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Tee

Tee. ... Abwarten und Tee trinken. Experimentalvortrag von Jasmin Schulte SS 07. Gliederung. Allgemeines und Geschichtliches Produktionsverfahren Eigenschaften Inhaltsstoffe Xanthine Polyphenole Pigmente Aromastoffe Schulrelevanz. Allgemeines.

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Presentation Transcript

  1. Tee ... Abwarten und Tee trinken... Experimentalvortrag von Jasmin Schulte SS 07

  2. Gliederung • Allgemeines und Geschichtliches • Produktionsverfahren • Eigenschaften • Inhaltsstoffe • Xanthine • Polyphenole • Pigmente • Aromastoffe • Schulrelevanz

  3. Allgemeines Was genau ist denn eigentlich Tee?

  4. Allgemeines Die Tee – Pflanze • Klasse: Rosopsida • Unterklasse: Asterdae • Ordnung: Ericales • Familie: Theaceae • Gattung: Camellia • Arten: Camellia sinensis (China, Darjeeling) Camillia assamica (Indien, Sri Lanka)

  5. Geschichtliches Geschichte des Tees • wohltuende Wirkung bereits seit 5000 Jahren bekannt • 2737 v. Chr.: chinesischer Kaiser Cheng Nung entdeckte Tee durch Zufall • 552 n. Chr.: buddhistische Mönche bringen Tee von China nach Japan, Tee-Zeremonien entwickeln sich

  6. Geschichtliches • Ab 618: Tee wird zur Handelsware; für alle Gesellschaftsschichten erhältlich • 1610: erste Teelieferung aus Japan nach Amsterdam per Schiff • 1669: auch England • Mitte 17. Jh.: über Landweg nach Russland zum Zaren

  7. Geschichtliches • 16.12.1773: Boston Tea-Party - Protest gegen Teesteuer • 1869: Suezkanal wird eröffnet; Teeroute verkürzt sich • Deutschland: ab 1753 von den Ostfriesen aus Holland importiert; erst ab Anfang 20. Jh. für jeden erschwinglich

  8. Tee-Produktion Herstellung von Tee • Pflücken • Welken: Entziehung von Wasser von 80 % auf 60 % • 20 Stunden • Rollen: Aufbrechen der Pflanzenzellstruktur, Reaktion mit Luftsauerstoff beginnt • eine Stunde

  9. Tee-Produktion • Fermentation: enzymatische Oxidation, Aromastoffe entwickeln sich • fünf Stunden • Trocknen • Sortieren: per Hand oder mit Sieben

  10. Tee-Produktion schwarzer Tee grüner Tee Ernten Welken Fixieren Rollen Rollen Fermentieren Trocknen Sieben / Sortieren

  11. Tee-Produktion Einteilung nach Fermentationsgraden

  12. Tee-Produktion Anbaugebiete Indien: 820.000 t China: 785.000 t Kenia: 324.000 t Sri Lanka: 320.000 t Türkei: 185.000 t Indonesien: 165.000 t Japan 100.000 t Exporteure: Kenia, Sri Lanka, China Importeure: Großbritannien, Russland, USA

  13. Wie trinkt man Tee? • Schwarzen Tee mit kochendem Wasser übergießen • Grünen Tee mit 70-90 °C heißem Wasser • Lagerung: kühl und im geschlossenen Behälter • Ziehzeit: Coffein Gerbstoffe anregend beruhigend

  14. Eigenschaften Demo 1 Bestimmung des pH-Werts im Tee

  15. Eigenschaften • 4 Versuchsansätze mit schwarzem Tee und 100 mL Wasser: 2 g Tee RT 70 °C 5 g Tee RT 70 °C • Messungen des pH-Werts im 15 sek. Abstand über 10 Minuten

  16. Eigenschaften Ergebnisse

  17. Eigenschaften 2 g, RT 5 g, RT 2 g, 70 °C 5 g, 70 °C

  18. Eigenschaften Schlussfolgerung: • je größer die Menge Tee, desto niedriger der pH-Wert • je höher die Temperatur, desto niedriger der pH-Wert Begründung: • saure Reaktion der Gerbstoffe mit Wasser • bessere Löslichkeit der Gerbstoffe in warmem Wasser

