Характеристика та класифікація чорного чаю

Алкалоїди чаю – кофеїн, теобромін, теофілін сприяє розширенню кровоносних  судин мозку, надають тонізуючу  дію на організм людини.

 

 

 

 

      теобромін  (3,7-диметилксантин)                          теофілін (1,-диметилксантин)

Вміст кофеїну  в чаї коливається від 1 до 4%, сухої  маси в залежності від сорту. Чим  вище сорт, тим більше кофеїну. Особливість  чайного кофеїну полягає в тому, що він знаходиться в зв’язаному стані з дубильними речовинами чаю, утворюючи таннат кофеїну, і тому він спричиняє більш м’яку дію на організм людини, ніж кофеїн.

В чаї багато білкових речовин – від 25 до 29% сухої  маси. Продукти їх розпаду – амінокислоти відіграють важливу роль і формуванні аромату чаю. Аромат чаю обумовлений складною сумішшю летючих речовин (0,006-0,002%), яка складає х 300 різноманітних з’єднань.

Вміст розсипного цурку в чаї складає 3-4,5%, а клітковини – 8-17%. Продукти перетворюються цукру  беруть участь в формуванні аромату та забарвлення чаю.

Вітамінна цінність чаю обумовлена більшим змістом Р-активних речовин (в чорному – до 18%), а також складом вітамінів: С – 10-134; В -0,03-0,1; - 0,1; РР – 5,4-15,2 мг/%. В зеленому чаї більше вітамінів, ніж в чорному. Енергетична цінність 100 г чаю – 109 ккал або 456 кДж [7,18,19].

 

РОЗДІЛ 2. ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЧОРНОГО ЧАЮ І МЕТОДИ ЇХ ДОСЛІДЖЕННЯ

 

2.1. Хімічні властивості чорного чаю

Чорний чай  вивчається протягом багатьох років, а  над розкриттям хімічного складу вчені трудяться по меншій мірі півтораста років, тільки за останні десятиріччя стало можливим отримати порівняно повне уявлення про те, які хімічні сполуки входять в склад чаю. Але і зараз деякі хімічні речовини залишаються не розкритими. Взагалі в чаї нараховується приблизно 120-130 хімічних сполук. З цього слідує, що чай – найскладніша і найрізноманітніша по своєму складу рослина.

  Однією з найкращих властивостей чайної рослини полягає в тому, щоб витягувати з ґрунту і синтезувати різноманітні та рідкісні, притому корисні для людини речовини. Серед них такі, як кофеїн, теобромін, теофілін, танін, катехіни, ефірні масла, різноманітні вітаміни. Хімічний склад чаю обумовлює його фармакологічні та фізіологічні властивості, здатність надавати бадьорість, на організм людини, втамовувати спрагу, знімати головний біль.

Вміст екстрактивних  речовин в чорному фасованому чаї не повинно бути менше 28% в 3-му сорті і 35% - в сорті «Букет» [4,14,18,19].

2.2. Хімічні методи дослідження чорного байхового чаю

Визначення вмісту таніну та кофеїну в чорному чаї, визначення масової долі дрібниць чаю проводиться в відповідності до ГОСТ 19885-74 «Чай. Методи визначення вмісту таніну та кофеїну» [5,7].

2.2.1. Методи визначення вмісту таніну по методу Левенталя в чорному чаї

Метод визначення вмісту таніну по методу Левенталя в чорному чаї викладено у [5].

Сутність методу полягає на окисненні таніну чаю  марганцевокислим калієм при участі індигокарміну в якості індикатора.

Під час проведення даного методу використовується наступна апаратура, реактиви, розчини:

• колби плоскодонні місткістю 250 мл відповідно до ГОСТ 25336-82;
• колби для фільтрування під вакуумом місткістю 250 або 500 мл відповідно до ГОСТ 25336-82;
• циліндри вимірювальні місткістю 250 мл відповідно до ГОСТ 1770-74;
• воронки Бюхнера №3 і 4 відповідно до ГОСТ 9147-80;
• чашки випарювальні місткістю 850 мл відповідно до ГОСТ 9147-80;
• бюретка місткістю 25 мл;
• піпетки місткістю 10 і 25 мл;
• палички скляні;
• насос Комовського або водоструйний насос;
• водяну баню;
• калій марганцевокислий ( ) відповідно до ГОСТ 20490-75, 0,1 н. розчин ;
• папір для фільтрування лабораторний відповідно до ГОСТ 12026-76;
• сірчану кислоту ( ) відповідно до ГОСТ 4204-77;
• дистильовану воду ( ) відповідно до ГОСТ 6709-72;
• розчин індигокарміну, готують наступним чином: 1г дрібно розтертого чистого препарату індигокарміну розчиняють в 50 мл хімічно чистої концентрованої сірчаної кислоти (щільністю 1,84 г/мл); об’єм доводять до 1000 мл, поступово вливаючи розчин в дистильовану воду, а тоді фільтрують через складчастий фільтр;
• ваги лабораторні відповідно до ГОСТ 24104-88;
• гомогенізатор типу 302 ПНР;
• марлю відповідно до ГОСТ 9412-93. 

