Общий взгляд на хим. состав

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.

Начнем с того, что в процессе приготовления (сушки) утрачивается около 70-75% веса свежесорванного чайного листа. Таким образом, это ВОДА. Но даже в качественно высушенном чайном листе остается около 3-5% воды. Если округлить, то получается, что в растущем чайном листе 73-80% воды.

Оставшиеся 25-30% 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.
2) Протеины – 16.
3) Жиры – 8.
4) Хлорофилл и пигменты – 1,5.
5) Пектины – 4.
6) Крахмал – 0,5.

Растворимые вещества (всего 48%).
7) Окисленные (ферментированные) полифенолы – 20.
8) Неокисленные полифенолы – 10.
9) Сахара – 3.
10) Аминокислоты – 7.
11) Минеральные вещества – 4.
12) Кофеин – 4.

Теперь разберем подробней:

Доля полифенолов в составе чая колеблется от 9 до 35% — в зависимости от кучи причин (в том числе — и от источника информации;)

Фенольные соединения — один из наиболее распространенных и многочисленных классов природных соединений, обладающих биологической активностью. Активность обеспечивается наличием свободного или связанного фенольного гидроксила. Фенольные соединения делятся на три группы:

1) Простые фенолы (фенилы, фенолоспирты, фенолокислоты, кумарины и др.) с одним ароматическим кольцом;

2) Фенолы с двумя ароматическими кольцами (флавоноиды, флавоны, изофлавоноиды и др.);

3) Полимерные фенолы (полифенолы).

Более активными являются фенольные соединения первой и второй групп, которые обладают широчайшим спектром фармакологического действия (антимикробное, адаптогенное и стимулирующее, мочегонное, Р-витаминное, кровоостанавливающее, гипотензивное, протиивораковое), и которые в незначительном количестве содержатся и в чае. К сожалению, многие фенольные соединения 1 и 2 групп, которые в значительной мере присутствуют в растущем чайном листе, при изготовлении чая в значительной мере утрачиваются, остаются преимущественно полифенолы. Следует отметить, что наиболее богаты активными фенольными соединениями белый и зеленый чаи.

В чае содержится более 30 полифенолов, которые по традиции называют дубильными веществами или танинами. Дело в том, что полифенолы способны образовывать весьма устойчивые химические соединения с белками, что и приводит к «дубильному эффекту». Данный эффект имеет хорошее фармацевтическое применение — полифенолы чая действуют как кровоостанавливающие, ранозаживляющие, вяжущие, противовоспалительные и бактерицидные средства.

Преобладающими водорастворимыми полифенолами чая являются: галлокатехингаллат, l-эпикатехингаллат, l-эпигаллокатехин, dl-галлокатехин, l-галлокатехингаллат, l-эпикатехин, свободная галловая кислота. Некоторые дубильные вещества находятся в связанном состоянии с протеинами и алкалоидами. (Все понятно?;-)))

Некоторые из полифенолов (кахетины) обладают свойствами витамина Р: улучшают пищеварение, укрепляют кровеносные сосуды и мелкие капилляры, снижают проницаемость их стенок. В соединении с кофеином придают чаю значение уникального стимулятора мозга. Следует также отметить, что полный набор кахетинов характерен лишь для зеленого чая, в черном их весьма мало.

При заваривани чая необходимо учитывать, что танины активно реагируют с железом и кислотами. При заваривании чая в железной посуде (или с использованием богатой железом воды) получается мутная бурая («ржавая») заварка. Кислая среда, напротив, осветляет заварку (всем известно действие на чай лимона).

Полифенолы хорошо растворяются только в горячей воде. Именно поэтому чай мы завариваем кипятком. После того, как заварка остывает, она зачастую мутнеет — это также свойство полифенолов. Если при охлаждении заварка не мутнеет — это показатель того, что содержание полифенолов в сырье явно недостаточно. Если помутневшую заварку подогреть на несильном огне, то она вновь станет прозрачной. А если этого не произойдет, то помутнение произошло не из-за полифенолов. Чем больше в чае танинов, тем более терпким (но не горьким!) и вяжущим вкусом он обладает. Обилие дубильных веществ придает заварке крвоостанавливающий и дезинфицирующий эффект (кто из вас не использовал спитую заварку для промывания глаз!?). Если же вам не нравится терпкость чая, то лучший способ смягчить ее — добавить в чай молока.

