Исследовательский проект Чайная мелодия Работу выполнила: Гущина Екатерина ученица 8 класса Руководитель исследования: Киреева Таисия Михайловна учитель биологии 2014 год.

МОУ ООШ №11 с. ПрасковеяИсследовательский проектЧайная мелодияРаботу выполнила: Гущина Екатеринаученица 8 классаРуководитель исследования:Киреева Таисия Михайловнаучитель биологии 2014 год. Актуальность темы : чай – полезный и любимый многими напиток. Сегодня его можно смело назвать напитком № 1. По примерным подсчетам он является основным напитком почти для 2,5 млрд. людей на земле. Фитотерапевты многих стран утверждают, что постоянное потребление чая снижает риск возникновения онкологических заболеваний. Гипотеза:поскольку чай самый распространенный напиток, то, наверное, чай содержит полезные вещества. В обычной школьной лаборатории можно выделить компоненты чая и провести с ними опыты. Цель проекта: выявить наиболее популярные сорта и марки чая, исследовать их на содержание витамина С, кофеина, танина. Задачи проекта:1.Провести анкетирование детей и взрослых;2.Опытным путем установить, какие сорта и марки чая содержат большееколичество витамина С;3.Опытным путем определить оптимальную температуру и время заваривания чая для 4.наибольшего сохранения витамина С.5. Изучить методику выделения компонентов чая, 6.Сравнить виды чая по составу и свойствам, 7.На примере экспериментов выявить вред и пользу основных компонентов чая Методы исследования: анкетирование, обработка результатов опроса, эксперимент.Предмет исследования. Компоненты чая, некоторые его химические свойства и действие на организм.Практическая значимость.исследования заключается в том, что чай можно использовать для проведения опытов, в том числе и познавательных, а также рекомендовать людям в зависимости от их индивидуальных особенностей для употребления чай разных сортов. Изучить методику выделения компонентов чая, сравнить виды чая по составу и свойствам. На примере экспериментов выявить вред и пользу основных компонентов чая Введение.Пейте чай, мой друг старинный, Забывая бег минут. Б. Окуджава.Потребление чая связано с национальными и историческими традициями разных стран. Для многих народов чай является продуктом первой необходимости, а некоторые народы считают его наравне с хлебом как жизненно важный, ничем не заменимый продукт. Чай имеет вековые традиции воздействия не только на дух, но и на тело человека, а также упоминается как целебный, полезный напиток, помогающий от «тьмы болезней». Немного истории«Чай-это короткое созвучье впитало в себя смысл легенд и научных трудов, народной молвы и государственных документов. Историческую жизнь чая... регламентировали императоры и богословы, врачи и гурманы, поэты и купцы, философы и художники, ученые и политики, правительство и контрабандисты,...Разные виды и сорта чая могут быть совершенно не похожи один на другой и даже прекраснейший чай можно по -разному готовить и по- разному воспринимать—и как вожделенный нектар, и как подкрашенный кипяток...». Китай - место рождения чая.Культура чая так же неотделима от Китая, как секреты производства папируса от Египта. Нигде в мире нет такого разнообразия чая: от самых дешевых до баснословно дорогих, как в Китае. Тысячелетие назад хороший чай в Китае ценился наравне с золотом.Любить жизнь и наслаждаться жизнью - и прежде, и теперь основа идеологии китайской чайной культуры. Здесь принято считать, что день начинается с семи вещей: дров, риса, масла, соли, соуса, уксуса и чая. Легенда о чаеПоявление чая окутано множеством легенд. По одному из преданий, открытие этого напитка принадлежит прославленному императору Шэнь Нуну – Божественному Земледельцу (ок. 2737-2697 гг. до н. э.), который в китайской традиции также является богом – покровителем медицин. Однажды, прогуливаясь по своим бескрайним владениям, Шэнь Нун долго плутал среди неприступных горных вершин. Истомившись от жажды, он присел отдохнуть возле небольшого деревца, листья которого источали чудесный аромат. Внезапно подул сильный ветер, и с ветви деревца сорвался молодой листочек, который плавно опустился прямо в чашку с чистой родниковой водой. Попробовав получившийся настой, император, был восхищён его нежно-зелёным цветом, удивительным вкусом и необычайно приятным ароматом. Сделав несколько глотков, он сразу ощутил прилив сил. Как растёт чайный кустЛюди давно обратили внимание на чрезвычайную выносливость чайного растения и его относительную неприхотливость. Чайный куст может расти на скудных, даже почти каменистых почвах, на скалах, чуть припорошенных слоем земли. Чай