Образовательный материал

3. Химия чая (СЛ24)
С точки зрения химии – чай является уникальным продуктом. Для того чтобы наше восприятие чая выстроилось в общую картину здорового образа жизни, нужно знать из каких соединений состоит чай и как именно они взаимодействуют между собой.
В научной литературе существует много версий химического состава чая. Один из составов чая приведен на данном слайде. (СЛ25)
Тип химического соединения Черный чай Зеленый чай
1. Катехины (антиоксиданты) 9% 30%
2. Теофлавины (придают цвет чаю) 4% 0%
3. Алкалоиды (кофеин) 1,5 – 6% 2 – 3%
4. Аминокислоты 17 кислот 17 кислот + теанин (антиканцерогенное вещество, снижает давление)
5. Сахара Содержится Большее содержание
6. Витамины С, В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), РР (никотиновая кислота), В3 (пантотеновая кислота), К (филлохинон), Е (токоферол). Большее количество витамина С, Е.
Чайный лист содержит 72 – 82% воды. Наряду с водой чай содержит около 300 различных химических веществ, сочетание которых уникально и не существует в каких либо других растениях. Следует (СЛ26)
обратить внимание на шесть самых важных групп или составных частей чая: дубильные вещества, эфирные масла, алкалоиды, аминокислоты, пигменты и витамины.
Дубильные вещества — один (СЛ27) из существенных компонентов чая и чайного настоя. Они составляют 9 — 30% чая и представляют собой сложную смесь трех десятков полифенольных соединений, состоящую из танина и различных катехинов, полифенолов и их производных.
Полифенолы — группа химических веществ (катехины), обладающие ярко выраженными антиоксидантными свойствами. Полифенолы способствуют терпкости и горечи чая.
Среди сильных антиоксидантов в составе чая выделяются - кверцетин, кампфероль и мирицетин. При этом все три — сильные противовоспалительные компоненты.
Танин чая – (СЛ28) это танино–катехиновый комплекс кристаллических веществ, который является биохимической основой производства чая. Особо следует подчеркнуть, что танин и катехины чая обладают свойствами витамина Р и именно благодаря наличию танина чай является для нас главным источником получения этого важного витамина, о значении которого будет сказано ниже.
Содержание танина в зеленых чаях в два раза выше, чем в черных, ибо в зеленых чаях танин находится почти в неокисленном состоянии, в то время как в черном байховом чае до 40 — 50% танина окислено.
Дубильные вещества чая не остаются неизменными. Продукты их окисления — хиноны, возникающие в ходе фабричного производства чая, в свою очередь производят окисление других веществ чайного листа и образуют многие ароматические продукты участвующие в создании аромата чая. Таким образом, значение дубильных веществ в чае огромно, и они вовсе не оказывают дубящего действия на слизистую оболочку желудка человека, как думали в старину.
В рамках подготовки к конференции проводился качественный анализ некоторых веществ, содержащихся в чае. Одним из определяемых веществ был танин. (СЛ29)
Качественная реакция на танин в чае: К 1мл раствора чая добавляли  2 капли хлорида железа (3). При наличии танина в чае наблюдалось появление темно-фиолетового окрашивания.
Поэтому нельзя (СЛ30) заваривать чай в металлических чайниках. Компоненты чая связывают железо в труднорастворимую форму. Чашка чая, выпитая во время еды, сократит усвоение железа почти на 2/3. Если чай выпит после приема пищи, то организм недосчитается 40% железа, а если – за 1 ч до еды, он оставит железо в неприкосновенности. Кроме чая, “врагами” железа являются кофе, молочные продукты и яичные желтки. Если с железом у вас все в порядке, то можно спокойно есть продукты, которые числятся во “врагах” железа. Если же нет, то необходимо изменить свой образ жизни.
