Химические исследования чайной заварки
2.1. Определение рН чая
Важным показателем чая, как напитка является качество воды. Одним из основных показателей, влияющих на качество воды является соотношение в ней кислоты и щелочи или кислотно-щелочное равновесие, которое характеризуется специальным показателем рН.
При рН равном 7,0 говорят о нейтральной среде. Чем ниже уровень рН - тем среда более кислая (от 6,9 до 0). Щелочная среда имеет высокий уровень рН (от 7,1 до 14,0).Тело человека тоже имеет определенное кислотно-щелочное соотношение.
Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень рН. При нарушенном балансе могут возникнуть множество серьезных заболеваний.
В пробирку с чаем, опускали индикаторную бумагу для определения рН, а затем сравнивали её с эталоном. Мы определили pH чая: Tess черный с малиной – 6,0, Tess зеленый с лимоном – 6,0, Каркадэ – 3,0, Tea elephant черный – 6,0.
2.2. Определение изменения окраски в зависимости от 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.
К напиткам добавляли небольшие количества щелочи и кислоты наблюдали изменения окраски.
Наиболее интересные опыты по изменению окраски произошли с чаем «Каркадэ». Поэтому его можно использовать в качестве индикатора кислотно-щелочного состояния используемой для чая воды
Таблица 2 – Изменение окраски чая «Каркадэ» в зависимости от рН среды.
Чай | pH<7 (кислая среда) | pH>7 (щелочная среда) |
Tess черный с малиной | посветлел | потемнел |
Tess зеленый с лимоном | без изменений | без изменений |
Каркадэ | посветлел | стал зеленый |
Tea elephant черный | посветлел | приобрел темно-коричневый цвет |
2.3. Определение содержания танинов
К 1 мл раствора чая добавляли 1-2 капли хлорида железа (Ш). При наличии танина в чае наблюдали появление тёмно-фиолетового окрашивания. Содержание танина в чае определяли визуально-колориметрическим методом. Все сорта чая содержат танин.
2.4. Определение содержания кофеина
На фарфоровую пластину поместили 0,1 г чая, добавляли 2-3 капли концентрированной азотной кислоты. Смесь осторожно выпарили досуха. В результате окисления кофеина образуется тетраметилаллоксантин оранжевого цвета. При реакции с концентрированным раствором аммиака это вещество превращается в пурпурат аммония.
Данные анализа сравнивали с эталоном, полученным из таблетки цитрамона, содержащего 43% кофеина. Все сорта чая содержат кофеин.
2.5. Определение содержания витамина С
Это определение проводим с помощью йодометрического метода.Помещаем в колбу 2 мл чая и добавляем воду до объёма 10 мл, а затем немного раствора крахмала.
Далее по каплям добавляли раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с.
Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом.
Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с йодом, окрасит йод в синий цвет.
Расчет количества витамина С
С помощью пипетки посчитаем, сколько капель содержится в 1 мл (в 1 мл содержится 28 капель йода). Зная объём одной капли, можно довольно точно определить объём раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты. Концентрация раствора йода нам известна: 1 мл его 5%-ного раствора соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты.
Расчеты:
1 мл р-ра иода – 28 капель р-ра иода
Х мл р-ра иода – Y капель р-ра иода
Тогда
1 мл р-ра иода – 35 мг аскорбиновой кислоты Х мл р-ра иода – Z мг аскорбиновой кислоты
Таблица 3 – Содержание витамина С в чае
Чай | Содержание витамина С, мг |
Tess черный с малиной | 5 |
Tess зеленый с лимоном | 15 |
Каркадэ | 25 |
Tea elephant черный | 7,5 |
2.6. Определение наличие красителей
Качественно искусственный красителькрасного цвета в соке легко можно обнаружить методом, основанным на изменении рН среды раствора. Это происходит путем добавления любого щелочного раствора (аммиака, соды и даже мыльного раствора) в объеме, превышающем объем напитка. При изменении рН среды на щелочную натуральные красители красного цвета меняют окраску на оттенки грязно-синего, темно-зеленого цвета.
Синтетические красители в данных условиях не изменяют цвет.
Соки желтого, оранжевого и зеленого цветов после добавления щелочного раствора необходимо прокипятить примерно 2-3 минуты. При термической обработке натуральные красящие вещества (каротин, ксантофилл) довольно быстро разрушаются. Цвет натуральных красителей изменяется: желтые и оранжевые соки обесцвечиваются (полностью или частично). Зеленые соки становятся буро - или темно-зелеными. Синтетические красители не изменяют свой цвет.
Таблица 4 – Определение красителей в чае
Чай | Изменение цвета | Наличие красителя | |
Tess черный с малиной | Цвет не изменился | Синтетический краситель | |
Tess зеленый с лимоном | Цвет не изменился | Синтетический краситель | |
Каркадэ | Цвет изменился на грязно фиолетовый | Природный краситель | |
Tea elephant черный | Цвет не изменился | Синтетический краситель | |
2.7. Социологический опрос учащихся 8-10 класс
В опросе участвовало 98 человек.
Из них 83% часто употребляют чай. При выборе чая 46% предпочитаю и черный, и зеленый чаи. 58% опрошенных предпочитают чай средней крепости. Чаще всего ребята пьют следующие торговые марки чая: «Липтон» (черный), «Гринфилд» (черный и зеленый), Тесс.