利用流变学泡出更好喝的茶，未来或可用于茶饮料生产过程

在中国，古人有云：“当家度日七件事，柴米油盐酱醋茶。”从中不难看出茶叶的重要性。

而时至今日，茶叶不仅是适合一年四季的饮品。在中医学中也曾有，“春饮花茶，夏饮绿茶，秋饮青茶，冬饮红茶”之说。

（来源：Pixabay）

抛开饮茶的情趣与益处，单从沏茶的水质来讲，其中就有很大学问。比如用高品质的山泉水泡茶，茶汤的色、香、味都俱佳，而如果使用纯净水泡茶，或许会直接影响茶汤的色泽与味道。

此外，除了中国，其实早在 17 世纪茶叶就远渡西方，由此茶文化对西方乃至全世界开始了深远的影响。

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近期，苏黎世联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology in Zurich）的一项研究指出，通过流变学可以泡出一杯更好的红茶。

该论文中提到，生活中当人们沏的热茶冷却后，有时表面会出现一层薄膜，而这层薄膜主要是由奶制品、糖、茶叶浓度和水温、硬度等因素共同产生作用而出现的结果。

研究人员发现，相较于热茶冷却后可能形成薄膜的沏茶水，家庭中使用净水器会减少茶叶本身的味道，使茶叶更苦。而“清脆”的硬水更易泡出一杯好茶。

看似古怪的研究，但其实流变学是针对液态或气态物质流动的学科。这一学科涉及地球物理学、生物学、医疗学和材料学等众多学科的实际应用问题，从化学涂料到浆体材料甚至日常食用的巧克力，流变学都起着至关重要的作用。

在未来前景方面，流变学可涉及高分子材料流变学、土流变学、断裂流变力学、岩石流变学等广阔的工业发展领域。此外，在技术测试和实验研究及电子计算机应用方面，流变学也将发挥巨大作用。

当地时间 2021 年 6 月 11 日，相关研究论文以题为《红茶界面流变学和碳酸钙》（Black tea interfacial rheology and calcium carbonate ）发表于 Physics of Fluids 期刊上。

图 | 相关论文（来源：Physics of Fluids）

作为通讯作者，来自苏黎世联邦理工学院食品营养与健康研究所健康科学技术系的卡罗琳·贾科敏（Caroline Giacomin）介绍说，在美国中西部地区，许多家庭为防止水管内的积水，安装了净水器。但如果通过净化器中的纯净水沏茶，茶叶冷却后不会形成薄膜，并且茶叶的味道会更苦一些。

但如果生活在无害化合物水层的地区的人，他们的水质将更“清新”，而用这种水冲泡出来的茶汤，无论颜色和品质都将更胜一筹。

无论是水质的 pH 值还是总溶解固体 (TDS) 或者硬度都可以通过许多特性进行判断，卡罗琳介绍道：“溶解碳酸钙是水硬度测量中考虑的主要成分。另外，地下水中的水硬度具有自然变异性，并且可能因当地水资源和处理方式的不同而有很大差异。不同地区，甚至在城市内部，水样中的碳酸钙可能会有所不同。”

通常，每升水中的碳酸钙低于 60 毫克被归类为软水，61-120 毫克为中等硬水，121-180 毫克为过硬，而超过 180 毫克为非常硬。当以泡茶为目标时，每升水的理想碳酸钙浓度被认为是在 17 到 68 毫克之间。低于此值，茶有涩味，而高于 120 毫克，则风味降低。

通过实验卡罗琳团队发现，通过降低 pH 值可对提取红茶中的茶黄素具有积极作用。因此，他们认为通过增加酸性物质可以帮助茶汤形成更多的表面薄膜材料。

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另外，通过实验研究团队发现，茶叶冷却后形成的薄膜有很大因素是茶叶与碳酸钙产生的化合物反应。如果在干茶中添加一些酸性物质，不仅可以减少茶膜的可见性还能加强茶叶本身的味道。

除此之外，研究团队还对茶水形成的薄膜进行了机械性能评测。卡罗琳表示：“利用界面流变学，我们将薄膜放置到相关仪器设备中，该设备的旋转是经过精心控制的，因此，我们可以根据薄膜的旋转阻力来确定它的强度”。

经过评测，研究团队发现茶汤形成的薄膜，其物理强度与厚度并无直接关联。不过，不同的碳酸钙浓厚程度会影响薄膜强度。简单来说，钙越多，茶汤中形成的薄膜越坚固。

他们在论文中表明，利用硬化水可以形成强度最高的薄膜，而这项技术或许未来可以用在包装茶饮料的相关工业中。相反，较弱强度的薄膜也许有助于生产干茶类产品。

最后，值得一提的是，由于中国大多家庭的自来水由人工净化，有时可能会遇到添加氯化物消毒的情况。所以，将自来水装置容器中静置一夜或一天，待氯化物自然挥发后，在使其泡茶，效果将更好。

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参考：

1.Caroline E. Giacomina.et al.Physics of Fluids 33,(2021).