Формула чая в химии

Чай – уникальная химическая фабрика. Первые серьезные исследования химии чая были начаты еще в начале 20 века на яванских плантациях. Однако, до сих пор точный химизм чая (а также его изготовления и заваривания) неизвестен. По утверждению В. Похлебкина, в чае содержится около 300 различных химических веществ. Сочетание их в чае уникально и не может быть заменено никакими другими растениями, и уж тем более – химическими препаратами. Сейчас очень большие надежды в раскрытии «настоящей формулы» чая связывают с новейшими хроматографическими методиками.

Разумеется, перечислять все 300 компонентов мы не станем, мы же не какие-нибудь химики-садисты ;-))) Но слегка выпендриться интеллектом и просветить уважаемых читателей о том, какую полезность они пьют – мы просто обязаны! Начнем с того, что в процессе приготовления (сушки) утрачивается около 70-75% веса свежесорванного чайного листа. Таким образом, это ВОДА. Но не забывайте, что даже в качественно высушенном чайном листе остается около 3-5% воды. Если небрежно так округлять, то получается, что в растущем чайном листе 73-80% воды.

Оставшиеся 25-30% собственно и составляют сущностный состав чая (те самые 300 компонентов). Что интересно, более половины из этих 25-30% являются растворимыми, и именно эти компоненты очень легко экстрагируются при заваривании (В. Похлебкин называет цифру 30-50% от сухого чая).

В качестве примера приведем стандарты (в %) для хорошо изготовленного ассамского чая (сухого чайного сырья):

Нерастворимые в воде вещества (всего 52%).

1) Клетчатка, целлюлоза и проч. грубые ткани растения – 22.

4) Хлорофилл и пигменты – 1,5.

Растворимые вещества (всего 48%).

7) Окисленные (ферментированные) полифенолы – 20.

8) Неокисленные полифенолы – 10.

Ну, теперь поехали разбираться по понятиям:

(ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Не надо быть особым Шерлоком, чтобы заметить, что циферки местами не совпадают. Я не виноват: 1) в разных книгах они разные; 2) часто используются разные биохимические методики для получения этих циферок; 3) разумеется, чай, растущий в разных местах (собранный в разные сезоны, приготовленный по-разному и т.п.) имеет разные циферки. К сожалению, эти коварные химики про эти тонкости только слегка упоминают, и то не всегда. Я действовал следующим образом –приводил везде максимально маленькую и максимально большую циферку из встречающихся в книжках. Истина, наверное, где-то посередине. – К.С.)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9533 — | 7353 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

В состав готового чая входят различные соединения, обусловливающие его аромат, цвет и тонизирующие свойства:

— дубильные (фенольные) вещества;

— витамины — В1, В2, Р, РР, С;

— минеральные вещества (калий, кальций, фосфор, магний и др.).

При переработке из чайного листа удаляется вода, содержание которой снижается до 3—7 %, а следовательно, содержание сухих веществ в готовом сухом чае составляет 93—97 %. В чай входит более 300 соединений.

Одним из важных показателей ценности чая является содержание в воде экстрактивных веществ, которые в готовом зеленом чае составляют 40—50 %, а в черном — 30—45 %.

Важнейший компонент чая — комплекс фенольных соединений (чайный танин), состоящий из катехинов и их галловых эфиров. Наиболее богат ими байховый зеленый чай.

Фенольные соединения и продукт их конденсации придают чаю жаждоутоляющие свойства, терпкий, приятно-вяжущий вкус и красивый цвет. Чайный танин обладает высокой Р-витаминной активностью, способствует лучшему восприятию организмом витамина С, усиливает его сопротивляемость инфекционным заболеваниям. Катехины предупреждают кровоизлияния, так как укрепляют стенки кровеносных сосудов, обладают антиокислительными свойствами, противолучевым действием. Дубильные вещества — один из компонентов чайного листа. По способности растворяться в воде дубильные (фенольные) вещества подразделяются на водорастворимые и водонерастворимые. В формировании качества готового чая большое значение имеют водорастворимые дубильные вещества, которыми богаты молодые листы и почки.

В чае в наибольшем количестве содержится кофеин — от 2 до 4 % сухой массы. Больше кофеина накапливается во втором листе флеши. При переработке чая значительная часть кофеина образует с танином танат кофеина (окситеаниат), обладающий приятным вкусом без горечи, свойственной обоим исходным компонентам, и воздействующий на организм человека мягче, чем чистый препарат кофеина. Это соединение вызывает помутнение чайного напитка при его охлаждении, что является признаком высокого качества чая. При нагревании помутнение исчезает.

