Определение физико-химических показателей сортов зеленого чая

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Определение физико-химических показателей сортов зеленого чая



страница1/5
Дата01.07.2018
Размер0.7 Mb.


  1   2   3   4   5


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Благовещенский государственный педагогический университет»

Естественно-географический факультет

Кафедра химии

Допустить к защите

Зав. кафедрой

_____________И.В. Егорова

«____» __________20_____ г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОРТОВ ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ

Выпускная квалификационная бакалаврская работа

по направлению подготовки 04.03.01. – Химия

по профилю подготовки «Аналитическая химия»



Исполнитель:

студент группы «4Х»



­­­­­­­­­­­­­­­­

______________

дата


_______________

подпись

А.Н.Шаповалова



Руководитель:

к.х.н., доцент



­­­­­­­­­­­­­­­­

______________

дата


_______________

подпись

В.В. Жидков



Рецензент:

к.б.н., доцент



­­­­­­­­­­­­­­­­

______________

дата


_______________

подпись

Е.А. Семенова



Нормоконтроль:

к.х.н., доцент



­­­­­­­­­­­­­­­­

_____________

дата


________________

подпись

Н.А. Родионова



Защита состоялась


«____»__________201__ г.



Оценка «______________»


Председатель ГЭК:

д.х.н., профессор


­­­­­­­­­­­­­­­­
_____________

дата



________________

подпись

А.П. Пакусина




Благовещенск 2015

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Благовещенский государственный педагогический университет»

Естественно-географический факультет

Кафедра химии

Утверждаю

Зав. кафедрой

_________ И.В. Егорова «____» ___________20____ г.

ЗАДАНИЕ

К выпускной квалификационной бакалаврской работе студента



Шаповаловой А.Н.

1. Тема выпускной квалификационной бакалаврской работы



Определение физико-химических показателей сортов зеленого чая

(утверждена Приказом от 20.03.15 № 72-к/о)

2. Срок сдачи студентом законченной работы 26 мая 2015 г.

3. Исходные данные к ВКБР (заполнение этого пункта является обязательным, если ВКБР представляет собой дальнейшее развитие ранее выполненной курсовой работы): Методы выделения кофеина из зеленого чая

4. Содержание выпускной квалификационной бакалаврской работы (перечень подлежащих разработке вопросов) Определение физико-химических показателей зеленого чая

5. Перечень материалов приложения (наличие чертежей, таблиц, графиков, схем, программных продуктов, иллюстративного материала и т.п.)

6. Консультанты по ВКБР (их необходимость определяется спецификой специальности и темы; указываются относящиеся к ним разделы)

7.Дата выдачи задания 17.09.2014 г.

Руководитель выпускной квалификационной бакалаврской работы:

к.х.н., доц. каф. химии Родионова Н.А

Задание принял к исполнению (дата) 17.09.2014 г.

_________________________

(подпись студента)

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная бакалаврская работа, 41 с., 3 ч., 4 рис., 6 табл., 31 источника.



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОРТОВ ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ

Объектом исследования является китайский зеленый чай четырех образцов.

Цель работы − определить физико-химические показатели зеленого чая.

В процессе работы проведен анализ литературы по теме исследования и описаны методики определения физико-химических показателей в зеленом чае. С помощью методик определено количественное содержание массовой доли влаги, танина и витамина Р в четырех сортах зеленого чая, и выделен кофеин.


ОГЛАВЛЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ ……………..………………………………………………...

3

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР …………………………………………..

5

1.1 Общие представления о чае ………………………………………….

5

1.2 Процесс изготовления чайной продукции ………………………….

9

1.3 Физико-химические показатели чая ………………………………

12

1.3.1 Физические показатели чая ……………………………………....

13

1.4 Химические показатели чая ………………………………………….

13

1.4.1 Дубильные вещества ……………………………………………..

15

1.4.2 Эфирные масла ……………………………………………………

16

1.4.3 Алкалоиды ………………………………………………………...