Полифенолы чая являются весьма активными антиоксидантами, которые легко и быстро образуют безопасные и устойчивые химические соединения со многими вредоносными белками, металлами, алкалоидами, кислотами и прочими загрязнениями попавшими в организм. Потом они эти связанные загрязнения из организма выводят. Именно это делает чай (особенно зеленый) уникальным противоядием. Он помогает и от перепоя, и от радиации, и от тяжелых металлов, и от передозирововок лекарств.

Напоследок стоит заметить, что полифенолы чая сейчас активно исследуются, т.к. среди них еще многие попросту не изучены; также исследуется химический синтез новых фенольных соединений в ходе ферментации.

Доля белков и аминокислот в составе чая — 16-25%, доля сахаров и углеводов — 10-16%.

Если относиться с пристрастием, то белков в чайном листе больше, чем всего остального (есть цифры в 75%). Кроме того, в чае много белковосодеращих соединений, например, те же ферменты.

В. Похлебкин утверждает, что содержание белков в чайном листе сравнимо с таковым у самых белковых пищевых растений — бобов и фасоли. Именно поэтому индокитайские аборигены едят чай в салате, квасят его, варят суп и т.п.

Основными растворимыми белками чая являются альбумины, которых в зеленом чае до 10% (в черном меньше)! Условно, 10-ть чашек чая можно прировнять к одной мясной котлете.

В экстремальных ситуациях чай является комплексной диетической пищей, которая полноценно восполняет в организме нехватку белков и витаминов.

В чае содержится также более 17 аминокислот, часть из которых находится в свободном состоянии. Аминокислоты вносят значительный вклад в создание своеобразного аромата чая.

Как пишет В. Похлебкин, до 12% полисахаридов, содержащихся в чае (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза и др.), нерастворимы, и потому бесполезны. Мало того, чем больше сахаров и углеводов в чае, тем хуже его качество.

Цифры по данным европейских исследований (в % от сухого веса) по растворимым (частично) в чае сахаров:
1) Сахара (такие как фруктоза, глюкоза, мальтоза) — 0,73-1,41.
2) Крахмал — 0,82-2,96.
3) Пектины — 6,1 (у Похлебкина всего 2-3%). Мысли по поводу циферок такие:

1) Хорошо, что сахара мало. Именно низкое содержание сахаров делает чай отличным диетическим антисклеротическим, антидиабетическим и прочее напитком.

2) Процент выходящего в настой крахмала ничтожно мал.

3) А вот то, что пектинов много — это хорошо. Пектины способствуют заживлению ран, снижают содержание холестерина в крови, улучшают обмен желчных кислот, нейтрализуют токсичность и побочные эффекты антибиотиков. Пектины благотворно влияют на слизистые оболочки носоглотки, горла, пищевода, желудка и т.д., обволакивая их своеобразным защитным слоем.

Например, обжечься горячим чаем сложнее, чем голым кипятком, т.к. именно пектины защищают слизистые от ожога. Это свойство, в сочетании с дубильными способностями, танинов делает чай отличным противоожоговым и противовоспалительным средством.

От содержания пектинов напрямую зависит и гигроскопичность сухой заварки. Чем больше пектинов, тем лучше чай защищен от посторонних запахов, тем дольше он сохраняет свой аромат и тем дольше хранится.

Минеральных веществ в чае 4-7%! Но в общем, можно выделить макро- и микроэлементы. Макроэлементы примерно в одинаковом количестве представлены в любых растениях, а вот микроэлементы являются уникальной конфигурацией для каждой былинки, зачастую на все 100% обеспечивая ее лекарственную уникальность.

Макроэлементы (в мг/г) чая:
1) Калий – 17,90.
2) Кальций – 4,70.
3) Магний – 2,20.
4) Железо – 0,20.