Белковые вещества составляют от 24,9 до 29,1 % сухого вещества. Продукты их распада — аминокислоты — играют незаменимую роль в формировании аромата чая, особенно черного. Но, с другой стороны, вступая в реакцию с дубильными веществами, они образуют нерастворимые соединения, чем снижают содержание экстрактивных веществ.

Из углеводов в чайном листе обнаружены сахароза, крахмал, клетчатка. Среднее содержание растворимых Сахаров в готовом чае составляет 3—4,7 %, а клетчатки и гемицеллюлоз — 7,9—16,8 %. Продукты превращений этих углеводов участвуют в формировании и окраске чая.

Пектиновые вещества (от 2 до 3 % сухой массы), которых в молодых листьях значительно больше, чем в старых, способствуют склеиванию листа в период скручивания и придают гигроскопичность.

Смолистые вещества влияют на формирование вкуса и аромата чая.

Читайте также:  Чем полезны овощные салаты

Минеральные (зольные) вещества в основном представлены окислами калия, фосфора, кальция, магния.

Содержание кислот в чайном листе не превышает 1 %. Представлены они в основном щавелевой, лимонной, яблочной, янтарной и другими кислотами, которые при переработке чайного листа, взаимодействуя со спиртами, дают эфиры, входящие в состав эфирного масла готового чая.

Интенсивность и тон окраски чая связаны с находящимися в нем красящими веществами.

Чайный лист содержит много разнообразных ферментов, с помощью которых происходит окисление дубильных веществ.

Витаминная ценность чая обусловлена содержанием витаминов С, В2, РР и др. В зеленом чае витаминов больше, чем в черном.

Энергетическая ценность черного чая — 109 ккал (456 КДж) на 100 г.

Чай — настоящая кладовая биологически активных веществ. Важнейшее из них — алкалоид кофеин, обладающий тонизирующим действием, возбуждающим деятельность нервной системы и повышающий умственную работоспособность. Кофеин стимулирует сердечную деятельность, благоприятно влияет на работу почек и способствует нормальному пищеварению. Повышенное количество кофеина может оказать и неблагоприятное воздействие на организм. Прямых показаний к исключению из рациона чая нет, однако ограничение употребления чая требуется часто не столько из-за кофеина, сколько из-за ограничения потребления жидкости. Это требуется при нарушении серт дечной деятельности, при избыточном весе, в пожилом возрасте. Врачи считают, что следует ограничивать количество чая при развитом атеросклерозе и гипертонии, а крепкий чай в этих случаях пить вообще не следует. Особенно это касается людей, страдающих гастри

том с повышенной кислотностью и язвенной болезнью, так как крепкий чай концентрирует щавелевую кислоту, раздражающую слизистую желудка.

Алкалоиды теобромин и теофимин содержатся в небольших количествах и дополняют тонизирующее действие кофеина.

Дубильные вещества придают чаю терпкий, вяжущий вкус и чудесную золотистую окраску.

Все дубильные вещества с ионами окисного железа образуют вещества черного цвета. Это свойство окисления чая с трехвалентным железом используют при производстве искусственной черной икры. Поэтому нельзя заваривать чай в окисляющейся железной посуде или в воде, содержащей железо («ржавой»).

Окраска чайных катехинов (танинов) делается более светлой в кислой среде. Этим свойством и объясняется то, что при добавлении в чай лимона он светлеет.

Танины хорошо растворимы в воде горячей и плохо в холодной. Поэтому при охлаждении крепкой заварки они выпадают в осадок, и заварка мутнеет. Если ее снова нагреть, она опять делается прозрачной. Если заварка при охлаждении не мутнеет — значит, она слабая.

Биохимики во всем мире занимаются изучением химического состава чайного листа, в целях исследования процессов и химических превращений происходящих при его переработке. Ведь в процессе переработки чайного листа, происходят значительные количественные и качественные изменения его химического состава.

Чай — это сложнейшее по своему химическому составу растение. Оно содержит более 300 химических веществ и соединений.

Молодые листья чая имеют высокое содержание воды, с возрастом оно постепенно уменьшается. Наибольшее количество воды содержится в стебле; почка и первый лист содержат воды больше, чем второй и третий лист чайного побега.

Вода в чайном листе является средой, в которой происходит растворение и химические взаимодействия веществ, она участвует в реакциях гидролиза и окисления-восстановления.