выносит разнообразные климатические условия: и атмосферу «парной бани», и тропическую жару, и снежный покров, и морозы до -20°С, и пятимесячную зиму. Чай не подвержен «эпидемическим» заболеваниям, которые так опасны для других тропических и субтропических культур и которые опустошают полностью плантации кофе, винограда и т. п. Чай, наконец, не изнежен, он являет собой в этом отношении полную противоположность дереву какао. Помимо всего этого, чайный куст исключительно долговечен – он может жить и плодоносить сто и более лет. Переработка чайного листаТехнологию переработки чайного листа придумали китайцы. Сначала это была чисто ручная работа, очень сложная и тонкая, так как чайный лист чрезвычайно чувствителен к условиям хранения и обработки. На фабрике из одного и того же свежего чайного листа можно получить совершенно разный продукт. Как правило, чай проходит следующие этапы переработки: завяливание, скручивание, ферментацию, сушку, сортировку и, наконец, расфасовку. Классификация чая1.По типу чайного растения.-Китайская разновидность, или Thea sinensis sinensis: китайский, японский и др.,-Ассамская разновидность, Thea sinensis assamica: индийский, цейлонский и др.,-Камбоджийская разновидность, естественный гибрид вышеуказанных: выращивается в некоторых районах Индокитая. 2. По происхождению.- Китайский. -Индийский. -Цейлонский-Японский. -Индокитай. -Африканский. -Турецкий. -Прочие. 3. По продолжительности и способу окисления. -Зелёный чай — неокисленный или слабо окисленный. В сухом виде имеет зелёный цвет, настой — неяркого желтоватого или зеленоватого цвета, в аромате отчётливо выделяется «травяная» нотка, вкус терпкий, может быть чуть сладковатым.-Чёрный чай — сильно окисленный. В сухом виде имеет тёмно-коричневый или почти чёрный цвет. Настой — от оранжевого до тёмно-красного. В аромате могут выделяться цветочные или медовые нотки, вкус характерный, терпкий, не горчит. Прочие чаи находятся по степени окисления между чёрным и зелёным, либо выделяются какими-то технологическими особенностями приготовления. По типу чайного листа и его механическойобработке.1) Высокосортные цельнолистовые чаи:- Типсовый чай. -Пекой, он же байховый чай. -Оранж. -Оранж Пекой. 2) Среднесортные чаи-Чаи из ломаных или резаных листьев. 3) Низкосортные измельчённые чаи:Чаи из листьев, специально измельчённых. -Гранулированный чай-В качестве сырья используются не только первые два-три листа, но и четвёртый и пятый листы. -Чайные пакетики-Состоят в основном из чайной крошки и пыли. -Чёрный плиточный чай, изготавливаемый из чайной крошки и пыли прессованием c предварительной обжаркой и пропариванием. -Растворимый чай, представляющий собой порошок. Химический состав чаяЧай - сложнейшее и разнообразнейшее по своему химическому составу растение. Нас как потребителей чая интересует, прежде всего, вопрос о тех химических веществах, которые содержатся в чайном напитке, в настое. Ведь именно растворимая часть чая поступает в организм человека.Из растворимых веществ, прежде всего, следует обратить внимание на шесть самых важных групп или составных частей чая: это дубильные вещества, эфирные масла, алкалоиды, аминокислоты, пигменты и витамины. В чае присутствует, чуть ли не весь алфавит витаминов. Химический состав чая{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}ВеществаСодержание, %Дубильные вещества30Белки16Сахарадо 2Кофеин5ТеофиллинНезначительноеКлетчаткаНезначительноеКрахмалНезначительноеВитамин СНезначительноеВитамин В,НезначительноеВитамин В,НезначительноеВитамин КНезначительноеВитаминРНезначительноеВитамин РРНезначительноеКаротин (провитамин А)НезначительноеКалийНезначительноеКальцийНезначительноеМагнийНезначительноеЖелезоНезначительноеМарганецНезначительноеМедьНезначительное Методика исследования В качестве объекта исследования были взяты образцы крупнолистового чая, так как чай из мелких листочков является очень дорогим, следовательно, доступен узкому кругу потребителей. А пакетированный чай занимает 1 место среди подделок чая. Проведя опрос среди односельчан, в качестве объекта исследования, были отобраны 14 торговых марок чая:10 видов чёрного сорта и 4 вида зелёного сорта чая наиболее популярные (по результатам опроса).Опыт №1.Определение содержания кофеина в различных сортах и торговых марках чая. Цель опыта: определить, какие из 10 подопытных образцов чая обладают большим содержанием кофеина.