Удивительный и обычный чай

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Средняя  образовательная школа № 3

ПРОЕКТ

«Удивительный и обычный чай»

                                                 ВЫПОЛНИЛИ: ШЕВЕЛЕВА И.В.

                    ШКИЛЕВА Д.А.

                                           РУКОВОДИТЕЛЬ: БОБРИНЕВА В.В.

г. Черняховск

2010

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

   В  последнее время в средствах массовой информации: в периодической печати, на радио, телевидении появляется реклама о пользе чая. Трудно найти на Земле уголок, где не любили бы чай. Этот напиток занимает второе место после воды.

   Китайские летописи донесли до нашего времени выводы о благоприятном влиянии чая:

«Усиливает дух, смягчает сердце, удаляет усталость, облегчает и освежает тело, пробуждает мысль и не дозволяет поселиться лености, проясняет восприимчивость »

   Лев Толстой говорил о чае: «Я должен был пить много чая, ибо без него не мог работать. Чай высвобождает те возможности, которые дремлют во глубине моей души».

   Чай оказывает тонизирующее действие на организм человека, усиливает жизненные функции, прекрасно утоляет жажду. Он позволяет человеку длительное время переносить отсутствие пищи, поэтому чай – неизменный спутник путешественников, геологов, моряков. Во многих армиях чай является обязательным продуктом питания.

  Основные компоненты чая: танины, полифенолы, многие ароматические вещества, белковые вещества, 17 аминокислот, эфирные масла, пигменты, смолистые вещества, пектиновые вещества, ферменты, органические кислоты, углеводы и минеральные кислоты. В чае также присутствует большое количество витаминов: витамины А, группы В, витамин Р, С, и многие другие.

   Казалось бы, о продукте так давно знакомом и распространенном, должно быть известно все. Но нет, «формула чая» еще не  выведена. Из литературных источников мы узнали: в конце прошлого века было известно 6-7 основных компонентов чая, а 15 лет тому назад общее число обнаруженных в нем химических веществ и соединений составляло 130, сейчас известно около 300.

   Проблема: А так ли полезен чай как его рекламируют?  Правда ли, что природа создала в чайном листе своеобразный химический склад веществ.

   Объект исследования – учащиеся МОУ СОШ № 3 г. Черняховска.

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

   Цель: Организовать поиск информации о чае, изучить состав, свойства чая, проведение опытов с ним.

   Выдвигаем гипотезу:

 Если учащийся знает:

1. химический состав чая
2. свойства его компонентов
3. влияние компонентов чая на организм

то он сам сделает для себя правильный вывод: чай надо пить грамотно  

Задачи:

1. Изучить литературу о чае
2. Изучить методику выделения компонентов чая
3. Сравнить виды чая по составу и свойствам
4. Выполнить химические опыты

Глава 2. Методы исследования

         1.Анкетирование

         2.Химические опыты с чаем

Теоретическая часть.

Чай как напиток.

Немного истории

     Чай  в переводе с китайского (тцай-ие) означает молодой листочек. Родиной чая является Китай, где он известен более 5000 лет.

     В Европу чай завезли в 1517 году португальскими моряками, но как напиток он получил распространение только в ХVIII в.  В России впервые  упоминается о чае в 1638, когда царю Михаилу Федоровичу в подарок было привезено 4 пуда чая. Но секреты выращивания и изготовления чая были неизвестны до тех пор, пока в 1814 году в Крыму был посажен первый чайный куст.

      Широкое развитие чайной промышленности началось после установления Советской власти. Было заложено много чайных плантаций. Основная масса чайных плантаций приходилось на Грузию, Азербайджан, Краснодарский край.

Разновидности чая

Чайный куст относится к семейству чайных и представляет собой многолетний вечнозеленый кустарник. Он выдерживает кратковременные морозы до -230 С, но в холодных районах дает меньший урожай. Чайный куст растет в долинах и на высоте 700-800 метров над уровнем моря. Побеги чая начинают развиваться при температуре 11-120 С.

