Пакетированный – в пакетиках, пирамидках, стиках и капсулах;

Экстрагированный – растворимый (жидкий экстракт) или

кристаллический (порошок);

Комковый – близок к прессованным чаям;

Гранулированный чайные листья скручиваются в гранулы;

Связанный – декоративный способ оформления;

Порошковый – похож на цветную муку или пудру.

11

Виды чая по наличию добавок

  • Без добавок (натуральные);
  • С натуральными добавками (фрукты, ягоды, цветы, травы, пряности, цукаты, шоколад, эфирные масла);
  • С искусственными ароматизаторами и красителями;
  • Смешанного типа.

12 of 34

Растительные сборы из других растений, не являющиеся чаями

Сборы разных частей растений – травяные, ягодные, цветочные, листовые – традиционно называют чаями, однако к чаям они отношения не имеют, так как не содержат листьев чайного дерева.

Различают сборы:

  • из соцветий (анчан, гранат, календула, лаванда, липа, ромашка, прицветники гибискуса (каркаде) и др.);
  • из листьев (земляника, малина, мате, мелисса, мята, ройбуш, смородина, чабрец, черника и др.);
  • из травы и стеблей (артишок, кипрей узколистный (иван-чай), пустырник, ханибуш и др.);
  • из плодов (апельсин, земляника, малина, матум, рожковое дерево и др.);
  • из корней (женьшень, имбирь, куркума, одуванчик, солодка и т.п.);
  • из коры (дуб, ива, крушина и т.д.);
  • из семян (амарант, анис, ку цяо, фенхель и пр.).

Каждый из них имеет определённые полезные свойства.

Таким образом, иван-чай относится к травяным сборам.

12

13 of 34

Иван-чай (кипрей узколистный)

Кипрей узколистный (иван-чай) – это многолетнее травянистое растение, которое принадлежит к роду Chamaenerion (Хаменерион), семейству Onagraceae (Кипрейные), виду Chamerion augustifolium (Кипрей узколистный).

Он достигает в высоту 150-160 см и произрастает практически на всей территории России.

Одно из его названий – копорский чай – связывают с селом Копорье Петергофского уезда (в настоящее время Ломоносовский район Санкт-Петербурга).

На сегодняшний день иван-чай не признан официальной медициной, не входит в перечень сельхозпродукции, считается очень живучим сорняком, владельцы на своих дачных участках должны его уничтожать или убирать механическим способом, иначе им грозит штраф за нарушение законодательства.

13

14 of 34

Сравнение состава чёрного чая и иван-чая

14

Показатель

Чёрный чай

Иван-чай

Содержание кофеина

30-90 мг кофеина на чашку 200 мл. (в зависимости от сорта и крепости заварки)

не содержит кофеин

Содержание витаминов

витамины группы В, а также С, Р, и РР

витамины группы В, а также А, С

Содержание микроэлементов

калий, кальций, магний, железо, фосфор

калий, магний, железо, фосфор, калий, натрий, марганец

15 of 34

Сравнение свойств чёрного чая и иван-чая

Иван-чай не рекомендуется пить больше двух недель подряд, как и любой другой травяной настой, необходим перерыв не менее месяца.

15

Польза чёрного чая

Польза иван-чая

помогает расщеплению жиров за счёт аминокислот

нормализует углеводный обмен

нормализует обменные процессы

активизирует обменные процессы внутри клеток

предотвращает возникновение заболеваний сердечно-сосудистой системы

благоприятно воздействует на сердечно-сосудистую систему

снижает уровень «плохого» холестерина

нормализует сон, снижает стресс, улучшает настроение

согревает, помогает активизировать иммунитет для борьбы с вирусами

способствует укреплению иммунитета, общему оздоровлению

бодрит, повышает настроение, помогает сконцентрироваться

мягко бодрит за счёт большого содержания витамина С (в три раза больше, чем в цитрусах)

нормализует давление и помогает поддерживать его в оптимальном состоянии

снимает тревожность благодаря лизину и аргинину

эффективен при тошноте, помогает нормализовать микрофлору кишечника

оказывает мягкое противовоспалительное действие

снижает уровень сахара в крови

помогает предотвратить отложение солей и возникновение болезней почек

16 of 34

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ�Заготовка и ферментация иван-чая:�1.Сбор листьев и цветков

Я собрал листья иван-чая с верхней трети растения, так как они самые нежные и содержат больше всего полезных веществ, а также розовые цветки, так как они придают чаю особый тонкий медовый аромат.