Эфирные масла. (СЛ31) Эфирные масла имеются как в зеленом листе, так и в готовом чае. Эфирные масла создают аромат чая. От них, следовательно, зависит достоинство и качество чаев. Ныне установлено, что эфирных масел в зеленом листе чая содержите всего лишь около 0,08%. Хотя при переработке чайного листа потеря эфирных масел доходит до 70 — 80%, при этом происходит и другой процесс: возникновения новых эфирных масел. Химически чистые (СЛ32) эфирные масла представляют собой алифатические и ароматические углеводы, альдегиды, кетоны, фенолы, сложные кислоты (вроде салициловой) и другие исключительно летучие, легко испаряющиеся соединения. Большинство из них способно улетучиваться не только во время значительных повышений температур, но и во время неправильного хранения или при неправильной заварке. Многие эфирные масла обладают запахами роз, меда, ванили, цитрусовых, сирени, корицы. Не удивительно, что смесь такого ассортимента пахучих веществ способна создать неповторимых но своему аромату букет.
Кроме того, содержание и состав эфирных масел и их растворимость в различных типах чая различны. (СЛ33) Наибольшее количество эфирных масел в виде растворимых ароматических альдегидов содержится в красных чаях (оолонгах), наиболее ароматных из всех видов чая, отчего их нередко используют для примеси к некоторым сортам черного чая. Наоборот, в зеленых и желтых чаях ароматические альдегиды, входящие в состав эфирных масел, находятся в связанном состоянии и потому менее выходят в настой, не принимают столь деятельного участия в образовании аромата готового чая.
3. Алкалоиды. (СЛ34) Существенным компонентом чая являются и алкалоиды. Известны три алкалоида, содержащиеся в чайном листе: кофеин 1%–6%, (более известный как теин в случае когда мы говорим о чае), теобромин – 0,7-0,9%. и теофиллин. Чайные алкалоиды  – физиологически активные вещества, стимулирующие нервную систему  человека при употреблении в малых количествах. Кофеин — один из главных «виновников» тяги людей к чаю как тонизирующему напитку. Вопреки распространенному (СЛ35) мнению, кофеина гораздо больше содержится именно в чае, чем в кофе, но чайный кофеин, или теин, действует мягче, чем чистый кофейный кофеин по причине того, что кофеин, вступая в реакцию с танином, образует таннат кофеина, действующий более опосредствованно, более смягченно на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. В природе такое полезное сочетание больше нигде не встречается. Оттого чай никогда не приводит к излишнему возбуждению нервной системы и редко вызывает бессонницу. А уменьшение концентрации напитка самым волшебным образом превращает его в снотворное средство.
Кофеин (СЛ36) чая обладает еще одним замечательным свойством: он не задерживается, не накапливается в организме человека, что исключает опасность отравления кофеином при самом частом употреблении чая.
При чаепитии мы получаем ничтожное количество кофеина. Английские ученые подсчитали, что человек употребляя более 10 чашек чая в день получает в сутки менее 0,3 г кофеина, в то время как стимулирующая суточная доза, допускаемая фармакологами,по меньшей мере в 30 раз больше!
Теобромин обладает мочегонными свойствами а теофиллин стимулирует дыхательные функции, из-за этих свойств его иногда используют при лечении астмы.
Наряду с ними чайный лист (СЛ37) содержит труднорастворимый в воде аденин и совершенно нерастворимый гуанин — алкалоид с отрицательными свойствами.  Гуанин при обычных способах заваривания чая остаются нерастворимым и в настой практически не попадают. Но при многократном кипячении крепкозаваренного чая танин разрушается, а гуанин переходит в настой чая. В итоге такой напиток представляет собой концентрат вредных алкалоидов, которые в совокупности оказывают разрушительное действие на центральную нервную систему. Этот же гуанин выделяется в старой заварке, так что ни в коем случае не употребляйте не свежезаваренный чай!
4. Белковые вещества и аминокислоты(СЛ38) . Белковые вещества вместе со свободными аминокислотами составляют от 16 до 25% чая . Белки — важнейшая составная часть чайного листа. Белками являются все ферменты. Кроме того, белки служат источником тех аминокислот, которые возникают, в процессе переработки чайного листа в готовый чай. По содержанию белков и их качеству, а следовательно, по питательности, чайный лист не уступает бобовым культурам. Особенно богаты белками зеленые чаи (среди них более всего японские). Повышенное содержание белков не вредит качеству зеленого чая, но снижает качество черного, ухудшает его вкус, если наряду с большим количеством белков в готовом чае оказывается мало танина.
