化學(xué)知識-茶水表面有層"薄膜"，是茶臟了還是茶杯臟了？

欄目：化學(xué)知識發(fā)布時(shí)間：2023-07-03 來源: 科普中國瀏覽量: 1815

如果你喜歡喝茶，尤其是喜歡喝紅茶，那么應(yīng)該會注意到：當(dāng)泡的紅茶晾涼之后，茶水表面會形成一層薄薄的茶膜，用勺子接觸薄膜時(shí)，它就會像浮冰一樣散裂開，而且勺子表面還會沾上棕色的物質(zhì)。

如果你喜歡喝茶，尤其是喜歡喝紅茶，那么應(yīng)該會注意到：

當(dāng)泡的紅茶晾涼之后，茶水表面會形成一層薄薄的茶膜，用勺子接觸薄膜時(shí)，它就會像浮冰一樣散裂開，而且勺子表面還會沾上棕色的物質(zhì)。

這個(gè)茶膜到底是怎么形成的呢？今天我們就來解決一些關(guān)于“茶膜”的問題。

茶涼后表面會漂浮一層膜，這是什么？

有人說茶水晾涼后的茶膜是炒茶用的油；
有人說是茶葉本身的“植物油”或葉片含有的“蠟”；
還有人說是茶葉制作過程中混入的浮灰；

到底哪一種說法對呢？

早在1994年，帝國理工學(xué)院化學(xué)系有兩位喜歡喝茶的化學(xué)家邁克爾·斯皮羅（MichaelSpiro）和德格拉提烏斯·賈甘伊（Deogratius Jaganyi）同樣注意到了“茶膜現(xiàn)象”。皮爾斯教授說：“只有知道茶膜是什么以及它是如何形成的，才能有效地消除它。”

于是，他們通過掃面電鏡、質(zhì)譜儀等精密儀器分析，發(fā)現(xiàn)茶膜并不是簡單的一層“油膜”，而是空氣、茶多酚和碳酸鈣離子在茶水表面相互作用形成的，難溶的碳酸鹽和氫氧化物的微小顆粒附在有機(jī)物表面形成的薄膜，而微小難溶物的主要成分是碳酸鈣（含量約 15-25%），其余的是復(fù)雜有機(jī)化學(xué)物質(zhì)或礦物質(zhì)的混合物。

水中的鈣離子和碳酸氫根離子是誘導(dǎo)茶膜形成的關(guān)鍵因素，但僅靠鈣離子或碳酸氫根離子其中一者并不能讓茶膜“顯現(xiàn)”，必須是兩者同時(shí)存在才行。

茶膜有時(shí)能看到，有時(shí)又看不到？

這兩位喜歡喝茶的化學(xué)家為了探究茶膜的形成條件，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用實(shí)驗(yàn)室的蒸餾水泡茶時(shí)，就不會有茶膜出現(xiàn)。這就說明泡茶用的水中的某些成分是形成茶膜的關(guān)鍵因素。

實(shí)驗(yàn)室的蒸餾水和普通的自來水最大的差別，就是自來水中會含有鈣鎂等離子，鈣離子越多，就越容易形成茶膜。也就是說泡茶用水的硬度越高，越容易形成茶膜。

機(jī)靈的小伙伴一定會想到，根據(jù)茶膜形成的多少，就可以檢測家里飲用水的硬度了！

除了水的硬度會影響茶膜的形成外，兩位化學(xué)家為了避免讓茶水與空氣中的氧氣接觸，還在氮?dú)猸h(huán)境中泡茶，他們發(fā)現(xiàn)在這種環(huán)境中泡的茶，很難觀察到茶膜。

所以，只有在有氧氣的環(huán)境中才會形成茶膜，茶膜的形成必然發(fā)生了氧化反應(yīng)。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院博士研究生卡羅琳·賈科明（Caroline Giacomin）對“茶膜”現(xiàn)象也進(jìn)行了研究。

為了探究這層薄膜的特性，她使用雙錐界面流變儀從流變學(xué)角度分析了茶膜的力學(xué)性質(zhì)。通過使用不同濃度的碳酸鈣溶液去泡茶，雖然有的時(shí)候肉眼看不到茶膜，但是使用流變儀可以“看到”。這是因?yàn)椋?/span>

當(dāng)茶膜的彈性模量小于黏性模量時(shí)，茶膜便以“液態(tài)”形式呈現(xiàn)；
當(dāng)茶膜的彈性模量大于黏性模量時(shí)，茶膜會以固態(tài)形式呈現(xiàn)，這時(shí)你輕微碰它一下，茶膜就會碎裂。

為什么只有泡紅茶才會有茶膜？

你也許會有疑問，經(jīng)常購買的檸檬紅茶中就不會出現(xiàn)茶膜，難道說這是由于使用了純凈水或者隔絕氧氣泡的茶？其實(shí)糖分或者檸檬汁會使茶膜變薄或者抑制其形成。

但是喝奶茶時(shí)，有時(shí)卻能看見茶膜，有時(shí)卻又看不見茶膜，這是因?yàn)樯倭康呐Ｄ虝龠M(jìn)茶膜的形成，而大量的牛奶則不會讓紅茶形成茶膜。茶的品種是由茶葉加工方式所決定的，例如發(fā)酵、氧化、碾壓、蒸煮和干燥等步驟。

在全球范圍內(nèi)的茶葉消費(fèi)品大約有三分之二是紅茶，另外 30% 是綠茶。茶膜基本不會在白茶、黃茶、綠茶或輕度加工的烏龍茶晾涼后形成，只會在紅茶上形成，這是因?yàn)榧t茶相較于其他品種的茶葉，是屬于全發(fā)酵的，其發(fā)酵時(shí)間比較長，氧化程度在70%~95%之間。