16

2. Подвяливание

Я разложил собранные листья в беседке и оставил их в тени на несколько часов, чтобы они немного подвяли, время от времени переворачивая их.

17 of 34

3. Подготовка к ферментации

Я выполнил ферментацию двумя способами:

17

1. Часть листьев скрутил вручную – по 7-10 листьев прокатал несколько раз между ладонями, пока они не потемнели от выступившего сока. Получилось много скруток размером 10х1,5 см. Чтобы выделилось больше сока, часть скруток я подавил скалкой.

2. Часть листьев иван-чая я перекрутил на мясорубке. Это самый лёгкий и быстрый способ. В результате получились сочные гранулы.

18 of 34

4. Ферментация

Я сложил листья в стеклянные банки, спрессовал их, накрыл сверху влажной хлопчатобумажной тканью и поставил в тёмное теплое место для брожения. Через 36 часов цвет листьев потемнел и появился цветочно-фруктовый аромат.

18

5. Измельчение и сушка

Скрутки я разрезал ножом на кусочки и разложил в хорошо протопленной бане на полке на простыне рядом с гранулами, получившимися из перемолотых на мясорубке листьев.

Во время сушки я периодически помешивал листья, при этом аромат готового иван-чая был похож на карамель.

19 of 34

Заготовка неферментированного иван-чая

Я заготовил также неферментированный иван-чай. Часть листьев положил отдельно, часть - перемешал с нераспустившимися цветками, которые при сушке распушились.

Все собранные листья я высушил на чердаке.

Запах у неферментированного иван-чая практически отсутствует, а внешний вид похож на сушёную траву.

19

Сушка цветков иван-чая

Я собрал и высушил отдельно цветки иван-чая. Положил их на простыню в беседке, и они высохли естественным способом в течение нескольких часов.

Аромат у высушенных цветков иван-чая оказался очень приятным, медовым.

20 of 34

Сравнение характеристик иван-чая, заготовленного разными способами, а также покупных чаёв

Для проведения опыта я взял девять образцов чая – шесть образцов иван-чая, заготовленного своими руками различными способами, чёрный цейлонский крупнолистовой чай «Монарх (Monarch)», зелёный

20

байховый чай «Greenfield Jasmin Dream», ароматизированный жасмином, и гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold».

Каждый образец чая я насыпал в отдельные чашки, залил кипятком и дал настояться. Затем продегустировал каждый образец полученного напитка и оценил его вкусовые и ароматические качества.

21 of 34

Результаты сравнения вкуса, цвета и аромата иван-чая различных способов заготовки, а также покупных чаёв

21

22 of 34

Сравнение вкуса, цвета и аромата иван-чая различных способов заготовки, а также покупных чаёв

Выводы:

Из всех способов заготовки иван-чая на вкус более кислым и насыщенным оказался ферментированный (провернутый на мясорубке) иван-чай.

Самый приятный аромат оказался у цветков иван-чая, поэтому на первое место по вкусу и аромату я поставил ферментированный иван-чай (провернутый на мясорубке) с добавлением в него высушенных цветков.

Плёнка от наличия эфирных масел образовалась только на чёрном цейлонском крупнолистовом чае «Монарх (Monarch)», то есть эфирные масла в иван-чае не содержатся.

Гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» по цвету оказался ярко-оранжевым, что не свойственно чаям, а вкус слабо выражен, хотя гранулированный чай на вкус должен быть кислее, и иметь более насыщенный вкус. Поэтому я считаю, что в нём содержится краситель.

22

23 of 34

ОПЫТЫ С ЧАЯМИ�Выявление красителей в чаях в холодной воде

Для сравнения я взял чёрный цейлонский крупнолистовой чай «Монарх (Monarch)», гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» и ферментированный иван-чай. За эталон, в котором точно отсутствуют красители, я принял иван-чай, так как он собственной заготовки.

Я положил немного чаинок каждого образца чая в чашки и залил их холодной водой.

23

В результате гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» в холодной воде дал ярко-оранжевую окраску, причём окрасили воду не все гранулы, а только имеющие более яркий цвет. Два других чая воду практически не окрасили. Следовательно, только в чае «Al-Qasr Gold» содержится краситель.

24 of 34

Выявление красителей с помощью добавления аммиака и уксуса

Я налил три образца чая в пробирки, добавил 10%-ный раствор аммиака в пропорции – на 2 мл чая 4 мл аммиака, и нагрел их до кипения в течение 3 минут.

После нагревания все три вида чая приобрели более тёмную окраску.

Далее в пробирки с заваренными чаями я добавил уксус столовый 9%-ный из расчёта – на 3 мл чая 3 мл уксуса.

В результате два вида чая посветлели – иван-чай и чёрный цейлонский крупнолистовой чай «Монарх (Monarch)», а гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» практически не изменил своей ярко-оранжевой окраски.

24

Из проделанного опыта я сделал вывод, что гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» содержит краситель.

25 of 34

Чёрный гранулированный чай под микроскопом

Под микроскопом на некоторых гранулах чёрного чая «Al-Qasr Gold» видны красные вкрапления, что свидетельствует о наличии в этом чае красителя.

25

Слева – чайная гранула без красных вкраплений,

справа – чайная гранула с красными вкраплениями

26 of 34

Результаты исследования по выявлению искусственных красителей в различных чаях

Вывод: Основываясь на факте окрашивания гранулами холодной воды и учитывая отсутствие изменения цвета при добавлении кислоты, можно сделать вывод, что в гранулированном чёрном чае «Al-Qasr Gold» присутствует краситель.

26

Название чая

Реакция в холодной воде

Реакция в горячей воде

Реакция с 10%-ным раствором аммиака и нагреванием в течение 3 минут

Реакция с 9%-ным раствором уксуса

1. Чёрный цейлонский крупнолистовой чай «Монарх (Monarch)»

вода слегка окрасилась в светло-коричневый цвет

вода окрасилась в коричневый цвет

окраска потемнела до тёмно-коричневого цвета

окраска посветлела до светло-коричневого цвета

2. Гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold»

вода сильно окрасилась в оранжево-красный цвет

вода сильно окрасилась в оранжево-красный цвет

окраска потемнела до тёмно- красного цвета

окраска практически не изменилась

3. Ферментированный иван-чай с помощью мясорубки

вода слегка окрасилась в светло-зелёно-коричневый цвет

вода окрасилась в зеленовато-коричневый цвет

окраска потемнела до тёмно-зеленовато-коричневого цвета

окраска посветлела до светло-зеленовато-коричневого цвета

27 of 34

Определение наличия дубильных веществ �(чайного танина) в настоях образцов чая

Дубильные вещества (танины) встречаются в составе растений, они придают терпкий и вяжущий вкус, насыщенный цвет, жаждоутоляющий эффект. При окислении на воздухе темнеют.

Я предположил, что, если гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» содержит краситель, то дубильных веществ в нём должно содержаться меньше.

Кроме того, я решил проверить, присутствуют ли в заготовленном мной разными способами иван-чае дубильные вещества.

