本文專家:楊超，中國科學(xué)院大學(xué)化學(xué)博士
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，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)。
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這個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�！�
紅茶表面的茶膜，圖片來源：Giacomin C E , Fischer P . Black tea interfacial rheology and calcium carbonate[J]. Physics of Fluids, 2021, 33(9):092105-.
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)”，必須是兩者同時存在才行。
茶膜有時能看到，有時又看不到？
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)使用實驗室的蒸餾水泡茶時，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。
實驗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！
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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，還在氮氣環(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，雖然有的時候肉眼看不到茶膜，但是使用流變儀可以“看到”。這是因為：
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茶膜的彈性模量小于性模量時，茶膜便以“液態(tài)”形式呈現(xiàn)；
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茶膜的彈性模量大于性模量時，茶膜會以固態(tài)形式呈現(xiàn)，這時你輕微碰它一下，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，有時卻能看見茶膜，有時卻又看不見茶膜，這是因為少量的牛奶會促進茶膜的形成，而大量的牛奶則不會讓紅茶形成茶膜。
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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，這是因為紅茶相較于其他品種的茶葉，是屬于全發(fā)酵的，其發(fā)酵時間比較長，氧化程度在70%~95%之間。
喝掉茶膜是否對身體有害？
“茶膜”看上去臟臟的，像極了加油站旁邊水坑里的“油膜”，那么它是否會影響身體健康？
事實上，茶膜只是附著在有機物表面的一些難溶小顆粒，它沒有什么味道，也沒有什么口感，對人體并無危害。
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所以，當(dāng)形成茶膜后不必把它濾除掉。
“擺脫茶膜”小貼士
別等茶涼，趁熱喝茶；
使用純凈水代替自來水泡茶；
在紅茶中加些檸檬汁和糖，變成檸檬紅茶；
別喝紅茶，換成其他品種的茶。
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