Оборудование и материалы: фарфоровый тигель, фарфоровая ступка с пестиком, чашка Петри, весы, стеклянная палочка, электрическая плитка, часы, оксид магния, снег; опытные образцы чая. Ход работы:В фарфоровую или металлическую ёмкость (можно использовать любой подходящий металлический сосуд, желательно не плоский, а высокий, как стакан) поместила 1 чайную ложку измельченного в ступке черного чая и примерно 2 г оксида магния (это вещество продают в аптеках под названием «жженая магнезия»). Смешала оба вещества и поставила ёмкость на огонь. Нагрев должен быть умеренным. Сверху на тигель поставила фарфоровую чашку с холодной водой. В присутствии оксида магния кофеин возгоняется, т.е. превращается в пар, минуя стадию жидкости. Попав на холодную поверхность, кофеин оседает на дне чашки в виде бесцветных кристаллов. Нагрев прекратила, осторожно сняла чашку с огня и соскребла кристаллы в чистую склянку. Выделение кофеинаДля того чтобы убедиться, что действительно получен кофеин, можно провести красивую качественную реакцию. Несколько кристаллов кофеина поместила на фарфоровую пластинку и добавляют одну каплю концентрированной азотной кислоты. Нагревала пластинку до тех пор, пока смесь на ней не высола. Кофеин при этом окис­ляется и превращается в заметную, оранжевого цвета, амалиновую кислоту.Если нейтрализовать кислоту, добавив к ней десять капель концентрированного аммиака, образуется соль очень красивого красного, переходящего в пурпурный, цвета. Эта соль носит название мурексида, а реакция — мурексидной. Фото Выделение танина.50 г зеленого чая залила половиной стакана кипятка и кипятила на небольшом огне около 1 ч для более полного растворения веществ. Смесь профильтровала через несколько слоев марли; осадок на фильтре промыла горячей водой. Получается около стакана желто-зеленого-, раствора, в который вносят 15 г ацетата свинца. Образуется осадок таната свинца. Жидкость аккуратно слила. К осадку добавила стакан горячей воды, размешала, дала отстояться и над осадочную жидкость вновь слила. Эту операцию повторяла три раза, для удаления из осадка ионов свинца. Чтобы проверить, действительно ли они удалены, отбрала в пробирку пробу жидкости и добавила к ней несколько капель разбавленной серной кислоты. При наличии в растворе ионов свинца образуется белый осадок. Ход работы: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:Ва(ОН)2 + Н2Б04 = BaSO4 + 2 H2OОставшийся прозрачный раствор содержит чайный танин. Раствор упаривают досуха на водяной бане. Полученный таким образом танин соскребают со дна и измельчают в порошок.Можно провести несколько занимательных опытов с танином.Опыт 1 . 0,5 г танина растворяла в 40 г воды и добавляют раствор хлорида железа (Ш). Жидкость сразу чернеет — получают старинные чернила (только танин в старину добывали из дубовых (чернильных) орешков). Ход работы:Опыт 2. Около 0,3 г танина поместила в пробирку и добавила три капли концентрированной хлороводородной кислоты. Образуется флобафен - вещество красного цвета.Опыт 3. Добавила немного танина к раствору нитрата серебра А§КО3, (ляписа). При этом выпадает осадок таната серебра бурого цвета.Опыт 4. В 2%-м растворе хлороводородной кислоты растворяют около 0,3 г ванилина и добавляют 0,1 г танина. Раствор окрашивается в малиновый цвет. Это характерная реакция не только на танин, но и вообще на вещества из класса катехинов, к которым принадлежат многие дубильные вещества. фото Вывод:В исследуемом мною чае содержится кофеин, танин, в черном и зеленом чае содержатся танин и кофеин, танина больше чем кофеина. в зеленом чае больше танина, а в черном чае больше кофеина. витамин С присутствует и в черном и в зеленом чаях, но в зеленом его больше. меньше всего кофеина в красном чае.В высших сортах чая очень много кофеина, в чёрном – до 4 процентов («Наука и жизнь» № 6, 1983 г.). Тонизирующее свойство чёрного чая, определяемое не только кофеином, но и эфирными маслами, в целом выше зелёного.С выделенными веществами можно провести занимательные опыты Определение наличия витамина С в чаеЭто определение проводила с помощью иодометрического метода.Поместила в колбу 2 мл чая и добавила воду до объёма 10 мл, а затем немного раствора крахмала. Далее по каплям добавляла раствор иода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 минут.Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая капля, прореагировав с йодом, окрасит йод в синий цвет.Выводы: витамина С много и зелёном, и в чёрном чае, но в зелёном его больше. фото Изменение окраски чая в зависимости от рН средыЗаваренный 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, что было подтверждено опытным путем (табл. 2). Наиболее интересные опыты по изменению окраски можно провести с чаем «Каркаде». К напитку добавляла небольшое количество щелочи и наблюдала изменение окраски от ярко­красного до ярко-зеленого. Универсальной индикаторной бумажкой измеряла рН среды (табл. 3). Изменение окраски чая «Каркаде» в зависимости от рН средыВывод: Чай «Каркаде» можно использовать в качестве индикатора. Таблица 2. Таблица 3.