お茶の表面には「膜」が張っています。汚れているのはお茶ですか、それともティーカップですか?

この記事の専門家：ヤン・チャオ、中国科学院大学化学博士

お茶、特に紅茶を飲むのが好きな人なら、次のことに気づいたはずです。

淹れた紅茶が冷めると、お茶の表面に薄い茶葉の膜が形成されます。スプーンがフィルムに触れると、フィルムは浮氷のように砕け、スプーンの表面も茶色い物質で汚れます。

画像出典：著者撮影

この茶の膜はどのようにして形成されるのでしょうか?今日は「茶フィルム」に関する問題を解いていきます。

お茶が冷めると、表面に膜が浮かびます。これは何ですか？

「

お茶が冷めた後残る茶葉の膜は、お茶を煎った油だという人もいます。

茶葉自体の「植物油」や茶葉に含まれる「ワックス」が原因だという人もいます。

お茶を作る過程で混ざった浮遊粉塵だと言う人もいます。

…

”

どちらの記述が正しいでしょうか?

1994年には、インペリアル・カレッジ・ロンドンの化学部のお茶好きの化学者、マイケル・スピロとデオグラティウス・ジャガニも「お茶の膜現象」に気づいていた。ピアス教授は「茶葉の膜とは何か、そしてそれがどのように形成されるのかを知ることによってのみ、茶葉の膜を効果的に除去できる」と語った。

紅茶の表面の茶葉膜、画像出典：Giacomin CE、Fischer P. Black tea interfacial reheology and potassiumcarbonate[J]。流体物理学、2021年、33(9):092105-。

そこで、走査型電子顕微鏡、質量分析計などの精密機器で分析した結果、茶の膜は単なる「油膜」ではなく、茶の表面にある空気、茶ポリフェノール、炭酸カルシウムイオンの相互作用によって形成された膜であることがわかった。有機物の表面に不溶性の炭酸塩や水酸化物の微粒子が付着しており、その微粒子不溶物の主成分は炭酸カルシウム（含有量約15～25％）で、残りは複雑な有機化学物質や鉱物の混合物です。

水中のカルシウムイオンと重炭酸イオンは茶の膜の形成を誘発する重要な要因ですが、カルシウムイオンまたは重炭酸イオンのいずれか一方だけでは茶の膜を「出現」させることはできません。両方が同時に存在する必要があります。

茶の膜が見える時と見えない時があるのですが？

お茶を愛するこの二人の化学者は、茶葉の膜が形成される条件を探るために、実験室で蒸留水を使ってお茶を入れると茶葉の膜が形成されないことを発見しました。これは、お茶を淹れるときに使用する水中の特定の成分が、茶葉の膜の形成に重要な要因であることを示しています。

実験室で蒸留された水と通常の水道水の最大の違いは、水道水にはカルシウム、マグネシウム、その他のイオンが含まれていることです。カルシウムイオンが多いほど、茶膜が形成されやすくなります。つまり、お茶を淹れるときに使う水の硬度が高いほど、茶葉の膜ができやすくなります。

賢い友人は、形成される茶葉の膜の量に基づいて、自宅の飲料水の硬度をテストできると間違いなく考えるでしょう。

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水の硬度が茶葉の膜の形成に影響を与える可能性があるという事実に加えて、2人の化学者は、茶葉と空気中の酸素との接触を避けるために窒素環境で茶葉を淹れた。この環境で淹れたお茶では茶葉の膜を観察することが難しいことが分かりました。

したがって、茶の膜は酸素のある環境でのみ形成され、茶の膜の形成には酸化反応が起こっているはずです。

チューリッヒにあるスイス連邦工科大学の博士課程の学生、キャロライン・ジャコミン氏も「ティーフィルム」現象を研究した。

この薄いフィルムの特性を探るために、彼女はダブルコーン界面レオメーターを使用して、レオロジーの観点から茶フィルムの機械的特性を分析しました。異なる濃度の炭酸カルシウム溶液を使用してお茶を淹れると、茶葉の膜は肉眼では見えない場合もありますが、レオメーターを使用すると「見える」ようになります。その理由は次のとおりです。

茶膜の弾性率が粘性率より小さい場合、茶膜は「液体」の形で現れます。

茶膜の弾性率が粘性率よりも大きい場合、茶膜は固体の形で現れます。この時、軽く触ると茶葉の膜が破れます。

なぜ紅茶を淹れたときにだけ茶葉の膜ができるのでしょうか？

よく買うレモン紅茶にはなぜ茶葉の膜がないのだろうと不思議に思うかもしれません。これはお茶が精製水または酸素遮断水で淹れられているからでしょうか?実際、砂糖やレモン汁は茶葉の膜を薄くしたり、その形成を阻害したりします。

しかし、ミルクティーを飲むと、お茶の膜が見える時もあれば、見えない時もあります。これは、少量のミルクは茶葉の膜の形成を促進しますが、多量のミルクは紅茶に茶葉の膜を形成させないためです。

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お茶の種類は、発酵、酸化、揉捻、蒸し、乾燥などの工程によって決まります。

世界で消費されるお茶の約3分の2は紅茶で、残りの30％は緑茶です。茶葉の膜は、基本的に白茶、黄茶、緑茶、軽く加工した烏龍茶では冷却後に形成されず、紅茶にのみ形成されます。これは、紅茶が他の種類のお茶に比べて完全に発酵しており、発酵時間が長く、酸化度が 70% から 95% であるためです。

茶葉を飲むと体に害がありますか？

「茶の膜」はガソリンスタンドの横の水たまりの「油膜」のように汚く見えますが、健康に影響はないのでしょうか？

実際、茶葉の膜は有機物の表面に付着した不溶性の小さな粒子にすぎません。無味無臭で口当たりも良く、人体にも無害です。

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したがって、一度形成された茶葉の膜を濾過する必要はありません。

ティーマスクを取り除くためのヒント

お茶が冷めるのを待たずに、熱いうちに飲んでください。

お茶を入れるときは水道水ではなく浄水を使用してください。

紅茶にレモン汁と砂糖を加えるとレモン紅茶ができます。

紅茶を飲むのをやめて、他の種類のお茶に切り替えましょう。

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