17

1.4.4 Витамины ………………………………………………………….

18

1.4.5 Пигменты ………………………………………………………….

20

1.4.6 Белки и аминокислоты ……………………………………………..

20

1.4.7 Другие вещества ……………………………………………………

21

1.5 Сорта зеленого чая ……………………………………………………

22

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ …………………………………

25

2.1 Определение массовой доли влаги ………………….………….…

25

2.2 Определение содержания танина по ГОСТ 19885-74 ………….…

26

2.3 Определения количественного содержания витамина Р в чае ………

27

2.4 Экстракция кофеина с использованием аппарата Сокслета ……..

27

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ………...………………………….

31

3.1 Определение массовой доли влаги ………………………………..

31

3.2 Определение танина в зеленом чае …….……………………………

32

3.3 Определение содержания рутина в чае ……………………………

34

3.4 Определение содержания кофеина в чае ……………………………

36

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………..

38

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………….

39

ВВЕДЕНИЕ

Чай является одним из самых распространённых в России напитков. Чайное растение содержит многочисленное количество катехинов (чайный танин), которые обладают Р-витаминной активностью, а также такие витамины как аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, никотиновая, пантотеновая и фолиевая кислоты и каротиноиды. Чайный напиток является огромным источником минеральных веществ. Биологически ценные вещества чая, образуют единый комплекс, который благоприятно воздействуют на организм человека.

Чай хорошо адсорбирует вредные вещества (тяжелые металлы, радионуклиды) и выводит их из организма. Напиток хорошо снимает утомление и головную боль, повышает умственную и физическую активность, стимулирует работу головного мозга, сердца, дыхания.

В настоящее время на российском рынке представлен огромный ассортимент чайных изделий. Низкая цена и высокая популярность продукта часто является причиной того, что в торговлю поступает товар низкого качества. Происходит это из-за неправильной технологии переработки чайного листа, с отступлением от норм при хранении и при упаковке чая на не специализированном предприятии, т. е. подпольным способом из контрабандного или списанного сырья, именно поэтому вопрос экспертизы чая в наше время весьма актуален.

Актуальным является вопрос употребления именно зелёного чая. Учёные говорят о бесспорно положительном его влиянии на здоровье человека. Зелёный чай имеет самую древнюю историю, поэтому я считаю актуальным изучить состав зелёного чая и соответствие его качества требованиям государственного стандарта.

Цель работы: определить физико-химические показатели различных сортов зеленого чая.

Задачи:

- выполнить литературный обзор по теме;

- отработать методики определения содержания кофеина, танина, витамина Р и массовой доли влаги в зеленом чае;

- определить физико-химические показатели для четырех образцов зеленого чая;

- сравнить полученные результаты с установленными нормами.

Объект исследования: китайский зеленый чай разных сортов.

Предмет исследования: физико-химические показатели зеленого чая.

Методы исследования: теоретические (анализ и синтез), эмпирические (наблюдение, сравнение, эксперимент), математические (расчеты, таблицы).

Выпускная квалификационная работа выполнялась на базе лаборатории кафедры химии БГПУ.

Выпускная квалификационная бакалаврская работа состоит из трех глав. В первой главе раскрыто общее представление о чае, его свойствах и влияние на организм человека. В литературном обзоре рассматриваются физико-химические показатели чая и факторы, влияющие на их формирование. Во второй главе представлены основные экспериментальные методики по определению физико-химических показателей чая – массовой доли влаги, количественного содержания танина, витамина Р и кофеина в зеленом чае. В третье главе представлены результаты и обсуждения по проделанной работе. В заключении представлены основные выводы по работе и список использованных источников.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие представления о чае

Чай является одной из самых древнейших культур, возделываемых человеком и одним из самых наиболее распространенных напитков у народов, населяющих нашу планету [12].