  19. Wie trinkt man wo Tee? • gesüßt mit Honig oder Zucker • Russland: aus Samowaren mit Marmelade • Ostfriesland: Sahne und Kluntjes (nicht umrühren) • Tibet: Butter • überall: weitere Aromazusätze wie Rose, Vanille, Jasmin, unzählige Fruchtaromen, Gewürze, Kakao • England: Milch oder Zitronensaft

  20. Eigenschaften Demo 2 Tee mit Milch?

  21. Ausfällen von Casein k-Casein-Oberfläche • hat bei pH 4,6 den IEP • k-Casein kann fällbaren α- und β-Caseine nicht mehr stabilisieren • Caseinmicellen aggregieren und fallen aus hydrophobes Zentrum Calciumphosphat „CMP-Haar“ (hydrophil)

  22. Gliederung • Allgemeines und Geschichtliches • Produktionsverfahren • Eigenschaften • Inhaltsstoffe • Xanthine • Polyphenole • Pigmente • Aromastoffe • Schulrelevanz

  23. Inhaltsstoffe • Polyphenole ("Gerbstoffe") ca. 20-35 % • Proteine, Aminosäuren ca. 20-30 % • Kohlenhydrate (Zellstoff) ca. 20-25 % • organische Fette ca. 8 % • Alkaloide (Coffein) ca. 3-5 % • organische Säuren ca. 3 % • Pigmentstoffe (Chlorophyll) ca. 1 % • Vitamine (A, B1, B2, C, D) ca. 0,6 % • Aromastoffe ca. 0,03 % • Enzyme ca. 0,005 %

  24. Inhaltsstoffe: Xanthine Alkaloide: Xanthine • sind Stoffwechselprodukte der Pflanze • dienen als Abwehr von Fressfeinden • ein Stickstoffspeicher der Pflanze • Purin-Grundgerüst Namen: 1,3,7-Trimethylxanthin, Methyltheobromin, Coffein, Thein, Tein, Guaranin

  25. Inhaltsstoffe: Xanthine Wirkungen auf Menschen • Anregung des Zentralnervensystems • Erhöhung der Herztätigkeit, Pulssteigerung • Erhöhung des Blutdrucks • Bronchialerweiterung • Steigerung der Harnbildung • Blut-Hirnschranke wird ungehindert passiert

  26. Inhaltsstoffe: Xanthine Versuch 1 Extraktion von Coffein

  27. Inhaltsstoffe: Xanthine Extraktion • ex (lat.; „heraus“) trahere (lat.; „ziehen“) • Stofftrennungsverfahren • Komponente wird aus einem Stoffgemisch herausgelöst • Coffein gut in Chloroform löslich (181,82 g/L) Chloroform:

  28. Inhaltsstoffe: Xanthine Versuch 2 Dünnschichtchromatographie von Xanthin-Derivaten

  29. Inhaltsstoffe: Xanthine Vorgehensweise • DC Kieselgelplatte • Fließmittel Chloroform : Ethanol 9 : 1 • Standard – Lösungen von Coffein, Theobromin und Theophyllin • Coffein-Extrakt aus Versuch 1 • Laufzeit: etwa 20 Minuten

  30. Inhaltsstoffe: Xanthine Xanthin-Derivate im Tee: Coffein Xanthin Theobromin Theophyllin C Tb Tp

  31. Inhaltsstoffe: Polyphenole Polyphenole • hauptsächlich Catechine • wirken sich auf Teefarbe und –geschmack aus • Wirkung: harntreibend, antioxidativ

  32. Inhaltsstoffe: Polyphenole Fermentationsprozess bei Catechinen Theaflavin und Thearubigen sind Ox.-produkte von Catechin: Reaktion mit Luft, Enzyme Allgemeine Formel für Catechine Theaflavin

  33. Inhaltsstoffe: Polyphenole Bsp. der im Tee vorhandenen Catechine: Epicatechin Epigallocatechin-gallat Epigallocatechin

  34. Inhaltsstoffe: Polyphenole Versuch 3 Indikatorverhalten von Tee

  35. Inhaltsstoffe: Polyphenole Reaktion im sauren Bereich: rotbraune Lösung + H+ - H2O + + Wagner-Meerwein-Umlagerung

  36. Inhaltsstoffe: Polyphenole gelbliche Lösung Verschiebung der Absorption in den kurzwelligen Bereich

  37. Inhaltsstoffe: Polyphenole Reaktion im alkalischen Bereich: rotbraune Lösung + OH- - H2O chinoide Gruppe dunkelbraune Lösung