В зеленом чайном листе, как и во всех живых организмах, вода представлена в двух формах — свободная и связанная. Содержание свободной воды во в верхней части чайного стебля составляет 20-22% , связанной — 78-80%. Связанная вода соединена с сухими веществами чая как правило с помощью водородных связей, ее содержание зависит от количества коллоидных веществ (фенолы, белки, гидропектин и др.). В процессе переработки зеленого чайного листа, содержание воды уменьшается от 72-82% до 3-7%.

В научной литературе существует много версий химического состава чая.

Тип химического соединения Черный чай Зеленый чай
1. Катехины (антиоксиданты) 9% 30%
2. Теофлавины (придают цвет чаю) 4% 0%
3. Алкалоиды (кофеин) 1,5 – 4% 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.

Сухие вещества чайного листа можно разделить на две группы: водорастворимые (экстрактивные вещества, экстракт) и нерастворимые в воде. При переработке зеленого чайного листа, в значительной степени изменяется содержание экстрактивных веществ. Именно процентное содержание экстрактивных веществ определяет вкусовые качества чая — чем их больше, чем более качественным считается чай.

Содержание растворимых веществ зависит от сорта растения, возраста листа, времени сбора, агротехнических мероприятий, технологии переработки и других условий. Например, чай, полученный с кустов сортов индийского чая, содержит больше экстрактивных веществ (до 52%), чем с китайского (45%) или японского (43%).

Почка и первый лист содержат этих веществ больше, чем второй и последующие листья побега, то есть с увеличением возраста чайного листа количество экстрактивных веществ уменьшается. Содержание экстрактивных веществ меняется также сезонно: в начале и конце сезона оно минимальное, в середине — максимальное.

Важнейшими компонентами чайного экстракта являются дубильные вещества, кофеин и эфирные масла.

Дубильные вещества представляют собой сложную смесь полифенольных соединений, состоящую в основном из танина и катехинов, играют существенную роль в образовании цвета настоя, терпкого вкуса, аромата и других свойств готового чая.


Танин чая это танинокатехиновый комплекс кристаллических веществ, который называется катехинами, и является биохимической основой производства чая.

Читайте также:  Фильм унесенные ветром все серии подряд

Чайный лист содержит алкалоиды — физиологически активные вещества, которые в малых дозах стимулируют работу нервной системы организма человека.

Главными из которых являются кофеин (триметилксантин), теофиллин (диметилксантин) и теобромин.

Основным алкалоидом является кофеин, содержание которого достигает 3-5% сухого вещества чая, в то время как содержание теофиллина и теобромина не превышает 0,6-0,8%. Индийская популяция чайного растения содержит большее количество кофеина, чем китайская и японская.

В нежных частях верхней части чайного побега его количество выше, и с ростом листа содержание кофеина уменьшается до 0,7-0,8%. Поэтому высококачественный чай получают из двух- и трехлистных побегов.

В процессе переработки зеленого листа чая содержание кофеина изменяется незначительно. Однако постепенно уменьшается количество свободного (растворимого) кофеина в связи с тем, что он соединяется с другими веществами чая. Поэтому в зеленом слабоферментированном чае кофеина больше, чем в черном.

В готовом чае кофеин находится в соединении с танином, образуя так называемый танат кофеина, придающий чаю характерные свойства (аромат, цвет) и вызывающий помутнение крепкого чая при остывании. При температуре 100 °С кофеин претерпевает химические превращения, поэтому для его максимального сохранения в настое желательно, чтобы температура кипятка при заваривании чая не превышала 100˚С.

Белковые вещества находятся в чайном листе в большом количестве и иногда, по содержанию в два раза превышают количество танина. Содержание общего азота в различных типах чая существенно отличается и составляет в индийском чае 4,42% сухого вещества, в китайском чае — 4,52%, в японском чае — 5,08%. В зеленом чайном листе белковые вещества представлены, в основном, в виде коллоидных растворов, водорастворимых белков в нем мало.

В нежных частях побега, белков содержится больше на 3-5%, чем в грубых. Кроме того, оно меняется в течение сезона переработки: чайные листья наиболее богаты белком в мае, в остальные месяцы его содержание постепенно уменьшается.

Белковые вещества играют важную роль в образовании чайного аромата, который зависит от тех или иных аминокислот, образующихся в процессе производства чая при распаде белков.

В чайном листе обнаружены следующие свободные аминокислоты: аспарагиновая, глутаминовая, серии, аланин, лизин, аргинин и валин, в завяленном листе к ним прибавляется лейцин и фенилаланин.