Производство и потребление чая имеют тысячелетнюю историю. Родиной чая является Китай [13]. Первоначально в Китае чайное растение употребляли как лекарство. Листья растения сушили, заваривали и пили водные экстракты. По утверждению древних китайских мудрецов, напиток «удаляет все недуги». Несмотря на некоторое преувеличение, данная точка зрения имеет реальную основу.

Крепкий чайный настой стимулирует работу печени и селезенки, способствует повышению уровня гемоглобина в крови, при ежедневном употреблении активизирует работу высшей нервной системы, полезен для мозга. Он также является эффективным регулятором температуры тела, поэтому в жаркое время года рекомендуется заменять воду зеленым чаем. Напиток может с успехом применяться в качестве первой помощи при отравлениях. Настой незаменим для лечения расстройств кишечника и является мощным средством против дизентерии. Чайный отвар обладает выраженным антигипертоническим действием.

Кроме того, напиток бодрит и устраняет усталость.

Немного позже чай стали выращивать как культурное растение и из листьев растения, научились готовить приятный продукт в виде зеленого и черного чая. Он не знает себе равных по своим целебным свойствам.

Многочисленные целебные свойства чая можно свести к следующему:

- поднимает тонус, улучшает мыслительные способности и память;

- снимает утомление, способствует обмену веществ, поддерживает нормальное функционирование сердца, сосудов и желудочно-кишечного тракта;

- предупреждает кариес (по оценкам некоторых врачей, при регуляр-ном употреблении чая вероятность возникновения кариеса у детей снижается на 60 %);

- содержит большое количество полезных для организма микроэлементов;

- подавляет раковые клетки;

- замедляет дегенерацию клеток, способствует продлению жизни (эф-фективность чая в этом отношении в 18 раз выше, чем у витамина Е);

- замедляет и предотвращает образование на стенках сосудов жировых бляшек, препятствуя возникновению атеросклероза, гипертонии и тромбоза;

- стимулирует работу центральной нервной системы, усиливает мото-рику;

- способствует снижению веса, улучшает цвет лица (особенно полезен в этом отношении чай «Улун»);

- предотвращает образование катаракты [27].

Не рекомендуется пить чай при обострении язвы желудка, гипертонии, при любых заболеваниях, сопровождающихся высокой температурой, при обострении заболеваний почек, при беременности, когда есть склонность к токсикозам, при психастении, сопровождающейся повышенной возбудимостью, бессонницей и т.п.

Крепкий чай не рекомендуется употреблять при любых заболеваниях, которые протекают в тяжелой форме или в период обострения.

Настой чайных листьев – сильнодействующее средство, поэтому употреблять его необходимо умеренно. Чрезмерные дозы кофеина провоцируют развитие некоторых заболеваний. Слишком большое количество напитка вызывает бессонницу, возбуждение головного мозга и учащенное сердцебиение. Повышается также нагрузка на почки. Людям среднего возраста допустимо пить до пяти чашек некрепкого чая в день.

Крепким считается отвар, заваренный из расчета три грамма сухого чая на чашку. Такого напитка нельзя употреблять больше трех чашек. Чайный настой рекомендуется всегда пить свежезаваренным, часто, но понемногу. Медицинские исследования доказали, что люди, регулярно употребляющие зеленый чай, соблюдая меру, могут похвастаться крепким здоровьем и высокой трудоспособностью [19].

Зеленый чай получил свое название из-за оливкового цвета чаинок и светло-зеленого настоя. Листья чайного растения по внешнему виду имеют короткий черешок, эллиптическую форму и темно-зеленую окраску. Средняя длина листа китайского чая составляет 6-8 см. Строение листа характеризуется некоторыми особенностями − пилообразнозубчатые гладкие у основания края, серебристо-белые волоски (байхао) и многочисленные устьица на нижней поверхности листа. В острие каждого зубчика листа выходит закругленная желёзка. По этим признакам, легко определяемым при микроскопировании, устанавливают натуральность фабричных и торговых сортов чая.

