Образование тонкой пленки на поверхности черного чая

Образование пленки на поверхности чая

Вода высокой очистки не приводит к появлению видимой пленки

Образование тонкой пленки на поверхности черного чая

пленка на поверхности чая

На кухне, за чашкой черного чая, любой может наблюдать межфазный феномен. Если после заваривания дать чаю остыть, на границе раздела воздух-вода образуется тонкая пленка. В определенных условиях эту пленку можно наблюдать невооруженным глазом, а если ее потревожить, она трескается, как морской лед в океане. Механические свойства этой межфазной пленки оценивают с помощью биконусной межфазной реометрии. Жесткость воды, кислотность, присутствие сахара или молока, концентрация чая и температура заваривания - все-все влияет на формирование пленки. Пленки, образованные в жесткой воде (200 мг CaCO3/л), демонстрируют повышенный модуль упругости по сравнению с таковыми в воде средней жесткости (100 мг CaCO3/л), мягкой воде (50 мг CaCO3/л) и воде Milli-Q (высокой очистки).

Во всех экспериментах использовали рассыпной цейлонский черный чай Demet, Шри-Ланка. Время заваривания увеличено до продолжительности эксперимента 2,5 ч. Листья удаляли через стандартные 6 мин. Кроме того, масса добавленных чайных листьев уменьшена до 1 г на 100 мл воды, чтобы листья не разворачивались и не повреждали поверхность. Температура заваривания снижена до 60 C, чтобы предотвратить падение высоты поверхности из-за испарения. Листовой чай используется, чтобы избежать нежелательных эффектов от материалов чайных пакетиков. Приготовлено шесть водных растворов CaCO3: 0, 10, 25, 50, 100 и 200 мг/л. Для имитации добавления лимона и молока, добавили лимонную кислоту, 3,25% молочного жира. Сахар добавляли из расчета 1 г на 100 мл, также в начале заваривания. Каждую чайную добавку измеряли индивидуально и перемешивали с помощью шпателя до полного растворения. Вязкость нерасфасованного чая составила 2,4 мПа с.

В воде высокой очистки, дополнительное добавление CaCO3 не приводит к появлению видимой пленки. Видимая пленка не образуется оптически или реологически. При добавлении сахара, прочность пленки не показывает большой разницы ни в модулях межфазной упругости, ни в модулях вязкости. Лимонная кислота вызвала снижение модуля прочности на два порядка для напитков с концентрацией 200 и 100 мг CaCO3/л. Добавка молока увеличивает толщину пленки, но не увеличивают ее прочность. В этих экспериментах чай, сваренный с добавлением молока, был единственным, образующим визуально наблюдаемые пленки.

Пленка менее деформируется при более высоких концентрациях CaCO3, но при этом она более хрупкая. Пленки с содержанием СаСО3 50 мг/л являются наиболее эластичными пленками. Жесткая вода - вода с высоким содержанием минералов - образует самую прочную пленку. Физическая толщина пленки не коррелирует с измеренной физической прочностью. Каждый способен заварить чай, но не всякий создать приличную пленку, - сообщила Кэролайн Джакомен.

Кэролайн Джакомен (Caroline E. Giacomin), Федеральный институт технологии (ETH Zurich), Питер Фишер (Peter Fischer), Институт еды, питания и здоровья (Institute of Food Nutrition and Health), Швейцария, опубликовали труд "Межфазная реология черного чая и карбонат кальция", журнал "Физика жидкостей" (Physics of Fluids), 33, 092105, 07 сентября 2021.