Підготовка  до аналізу проводиться двома способами.

Перший спосіб

2,5 г заздалегідь подрібненої  наважки чаю, узятої з середньої проби, розміщують в колбу ємністю 250 мл, заливають 200 мл киплячої дистильованої води ( ) і ставлять на водяну баню. Екстракцію ведуть 45 хвилин. Далі екстракт фільтрують під вакуумом через воронку Бюхнера в колбу місткістю 500мл. Фільтрат переносять в мірну колбу місткістю 250 мл, охолоджують та доводять дистильованою одою до мітки.

Другий спосіб

2,5 г навіски чаю, взятої  з середньої проби, з погрішністю  зважування не більше 0,0002 г, розміщують  в сосуд гомогенізатору місткістю 400 мл, приливають 250 мл киплячої дистильованої води ( ) і гомогенізують протягом 2 хвилин при 12,0 тис. об/хвилину. Частину екстракту (не менше 15 мл) фільтрують через чотиришарову марлю.

Вологість чаю  визначають згідно з ГОСТ 1936-85.

Одночасно визначають вологість чаю згідно з потребами.

Проведення  досліду починається з того, що піпеткою відбирають 10 мл екстракту  і поміщають в випарювальну чашку, добавляють 750 мл водопровідної води ( ), 25 мл розчину індигокарміну і титрують 0,1 н розчином марганцевокислого калію ( ) при постійному перемішуванні скляною паличкою. Синій колір поступово при цьому переходить через синьо-зелений, темно- і світло-зелений, жовто-зелений в жовтий золотистого відтінку.

Кінець титрування визначають по зникненню зеленого відтінку і появі чисто жовтого кольору. Далі підраховують кількість 0,1 н розчину марганцевокислого калію ( ) в мілілітрах, який пішов на окиснення таніну.

Аналогічним способом встановлюють кількість , який був витрачений на титрування розвину води та індигокарміну.

Кількість таніну (А) в відсотках визначають наступною  формулою:

А=

,

де   а – кількість 0,1 н розчину , який був витрачений на окиснення таніну, мл;

- кількість 0,1 н розчину  , який був витрачений на титрування розчину води та індигокарміну, мл;

0,0004157 – кількість таніну, який окислюється 1 мл 0,1 н розчином  , г;

У – кількість  отриманого екстракту чаю, мл;

- кількість екстракту  чаю, який був взятий для  досліду, мл;

м -  наважка  абсолютно сухого чаю, г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

танін

За результат  аналізу приймають середнє арифметичне  двох паралельних визначень, розбіжність  між якими не повинно перевищувати 0,5% при Р = 0,95.

Якщо результат  аналізу приблизно дорівнює значенню норми складу таніну для відповідного виду чаю, то необхідно проведення двох додаткових визначень. В цьому випадку  за результат аналізу приймають  середнє арифметичне двох паралельних визначень, розбіжність між якими не повинна перевищувати 0,7% при Р = 0,95.   

2.2.2. Метод визначення вмісту кофеїну по методу Бертрана в чорному чаї.

Методи визначення вмісту кофеїну по методу Бертрана в чорному чаї викладено у [5].

Сутність методу полягає на швидкому подрібненні хлороформом кофеїну із заздалегідь нагрітого та обробленого водним амоніаком матеріалу.

Для проведення досліду використовують наступну апаратуру, реактиви та розчини:

• колби плоскодонні місткістю 100 і 250 мл відповідно до ГОСТ 25336-82;
• колби мірні місткістю 50 мл відповідно до ГОСТ 1770-74;
• водяну баню;
• воронки ділильні циліндричні місткістю 250 мл відповідно до ГОСТ 25336-82;
• холодильник змієвиковий звичайний відповідно до ГОСТ 25336-82;
• папір фільтрувальний відповідно до ГОСТ 12026-76;
• вату медичну гігроскопічну відповідно до ГОСТ 5556-81;
• пісок кварцовий;
• аміак водний відповідно ( ) до ГОСТ 3760-79;
• хлороформ медичний ( );
• квасци алюмінієві ( ) відповідно до ГОСТ 4329-77;
• вазелін медичний відповідно до ГОСТ 3582-84;
• гідроксид калію (їдкий калій) (КОН), 25% розчин;
• калій марганцевокислий ( ) відповідно до ГОСТ 20490-75, 2% розчин;
• тіосульфат натрію ( ) відповідно до ГОСТ 27068-86, 0,1 н. розчин;
• сірчану кислоту ( ) відповідно до ГОСТ 4204-77, 10% розчин;
• йод металічний ( ) відповідно до ГОСТ 4159-79, 0,1 н. розчин;
• ваги лабораторні відповідно до ГОСТ 24104-88.