В чайном листе присутствуют главным образом белки, растворимые в щелочах — глютелины, и в меньшей степени — белки, растворимые в воде — альбумины. В процессе переработки листа количество альбуминов в чае увеличивается на 10%. В готовом зеленом чае альбуминов больше, в то время как в черных чаях в основном содержатся глютелины.
Что касается (СЛ 39) аминокислот, то их в чае обнаружено 17, причем природа одной из них до сих пор не выяснена. Больше всего в чае таких аминокислот, как аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, лейцин и теанин. Лейцин - «незаменимая кислота», т.к. как она не синтезируется в человеческом организме. Лейцин находится в составе всех природных белков, применяющихся при лечении болезней печени, анемий и иных заболеваний. Глютаминовая кислота тоже чрезвычайно важна для жизнедеятельности человеческого организма, так как активно способствующая восстановлению истощенной нервной системы. Аминокислоты при взаимодействии с сахарами, а также танином и катехинами в условиях повышенных температур в процессе производства чая образуют альдегиды и таким образом принимают участие в образовании аромата чая.
Моносахара (СЛ 40) особенно фруктоза, взаимодействуя с катехиновым комплексом чайного листа в условиях высокой температуры, образуют альдегиды, которые дают, целую гамму запахов: цветочный, фруктовый, розовый, медовый и так далее.
5. Пигменты. Пигменты, (СЛ41) входящие в состав чая, играют также немаловажную роль. Способность чайного настоя принимать различную окраску, сочетая всевозможные оттенки от светло-зеленого до темно-оливкового и от желтоватого и розоватого до красно-коричневого и темно - бурого, давно была замечена людьми и связывалась с наличием в чае различных красителей. Однако долгое время считали, что основным красителем являются дубильные вещества. Между тем в пигментации (окраске) чайного настоя принимают участие такие пименты, как всем известный хлорофилл, содержащийся главным образом в зеленом чае, а также ксантофилл и каротин, содержащийся в моркови и присутствующий в основном в черных чаях.
Более (СЛ42) тщательные исследования последних лет показали, что цветность настоя связана главным образом с двумя группами красящих веществ: теарубигинами и теафлавинами. Первые, дающие красновато-коричневые тона, составляют 10% сухого чая, вторые, имеющие золотисто-желтую гамму, — лишь 2%. При этом теафлавины состоят из собственно теафлавина и теафлавин-галлата и являются весьма нестойкими веществами: при малейшем окислении они переходят в теарубигины. Эта свойство пигментов чая объясняет многие свойства настоя. Например, его побурение. Вы, наверное, замечали, как спитой и низкосортный чай быстро буреет становится непрозрачно-темным, если его оставить постоять некоторое время. Это означает, что происходит окисление теафлавинов, дающих не только и не столько цвет, сколько тон, яркость настоя. Отсутствие или присутствие теафлавинов в чае служит, таким образом, довольно точным и наглядным показателем качества чая. Это дало возможность ученым разработать даже специальную шкалу соотношения между теафлавинами и теарубигинами, по которой в хорошем чае теафлавины должны определять не менее 25% цветности настоя.
5. Витамины в чае представлены широкой гаммой. Физиологическую (СЛ43) ценность чая во многом определяет содержание витаминов. Среди водорастворимых витаминов в чайном листе обнаружены и изучены витамины Bi (тиамин), Вг (рибофлавин), Вз (пан-тотеновая кислота), С (аскорбиновая кислота), РР (никотиновая кислота) и Р (группа флавоноидов). Из жирорастворимых витаминов в листьях чая представлены А (ретинол), К (филлохинон) и Е (токоферол).
В свежем чайном листе содержится в 4 раза больше витамина С, чем в лимонном соке! Но большая его часть теряется в процессе обработки. Однако, даже в сухой заварке доза витамина С более чем велика — 156-233 мг%. При заваривании в настой отдается до 70-90% этой дозы. Под действием кипятка витамин С практически не разрушается, так как находится в соединении с танинами. Так как зеленый чай подвержен менее активным процессам обработки, то и витамин С в нем сохранен в большем количестве.