При переработке чайного листа, в особенности во время ферментации и сушки, в результате взаимодействия аминокислот с сахарами возникают альдегиды, которые и участвуют в синтезе аромата.

Большое содержание белковых веществ при малом содержании танина неблагоприятно отражается на вкусовых и ароматических достоинствах готового чая. В процессах переработки белковые вещества соединяются с танином, образуя нерастворимые в воде вещества, в связи с чем уменьшается количество экстрактивных веществ.

Углеводы, содержащиеся в чайном листе, можно разделить на две группы: растворимые в воде (глюкоза, фруктоза, сахароза, рафиноза, стахиоза, мальтоза) и нерастворимые в воде (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза).

С огрубением (увеличением возраста) чайного листа увеличивается количество нерастворимых углеводов и уменьшается количество растворимых, что отрицательно влияет на качество чая, так как при термической обработке чайного листа именно растворимые углеводы вступают в реакцию с аминокислотами и фенольными соединениями, образуя альдегиды ароматической природы.

Пектиновые вещества определяют клейкость листа, а в готовом чае — сладковатый вкус и его гигроскопичность. Чайный лист содержит три группы пектиновых веществ: нерастворимые в воде (протопектин), растворимые в воде (гидропектин) и пектиновую кислоту. Растворимый пектин в большом количестве находится в нежных частях побегов (в почке и первом листе), с огрубением листа его содержание постепенно уменьшается.

В начале и конце сезона в чайном листе растворимого пектина отмечается минимальное количество, а в середине сезона (август) — максимальное. В процессе переработки чайного листа содержание пектиновых веществ постепенно уменьшается.

Моносахара 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.

Аромат чая слагается из эфирных масел зеленого чайного листа и специфического аромата, образующегося при переработке сырья, в процессе которой количество эфирных масел примерно удваивается и в готовом продукте достигает 0,02%.

Эфирные масла придают характерный специфический аромат зеленому чайному листу и готовому чаю, обусловливают определенный вкус напитка и усиливают выделение пищеварительных соков, что повышает усвояемость пищи.

Содержание эфирных масел в зеленом чайном листе ничтожно и достигает 0,007-0,009% сухого вещества. Максимальное количество эфирных масел содержится в нежных частях чайного побега — почке и первом листе и постепенно уменьшается с возрастом. Исключение составляет стебель, который отличается высоким содержанием эфирных масел.

В процессе производства чая в результате термического воздействия на сырье улетучиваются те компоненты эфирных масел, которые обусловливают запах зеленого листа, и образуются новые компоненты с приятным запахом.

В процессе переработки зеленого листа содержание эфирных масел значительно меняется, достигая в готовом чае 0,02%. Максимальное накопление эфирных масел наблюдается во время ферментации, что связано с их постепенным высвобождением из связанного состояния.

В результате исследования химического состава летучих веществ чая обнаружено более 100 соединений, куда входит значительная группа альдегидов, свободные кислоты (уксусная, масляная, валериановая, капроновая, каприловая и др.), терпеновые и ароматические спирты, фенолы и другие соединения.

Помимо эфирных масел, важную роль в получении чайного аромата играют смолистые вещества, которые, сами обладая приятным ароматом, являются растворителями и фиксаторами ароматических начал.

Читайте также:  Что можно сделать с маскарпоне кроме тирамису

Содержание компонентов смол (резенов, смоляных спиртов и эфиров) увеличивается с улучшением качества сырья. При переработке чайного листа содержание смолистых веществ уменьшается вследствие их постепенного окисления.

В чае обнаружены витамины С, В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), РР (никотиновая кислота),В3 (пантотеновая кислота), К (филлохинон), Е (токоферол), которые представлены широкой гаммой.

Каротин – провитамин А, обеспечивает нормальное состояние слизистых оболочек, важен для сохранения хорошего зрения.


Витамин В1 отвечает за нормальное функционирование нервной системы.


Витамин В2 придает эластичность и здоровый цвет коже, при недостатке этого витамина развиваются дерматиты, конъюнктивит, наблюдается выпадение волос.

Витамину С принадлежит значительная роль в поддержании сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям. При его недостатке повышается проницаемость капилляров, нарушается обмен веществ, развивается цинга.

Количество витамина С в чашке зеленого чая колеблется в среднем от 3 до 7 миллиграммов в зависимости от сорта. Это где-то 5-10% от нормы рекомендованного потребления. По результатам исследования, проведенного в Японии, 100 граммов сухого зеленого чая содержат примерно 280 миллиграммов витамина С.

