Jesus Christ
Конфуций
Порой случается так: заварил чай, поставил настояться, но, увидев результат, передумал пить. Образовавшаяся на поверхности напитка маслянистая пленка отбила всякое желание даже смотреть на то, что в чашке. Почему так происходит? Дело в грязной кружке, плохом сорте чая или в чем-то еще?
Та самая пленка на чае.
Для начала небольшой ликбез. Если совсем просто, то в листьях чая есть полифенолы. Это класс химических соединений растительного происхождения, которые обладают антиоксидантными свойствами. А в воде содержатся ионы кальция и магния. Чем жестче вода — тем их больше. Если чай залить кипятком, то при температуре под воздействием кислорода, что находится в воздухе, полифенолы окисляются, агрегируются (читай, «кучкуются»), и происходит реакция их полимеризации. В процессе полимеризации полифенолы захватывают из воды ионы кальция и магния, в итоге на поверхности чашки образуется блестящая пленка.
Пленка — это биокомпозит, который состоит из карбонатного каркаса (в основном его формирует кальций, магния тут меньше) и «сшитых» с ним окисленных полифенолов из растения Camellia sinensis (чая). Из таких же минералов состоит и так называемый чайный камень, налет на посуде для чаепитий.
Первое, что влияет на то, будет ли у чая пленка, — «соприкосновение с кислородом». Что это значит?
Если мы возьмем герметичный бокс, в котором будет вакуум или инертный газ, и заварим в нем чай на очень жесткой родниковой воде, пленка не образуется. Почему? Потому что полифенолы не окислятся и не смогут образовать полимерные массивы.
Однако, устраивая дома чаепитие, вряд ли кто-то будет использовать подобный метод. Максимум, что мы можем сделать, — это уменьшить площадь соприкосновения напитка с кислородом. Допустим, если вы настаиваете чай в узбекской пиале, площадь контакта жидкости с воздухом будет большей, чем в обычной кружке. А значит, и пленки в первом случае образуется больше.
Второй момент, который влияет на образование «чайной накипи», — качество воды. Чем она жестче, тем отчетливее матовые маслянистые пятна.
Если солей жесткости в воде мало, пленка образуется тоненькая и может быть незаметна невооруженным глазом, только при очень внимательном рассмотрении под каким-то определенным углом зрения. При использовании дистиллированной воды (очищенной от минеральных солей и органических веществ. — Прим. ред.) «накипи» не будет совсем. Кстати, многие, кто использует дома для очищения воды системы обратного осмоса, тоже упоминают, что не видят «чайную пленку».
Сорт чая на образование пленки не влияет. Например, нет разницы, завариваете вы черный, белый или зеленый чай. У всех их «примерно одинаковый полифенольный профиль». Однако, если взять качественную заварку, в чашке, скорее всего, будет просматриваться дно. Хотя, если у вас не дистиллированная вода, пленка тут тоже образуется, но мы ее не заметим.
Все дело в том, что в чистом чае нет взвешенных твердых частиц — пыли и подобного ей непотребства. В итоге мы получаем просто окрашенный раствор. В копеечном пакетированном они (взвешенные твердые частицы. — Прим. ред.), наоборот, есть. Во время заварки эта взвесь уходит в воду. Пленка «захватывает» микрочастицы и становится более заметной — непрозрачной, матовой.
У кофе кислый pH, то есть ниже 7. А кальций, как вы, наверное, знаете со школьной программы, растворяется в кислых условиях. Тут та же ситуация. Если рН низкий, пленка растворяется, то есть кислая жидкость препятствует образованию биокомпозита, вымывая из него ионы металлов, формирующие каркас. Похоже действует и лимон.
Скажем так, добавить какую-то кислоту. Тут будут работать многие плодовые кислоты: яблочный сок, янтарная кислота, которую некоторые используют как средство от похмелья. Она действует еще и как комплексообразователь, из-за которого биокомпозит перестает существовать.
Как это работает? «Иллюстративным примером» может послужить ситуация с трилоном Б, веществом, которое используют для умягчения воды.
Если рассмотреть это вещество на молекулярном уровне, оно похоже на клешни. Эти клешни хватают ионы кальция или магния, образуют с ними устойчивый комплекс и не дают им больше ни с чем взаимодействовать.
Сахар сделает пленку более прозрачной. Ее толщина и прочность при этом никак не поменяются, но структура станет менее шероховатой, то есть визуально она будет выглядеть более гладкой. Хотя человек, скорее всего, этого даже не заметит.
В то же время некоторые подсластители — заменители сахара могут выступать как так называемый антискалянт — вещество, которое предотвращает выпадение накипи из воды.