Качественно оценивалось присутствие в чае витаминов С и РР. (СЛ44)
Качетвенная реакция на витамин С в чае: В колбу помещали 2 мл чая и добавляли воду до объема 10мл, а затем немного раствора крахмала. Затем добавили раствор иода  до появления стойкого  синего окрашивания, не исчезающего 15 сек.
Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты (витамин С) легко окисляется йодом. Как только йод окрасит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с йодом. Окрасит йод в синий цвет.
Витамины группы В очень хорошо сохраняются в чае на всех этапах его изготовления. (СЛ45) Это тем более важно, что человеческий организм не накапливает запас этих витаминов и постоянно нуждается в его пополнении. Витамины группы В «отвечают» за нормальное состояние покровных тканей (кожи и волос), необходимы для нормальной работы печени и желез внутренней секреции, крайне важны для нормального функционирования нервной системы (особенно в экстремальных условиях), предохраняя ее от истощения. 
Витамин Р (рутин) обладает антисклеротическим действием и необходим организму для обеспечения процессов клеточного дыхания и питания стенок сосудов. Рутин в сочетании с витамином С способствует накоплению витаминов в тканях, укрепляет стенки сосудов и капилляров, уменьшая их хрупкость и проницаемость. Витамин РР (никотиновая кислота) — обладает противоаллергическим действием. Для обеспечения суточной потребности организма в витамине Р необходимо в день выпивать 3-4 чашки крепко заваренного чая. 
Качественная (СЛ46) реакция на витамин РР в чае: К 1 мл чая (источник витамина РР) добавить 5 мл 2 %-ного раствора NaOH и 1 мл 10 %-ного раствора CuSO4. Выпадает  осадок синего цвета.
Витамин K участвует в процессах свертывания крови. Его недостаток приводит к снижению свертываемости крови и проявляется внутренними кровоизлияниями и кровотечениями.
Кроме перечисленных шести важнейших групп веществ (СЛ47) , немалое значение для потребителя чая имеют минеральные, неорганические, смолистые вещества, а также органические кислоты, содержащиеся в чае в меньших количествах.
Минеральных и других неорганических веществ в чае содержится от 4 до 7%. Они вовсе не ограничиваются солями железа открытыми в чае сравнительно давно. Помимо (СЛ48) железистых соединений, в чае присутствуют и такие металлы, как магний, марганец натрий. Вместе с кремнием, калием, кальцием они крайне важны для питания различных тканей человека и особенно для образования в нашем организме центров электростатических и радиоактивных явлений.
В чае содержатся и другие металлы и неорганические вещества в виде микроэлементов, в том числе фтор, йод, медь, золото и др. Все они входят в состав сложных соединений, но находясь в коллоидальном состоянии, поддаются растворению в воде и выходят в чайный настой (особенно фтор и йод, служащими антисклеротическим средством).
Особенно следует указать на фосфор и его соединения. В грузинском чае обнаружены фитин, гексозомонофосфат, гексозодифосфат фосфат, ортофосфорная кислота, служащие для питания нервной ткани. Чем выше сорт чая, тем больше в нем фосфора и калия, с ухудшением качества увеличивается содержание натрия, кальция, частично магния.. Калий весьма важен для поддержания нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы.
В состав (СЛ49) чая входит и небольшая по удельному весу, но разнообразная группа смолистых веществ. Это сложные по химическому составу комплексы; смоляные кислоты, смоляные фенолы и другие органические соединения. Они еще пока крайне мало изучены. Они выступают в основном как носители, а еще в большей степени как фиксаторы чайного аромата. Поэтому высококачественные чаи отличаются большим содержанием смолистых веществ, которые задерживают выдыхание аромата. Кроме того, смолы сообщают так же известную клейкость чаю, создают возможность его прессовки (при производстве плиточных и кирпичных сортов).
Другую группу растворимых органических соединений в чае образуют органические кислоты (около 1%), в состав которых входит щавелевая, лимонная, яблочная, янтарная, пировиноградная, фумаровая и еще две-три кислоты. В составе чая они еще слабо исследованы, но ясно, что в целом они повышают пищевую и диетическую ценность чая.