  38. Inhaltsstoffe: Polyphenole Versuch 4 Herstellung von Tinte aus schwarzem Tee

  39. Inhaltsstoffe: Polyphenole Reaktion der Gerbstoffe mit dem Eisenion: O2 Fe2+ Fe3+ + e- - 3 H+ 3 + Gallussäure Oktaedrischer Chelatkomplex

  40. Inhaltsstoffe: Polyphenole Versuch 5 Nachweis von Antioxidantien

  41. Inhaltsstoffe: Polyphenole Reaktion: Briggs-Rauscher-Reaktion • oszillierende Reaktion: läuft nicht linear, sondern periodisch ab • farblos: c(I2) und c(I- ) klein • gelb: c(I2) groß und c(I-) klein • blau: c(I2) und c(I- ) groß

  42. Inhaltsstoffe: Polyphenole Prozess 2 Reaktion über Mn - Komplexe und Iodat radikalisch Prozess 1 Iodid wird verbraucht, Iod wird gebildet; Reaktion mit Malonsäure Prozess 3 Iodid wird gebildet; Edukt für Prozess 2 gebildet radikalisch

  43. Inhaltsstoffe: Polyphenole +5 -1 -2 Gesamtgleichung: IO3-(aq) + 2 H2O2 (aq) + CH2(COOH)2 (aq) + H3O+(aq) ICH(COOH)2 (aq) + 2 O2 (g) + 4 H2O Mn2+ -1 0 0 • Prozess 1: nur bei c (I-) > c (I-) krit. • 5 I- (aq)+IO3- (aq)+6 H3O+ (aq)3 I2 (aq) + 9 H2O • 3 I2 (aq) + 3 CH2(COOH)2 (aq) + 3 H2O • 3 ICH(COOH)2 (aq) + 3 I- (aq) +3 H3O+ (aq) -1 +5 0 0 -2 -1 -1 0

  44. Inhaltsstoffe: Polyphenole Keto-Enol-Tautomerie - + Prozess 2: nur bei c (I-) < c (I-) krit. +4 +2 2 •IO2 (aq) + 2 [Mn(H2O)6]2+(aq) 2 HIO2 (aq) + 2 [Mn(H2O)5(OH)]2+(aq) +3 +3

  45. Inhaltsstoffe: Polyphenole Prozess 3: Bildung von neuem Iodid +3 -1 2 [Mn(H2O)5(OH)]2+(aq) + 2 H2O2 (aq) 2 [Mn(H2O)6]2+(aq) + 2 •OOH (aq) 2 H2O2 (aq) +2 [Mn(H2O)5(OH)]2+(aq)+ HIO (aq) 2 O2 (g) + 2 [Mn(H2O)6]2+(aq) + I- (aq) + H3O+ (aq) +2 -1 +3 -1 0 +2

  46. Inhaltsstoffe: Polyphenole Prozess 2 Reaktion über Mn - Komplexe und Iodat radikalisch Prozess 1 Iodid wird verbraucht, Iod wird gebildet, Reaktion mit Malonsäure Prozess 3 Iodid wird gebildet, Edukt für Prozess 2 gebildet, radikalisch Antioxidans

  47. Inhaltsstoffe: Polyphenole Welche Rolle spielt nun das Antioxidans? Antioxidans: Oxidationsinhibitor oder Peroxidzersetzer Polyphenole sind „Radikalfänger“: brechen durch Übertragung eines Wasserstoffatoms die Reaktionskette ab • Absättigung der Radikale

  48. Inhaltsstoffe: Polyphenole Reaktion • Entstehung von freien Hydroxyl- und Hydroperoxid-Radikalen HO• bzw. HOO• bzw. O2I• = R• • physiologische Aspekte: freie Radikale haben krebserregende Wirkung auf Zellen, können z.B. auch Beweglichkeit von Spermien verringern

  49. Inhaltsstoffe: Polyphenole Bildung reaktionsträger Polyphenolradikale durch Mesomeriestabilisierung + . + + viele weitere Möglichkeiten und mesomere Grenzformeln

  50. Gliederung • Allgemeines und Geschichtliches • Produktionsverfahren • Eigenschaften • Inhaltsstoffe • Xanthine • Polyphenole • Pigmente • Aromastoffe • Schulrelevanz

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