Например, так будет работать известный многим инулин (тип растворимой клетчатки, которая содержится во фруктах, овощах и зерновых и используется как заменитель сахара и пребиотик. — Прим. ред.). Он адсорбируется на поверхности формирующейся пленки и разрушает ее монолитность. Инулин, кстати, выделяется из корней цикория, так что добавлять цикорий в чай имеет не только гастрономический, но и химический смысл.
С добавлением молока в качестве основы в биокомпозите начнет преобладать уже не карбонат, а силикат кальция. Все дело в том, что белки молока (основной из них — казеин) наравне с полифенолами «сшиваются» ионами кальция в молочно-чайный композит. В итоге в нем вместе с минералами появляются органические элементы не только растительного, но и животного происхождения. У казеина молекулы подвижны, за счет этого чайная пленка получается более упругая, растягивающаяся и мобильная. Она хуже прикрепляется к посуде, то есть легче смывается с чашки.
Абсолютное большинство исследователей считает, что она безопасна. Почему? Потому что, даже если полностью застелить пленкой поверхность стандартной кружки, ее вес будет такой, как вес пыльцы с трех-четырех зерен ржи. Это магия тонких пленок. Она покрывает всю поверхность, но ее масса мизерная. Это во-первых. Во-вторых, если кальций, связанный с полифенолами, попадает в желудок, он мгновенно растворяется. В желудке очень кислая среда, поэтому нужны доли секунды, чтобы пленка перестала существовать. В итоге соли жесткости превращаются в обычный кальций, магний и идут в кровоток как обычные микроэлементы. Так же работают все БАДы и витамины.
Минус «чайной накипи», говорит ученый, скорее в том, что она нарушает эстетику.
Нет. При перемешивании пленка самовосстанавливается и становится в несколько раз прочнее изначальной. Почему?
Смотрите, у нас есть пленка, которая уже образовалась в чашке, и, скажем так, доступа воздуха к поверхности чая уже нет, полифенолы не способны окисляться и полимеризоваться. А значит, пленка больше не может образовываться. Вы начали мешать и опять дали воздуху доступ к свежим порциям полифенолов. В итоге появляются новые слои, которые «сшиваются» со старыми. «Накипь» становится толще, ее получается больше, и она более прочная.
Выходит, ложкой пленку не уберешь.
Та самая пленка на чае.
От чего зависит, будет ли пленка на чае?
Для начала небольшой ликбез. Если совсем просто, то в листьях чая есть полифенолы. Это класс химических соединений растительного происхождения, которые обладают антиоксидантными свойствами. А в воде содержатся ионы кальция и магния. Чем жестче вода — тем их больше. Если чай залить кипятком, то при температуре под воздействием кислорода, что находится в воздухе, полифенолы окисляются, агрегируются (читай, «кучкуются»), и происходит реакция их полимеризации. В процессе полимеризации полифенолы захватывают из воды ионы кальция и магния, в итоге на поверхности чашки образуется блестящая пленка.
Пленка — это биокомпозит, который состоит из карбонатного каркаса (в основном его формирует кальций, магния тут меньше) и «сшитых» с ним окисленных полифенолов из растения Camellia sinensis (чая). Из таких же минералов состоит и так называемый чайный камень, налет на посуде для чаепитий.
Первое, что влияет на то, будет ли у чая пленка, — «соприкосновение с кислородом». Что это значит?
Если мы возьмем герметичный бокс, в котором будет вакуум или инертный газ, и заварим в нем чай на очень жесткой родниковой воде, пленка не образуется. Почему? Потому что полифенолы не окислятся и не смогут образовать полимерные массивы.
Однако, устраивая дома чаепитие, вряд ли кто-то будет использовать подобный метод. Максимум, что мы можем сделать, — это уменьшить площадь соприкосновения напитка с кислородом. Допустим, если вы настаиваете чай в узбекской пиале, площадь контакта жидкости с воздухом будет большей, чем в обычной кружке. А значит, и пленки в первом случае образуется больше.
Второй момент, который влияет на образование «чайной накипи», — качество воды. Чем она жестче, тем отчетливее матовые маслянистые пятна.
Если солей жесткости в воде мало, пленка образуется тоненькая и может быть незаметна невооруженным глазом, только при очень внимательном рассмотрении под каким-то определенным углом зрения. При использовании дистиллированной воды (очищенной от минеральных солей и органических веществ. — Прим. ред.) «накипи» не будет совсем. Кстати, многие, кто использует дома для очищения воды системы обратного осмоса, тоже упоминают, что не видят «чайную пленку».
Почему, когда завариваю дешевый чай, пленку я вижу, а если дорогой — нет?