      В зависимости от сушки чайных листьев его делят на черный и зеленый.

      Для получения черного чая листья провяливаются на полках, где они становятся мягкими и скручиваются. В это время в них происходит процесс ферментации, значительно изменяющий химический состав листьев. В конце ферментации листья приобретают медно-красную окраску и специфический аромат. Затем их сушат в специальных сушилках, где они чернеют.

Получение зеленого чая.

Зеленый чай получают из того же сырья, что и черный.

      Различие заключается лишь в том, что его не подвергают ферментации, а сразу сушат. Зеленый цвет листьев при этом сохраняется, также сохраняются природные свойства, характерные для вида.

    Чай «Каркаде» - чайный цветочный напиток, который вырабатывают из чашечек цветка растения гибискус.

     Поскольку цель работы – изучение чая с химической точки зрения, из научной литературы были взяты сведения о химическом составе чая (табл. 1)

Химический состав чая

Таблица 1

      Эти данные отражают состав черного чая. Состав зеленого чая отличается по содержанию дубильных веществ и кофеина.

       Самые важные составные части чая – дубильные вещества, алколоиды, витамины.

      Дубильные вещества представляют собой сложную смесь полифенольных соединений, состоящую в основном из танина и катехинов, которые придают чаю приятную терпкость.

      Среди алкалоидов (азотосодержащих соединений) чая самым известным является кофеин, который поднимает жизненный тонус и бодрит. В значительно меньшем количестве в чае содержится другой алкалоид – теофиллин, обладающий сосудорасширяющим и мочегонным действиями.

      Витамины в чае представлены широкой гаммой.

     Каротин – провитамин А, обеспечивает нормальное состояние слизистых оболочек, важен для хорошего зрения.

    Витамин В1 отвечает за нормальное функционирование нервной системы.

    Витамин В2 придает эластичность и здоровый цвет коже, при недостатке этого витамина развиваются дерматиты, коньюктивит, наблюдается выпадение волос.

    ВитаминуС принадлежит значительная роль в поддержании сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям. При его недостатке повышается проницаемость капилляров, нарушается обмен веществ, развивается цинга.

      Витамин Р укрепляет стенки кровеносных сосудов. Его содержание в чае таково, что, выпивая 3-4 чашки чая хорошей крепости, можно обеспечить организм необходимой суточной дозой этого витамина.

     Витамин РР играет важную роль в обменных процессах. При его недостатке развивается болезнь пеллагра.

     Витамин К участвует в процессах свертывания крови. Его недостаток приводит к снижению свертываемости крови и проявляется внутренними кровоизлияниями и кровотечениями.

     Таким образом, даже такое поверхностное ознакомление с химическим составом чая показывает, что природа создала в чайном листе своеобразный химический склад.

      В ходе исследования мы провели социологический опрос. (видеосъемка)

   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?

   Было опрошено 40 школьников. Результаты опроса представлены в табл. 4.

Таблица 2

Отношение учащихся школы к чаю

     Как показал социологический опрос, предпочтение отдают черному чаю, так как этот напиток более привычный и традиционный. Оказывается, о полезных свойствах зеленого чая и «Каркаде» многие даже не подозревают и не пробовали эти разновидности чая. Отношение школьников к чаю закладывается в семье. На наш взгляд, нужно проводить разъяснительную работу по пропаганде более полезных видов чая, чем черный.  

     В результате исследования и социологического опроса, мы подтвердили гипотезу о том, что чай обладает полезными свойствами и соответствует рекламе.

  А теперь перейдем к химическим опытам.

Глава 3. Исследование и его анализ

    Химические опыты с чаем:

Опыт 1. Выделение танина.

Опыт 2. Занимательный опыт с танином. (Получение старинных чернил)

Опыт 3. Изменение окраски чая в зависимости от рН среды.

Опыт 1. Выделение танина.