Например, калий. С одной стороны нормальная концентрация калия в крови является обязательным условием функционирования сердечной мышцы; с другой стороны, в нервных клетках существует такая вещь как калиево-натриевый баланс, без которого невозможно нормальное ее функционирование. Отсюда можно сделать вывод не просто о поверхностном стимулирующем действии чая на нервную или сердечно-сосудистую систему, а о регуляции и нормализации глубинных процессов. Ученые сосчитали, что 5-6 чашек чая в день покрывают примерно 75% суточной потребности организма в калии.

Микроэлементы (в мкг/г) чая:

1) Алюминий – 843,40. 2) Марганец – 828,00. 3) Сера – 650,00. 4) Натрий – 210,00. 5) Бор – 95,00. 6) Барий – 56,08. 7) Цинк – 22,90. 8) Медь – 11,60.

9) Стронций – 5,84. 10) Никель – 5,20. 11) Свинец – 2,48. 12) Кобальт – 1,68. 13) Молибден – 0,40. 14) Хром – 0,40. 15) Селен – 0,12. 16) Йод – 0,10.

Есть также данные о громадном содержании – примерно 0,3% от сухого веса – в чае фосфора. Фосфор – это незаменимое вещество для активизации работы мозга! Также есть данные о весьма значительном содержании фтора в чае – около 0,2% от сухого веса. Совсем не обнаружены в чае такие микроэлементы: ванадий, кадмий, литий, серебро, золото, бром.

Кроме этого чай преимущественно накапливает в себе и является ценным носителем таких элементов: алюминий, марганец, бор, барий, цинк, медь, никель. Очень хорошо из чая организмом усваиваются прежде всего марганец, цинк, медь, никель.

1) Например, марганец. Крайне необходим для нормального функционирования нервной системы, половых желез, опорно-двигательного аппарата. Ученые установили, что с возрастом усвояемость марганца снижается, а потребность в нем остается прежней. Из-за этого у пожилых людей возникает благоприятный фон для развития сердечно-сосудистых заболеваний и злокачественных новообразований. А теперь посмотрите любой более-менее наукообразный травник – единственное и неповторимое средство там для пополнения марганца – чай. Кстати, установлено, что примерно 5-6 чашек в день даже не очень крепко заваренного чая обеспечивают примерно 50% суточной потребности организма в марганце.

2) Или, например, цинк. Определить его недостаток в организме очень просто – белые поперечные пятна на ногтях, ломкие ногти и волосы. А кроме этого нехватка цинка реально провоцирует значительное ухудшение иммунитета, импотенцию, дерматиты и проч. заболевания кожи и волос. Разумеется, чай отстает от таких сверхконцентраторов цинка как, например, алоэ или калган, но он накапивает его весьма прилично и регулярном питие может весьма эффективно пополнять цинковые ресурсы организма.

3) Медь. Более чем известный клинический факт – при огромном количестве заболеваний (гепатит, цирроз печени, анемии, лейкозы, диатезы, туберкулез, менингит и др.) значительно повышается концентрация меди в крови. Мало того, есть прямая зависимость между содержанием меди в сыворотке крови и повышением температуры тела в результате воспалений. Медь играет важнейшую роль в окислительно- восстановительных процессах на клеточном уровне, и нехватка ее значительно затрудняет лечение и профилактику воспалений. А тут опять чай, который традиционно относится к сверхнакопителям меди...

Впрочем, надоело. Хотите больше подробностей – читайте медицинские справочники. А чай лучше просто пить!

Доля пигментов в химическом составе чая – 1-12%

Пигменты – это красители. При хорошо наметанном глазе в чайном настое можно углядеть желто-зелено-красно-фиолетово – коричнево-бурые цвета и оттенки, которые, однако задаются немногочисленными пигментами. Причем первые два более актуальны для неферментированных чаев, а вторые два – для улунов и черных.

1) Хлорофилл. Хлорофилл дает зеленую окраску живому растущему чайному листу. При термических обработках он в значительной мере разрушается и в большей мере остается лишь в неферментированных чаях (белом, зеленом и т.п.)

2) Каротин и ксантофилл. Эти компоненты придают моркови ее специфический цвет. При термической обработке темнеют, отчасти участвуют в придании чаю красновато-бурого цвета. Хотя их в чае немного.

