اولين بار يك نفر چيني نمونه هاي مختلفي از بوته چاي را به اروپا ارسال كرد كه مورد استقبال قرار گرفت ولي به واسطه گراني در آن زمان چاي در اروپا جنبه اشرافي پيدا كرده و بيشتر متمولان آن را مورد استفاده قرار مي دادند و گاهي آن را براي درمان بعضي از بيماري ها به كار مي بردند. بوته چاي براي اولين بار توسط مرحوم كاشف السلطنه چايكار از هند به ايران آورده شد و در لاهيجان دستور كشت آن را در سال 1281 هجري قمري داد. چاى از تغييراتى كه در مراحل مختلف روى برگ گياهى به نام camellia sinensis انجام مى شود، به وجود مى آيد. اين نوشيدنى محركى بسيار ملايم است كه خاصيت ذكرشده آن به علت وجود كافئين است. كافئين موجود در چاى، يك سوم ميزان موجود در قهوه و بيشتر از كافئين تشكيل دهنده نوشابه هاى كوكا است. در چاى ويتامين A، B2، C، D، K و فسفر و همچنين املاح و روغن هاى معطر وجوددارد. يكى از تركيبات شاخص درچاى تانين نام دارد. ضایعات چای چیست؟ پس ازانجام مراحل مختلف روی camellia sinensis ضایعاتی برجای می ماند. این ضایعات در کارخانه های چای سازی به وفور یافت می شود. در حال حاضر تنها استفاده این ضایعات به کار رفتن آنها به عنوان کود گیاهی است. اما با استخراج کافئین از آنها استفاده های زیادی پیدا خواهند کرد. کافئين(CAFFEINE): نوشابه هاي انرژيزا بطور متوسط حاوي 60 تا 80 ميلي گرم كافئين ميباشند. نوشابه هــاي كولا حاوي 50 ميلي گرم و يك فنجان قهوه حاوي 60 تا 90 ميلي گرم كافئين است. كافئين علاوه بر اينكه يك محرك است يك چربي سوز نيز ميباشد. كافئين يك آلكالوئيد است كه در بيش از 60 گياه يافت ميشود. كافئين وقتي در چاي باشد، تئين(THEIN) و وقتي در گياه گوارانا (GUARANA) يافت ميشود ، گوارانين(GUARANINE) ناميده ميگردد. كافئين در گياهان نقش يك آفت كش را دارد و باعث فلج شدن و يا مرگ حشراتي كه از آن تغذيه ميكنند ميشود. كافئين يك محرك سيستم عصبي مركزي است و بطور موقت خواب آلودگي را رفع كرده و فرد را گوش بزنگ ميكند. كافئين يك محرك متابوليك نيز ميباشد. رفع خستگي، افزايش تمركز، اتساع عروق خوني، افزايش ظرفيت عملكرد جسمي و ذهني، افزايش استقامت، ادرار آوري، شل كردن عضلات صاف نايچه ها، افزايش اسيد معده، ساير اثرات كافئين بر روي بدن ميباشند. جالب است بدانيد كه كافئين اثر داروهاي ضد درد كه براي تسكين سردرد تجويز ميشوند را تا 40 درصد افزايش ميدهد. براي آشنايي بيشتر با اثرات كافئين به مقاله مضرات كافئين رجوع كنيد. مصرف كافئين توسط سگ ها، اسب ها و طوطي ها ايجاد مسموميت ميكند، چراكه بدن اين موجودات قادر نيست كافئين را به خوبي متابوليزه كند. مصرف بيش از اندازه كافئين به كافئينيسم(CAFFEINISM) منجر ميگردد. كافئينيسم ايجاد وابستگي به كافئين و علايمي نظير اضطراب، تحريك پذيري، عصبي بودن، انقباض عضلاني، لرزش، بي خوابي، تپش قلب، زخم معده (و ساير زخمهاي گوارشي)، ريفلاكس معده، اختلالات خواب و اختلالات اضطرابي ميكند. علايم محروميت از كافئين شامل سردرد، تحريك پذيري، ناتواني در تمركز، دل درد، اضطراب، تهوع و خواب آلودگي است. در این آزمایش کافئین از برگ چای جداسازی خواهد شد . مشکل عمده در این جداسازی این است که کافئین تنها ترکیب موجود در برگ چای نیست و سایر ترکیبات طبیعی نیز همراه کافئین وجود دارند . کافئین فقط 3 الی 5 درصد برگ خشک چای را تشکیل می دهد . کافئین در 80 درجه سانتیگراد به اندازه 18 گرم در 100 میلی لیتر آب حل می گردد و در 20 درجه سانتیگراد به اندازه 2/2 گرم در 100 میلی لیتر آب محلول می باشد ، همین ترکیب در 100 میلی لیتر کلروفرم به میزان 18 گرم حل می گردد . قسمت عمده برگ چای سلولز است ، که بسپاری ( پلیمری ) از گلوکز می باشد . سلولز در آب نامحلول است ، ولی کافئین در آب کم و بیش محلول است . لذا حضور سلولز مشکلی