Підготовка  до досліду. 2,5 заздалегідь подрібненої  наважки чаю, взятої з середньої  проби з погрішністю зважування не більше 0,0002 г, розміщують в колбу місткістю 250 мл, додають 6 г кварцового піску та перемішують.

Одночасно визначають вологість чаю в залежності з  потребами ГОСТ 1936-85.

Проведення  досліду. Колбу ставлять на киплячу  водяну баню на 2 хвилини, потім добавляють 10-15 мл 25%-ного розчину аміаку ( ) до повного змочування матеріалу. Через 5 хвилин додають 90 мл хлороформу ( ) і кип’ятять із зворотнім холодильником протягом 15 хвилин.

Після охолодження  рідину фільтрують через вату в колбу місткістю 250 мл, яка містить 0,6 г алюмокалієвих квасців ( ) в порошку і 2 г вазеліну. Матеріал, який залишився після екстракції промивають сім разів, використовуючи для цього 30 мл хлороформу ( ), після чого хлороформ зливають в колбу, яка містить квасци та вазелін.

Знебарвлену рідину фільтрують через змочену водою  вату в ділильну воронку місткістю 250 мл, а колбу промивають три рази водою по 10 л, яку зливають через  ту саму вату і в ту ж саму ділильну воронку.

До зібраної в воронці рідини додаємо 3 мл 25%-ного розчину їдкого калію (КОН), 10-12 крапель 2%-ного розчину , 30 мл хлороформу ( ) і збовтують протягом 3 хвилин (в випадку появи емульсії збільшують кількість хлороформу).

Хлороформ ( ) зливають через змочений цим же розчином фільтр в колбу, і збовтування рідини в ділильній воронці повторюють ще три рази, беручи кожен раз по 20 мл хлороформу. Хлороформ відганяють, залишок в колбі розчиняють в 5 мл 10%-ного розчину сірчаної кислоти ( ), фільтрують через маленький паперовий фільтр в мірну колбу місткістю 50 мл. Колбу з залишком кофеїну промивають ще три рази 5 мл 10%-ного розчину сірчаної кислоти, яку фільтрують через той самий фільтр в ту саму колбу.

 

 

 

 

кофеїн (1,3,7-триметилксантин)

Потім додають 25 мл 0,1 н. розчину йоду, вміст колби  доливають до мітки, добре перемішуючи  і залишають в прохолодному місті  на 20-30 хвилин до повного осадження.

Йодний розчин обережно фільтрують через невеликий  шматочок вати в суху колбу місткістю 100 мл, перші порції фільтрату відкидають (фільтрат повинен бути прозорим). 25 мл фільтрату титрують 0,1 н. розчином тіосульфату натрію ( ).

Склад кофеїну (Д) в відсотках визначають по формулі:

,

де а – кількість0,1 н. розчину йоду ( ), який був взятий для досліду, мл;

в – кількість 0,1 н. розчину тіосульфату натрію ( ), який був використаний на титрування надлишку йоду, мл;

0,00485 – кількість  кофеїну, відповідне 1 мл 0,1 н. розчину йоду ( ), г;

м – наважка  абсолютно сухого чаю, г.

За результат  аналізу приймають середнє арифметичне  двох паралельних визначень, розбіжність  між якими не повинно перевищувати 0,5% при Р = 0,95.

Якщо результат  аналізу приблизно дорівнює значенню норми складу кофеїну для певного виду чаю,то необхідно проведення двох додаткових визначень. В цьому випадку за результат аналізу приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень, розбіжність між якими не повинна перевищувати 0,7% при Р = 0,95.  

 

2.2.3. Рефрактометричний метод швидкого визначення екстрактивних речовин чорного чаю (експрес-метод)

Рефрактометричний метод швидкого визначення екстрактивних  речовин чорного чаю викладено  у [19].

Цей метод заснований на визначенні різниці заломлення водного екстракту чаю та води за допомогою рефрактометричного аналізатора. Забезпечує стабільне визначення екстрактивності в чаї за 4-5 хвилин з точністю +0,1%. Швидкість визначення фактично залежить тільки від тривалості приготування водного екстракту чаю і в 30-50 разів швидше методів Едера або Вороноцова. Шукана величина визначається безпосередньо (в %) при фактичній температурі.