Сорт чая на образование пленки не влияет. Например, нет разницы, завариваете вы черный, белый или зеленый чай. У всех их «примерно одинаковый полифенольный профиль». Однако, если взять качественную заварку, в чашке, скорее всего, будет просматриваться дно. Хотя, если у вас не дистиллированная вода, пленка тут тоже образуется, но мы ее не заметим.
Все дело в том, что в чистом чае нет взвешенных твердых частиц — пыли и подобного ей непотребства. В итоге мы получаем просто окрашенный раствор. В копеечном пакетированном они (взвешенные твердые частицы. — Прим. ред.), наоборот, есть. Во время заварки эта взвесь уходит в воду. Пленка «захватывает» микрочастицы и становится более заметной — непрозрачной, матовой.
Если на появление пленки влияет вода и кислород, то почему «накипь» не появляется в кофе?
У кофе кислый pH, то есть ниже 7. А кальций, как вы, наверное, знаете со школьной программы, растворяется в кислых условиях. Тут та же ситуация. Если рН низкий, пленка растворяется, то есть кислая жидкость препятствует образованию биокомпозита, вымывая из него ионы металлов, формирующие каркас. Похоже действует и лимон.
Выходит, чтобы в чае не было пленки, нужно добавить лимон?
Скажем так, добавить какую-то кислоту. Тут будут работать многие плодовые кислоты: яблочный сок, янтарная кислота, которую некоторые используют как средство от похмелья. Она действует еще и как комплексообразователь, из-за которого биокомпозит перестает существовать.
Как это работает? «Иллюстративным примером» может послужить ситуация с трилоном Б, веществом, которое используют для умягчения воды.
Если рассмотреть это вещество на молекулярном уровне, оно похоже на клешни. Эти клешни хватают ионы кальция или магния, образуют с ними устойчивый комплекс и не дают им больше ни с чем взаимодействовать.
Если добавить в чай сахар, это спасет его от пленки?
Сахар сделает пленку более прозрачной. Ее толщина и прочность при этом никак не поменяются, но структура станет менее шероховатой, то есть визуально она будет выглядеть более гладкой. Хотя человек, скорее всего, этого даже не заметит.
В то же время некоторые подсластители — заменители сахара могут выступать как так называемый антискалянт — вещество, которое предотвращает выпадение накипи из воды.
Например, так будет работать известный многим инулин (тип растворимой клетчатки, которая содержится во фруктах, овощах и зерновых и используется как заменитель сахара и пребиотик. — Прим. ред.). Он адсорбируется на поверхности формирующейся пленки и разрушает ее монолитность. Инулин, кстати, выделяется из корней цикория, так что добавлять цикорий в чай имеет не только гастрономический, но и химический смысл.
Что будет с пленкой, если в чай налить молока?
С добавлением молока в качестве основы в биокомпозите начнет преобладать уже не карбонат, а силикат кальция. Все дело в том, что белки молока (основной из них — казеин) наравне с полифенолами «сшиваются» ионами кальция в молочно-чайный композит. В итоге в нем вместе с минералами появляются органические элементы не только растительного, но и животного происхождения. У казеина молекулы подвижны, за счет этого чайная пленка получается более упругая, растягивающаяся и мобильная. Она хуже прикрепляется к посуде, то есть легче смывается с чашки.
Опасна ли эта пленка для человека?
Абсолютное большинство исследователей считает, что она безопасна. Почему? Потому что, даже если полностью застелить пленкой поверхность стандартной кружки, ее вес будет такой, как вес пыльцы с трех-четырех зерен ржи. Это магия тонких пленок. Она покрывает всю поверхность, но ее масса мизерная. Это во-первых. Во-вторых, если кальций, связанный с полифенолами, попадает в желудок, он мгновенно растворяется. В желудке очень кислая среда, поэтому нужны доли секунды, чтобы пленка перестала существовать. В итоге соли жесткости превращаются в обычный кальций, магний и идут в кровоток как обычные микроэлементы. Так же работают все БАДы и витамины.
Минус «чайной накипи», говорит ученый, скорее в том, что она нарушает эстетику.
В таком случае «накипь» как-то можно убрать из чашки, например, размешать?
Нет. При перемешивании пленка самовосстанавливается и становится в несколько раз прочнее изначальной. Почему?
Смотрите, у нас есть пленка, которая уже образовалась в чашке, и, скажем так, доступа воздуха к поверхности чая уже нет, полифенолы не способны окисляться и полимеризоваться. А значит, пленка больше не может образовываться. Вы начали мешать и опять дали воздуху доступ к свежим порциям полифенолов. В итоге появляются новые слои, которые «сшиваются» со старыми. «Накипь» становится толще, ее получается больше, и она более прочная.
Выходит, ложкой пленку не уберешь.