В чае имеется, наконец, четыре группы веществ, составные части которых лишь частично растворимы в воде либо вовсе не растворимы. Эти группы веществ имеют поэтому большее значение для производства чая, чем для потребителя. Это ферменты, пектиновые вещества, глюкозиды и углеводы.
Итак, (СЛ 50) даже беглое и неполное ознакомление с химическим составом чая убеждает нас в том, что природа создала в чайном листе своеобразный химический склад или, вернее, целую химическую лабораторию. Причем самое удивительное и замечательно, в том, что это постоянно действующая лаборатория. Сложнейшие химические изменения, взаимодействия, процессы окисления превращения одних веществ в другие происходят в чайном лист непрерывно не только, пока он жив, пока он растет, не только тогда, когда, попадая на фабрику, он подвергается всевозможным завяливаниям, скручиваниям и ферментации, но даже и тогда, когда он превращается в маленькую сухую чаинку и, казалось бы, безжизненно лежит с миллиардами себе подобных где-нибудь на полках магазина или в вашем кухонном шкафу.
Но в целом чай — сокровищница полезных для человека веществ. Недаром с древнейших времен чай считали чудесным, волшебным напитком.
4. Влияние чая на физиологию человека (СЛ51)
В современном мире чай употребляют в основном как повседневный напиток. Но также он оказывает благотворное воздействие на самые различные системы органов человека, что позволяет говорить о нём и как о профилактическом и даже лечебном медицинском средстве. 
Не случайно чай был принят «на вооружение» (СЛ52) как обязательный продукт питания вначале в английской, а затем и во всех других армиях мира. Только впоследствии стало известно, что калорийность чая (точнее, свежего листа) почти в 24 раза выше калорийности пшеничного хлеба, что объясняется высоким содержанием в чае белковых веществ. Чтобы в полноте оценить уникальность чая рассмотрим влияние чая на физиологию человека.
Желудочно-кишечный тракт.
Крепкий чай (СЛ53) нормализует пищеварение, в том числе при тяжёлых желудочно-кишечных расстройствах. Порой при кишечном расстройстве он остается единственным продуктом питания, который больной может себе позволить, но столь строгая «чайная пауза» организму не в тягость.
 Теотанин обладает сильным бактерицидным действием. Крепкий чай (СЛ54) нормализует пищеварение Туркменский врач С. Я. Бердыева проводила исследования 14 сортов чая и установила, что зелёный чай обладает наиболее сильными бактерицидными свойствами. При этом чем выше сорт зелёного чая, тем резче выражена его антимикробная активность. Лечение дизентерии и брюшного тифа зелёным чаем (по исследованием Бердыевой) в несколько раз эффективнее, чем лечение другими дорогостоящими и дефицитными препаратами, а кроме того, более полезно для здоровья больных, так как не даёт побочных осложнений.
Чай обладает способностью (СЛ55) адсорбировать и затем выводить вредные для организма вещества, как и активированный уголь (который находит применение в новейшем медицинском изобретении, известном под названием «искусственная печень»). Поэтому чай выполняет своеобразную химчистку всего содержимого нашего желудка, почек и отчасти печени.
  Танин является превосходным профилактическим и лечебным средством от атонии (ослабления тонуса) пищеварительного тракта.
Употребление чая после еды способствует усвоению пищи и облегчает процесс её переваривания, в том числе «тяжёлой» (жирной, мясной). Но  при этом чай следует пить спустя 30 минут, т.к. вещества чая, например, белки, вступают во взаимодействие с веществами (белками) пищи, препятствуя последним усваиваться. Недаром чай является обязательным компонентом разгрузочных диет.
Чай можно (СЛ56) с успехом использовать в качестве удобного и эффективного средства, предотвращающего порчу зубов и препятствующего возникновению кариеса. Доктор Д.Ф. Маккледона (США) опытным путем выявил в чае очень высокий процент содержания фтора.
Также бактерицидное действие чая эффективно применять для лечения воспалительных процессов в полости рта.  Дубильные вещества, содержащиеся в чае, уменьшают кровоточивость десен. Для этого настой нужно не пить, а полоскать рот.