本文专家:杨超，中国科学院大学化学博士
如果你喜欢喝茶，尤其是喜欢喝红茶，那么应该会注意到：
当泡的红茶晾凉之后，茶水表面会形成一层薄薄的茶膜，用勺子接触薄膜时，它就会像浮冰一样散裂开，而且勺子表面还会沾上棕色的物质。
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这个茶膜到底是怎么形成的呢？今天我们就来解决一些关于“茶膜”的问题。
茶凉后表面会漂浮一层膜，这是什么？
有人说茶水晾凉后的茶膜是炒茶用的油；
有人说是茶叶本身的“植物油”或叶片含有的“蜡”；
还有人说是茶叶制作过程中混入的浮灰；……
到底哪一种说法对呢？
早在1994年，帝国理工学院化学系有两位喜欢喝茶的化学家迈克尔·斯皮罗（MichaelSpiro）和德格拉提乌斯·贾甘伊（Deogratius Jaganyi）同样注意到了“茶膜现象”。皮尔斯教授说：“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。”
红茶表面的茶膜，图片来源：Giacomin C E , Fischer P . Black tea interfacial rheology and calcium carbonate[J]. Physics of Fluids, 2021, 33(9):092105-.
于是，他们通过扫面电镜、质谱仪等精密仪器分析，发现茶膜并不是简单的一层“油膜”，而是空气、茶多酚和碳酸钙离子在茶水表面相互作用形成的，难溶的碳酸盐和氢氧化物的微小颗粒附在有机物表面形成的薄膜，而微小难溶物的主要成分是碳酸钙（含量约 15-25%），其余的是复杂有机化学物质或矿物质的混合物。
水中的钙离子和碳酸氢根离子是诱导茶膜形成的关键因素，但仅靠钙离子或碳酸氢根离子其中一者并不能让茶膜“显现”，必须是两者同时存在才行。
茶膜有时能看到，有时又看不到？
这两位喜欢喝茶的化学家为了探究茶膜的形成条件，发现当使用实验室的蒸馏水泡茶时，就不会有茶膜出现。这就说明泡茶用的水中的某些成分是形成茶膜的关键因素。
实验室的蒸馏水和普通的自来水最大的差别，就是自来水中会含有钙镁等离子，钙离子越多，就越容易形成茶膜。也就是说泡茶用水的硬度越高，越容易形成茶膜。
机灵的小伙伴一定会想到，根据茶膜形成的多少，就可以检测家里饮用水的硬度了！
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除了水的硬度会影响茶膜的形成外，两位化学家为了避免让茶水与空气中的氧气接触，还在氮气环境中泡茶，他们发现在这种环境中泡的茶，很难观察到茶膜。
所以，只有在有氧气的环境中才会形成茶膜，茶膜的形成必然发生了氧化反应。
瑞士苏黎世联邦理工学院博士研究生卡罗琳·贾科明（Caroline Giacomin）对“茶膜”现象也进行了研究。
为了探究这层薄膜的特性，她使用双锥界面流变仪从流变学角度分析了茶膜的力学性质。通过使用不同浓度的碳酸钙溶液去泡茶，虽然有的时候肉眼看不到茶膜，但是使用流变仪可以“看到”。这是因为：
- 当茶膜的弹性模量小于粘性模量时，茶膜便以“液态”形式呈现；
- 当茶膜的弹性模量大于粘性模量时，茶膜会以固态形式呈现，这时你轻微碰它一下，茶膜就会碎裂。
为什么只有泡红茶才会有茶膜？
你也许会有疑问，经常购买的柠檬红茶中就不会出现茶膜，难道说这是由于使用了纯净水或者隔绝氧气泡的茶？其实糖分或者柠檬汁会使茶膜变薄或者抑制其形成。
但是喝奶茶时，有时却能看见茶膜，有时却又看不见茶膜，这是因为少量的牛奶会促进茶膜的形成，而大量的牛奶则不会让红茶形成茶膜。
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茶的品种是由茶叶加工方式所决定的，例如发酵、氧化、碾压、蒸煮和干燥等步骤。
在全球范围内的茶叶消费品大约有三分之二是红茶，另外 30% 是绿茶。茶膜基本不会在白茶、黄茶、绿茶或轻度加工的乌龙茶晾凉后形成，只会在红茶上形成，这是因为红茶相较于其他品种的茶叶，是属于全发酵的，其发酵时间比较长，氧化程度在70%~95%之间。
喝掉茶膜是否对身体有害？
“茶膜”看上去脏脏的，像极了加油站旁边水坑里的“油膜”，那么它是否会影响身体健康？
事实上，茶膜只是附着在有机物表面的一些难溶小颗粒，它没有什么味道，也没有什么口感，对人体并无危害。
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所以，当形成茶膜后不必把它滤除掉。
“摆脱茶膜”小贴士
别等茶凉，趁热喝茶；
使用纯净水代替自来水泡茶；
在红茶中加些柠檬汁和糖，变成柠檬红茶；
别喝红茶，换成其他品种的茶。
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