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
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
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
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.
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.
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.
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
Классификация чая по форме и размеру листа
Листовой:
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.
Классификация чая по степени ферментации �или по способу обработки листа
В китайской классификации выделяют 6 видов чая:
9
В европейской классификации на один вид меньше – отсутствует чёрный чай, а красный принято называть чёрным.
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
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
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:
Каждый из них имеет определённые полезные свойства.
Таким образом, иван-чай относится к травяным сборам.
12
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
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 |
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 |
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.
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.
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.
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.
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.
Результаты сравнения вкуса, цвета и аромата иван-чая различных способов заготовки, а также покупных чаёв
21
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
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.
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.
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
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 |
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
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.
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
Результаты изменение цвета чаёв при добавлении FeCl3
30
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.
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.
Заключение
Я провёл научно-практическое исследование:
Моя гипотеза подтвердилась – иван-чай имеет много полезных свойств, а некоторые покупные чаи содержат искусственные красители и ароматизаторы.
33
Благодарю за внимание
34