27

28 of 34

Добавление хлорида железа III (FeCl3)

Я взял 9 пробирок, наполнил их 6-тью образцами иван-чая, заготовленного различными способами, и тремя покупными чаями – чёрным цейлонским крупнолистовым чаем «Монарх (Monarch)», гранулированным чёрным чаем «Al-Qasr Gold» и зелёным байховым чаем «Greenfield Jasmin Dream», ароматизированным жасмином.

В каждый изучаемый образец я добавил хлорид железа (III) FeCl3 из расчёта на 3 мл настоя чая 1 капля FeCl3.

28

Опыт показал, что все образцы изменили окраску на тёмно-фиолетовую, следовательно, все образцы исследуемых настоев чаёв содержат дубильные вещества.

29 of 34

Выпадение осадка в опыте с FeCl3

Через некоторое время в пробирках выпал осадок, и многие образцы посветлели. Тёмными и мутными остались образцы с чёрным цейлонским крупнолистовым чаем «Монарх (Monarch)» и ферментированным любым из способов иван-чаем.

Гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» стал полупрозрачным фиолетово-оранжевого цвета с выраженным осадком, хотя гранулированный чай должен быть темнее листового и содержать больше дубильных веществ.

Поэтому я считаю, что моя гипотеза о более низком содержании танина, а, следовательно, о наличии красителя в этом чае, подтвердилась.

29

30 of 34

Результаты изменение цвета чаёв при добавлении FeCl3

30

31 of 34

Определение рН чаёв

Я взял несколько видов чая (те же 9 образцов, что и в предыдущих опытах), налил их в пробирки, опустил в них универсальные индикаторные полоски для определения pH и сравнил полученный цвет со шкалой.

31

В результате рН иван-чая получился в районе 6,5, рН чёрного листового чая – 5-5,5, рН гранулированного чёрного чая «Al-Qasr Gold» должен быть в районе 5 или меньше, так как, исходя из теоретической части моей работы, гранулированные чаи более кислые, чем листовые. Но, в действительности, рН гранулированного чёрного чая «Al-Qasr Gold» получился между чёрным листовым и иван-чаем – около 6 из-за наличия в нём красителя.

32 of 34

Проверка содержимого чайного пакетика �под микроскопом

32

Под микроскопом я увидел волокна тёмного цвета. Кусочков яблока и манго не обнаружил. Это свидетельствует о том, что в чайный пакетик добавлен искусственный ароматизатор.

В его составе указано, что в нём содержится чай зелёный байховый, натуральный ароматизатор «манго», яблоко сушеное, измельчённое манго. Запах и вкус у него неестественно яркие.

Я посмотрел содержимое чайного пакетика «Greenfield Mango Delight» (чай зелёный байховый с ароматом манго и растительными компонентами) под микроскопом.

33 of 34

Заключение

Я провёл научно-практическое исследование:

  • Узнал, что относится к чаям, рассмотрел их классификацию и свойства.
  • Заготовил иван-чай несколькими способами и выяснил, что он относится не к чаям, а к травяным сборам.
  • Выявил способ заготовки, в результате которого получается наиболее приятный на вкус и аромат иван-чай.
  • Определил, что в ферментированном иван-чае содержатся дубильные вещества, придающие приятный терпкий вкус и жаждоутоляющий эффект.
  • Обнаружил, что покупной гранулированный чёрный чай «Al-Qasr Gold» во всех проведённых опытах показал нехарактерные для гранулированного чая результаты. В связи с чем я сделал вывод о присутствии в этом чае красителя. Однако определить, искусственный он или натуральный, можно только в специализированной лаборатории.
  • Проверил под микроскопом, что исследуемый чайный пакетик «Greenfield Mango Delight» состоит из волокон тёмного цвета, а указанные в его составе кусочки яблока и манго отсутствуют, что говорит о наличии в нём искусственного ароматизатора.

Моя гипотеза подтвердилась – иван-чай имеет много полезных свойств, а некоторые покупные чаи содержат искусственные красители и ароматизаторы.

33

34 of 34

Благодарю за внимание

34