در روند جداسازی و استخراج ایجاد نمی کند . تانن ها نیز در داخل برگ چای وجود دارند و در آب محلول هستند . تانن ها ترکیبات فنولی هستند که دارای وزن مولکولی 300 الی 5000 می باشند . تانن ها به دو دسته قابل هیدرولیز و غیر قابل هیدرولیز تقسیم می شوند . دسته اول در اثر هیدرولیز ، تولید گالیک اسید و گلوکز می کنند . واکنش هیدرولیز تانن ها : دسته دوم تانن ها بسپارهای متراکمی از کاتچین هستند . تانن ها به دلیل داشتن گروههای فنولی ، و گالیک اسید به دلیل داشتن گروه کربوکسیل ، با کلسیم کربنات ( باز ) واکنش می دهند و تولید نمکهای کلسیم مربوط را می کنند . روش استخراج کافئین از ضایعات چای: ابتدا کمی ضایعات چای (حدود 50 گرم)را در یک جوراب زنانه بریزید! این کار به این دلیل است که مرحله عبور دادن محلول از صافی حذف شود. (ایده استفاده از جوراب از گروه شیمی مرکز لنگرود است). بعد از آن 500 میلی لیتر آب را در بشر ریخته و روی حرارت قرار دهید تا به دمای جوش برسد. بعد از به جوش آمدن اب جوراب را که از ضایعات چای پر است داخل اب بگذارید و صبر کنید تا حدود 15 دقیقه بجوشد ( در حین این کار مراقب باشید که:1. دستتان نسوزد 2. همراه با جوراب ناخالصی وارد محلول نشود.) . بعد از برداشتن محلول از روی حرارت بگذارید تا محلول کاملا سرد شود( به دمای اتاق برسد). برای صرفه جویی در وقت می توانید از حمام آب سرد استفاده کنید.برای درست کردن حمام آب سرد ابتدا ظرف بزرگی را پر از آب سرد کنید سپس محلول خود را درون ارلن یا بالن یا هر ظرف دهان باریکی است که بتوان آن را روی گیره وصل کرد بریزید و بر روی گیره سوار کنید . سپس محلول را درون آب سرد قرار دهید. عکس این کار را حمام آب گرم گویند (یعنی به جای آب سرد آب گرم ریخته شود). بعد از سرد شدن محلول باید فاز آلی آن را از فاز آبی جدا کنید. برای این کار محلول خود را درون قیف جدا کننده(دکانتور) بریزید سپس حدود 20 تا 30 میلی لیتر تترا کلرید کربن یا دی کلرو متان که حلال آلی هستند را با استوانه مدرج اندازه بگیریدو به آن اضافه کنید. در موقع کار با این حلال ها ها باید نهایت احتیاط را رعایت کنید زیرا این حلال ها بسیار سمی هستند. در دکانتور راببندید و آن را به مدت 5 دقیقه تکان دهید. بعد از این کار دکانتور را روی گیره ببندید و نیم ساعت محلول را به حال خود بگذارید تا عمل جداسازی به طور کامل انجام شود.(هر چه زمان بیشتری صرف کنید جداسازی بهتر صورت می گیرد.). سپس شیر دکانتور را با زکنید تا فاز آلی محلول که به دلیل داشتن چگالی بیشتر در قسمت پایین دکانتور قرار دارد از فاز آبی آن جدا شود. مراقب باشید که فاز آبی محلول وارد ظرف نشود اگر این طور شود مجبور می شوید که آزمایش را از اول شروع کنید. بعد از جداسازی فاز آلی محلول را در یک ظرف دهان گشاد مثلا کریستالیزور بریزید و بگذارید تا به مدت 24 ساعت به حال خود بماند(البته با زیر هود باشد ویا در فضای آزاد). برای صرفه جویی در وقت می توانید این بار از حمام آب گرم استفاده کنید. بعد از 24 ساعت تمام حلال از پریده و فقط مواد موجود در فاز آلی در کریستالیزور باقی می ماند.(لازم به ذکر است که استفاده از کریستالیزور و پریدن طبیعی حلال ابتکاری بود). بعد از پریدن حلال می توانید به وسیله کروماتوگرافی کافئین را از دبگر مواد موجود در فاز آلی محلول جدا کنید. با این که می توانید کافئین موجوددر فاز آلی را با سالسیلیک اسید واکنش دهید تا کافئین سالسیلات به دست آید. توجه1:کافئین بدست آمده از این آزمایش ممکن است بسیار کم باشد . زیرا همان طور که گفته شد تنها 2 تا 2.5 درصد از ضایعات چای را کافئین تشکیل می دهد. توجه2:در تمامی مراحلی که با حلال سروکار داریم باید از هود استفاده کنیم . اما ما به دلیل نداشتن هود تمامی آن مراحل را در فضای آزاد انجام دادیم.