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:

• 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.

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.

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

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

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

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

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

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

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:

• 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

Благодарю за внимание

34