Je dag beginnen voelt soms alsof er magie voor nodig is, maar het maken van een goede kop thee vereist een beetje wetenschap. In Fysica van vloeistoffen , onderzoekers van ETH Zürich beschrijven hoe ze de wetenschap van de reologie hebben toegepast op het schijnbaar vreemde doel om de kwaliteit van een kopje zwarte thee te verbeteren.

Reologie verwijst naar de studie van de stroom van materie, voornamelijk in vloeibare of gasvormige toestand. De tak van de natuurkunde kent talloze praktische toepassingen in de techniek, geofysica, fysiologie, biologie, geneesmiddelen, en materiaalkunde voor de vervaardiging van producten van cement tot verf tot chocolade.

In hun studie hebben de onderzoekers beschrijven het grensvlakfenomeen in een kopje thee dat na het trekken wordt afgekoeld. Er kan zich een dunne film vormen op het grensvlak lucht-water, soms met het blote oog waarneembaar, en bij verstoring, scheuren zichtbaar als zee-ijs.

Met behulp van grensvlakreologie, ze beoordelen de mechanische eigenschappen van de film, waarvan de vorming wordt beïnvloed door de waterhardheid, zuurgraad, suiker of melk, thee concentratie, en zettemperatuur.

"In grensvlakreologie, uitgevoerde experimenten omvatten een metalen apparaat dat op het oppervlak van de thee wordt geplaatst, " zei co-auteur Caroline Giacomin. "De rotatie van dat apparaat wordt zorgvuldig gecontroleerd, en de weerstand tegen rotatie die de film toepast, is wat ons in staat stelt om de sterkte ervan te bepalen."

Hoewel een aantal redenen de filmvorming verklaren, Er werd lang gedacht dat de achtergebleven wasachtige coating van theebladeren de belangrijkste boosdoener was. Maar onderzoek uit de jaren negentig weerlegde dit en hielp wetenschappers vervolgens te bepalen dat calciumcarbonaat de grootste hoeveelheid bijdraagt ​​aan verbindingen die met de thee reageren om een ​​film te vormen.

"Kapwater in veel regio's komt uit kalksteenlagen, waar calciumcarbonaat, een onschadelijke verbinding die water krokanter kan laten smaken, ' is gevonden, "Zei Giacomin. "Veel huizen in het Midwesten van de VS hebben waterontharders om dit in hun watervoorziening te verminderen om ophoping op kranen te voorkomen."

Echter, voegde ze eraan toe, "Als je een kopje thee zou zetten in perfect zuiver water, het zou helemaal geen film vormen, maar de thee zou nogal bitter smaken."

De onderzoekers vonden omstandigheden die bijdragen aan de vorming van de sterkste film, namelijk chemisch gehard water, kan industrieel bruikbaar zijn in verpakte theedranken voor een langere houdbaarheid en voor emulsiestabilisatie van melktheeproducten. Omgekeerd, omstandigheden die verzwakte films vormen, kunnen nuttig zijn voor gedroogde theemengsels.

"De toevoeging van een zure component, zoals citrusvruchten, in een gedroogde theemelange zal de zichtbaarheid van de film verminderen en smaak toevoegen, ' zei Giacomin.