Употребление чая связано с различными преимуществами для здоровья, включая снижение риска сердечных заболеваний и степени воспаления в организме. Новое исследование, проведенное учеными из Северо-Западного университета, выявило еще одно удивительное преимущество этого напитка: процесс заваривания может способствовать очистке воды, передает inbusiness.kz со ссылкой на CNN.
Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в журнале ACS Food Science & Technology, завариваемый чай может естественным образом адсорбировать тяжелые металлы, такие как свинец и кадмий.
Термин ”адсорбция" относится к способности твердого материала удерживать молекулы газа, жидкости или растворенного вещества в виде тонкой пленки на своей внешней поверхности или во внутренних поверхностях, таких как щели.
“Это одно из очень немногих ”систематических" исследований, которые обеспечивают рациональный контроль, значимую статистику и "нанотехнологический" уровень сложности, привнесенный в, казалось бы, обыденную тему заваривания чая, - сообщи агентству старший автор исследования доктор Винаяк Дравид, профессор материаловедения и инженерии Абрахама Харриса в Северо-Западном университете в Иллинойсе. - Его способность улавливать металлы, помимо их высвобождения, изучена очень мало”.
Авторы исследовали, как адсорбция тяжелых металлов зависит от способа заваривания различных сортов чая — черного, зеленого, улуна, белого, ромашкового и ройбуша, а также от того, заваривается ли он в виде рассыпчатого листа или в пакетиках из хлопка, нейлона или целлюлозы (натурального биоразлагаемого материала, получаемого из древесной массы).
Для эксперимента по адсорбции команда ученых приготовила растворы из воды с концентрацией свинца и других металлов, таких как кадмий, хром, медь и цинк, а затем нагрела их до температуры чуть ниже температуры кипения. Затем авторы добавили чайные листья или пакетики и настаивали их в течение различных периодов времени, от нескольких секунд до 24 часов, прежде чем измерить, сколько металлов осталось в воде. Лучше всего проявили себя целлюлозные пакеты, в то время как хлопковые и нейлоновые пакеты практически не адсорбировали металлы.
“Чайные пакетики из нейлона уже представляют проблему, поскольку выделяют микропластик, но большинство чайных пакетиков, используемых сегодня, изготовлены из натуральных материалов, таких как целлюлоза”, - отметил доктор Бенджамин Шиндел, первый автор исследования и инженер по контракту с Национальной лабораторией энергетических технологий Министерства энергетики США.
Шиндел работал над этим исследованием, будучи докторантом Северо-Западного университета.
Сорт и помол чая также имеют незначительное значение. Мелко измельченные листья, особенно черного чая, поглощают больше загрязняющих веществ, чем целые листья.
“Когда чайные листья перерабатываются в черный чай, они сморщиваются, а их поры открываются", - говорит Шиндел.
Эти морщинки и поры, а также более мелкий помол также увеличивают площадь поверхности, повышая способность к связыванию загрязнений.
Авторы обнаружили, что при заваривании чая из питьевой воды может быть удалено около 15% свинца. Эта оценка основана на том, что одна кружка воды и один чайный пакетик завариваются в течение трех-пяти минут.
Однако самым важным фактором среди всех типов экспериментов была продолжительность настаивания чая — чем дольше они давали ему настояться, тем лучше была адсорбция металла. Эти результаты были верны для концентраций свинца, достигающих 10 частей на миллион, или ppm, хотя концентрации такого уровня маловероятны в высокоразвитых районах.
“Учитывая условия тестирования с начальной концентрацией в 1000 частей на миллион, трудно сказать, как это отразится на реальных сценариях, - прокомментировала доктор Таша Штойбер, старший научный сотрудник Рабочей группы по охране окружающей среды, которая не принимала участия в исследовании. - Заваренный чай (в дистиллированной воде) содержит около 1-4 частей на миллион свинца. Содержание питьевой воды в общественных системах водоснабжения в США для большинства систем составляет от 1 до 10 частей на миллион, а уровни в диапазоне 30-100 частей на миллион были бы сильно загрязнены. Таким образом, концентрации, проверенные в ходе исследования, представляют собой экстремальное содержание свинца в воде”.
Авторы утверждают, что при заваривании чая тяжелые металлы могут адсорбироваться за счет того, что ионы тяжелых металлов прилипают к поверхности чайных листьев и остаются в них до тех пор, пока пакетик не будет утилизирован. В случае с целлюлозными пакетиками, они могут иметь большую площадь поверхности и, следовательно, больше мест связывания, чем синтетические материалы.
“Я не уверен, что в чайных листьях как в материале есть что-то особенное, - сказал Шиндел. - У них большая площадь активной поверхности, что является полезным свойством для адсорбирующего материала и позволяет чайным листьям быстро выделять ароматические вещества в воду”.
Однако особенность заключается в том, что, помимо воды, “чай является самым употребляемым напитком в мире”, добавил Шиндел:
“Вы можете измельчить все виды материалов, чтобы получить аналогичный эффект восстановления металлов, но это не обязательно будет практично. С чаем людям не нужно делать ничего лишнего”.
По мнению Винаяка Дравида, исследование подкрепляет идею о том, что можно очищать один стакан воды за раз в ситуациях, когда очистка окружающей среды невозможна. Но это не означает, что заваривание чая заменяет очистку воды с помощью фильтра, поскольку нефильтрованная вода может содержать другие загрязнения, которые чайные листья или пакетики могут не адсорбировать. По словам Таши Штойбер, эти примеси могут включать нитраты (используемые для удобрений), побочные продукты дезинфекции, мышьяк или пер- и полифторированные алкильные вещества, также называемые ПФАС.
По словам Штойбер, снизить содержание свинца в питьевой воде “легко с помощью простого угольного фильтра”, который является лучшим методом.
“Углерод действует аналогично чайным листьям, адсорбируя свинец, но делает это гораздо эффективнее. И, как показано в статье, при более высоких концентрациях (адсорбция) имеет свои пределы, поэтому важно не забывать вовремя менять картридж фильтра в соответствии с рекомендациями”, - добавила Штойбер.
В целом, исследование напоминает, как важно знать о том, что содержится в нашей питьевой воде. Это особенно важно для детей, для которых не существует безопасного уровня воздействия свинца, отметила она.
Читайте по теме:
Казахстан: кто поставляет нам чай?