Японские чаи по технологии изготовления несколько отличаются от привычных нам китайских, в которых, опять же ориентировочно, количество этого витамина несколько меньше. Это также зависит от свежести листьев — чем больше времени прошло с периода сбора, тем меньше содержание витамина.


Витамин Р укрепляет стенки кровеносных сосудов. Его содержание в чае таково, что, выпивая 3–4 чашки напитка хорошей крепости, можно обеспечить организм необходимой суточной дозой этого витамина.


Витамин РР играет важную роль в обменных процессах.
При его недостатке развивается болезнь пеллагра.

Количество зольных веществ (минеральных веществ) в зеленом листе и готовом чае колеблется от 4 до 7%. Среди них важное значение имеет калий, фосфор, натрий, кальций, магний. Чай высокого качества содержит больше калия и фосфора, с ухудшением качества увеличивается содержание натрия, кальция, частично магния.

Содержание минеральных веществ в зеленых листьях и готовом чае варьирует в пределах 4-7% от общего количества сухих веществ. Золы делят на две группы: растворимые и нерастворимые в воде, причем водорастворимая часть минеральных веществ составляет 50-60% их общего количества. По последним данным в золе готового чая было обнаружено более 20 элементов:

К (калий)
Са (кальций)
Mg (магний)
Fe (железо)
Si (кремний)
Na (натрий)
А1 (алюминий)
Мп (марганец)
Sr (стронций)
Ni (никель)
Си (медь)
Zn (цинк)
Ва (барий)
Rb (рубидий)
Ti (титан)
Сг (хром)
Sn (олово)
Ag (серебро)
V (ванадий)
J (йод) и др.

Калий. Его содержание в чайном листе составляет 50-60% от массы минеральных веществ. Калий играет огромную роль в жизнедеятельности чайного растения. Ему отводится большое значение как в общем обмене веществ, так и в синтезе углеводов и белковых соединений.

Фосфор. Содержание фосфора в чайном листе составляет 15-20% от массы всех минеральных веществ. В почке и в первом листе этого элемента больше, чем в нижних и грубых листьях чайного побега.

Магний входит в состав молекулы хлорофилла.

Медь и железо. Несмотря на незначительное содержание этих элементов, они входят в состав некоторых физиологически важных органических соединений, таких, как ферменты ортодифенолоксидазы (медь) и пероксидазы (железо).

Марганец. Существенная роль в окислительно-восстановительных процессах принадлежит марганцу, содержание которого составляет 1-4% от общей массы минеральных веществ.

Однако содержание отдельных элементов по-разному отражается на качестве чая. Так, более высокие сорта содержат калия и фосфора больше, чем низкие, одновременно в более низких сортах чая выше содержание натрия, кальция и магния.

Известно, что при производстве чая некоторые элементы (например, марганец и железо) играют определенную роль в процессе ферментации.

Пигменты, входящие в состав чая, придают чайному настою самую различную окраску и оттенки. Пигмент хлорофилл, которого содержится более всего в зеленом чае. А также пигменты ксантофилл и каротин, содержащиеся обычно в моркови и преобладающие в черных чаях.

Но цвет чайного настоя более всего определяют две группы красящих веществ – теарубигены и теафлавины. В готовом сухом чае теарубигены составляют около 10% и придают чаю при заваривании красно – коричневые тона, а теофлавины около 1 – 2% и дают золотисто – желтую гамму.

Пигменты придают окраску чайному листу. Среди них следует отметить хлорофилл, каротин и ксантофилл.


Хлорофилл C35H30O5N4Mg — его содержание в чайном листе составляет 0,6-0,8%, причем с огрубением листа его количество увеличивается. Под действием высокой температуры при термической обработке чайного листа (фиксация, выдержка, сушка) хлорофилл разрушается.

При недостаточном разрушении хлорофилла получается продукция низкого качества, обладающая отрицательными свойствами — зеленоватым цветом, травянистым привкусом, горечью.


Каротин С40H56 — пигмент желтого цвета. В дву- и трехлистных побегах его содержание составляет 0,018-0,064%. В отличие от хлорофилла его содержание в начале сезона больше, чем в конце. Наличие этого пигмента в готовой продукции также является отрицательным признаком.

Кроме перечисленных пигментов, в чае обнаружено более 10 флавоноидов, которые имеют желтую окраску и представлены в растении в виде разнообразных гликозидов. Они в большом количестве (1,64%) находятся в однолистных побегах. Генетическая близость к катехинам (дубильным веществам) чайного растения и обусловливает их свойства.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *