Хімічний склад чаю і його тонкощі!


  • 26 березня 2021 15:37:21
  • Переглядів: 2461

    Давайте поговоримо про біохімії приголомшливого рослини - чайного дерева, і похідною від нього - самого чаю. Адже хоча про існування чаю відомо вже більше 4000 років, а його хімічний склад вивчають лише близько ста п'ятдесяти років. І тільки в останні роки з'явилася можливість отримати порівняно повну інформацію про, що входять до його складу елементах, яких налічується близько 120.

    Слід мати на увазі, що хімічний склад свіжозірваного зеленого чайного листа і сухий чаїнки, отриманої з цього листа, не однаковий. У сухому чаї він різноманітніше і складніше. У той же час не всі хімічні речовини, присутні в свіжому листі, залишаються в сухих чаїнках після фабричної обробки: одні зникають безслідно, інші відчувають окислення і частково змінюються, треті вступають в складні хімічні реакції і породжують абсолютно нові речовини, з новими властивостями і ознаками .

    Цілком природно, що нас як споживачів чаю, цікавить перш за все питання про тих хімічних речовинах, які містяться в чайному розчині. Адже саме розчинна частина чаю надходить в організм людини. На них ми і зупинимося більш детально!

    Як показали дослідження, чай складається на 30-50% з екстрактних речовин, або розчинних у воді. На практиці розчинність іноді не здійснюється повністю. Зелені чаї містять більше розчинних речовин (40-50%), а чорні менше (30-40%). Крім того, чим молодший і вищий якість листя чаю, тим більше екстрактивних речовин отримує з них сухий чай. І навпаки, чим старіше, грубіше листя, тим менше виходять в настій розчинні речовини і тим менш смачний чай.

     З розчинних речовин перш за все слід звернути увагу на шість найважливіших складових частин чаю: це дубильні речовини, ефірні масла, алкалоїди, амінокислоти, пігменти і вітаміни. Більшість з них було відомо давно, але нині старі уявлення про всіх цих групах речовин в значній мірі розширилися.

Дубильні речовини

    Один з істотних компонентів чаю і чайного настою. Вони складають 15 30% чаю і являють собою складну суміш десятка поліфенольних сполук, що складається з таніну і різних (принаймні семи) катехінів, поліфенолів і їх похідних. Колишні уявлення про чайний танін, як про просте дубильну речовині, якому приписувався гіркий смак, були істотно змінені завдяки працям академіка А. Л. Курсанова і виглядають зараз щонайменше наївними. Слід мати на увазі, що танін чаю, або Теотанін, не рівнозначний фармацевтичному таніну або галлотанінов. Теотанін являє собою складний хімічний комплекс, склад якого тепер повністю розшифрований. Уявлення про те, що танін надає чаю гіркоту невірно. Якщо в свіжому чайному листі танін дійсно володіє гірким смаком, то після фабричної обробки ця гіркота зникає і танін в чаї набуває приємну терпкість, що надає основний смак настою чаю.

    Особливо слід підкреслити, що танін і катехіни чаю мають властивості вітаміну Р і саме завдяки наявності таніну, чай є для нас головним джерелом отримання цього важливого вітаміну, про значення якого буде сказано нижче.

    Як правило, зміст таніну в зелених чаях значно вище, ніж в чорних (майже вдвічі), бо в зелених чаях танін знаходиться майже в неокисленому стані, в той час як в чорному байховому чаї до 40 50% таніну окислено. Зазвичай у всіх чаях вищих сортів таніну міститься більше, а нижчі сорти порівняно бідні ним.

     Дубильні речовини чаю не залишаються незмінними. Продукти їх окислення хінони, що виникають в ході фабричного виробництва чаю, в свою чергу виробляють окислення інших речовин чайного листа і утворюють багато ароматичних продукти беруть участь в створенні аромату чаю. Таким чином, значення дубильних речовин в чаї величезно, і вони зовсім не роблять дубільної дії на слизову оболонку шлунка людини, як думали за старих часів.

Ефірні масла

    Ефірні масла є як в зеленому листі, так і в готовому чаї. Незважаючи на їх вкрай незначна кількість, вони більше за інших речовин привертали увагу людини: саме їм справедливо приписували неповторний чайний аромат. Від них, отже, залежить гідність і якість чаїв. Нині встановлено, що ефірних масел в зеленому листі чаю утримуєте всього лише близько 0,08%. Це означає, що для отримання 100 грамів цих масел в чистому вигляді треба переробити понад півтонни чайного листа. Хоча при переробці чайного листа втрата ефірних масел доходить до 70 80%, при цьому відбувається і інший процес: виникнення нових ефірних масел. Число хімічних компонентів в складі ефірних масел доходить в готовому чаї за одними даними, до 20 і вище, а по іншим, більш новими відомостями (В. Т. Гогія), до 32. І тим не менше, саме серед ефірних масел знаходиться відоме число все ще не з'ясованих і ряд хімічно не розкритих, хоча і виявлених сполук. Багато ефірних олій мають запахами троянд, меду, ванілі, цитрусових, бузку, кориці. Тож не дивно, що суміш такого асортименту пахучих речовин здатна створити неповторних але своєму аромату букет.

    Хімічно чисті ефірні масла являють собою аліфатичні і ароматичні вуглеводи, альдегіди, кетони, феноли, складні кислоти (на кшталт саліцилової) та інші виключно летючі, легко випаровуються сполуки. Більшість з них здатне випаровуватися не тільки під час значних підвищень температур, а й під час неправильного зберігання або при неправильній заварці. Ось чому присутність цих речовин в чайному настої в значній мірі залежить від нас самих.

    Крім того, зміст і склад ефірних масел і їх розчинність в різних типах чаю різні. Найбільша кількість ефірних масел у вигляді розчинних ароматичних альдегідів міститься в червоному чаї (оолонги), найбільш ароматних з усіх видів чаю, а відтак їхні нерідко використовують для домішки до деяких сортів чорного чаю. Навпаки, в зелених і жовтих чаях ароматичні альдегіди, що входять до складу ефірних масел, знаходяться у зв'язаному стані і тому менш виходять в настій, не приймають настільки діяльної участі в утворенні аромату готового чаю. Там аромат створюється в основному за рахунок інших хімічних речовин, в першу чергу таніну.

Алкалоїди

    Істотним компонентом чаю є і алкалоїди. Серед алкалоїдів найвідомішим завжди був і залишається кофеїн або як його ще називають у складі чаю, теїн. Кофеїн один з головних «винуватців» тяги людей до чаю, як тонізуючого напою.

    У чистому вигляді він являє собою безбарвне, що не має запаху, але гірке на смак речовина, що міститься, втім не тільки в чаї, але і в каві, какао, горіхах кола, мате і багатьох інших тропічних рослинах.

    Всупереч поширеній думці, кофеїну набагато більше міститься саме в чаї (від 1 до 4%), ніж в каві, але чайний кофеїн, або теїн, діє м'якше, ніж чистий кавовий кофеїн з цілого ряду причин:

  • по-перше, тому що для заварки беруть зазвичай меншу кількість чаю, ніж кави, і, отже створюють меншу концентрацію кофеїну.
  • по-друге, тому, що кофеїн, вступаючи в реакцію з таніном, утворює танат кофеїну, що діє більш опосередковано, більш пом'якшено на серцево-судинну і центральну нервову систему.

    Кофеїн чаю володіє ще однією чудовою властивістю: він не затримується і не накопичується в організмі людини, що виключає небезпеку отруєння кофеїном при частому вживанні чаю.

    Англійська чаевед Ч. Р. Харлер підрахував, що навіть у англійців, у яких норма споживання чаю найвища в світі (5 кілограмів на рік і вище), кофеїну не так вже й багато в розрахунку на добу. Але і ця цифра є лише теоретичною, бо практично в чайний настій ніколи не виходить весь кофеїн, що міститься в сухому чаї, а максимум 75 80% його, т. Е. Зразковою 95 100 грамів на рік, або менше ніж 0,3 грама в добу. А при нашому споживанні чаю, що становить всього 1/20 того, що доводиться на англійця, небезпеки зловжити кофеїном абсолютно не існує: через чай ми отримуємо в добу воістину мікроскопічну дозу кофеїну 0,01 грама, в той час як стимулююча добова доза, що допускається фармакологами , щонайменше в 30 разів більше!

    Кофеїн належить до тих небагатьох речовин чаю, склад і кількість яких вкрай незначно змінюється при переробці. Тим часом, різні сорти чаю містять різний відсоток кофеїну. В цілому, чаї вищої якості, виготовлені з молодих листочків, містять більше кофеїну 3 4%, чай з грубого сировини 1%, але в той же час найбільш ніжні перші листочки кілька біднішими кофеїном, ніж другі, що містять іноді до 5% кофеїну.

    Кофеїн зовсім не визначає міцність чаю. Наприклад, в цейлонському чаї кофеїну міститься помітно менше, ніж в китайських чаях, що вважаються серед споживачів «слабкими».

    Крім кофеїну, до складу чаю входять в незначній кількості і інші алкалоїди. Це розчинні у воді теобромін і теофілін (вони є хорошими судинорозширювальними і сечогінними засобами), важкорозчинний в воді аденін і абсолютно нерозчинний гуанін алкалоїд з негативними властивостями.

Білкові речовини і амінокислоти

    Білкові речовини разом з вільними амінокислотами складають від 16 до 25% чаю. Білки найважливіша складова частина чайного листа. Білками є всі ферменти. Крім того, білки служать джерелом тих амінокислот, які виникають, в процесі переробки чайного листа в готовий чай. За вмістом білків і їх якості, а отже, по поживності, чайний лист не поступається бобовим культурам. Особливо багаті білками зелені чаї (серед них найбільше японські). Підвищений вміст білків не шкодить якості зеленого чаю, але знижує якість чорного, погіршує його смак, якщо поряд з великою кількістю білків в готовому чаї виявляється мало таніну.

    У чайному листі присутні головним чином білки, розчинні в лугах глютеліни, і в меншій мірі білки, розчинні у воді альбуміни. У процесі переробки листа кількість альбумінів у чаї збільшується на 10%. У готовому зеленому чаї альбумінів більше, в той час як в чорних чаях в основному містяться глютеліни.

    Що стосується амінокислот, то їх в чаї виявлено 17, причому природа однієї з них до цих пір не з'ясована. Серед амінокислот чаю є глютамінова кислота, надзвичайно важлива для життєдіяльності людського організму, активно сприяє відновленню виснаженої нервової системи.

    Амінокислоти при взаємодії з цукрами, а також таніном і катехинами в умовах підвищених температур в процесі виробництва чаю утворюють альдегіди і таким чином беруть участь в утворенні аромату чаю.

Пігменти

    Пігменти, що входять до складу чаю, грають також важливу роль. Здатність чайного настою приймати різне забарвлення, поєднуючи всілякі відтінки від світло-зеленого до темно-оливкового і від жовтуватого і рожевого до червоно-коричневого і темно - бурого, давно була помічена людьми і зв'язувалася з наявністю в чаї різних фарбників. Однак довгий час вважали, що основним барвником є ​​дубильні речовини. Тим часом, в пігментації (забарвленням) чайного настою приймають участь такі пігменти, як всім відомий хлорофіл, що міститься головним чином в зеленому чаї, а також ксантофилл і каротин, що міститься в моркві і присутній в основному в чорних чаях.

    Більш ретельні дослідження останніх років показали, що кольоровість настою пов'язана головним чином з двома групами фарбувальних речовин: теарубігіни і теафлавінів. Перші, що дають червонувато-коричневі тони, складають 10% сухого чаю, другі, що мають золотисто-жовту гамму, лише 2%. При цьому теафлавіни складаються з власне теафлавінів і теафлавин-галлата і є вельми нестійкими речовинами: при щонайменшому окисленні вони переходять в теарубігіни. Ця властивість пігментів чаю пояснює багато властивостей настою. Наприклад, його побуріння. Ви, напевно, помічали, як низькосортний чай швидко буріє і стає непрозоро-темним, якщо його залишити постояти деякий час. Це означає, що відбувається окислення теафлавінів, що дають не тільки і не стільки колір, скільки тон, яскравість настою. Відсутність або присутність теафлавінів в чаї служить, таким чином, досить точним і наочним показником якості чаю. Це дало можливість ученим розробити навіть спеціальну шкалу співвідношення між теафлавінів і теарубігіни, по якій в хорошому чаї теафлавіни повинні визначати не менше 25% кольоровості настою.

Інші речовини

    Крім перерахованих шести найважливіших груп речовин, чимале значення для споживача чаю мають мінеральні, неорганічні, смолисті речовини, а також органічні кислоти, що містяться в чаї в менших кількостях.

    Мінеральних та інших неорганічних речовин в чаї міститься від 4 до 7%. Вони зовсім не обмежуються солями заліза відкритими в чаї порівняно давно. Крім залізистих сполук, в чаї присутні і такі метали, як магній, марганець, натрій. Разом з кремнієм, калієм, кальцієм вони вкрай важливі для харчування різних тканин людини і особливо для освіти в нашому організмі центрів електростатичних і радіоактивних явищ. У чаї містяться і інші метали і неорганічні речовини у вигляді мікроелементів, в тому числі фтор, йод, мідь, золото та ін. Всі вони входять до складу складних сполук, але перебуваючи в колоїдальному стані, піддаються розчиненню у воді і виходять в чайний настій ( особливо фтор і йод, службовцями антисклеротичну засобом).

    Особливо слід вказати на фосфор і його сполуки. У грузинському чаї виявлено фітин, гексозомонофосфат, гексозодіфосфат фосфат, ортофосфорна кислота, службовці для харчування нервової тканини. Чим вище сорт чаю, тим більше в ньому фосфору і калію. Останній вельми важливий для підтримки нормальної діяльності серцево-судинної системи.

    До складу чаю входить і невелика за питомою вагою, але різноманітна група смолистих речовин. Це складні за хімічним складом комплекси: спирти (резени), смоляні кислоти, смоляні феноли та інші органічні сполуки. Вони ще поки вкрай мало вивчені. Але їх роль в чаї в загальних рисах ясна: вони виступають в основному як носії, а ще більшою мірою як фіксатори чайного аромату. Тому високоякісні чаї відрізняються великим вмістом смолистих речовин, які затримують видихання аромату. Крім того, смоли повідомляють так само відому клейкість чаю, створюють можливість його пресування (при виробництві плиткових і цегляних сортів).

    Іншу групу розчинних органічних сполук в чаї утворюють органічні кислоти (близько 1%), до складу яких входить щавлева, лимонна, яблучна, бурштинова, піровиноградна, фумарова і ще дві-три кислоти. У складі чаю вони ще слабо досліджені, але ясно, що в цілому вони підвищують харчову і дієтичну цінність чаю.

    У чаї є, нарешті, чотири групи речовин, складові частини яких лише частково розчиняються у воді або зовсім не розчиняються. Ці групи речовин мають тому більше значення для виробництва чаю, ніж для споживача. Це ферменти, пектинові речовини, глюкозиди і вуглеводи. Ферменти, або ензими, містяться а чаї в основному в нерозчинному, зв'язаному стані. Це біологічні каталізатори.

    З їх допомогою відбуваються всі хімічні перетворення як в живій чайній рослині, при його зростанні, так і в процесі фабричного приготування чаю. Чудово те, що кожен фермент має здатність діяти тільки на певну речовину, не зачіпаючи інших. Саме використовуючи по-різному ферментативні окислювальні процеси, людина змогла отримувати чаї різного типу, сорту та якості з одного і того ж сировини.

Основних ферментів чаю три, а всього їх близько десяти. Головні з них поліфенолоксидаза, пероксидаза і каталаза. Перші дві є і в розчинній і в зв'язаному стані. Вони викликають ферментацію чаю. Каталаза сприяє загальному процесу ферментації, звільняє кисень в чаї. Надзвичайно активним ферментом чаю є також інвертаза.

    Пектинові речовини це колоїдні речовини зі складним складом. Зміст їх в чаї коливається від 2 до 3%. У присутності сахарози і кислот вони можуть утворювати драглисті маси желе. Пектини мають важливе значення для збереження якості чаю: з ними пов'язана така фізична властивість чаю, як його гігроскопічність. При нестачі в чаї пектиновой кислоти його гігроскопічність різко підвищується, а отже, чай псується швидше. Справа в тому, що пектинова кислота покриває кожну чаїнку тонкої, слабопроницаемих для вологи желатиновой плівкою і грає таким чином для чаю роль «дощового плаща». Останнім часом все більше визначається позитивна роль пектинів для людського організму, особливо при лікуванні шлунково-кишкових захворювань. Хороший за якістю чай містить, як правило, більше водорозчинних пектинів, ніж поганого сорту.

    Глюкозиди вельми різноманітна група складних ефіроподобних з'єднань. Вони містять у собі два компонента цукру (моносахара) і «несахаров». Як «несахара» або, як його по-латині називають, «Аглюкон», в глюкозиди входять різноманітні пахучі сполуки; альдегіди, флавони, феноли, спирти. Глюкозиди, таким чином, беруть участь в утворенні чайного ара мета, а також смаку і кольору сухого чаю і чайного настою. Вони мають здатність перетворюватися в катехіни і, навпаки, - виникати з катехінів. Вельми істотно, що глюкозиди володіють, як і катехіни, Р-вітамінною активністю.

    Вуглеводи в чаї містяться різноманітні від простих цукрів до складних полісахаридів. Чим вище в чаї відсоток вмісту вуглеводів, тим нижче його сорт. Тому вуглеводи є свого роду баластом для чаю. На щастя, більшість їх нерозчинні. Причому нерозчинні якраз непотрібні людині полісахариди крохмаль, целюлоза, геміцелюлоза, складові від 10 до 12% чаю. Зате корисні вуглеводи з розряду гексоз сахароза, глюкоза, фруктоза, мальтоза (їх в чаї від 1 до 4%) є розчинними. Наявність лише невеликої кількості розчинних цукрів одне з чудових властивостей чаю, так як це не тільки робить чай ідеальним антисклеротичну напоєм, особливо в поєднанні з йодом і вітаміні, Р, а й забезпечує збереження в чаї вітаміну В1, зазвичай поглинається цукрами.

    Отже, навіть побіжне і неповне ознайомлення з хімічним складом чаю переконує нас в тому, що природа створила в чайному листі своєрідний хімічний склад або, вірніше, цілу хімічну лабораторію. Причому найдивніше і чудово, в тому, що це постійно діюча лабораторія. Найскладніші хімічні зміни, взаємодії, процеси окислення перетворення одних речовин в інші відбуваються в чайному лист безперервно не тільки, поки він живий, поки він росте, не тільки тоді, коли, потрапляючи на фабрику, він піддається всіляким Зав'ялювання, скручування і ферментації, але навіть і тоді, коли він перетворюється в маленьку суху чаїнку і, здавалося б, мляво лежить з мільярдами собі подібних де-небудь на полицях магазину або в вашій кухонній шафі.

    Стародавні китайці вважали за необхідне витримувати чай щонайменше один рік, щоб він придбав потрібну кондицію т. Е, щоб в ньому сталися під час тривалого зберігання такі хімічні процеси, які привели б до поліпшення його ароматичних і смакових властивостей, до підвищення його якості. Правда, при цьому були потрібні особливі умови зберігання, бо при неправильному зберіганні в чаї також відбуватимуться хімічні процеси, але вже такі, які призведуть не до поліпшення, а навпаки, до різкого погіршення його якості. Але це вже інше питання, на якому ми докладніше зупинимося нижче. Тут же важливо усвідомити, що хімічний склад чаю не є якась постійна і незмінна величина, а він змінюється невпинно аж до того самого моменту, коли ми робимо ковток чаю.

    Крім того, хімічний склад чаю пов'язаний з умовами його зростання і зі способом обробки, чому чаї з різних районів зростання, різних типів і навіть різних сортів мають різний хімічний склад. Звідси зрозуміло, чому різні типи і сорти чаю роблять неоднаковий вплив на організм людини.

Але в цілому чай скарбниця корисних для людини речовин. Недарма з найдавніших часів чай ​​вважали дивним, чарівним напоєм.

    Однак стародавні навіть не могли здогадуватися про те, що тепер знаємо про чай ми, зокрема про двох «найрозумніших» властивості чаю: про його здатності синтезувати рідкісне в природі і розчиняти корисне.

    Дійсно, одна з чудових здібностей чайної рослини полягає в тому, щоб витягати з грунту і синтезувати найрізноманітніші і рідкісні, до того ж корисні для людини речовини. Природа не зупинилася на цьому і щедро обдарувала готовий чай інший, не менш дивну здатність віддавати в розчин свою найкращу, найціннішу, найкориснішу для людини частину.

Ось чому і нині, знаючи хімічний склад чаю, ми з ще більшим правом, ніж древні, можемо захоплюватися цим напоєм і маєте з древніми маємо всі підстави дивитися на чай, як на диво, адже купуючи упаковку чаю, ми приносимо на свою кухню цілу маленьку лабораторію, хімічні процеси в якій не припиняються ні під час зберігання, ні під час приготування. Тому дуже важливо дотримуватися правил зберігання і заварювання, щоб не зіпсувати це маленьке диво, яке подарувала нам природа.

Приємних Вам чаювань! Завжди Ваша, команда Gtea!