3) Теофлавин. В чае всего около 1-2%. Придает чайному настою золотисто-желтую гамму. Высокое содержание теофлавина характерно для качественных сортовых чаев. У титестеров есть такой показатель чайного настоя как яркость, блеск, искра, живость. Этот показатель напрямую связан с количеством теафлавина в чае. Если его мало, чай тусклый, блеклый, производит впечатление слегка мутноватого. При неправильном хранении или заваривании легко разрушается.

4) Теарубигин. В чае 10-20%. Придает чайному настою красно-коричневую гамму. В идийском агротипе чая теарубигин более темный (коричневый, бурый), в китайском – более светлый (красный). Прекрасным примером здесь может быть хороший краснодарский чай, который при заваривании приобретает удивительный малиновый цвет.

Теофлавин и теарубигин являются производными от чайных полифенолов. Оба пигмента образуются в процессе ферментации. Их химические структуры весьма похожи, но при этом теофлавин является более химически активным (соответственно – легче разрушается) и легко переходит в теарубигин.

В хорошем черном чае соотношение теафлавина и теарубигина должно быть 1/10. Если 1/20 и больше, то чай можно смело выкидывать.

Алкалоидов в чае также много (1-5%): теофиллин, теобромин, ксантин, аденин, гипоксантин, параксантин, метилксантин, изатин, диуретин, гуанин, лецитин и др..

Вообще, алкалоиды – азотосодержащие гетероциклические основания, обладающие сильной и специфической физиологической активностью. По своему строению очень разнообразны – от простых, вплоть до высокомолекулярных полицикличных структур. Сейчас из растений выделено более 10 000 разных алкалоидов.

Содержание алкалоидов в растениях обычно ничтожно мало, но на мощный фармацевтический эффект их действия это не особо влияет. Достаточно назвать такие алкалоидные шедевры как никотин, морфин, атропин и др.

Главный алкалоид чая, конечно же, кофеин. Именно кофеин, которого содержится в чае до 4%, придает чаю горечь и оказывает характерное тонизирующее воздействие. Сам алкалоид кофеин содержится в чае не в свободном, а в связанном виде (вместе с танинами) и носит название теин или таннат кофеина. Считается, что в стакане крепкого чая (2 чайных ложки заварки на 200 мл) содержится от 0,02 до 0,1 г. кофеина.

Кофеин возбуждает центральную нервную систему, повышает работоспособность, усиливает общую физическую и умственную ативность. В целом действует значительно мягче, чем чистый кофеин или кофе.

Другие алкалоиды чая (теобромин, теофилин, диуретин) также весьма полезны, и применяются для лечения сердечно-сосудистых и почечных заболеваний. Входят в состав таких лекарств как эуфиллин, диуретин, кофальгин, теальбин, тесальбен и др.

Печальным исключением среди алкалоидов чая являтся гуанин, который выделяется в заварке, которая или долго стояла, или подвергалась кипячению. Гуанин отчасти ядовит и оказывает на нервную систему оглушающее действие. Китайцы не зря утверждали, что перестоявший чай подобен яду. С другой стороны, русский лагерно-народный напиток чифирь есть не что иное, как наркотизация кофеином плюс гуанином.

Смолы (около 1%). входящие в состав чая, сложны по химсоставу, изучены мало. Пожалуй, их важнейшая роль – фиксация чайного аромата.

Из органических кислот (около 1%) в чае обнаружены щавелевая, лимонная, яблочная и др. кислоты. Как утверждает В. Похлебкин: «В составе чая они еще слабо исследованы, но ясно, что в целом они повышают пищевую и диетическую ценность чая.»

В чае содержится более 10 различных ферментов (общая доля – менее 1%). Ферменты, как правило, это активные соединения, содержащие протеиновое основание и активную, легко окисляющуюся молекулярную группу. Ферменты выполняют роль биологических катализаторов, первыми начиная и запуская сложные биохимические процессы.

Например, современными исследованиями установлено, что в процессе изготовления чая (при его ферментации) происходит сложная ферментная соактивность. Ферментация не просто запускается, но управляется чайными ферментами. Качество готового чая во многом зависит от оптимально созданных условий для ферментации, которые, в свою очередь, гарантируют «правильную» работу ферментов.

Наиболее известны такие чайные ферменты как полифенолоксидаза, пероксидаза, каталаза, инвертаза.