Сырьем для производства чая служат листья многолетнего тропического вечно-зеленого растения Thea. Растение Thea произрастает в виде дерева в районах с влажным тропическим и субтропическим климатом на чайных плантациях. Дереву придают форму сильноветвистого куста высотой до 1 м, обрезая побеги растения. Известны 2 вида чайного растения – китайский Thea sinenis и ассамский Thea assamica [13]. Каждый вид имеет несколько разновидностей, отличающихся размером, формой и строением листьев чая. Чай изготавливают по особой технологии, сначала свежий лист обдают горячим паром, а затем чай проходит просушивание и скручивание.

В период сбора чайного листа, его молодые побеги срывают с двумя-тремя верхними листочками и нераспустившейся почкой, а также одно - или двухлистные побеги без почки [1].

Побеги, в момент их появления собирают ручной сборкой, чтобы не допустить огрубения, потому что при машинном способе старые листья срезаются вместе с молодыми побегами. Собранный чайный лист сразу помещают в деревянные ящики и доставляют на чайные фабрики, которые располагаются недалеко от плантаций.

Качество чая и его сорт зависят от многих факторов. Эти факторы складываются со временем, начиная с момента роста и заканчивая завершающей стадией промышленной обработки. К таким факторам можно отнести:

- условия роста чайного растения (свойства почвы, количество осадков, обращенность к солнцу, соседство других растений, возраст чайного куста и тщательность ухода);

- условия сбора чайного листа (тщательность сбора, вид сбора – ручной или машинный, вид листьев – чем моложе, нежнее собираемые флеши, тем выше сорт готового чая);

- время сбора чайного листа (этот показатель для каждого географического района индивидуален);

- характер обработки, технологическая схема (более совершенная, более тщательная обработка без малейших нарушений технологии дает более высокие сорта);

- характер дополнительной обработки (искусственная ароматизация и купажирование).

Вкусовые, ароматические и физиологические свойства чая зависят от количества в нем экстрактивных веществ, которые могут растворяться в горячей воде. В процессе биохимических превращений чайного листа происходит окончательное формирование вкусовых свойств чая [1].

Чайная продукция делится на две основные группы: первичной и вторичной переработки. Чаи первичной переработки называют также фабричными сортами, а вторичной переработки – торговыми или фасованными [1].

По способу переработки чай делят на три группы – это рассыпные, прессованные и растворимые чаи. К рассыпным видам относятся все типы байхового чая (черный, зеленый, желтый и красный), а методом прессования изготовляют зеленый кирпичный и черный плиточный чаи, а к растворимым чаям относятся концентраты черного и зеленого чаев [1].

В настоящее время в продаже имеется широкий ассортимент чая и чайных напитков, но в то же время имеются проблемы с качеством чая, именно поэтому необходимо знать какие физико-химические показатели находятся в чае и какого их количественное содержание.

1.2 Процесс изготовления чайной продукции

Черный и зеленый чаи, собраны с одного чайного куста, но по-разному обработанные. Зеленый чай практически не подвергается ферментации (процессам окисления) и поэтому в нем больше растворимых веществ − экстрактивных [2].

Благодаря своему богатому химическому составу, чай обладает многообразными целебными свойствами. Многие химические соединения до сих пор не расшифрованы. В конце XIX века ученые выделяли только 4-5 основных веществ, а сегодня эта цифра уже возросла до 300 [3].

Качество сырья и полученная из него продукция зависит от химического состава зеленого чайного листа. Во всем мире учеными ведутся большие работы по изучению зеленого чайного листа и тех превращений, которые протекают в нем при технологической переработке, проводятся систематические биохимические исследования, касающиеся сырья и технологии производства чая.

Изучение химического состава зеленого листа и готового чая, проводится потому, что при переработке чайного листа происходят значительные количественные и глубокие качественные изменения. Для правильного потребления готовой продукции, важны знания превращений, которые происходят с веществами во время роста и развития зеленого листа и при его переработке. А также эти знания необходимы для улучшения качества сырья и направленного ведения технологических процессов при производстве чая.

Качество чая определяется органолептическими и физико-химическими показателями.

К основным органолептическим показателям относятся: внешний вид сухого чая, запах сухой заварки, запах заваренного чая, вкус, настой, цвет разваренного листа.

Органолептическая оценка чайного аромата складывается из чайного аромата, полученного во время технологических процессов.

Первый технологический процесс производства черного чая, заключается в удалении влаги из чайных листьев, благодаря этому биохимические изменения протекают более интенсивно. В чайном листе содержание влаги составляет 75-78 %, а после завяливания лист содержит 62-64 % [14].

Следующим процессом является завяливание. Этот процесс бывает естественным и искусственным. Естественное завяливание применяется в странах с жарким климатом, а в странах с холодным климатом используется искусственное завяливание. Искусственное завяливание происходит в специальных устройствах – вращающихся барабанах, окруженных проволочной решеткой, через которую продувают горячий воздух.

В естественных условиях лист завяливают около 20 часов. При влажной погоде процесс может длиться 36-48 часов, но с использованием машин процесс можно сократить до 8-10 часов.

В результате завяливания листья теряют влагу, становятся мягкими и эластичными, при перегибе не ломаются и легко поддаются следующему процессу – скручиванию [14].

Процесс скручивания осуществляется в специальных машинах – роллерах и его целью является разрушение тканей чайного листа, во время которого содержимое клеток смешивается и начинаются биохимические процессы окисления и ферментации.

Способ и степень скручивания оказывают значительное влияние на качество готового чая. Чай, полученный путем легкого скручивания, при заварке дает слабый настой, а чай из сильно скрученного сырья дает крепкий настой [14].

В роллерных цехах поддерживается высокая относительная влажность – 96-98 %, умеренный температурный режим 22-26 °С и идеальная чистота.

После скручивания чайный лист проходит процесс ферментации. На этом этапе скрученный лист в результате окислительных процессов приобретает медно-красный оттенок, вместе с этим изменяются и вещества, придающие чайному листу горечь. Для нормального хода процесса ферментации необходимы высокая влажность воздуха и сравнительно низкая температура.

Процесс ферментации может быть быстрым или медленным, в зависимости от скорости превращения веществ [14].

Для быстрой ферментации чайный лист мнут или скручивают, повреждая при этом клеточные мембраны и вещества, которые начинают активнее окисляться и реагировать между собой.

При обычной ферментации листья раскладывают на стеллажах в специальных помещениях, слоями толщиной до 10 сантиметров, где поддерживается постоянная температура и высокая влажность.

Процесс ферментации протекает от 3 до 5 часов, а затем идет процесс сушки. Сушка происходит в специальных чаесушильных машинах при температуре для зеленого чая от 90 °С. Цель этого этапа заключается в прекращении процесса ферментации под действием высокой температуры и в удалении из листа излишней влаги. Остаточная влажность полуфабриката не должна превышать 5-7 % [14].

Далее идет процесс сортировки и упаковки. Они являются заключительными и очень важными этапами изготовления чая.

Главным критерием сортировки является внешний вид чайного листа, степень его измельченности и наличие нераспустившихся листовых почек – типсов. При сортировке чая, происходит отделение нежных чаинок от более грубых, и в результате получают чаи фабричных стандартов, отличающиеся по внешнему виду и по качеству. Слишком крупные частицы обычно измельчают. Листовые фракции дают листовой байховый чай, мелкие фракции − высевки, крошку прессуют в плиточный чай. Для высших сортов отбираются фракции, содержащие самые нежные, верхушечные частицы побега.

Упаковка – один из основных аспектов деятельности всех чайных компаний, так как чай это продукт, требующий особого способа хранения. Он легко впитывает посторонние запахи, поэтому упаковка – важная составляющая качества чая.

Кроме того, упаковка является защитой продукции от подделки [14].

1.3 Физико-химические показатели чая

К основным физико-химическим показателям качества чая относятся:

- массовая доля влаги;

- массовая доля металломагнитной примеси;

- массовая доля общей золы;

- массовая доля водорастворимой золы;

- массовая доля сырой клетчатки;

- массовая доля мелочи;

- массовая доля водорастворимых экстрактивных веществ.

1.3.1 Физические показатели чая

Листья зеленого чая на 72-82 % состоят из воды [15].

Вода является главной составной частью чайного листа и среды, в которой происходит взаимодействие веществ, друг с другом. Высокое содержание воды способствует энергичному протеканию биохимических реакций, а её недостаток приводит к снижению активности ферментных систем и, следовательно, к замедлению скорости протекания реакций [16].

Самое большое количество воды содержится в стебле, затем в почке и первом листе чайного побега. Вода в чайном листе является средой, в которой происходит взаимодействие растворенных веществ, она участвует в реакциях гидролиза и реакциях окисления-восстановления. В зеленом чайном листе вода представлена в двух формах − свободная и связанная. При переработке зеленого чайного листа вода претерпевает существенные количественные изменения. Во время процесса фиксации ее содержание уменьшается от 75-78 до 58-62%, а во время сушки − до 3-5%.

Содержание зольных элементов в свежем зеленом листе составляет
3-4 % сухого вещества, а в готовом чае – 5-6 %. С помощью спектрального анализа можно обнаружить примерно 20 зольных элементов. К зольным элементам относятся калий, натрий, кальций, магний, медь, железо, кремний, сера, фосфор, хлор и фтор. Меньше всего минеральных веществ содержится в нежной почке и первом листе. С увеличением возраста листа количество зольных элементов возрастает и достигает 7,5 % сухой массы.

1.4 Химические показатели чая

Оставшуюся часть 18-28 % от общей массы чая составляют сухие вещества. На 30-50 % чай состоит из растворимых в воде веществ - экстрактивных. Водорастворимые экстрактивные вещества – это растворимые вещества, экстрагированные из пробы кипящей водой в условиях, установленных в настоящем стандарте, содержание которых выражается в процентах по массе в пересчете на сухое вещество [29].

Зелёные чаи содержат 40-50 % растворимых веществ от общей массы, а чёрные – 30-45 %. Количество экстрактивных веществ чая зависит от возраста растения. Чем моложе листья чая, тем богаче экстрактивными веществами чай и тем он более вкусен.

Сухие вещества делятся на две группы: растворимые и нерастворимые в воде. Зелёные чаи содержат 40-50 % растворимых веществ, а чёрные –
30-45 %. Нерастворимая фракция − это балластные вещества, остающиеся в разваренном листе в виде остатка после заваривания. В технологии чая эту часть называют разваркой [17].

Большинство из растворимых веществ были давно известны, но старые представления обо всех этих группах в значительной степени расширились. Прежде всего, следует обратить внимание на самые важные группы или составные части чая:

- дубильные вещества;

- эфирные масла;

- алкалоиды;

- аминокислоты;

- пигменты;


Каталог: uploads -> doc
doc -> Реферат по дисциплине: «Физическая география России и методика обучения с икт» По теме: «Характеристика морей, омывающих Россию на севере
doc -> Кгу «Гимназия №1 г. Темиртау» Учитель истории Чудновец Надежда Андреевна
doc -> Богатство народа в его языке
doc -> «День языков народов Казахстана»
doc -> Программа прикладного курса по истории Казахстана «История Казахстана в лицах»
doc -> Казахстанская
doc -> Внутреннее и внешнее положение казахского
doc -> «Введение. Внутреннее и внешнее положение казахского ханства в первой четверти XVIII века»
doc -> Программа профессионального модуля пм. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
doc -> Саватеев Роман, фнп, 411 гр
  1   2   3   4   5