 Выполнение опыта: 50 г зеленого чая заливают половиной стакана кипятка и кипятят на небольшом огне около 1 ч для более полной экстракции растворимых веществ. Смесь фильтруют через несколько слоев марли; осадок на фильтре промывают горячей водой. Получается около стакана желто-зеленого раствора, в который вносят 15 г ацетата свинца. Образуется осадок таната свинца. Жидкость аккуратно сливают. К осадку добавляют стакан горячей воды, размешивают, дают отстояться и надосадочную жидкость вновь сливают. Эту операцию повторяют три раза, для удаления из осадка ионов свинца. Чтобы проверить, действительно ли они удалены, отбирают в пробирку пробу жидкости и добавляют к ней несколько капель разбавленной серной кислоты. При наличии в растворе ионов свинца образуется белый осадок PbSO4.

      Если реакция отрицательная, осадок таната свинца на фильтре промывают 1%-м раствором серной кислоты (расход кислоты ~50 мл). Собрав раствор, кислоту нейтрализуют, добавляя по каплям 0,5%-й раствор гидроксида бария, после чего выпавший осадок сульфата бария отделяют фильтрованием:

Ba (OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓ +2H2O

Оставшийся прозрачный раствор содержит чайный танин. Раствор упаривают досуха на водяной бане. Полученный таким образом танин соскребают со дна и измельчают в порошок.

Опыт 2. Получение «старинных» чернил

    Цель: Доказать получение танина.

0,5 г танина растворяют в 40 г воды и добавляют раствор хлорида железа (III). Жидкость сразу чернеет – получают старинные чернила (только танин в старину добывали из дубовых (чернильных) орешков)

Опыт 3. Изменение окраски чая от рН среды

     Заваренный чай имеет различную окраску. Особенно насыщенным цветом обладает чай «Каркаде», т.к. он приготовлен из ярких цветков растения гибискус.

      Окраска зависит от содержания антоцианов – красящих веществ клеточного сока цветков, плодов и овощей. Окраска антоцианов может меняться в зависимости от реакции среды.

       В связи с этим было интересно исследовать, будет ли изменяться окраска чая от действия на него кислот и щелочей. Поскольку зеленый и черный чай приготовлены из листьев, почти не содержащих антоцианов, то изменение рН не должно вызывать изменения их окраски.

Таблица 3

Таблица 4

Изменение окраски чая «Каркаде» в зависимости от рН среды

Глава 4. Выводы и рекомендации

1. При гипертонии Химический состав чая очень сложен
2. Экспериментально можно выделить составные компоненты чая и провести с ними занимательные опыты
3. Чай «Каркаде» содержит красящее вещество, действующее как индикатор
4. Биологическое действие чая на организм многогранно
5. 100% населения потребляет чай, предпочитая черный

           Наши рекомендации:

1. Крепкий чай можно давать в качестве средства первой помощи

при отравлениях                                                            

2. При солнечных ожогах компрессы из крепкого чая снимают боль и воспаление кожи.
3. Зеленый чай принимают при лечении дизентерии, при повышенной проницаемости и ломкости капилляров
4. В небольших дозах зеленый чай полезен при атеросклерозе.
5. Постоянное потребление чая снижает риск возникновения онкологических заболеваний

                Чай пить не рекомендуется: 

1. При обострении язвы желудка
2. При любых заболеваниях, сопровождающихся высокой температурой
3. При обострении заболеваний почек
4. При повышенной возбудимости, бессоннице
5. При любых заболеваниях в тяжелой форме или в период обострения

Литература:

    Пашинский В.Г. Растения в терапии и профилактике болезней. Изд-во      Томского госуниверситета, 2006.

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

    Ольгин О.М. Давайте похимичем! Занимательные опыты по химии. М.: Детская литература, 2002.

     Власова З.А. Биология. Справочник школьника. М.: АСТ, 2001.

     Байкова В.М. Химический вечер «Что скрывается в чашке чая»

     Щеголевский Н.В. «Учимся выбирать чай»