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}РеактивСорт чаяЧерныйЗеленыйЩелочьПотемнение раствораПотемнение раствораКислотаОкраска не измениласьОкраска не изменилась{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}рНЦвет раствора3,0Ярко-красный5,0Красный6,0Красно-коричневый7,0Коричнево-черный8,0Коричнево-зеленый10,5Болотный12Ярко-зеленый{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}  Заключение.ВыводыВ результате проведенной исследовательской работы я пришла к выводу:История чая очень интересна и занимательнаДля заваривания хорошего чая нужна хорошая вода.химический состав чая очень разнообразен и сложен;экспериментально в обычной лаборатории можно выделить составные компоненты чая и провести с ними занимательные опыты;биологическое действие чая на организм многогранно;69 % учащихся потребляют чай, предпочитая черный.Чай - это полезный напиток. Заключение.ВыводыГипотеза исследования подтвердилась. Действительно в обычной лаборатории можно выделить составные компоненты чая и провести с ними занимательные опыты. Данный факт подтвержден моими исследованиями.Цель и задачи, которые я поставила выполнены. Считаю, что полученные знания пригодятся мне в дальнейшей профессиональной деятельности. И могут быть исполь­зованы для проведения бесед о пользе чая, а также в качестве дополнительного материала на уроках химии и биологии.И в заключение хотелось бы сказать. Несмотря на то, что чай очень полезен, следует ограничить употребление крепкого черного чая детям и подросткам. И если вам не нравятся традиционные сорта чая, можно самим приготовить полезные и лечебные травяные чаи. Например - смородиновый, шиповниковый, из листьев малины, мелиссы и другие на ваш вкус. Это и полезно и вкусно. РекомендацииКитайцы на протяжении многих веков считали чай эликсиром, способным защитить человека от многих заболеваний. Например, с повышенным давлением следует употреблять сорта чая с пониженным кофеином (красные сорта чая, такие как: Красный дракон; Чай Акбар, Каркаде; С пониженным давлением следует употреблять те сорта чая, где содержится больше кофеина (черные сорта чая: Дилма; Irish Breakfast (Ирландский завтрак); AHMAD TEA; Lipton; Greenfield; Майский; Эрл Грэй и др.) . Первые исследования в этой области показали, что полифенолы обеспечивают защиту от химических, карциногенных и ультрафиолетовых вредных воздействий. Многие опыты подтвердили предположение, что чай предупреждает такие раковые заболевания как рак легких, желудка, печени, поджелудочной железы, толстой кишки. Когда чай вреденОтдельным категориям людей следует сократить потребление чая, это-беременные женщины. Кофеин, содержащийся в чае, стимулирует плод и влияет негативно на его развитие. Страдающим атеросклерозом и гипертонией не стоит пить крепкий чай, а в период обострения можно и нужно отказаться от чая вообще, особенно черного. При склонности к бессоннице не следует пить чай после 18 часов из за возбуждающего действия кофеина и ароматических веществ. Больным с высокой температурой чай не только не полезен, но и вреден. Жар сопровождается расширением поверхностных кровеносных сосудов и повышенным потоотделением, поэтому высокая температура приводит к перерасходу воды, диэлектриков и питательных веществ, от чего возникает жажда. Как это не печально, черный чай при злоупотреблении может спровоцировать варикозное расширение вен, ухудшение пищеварения, сердцебиение, шум в ушах, бессонницу, быструю утомляемость и запоры. Список литературы1.В.В.Похлебник. Чай.-М.:Центрополиграф, 2003.2..К.С.Ладоло, Э.Г. Щербакова, В.В. Гаврюшов и др. Биологические активные добавки и возможности их использования в питании./Педиатрия.2005, №93.Байкова В.М. Химический вечер «Что скрывается в чашке кофе» - М.: Педагогика, Химия в школе №6, 1995г.4.Воскресенский П.И. Справочник по химии- М.: Просвещение, 1964г5. Гончаров А.И., Корнилов М.Ю. Справочник по химии. - Киев: Вища школа, 1977г.6.Коноплёв Н.П. Химикаты из буфета.- М.:Факел, 1985 г7. Ольгин О.Е. Опыты без взрывов.-М.: Химия, 1986г.8. Щеголевский Н.В. Учимся выбирать чай. - Спб.: Российские аптеки №5 2003 г.чайный портал TEA.ru: все о чае и чай, обо всем!9.Шумаков А.Ю. Поэзия чая. - Спб.: Клубный журнал «Целый мир чая» №4 2004г.10.«Я познаю мир. Биология. » , Б.Ф.Сергеев.