叶子如何交出滋味：浸出的物理学 浸出

编辑部 · 2026年10月25日 · 9 分钟读完

茶不像糖那样溶解：各种物质要从吸水膨胀的叶片里慢慢走出来。这份缓慢决定了水该多热、泡多久，也决定了茶为什么要分多泡来冲。

往水里丢一块糖，几秒钟就不见了。茶不一样：叶片吸水膨胀，颜色变深，杯中的茶汤却要几分钟才慢慢变浓。滋味物质藏在细胞内部，水还没渗进去、它们也还没走出来的时候，茶汤始终是淡的。

化学家在实验室里测量过冲泡的全过程，他们得出的图景，能解释一些平时被分开讲的经验：烫壶、调整水温、缩短头几泡。

杯中发生了什么

干叶先吸水膨胀，之后溶解的物质才开始大量流出。在一层茶叶颗粒中，70–75% 的膨胀发生在最初的 40–45 秒。水越热，膨胀越大：粒径 2.2 毫米的颗粒层，在 60 °C 时体积增加了 38%，在 80 °C 时增加了 64.7%。所以每一次冲泡都有一段延迟。用热水时，最初的 15–20 秒花在润湿和膨胀上，而在 70 °C 时要超过 22 秒。

之后，物质靠扩散向外走。茶汤中的浓度先升得快，再升得慢，趋向一个平衡点，平衡点的位置取决于各种物质在叶片和水之间如何分配。研究者用一级方程来描述：离平衡越远，浸出越快。

瓶颈在叶片内部的路径。咖啡因在膨胀后的叶片里移动，比在纯水中慢 96 到 132 倍。所以搅动散茶几乎没有用：在 80 °C 的旋转圆盘实验中，浸出速度与圆盘转得多快无关。外面的水静着就够了，一切都在叶片里面决定。

水温：主要的杠杆

在 Spiro 等人的实验中，¹咖啡因从绿茶珍眉中浸出的速率常数升高到原来的 5.6 倍，从 63 °C 时的 0.21 min⁻¹ 升到 92 °C 时的 1.17。半衰时间（最终出量的一半浸出所需的时间）从约 3.3 分钟缩短到 36 秒。红茶阿萨姆的差距小一些：70 °C 时为 0.29，90 °C 时为 0.63。

水温对绿茶的影响比对红茶更大：咖啡因浸出的活化能，绿茶约为 62 千焦/摩尔，红茶为 40。绿茶叶片对每一度的变化都更敏感。所以绿茶遇沸水很快发苦，在较凉的水里则舒展得温和。

还有第二个原因：各种物质对温度的反应不同。酯型儿茶素最涩，在凉水里几乎出不来，而氨基酸和游离儿茶素不论水温都会出来。在一项日本急须实验中（200 毫升水用 3 克茶，泡 2 分钟），20 °C 和 50 °C 的茶汤被评为太淡，20 °C 时酯型儿茶素几乎没有浸出。涩味与苦味有何不同，可以看多酚的化学。

各类茶惯用的水温就是这样来的：白茶用 85–90 °C，细嫩的绿茶再凉一些，而叶片致密的乌龙茶和黑茶耐得住沸水。

叶片大小与时间

叶片越小，从里到外的路越短。速率常数与厚度的平方成反比，所以厚度减半的叶片，释放滋味的速度约快四倍。对红碎茶 CTC（颗粒和碎叶）来说，颗粒从 850–1000 微米磨到 500–600 微米，速率提高到原来的 2.2 倍。

标准里也体现了这一点。用于审评的 ISO 3103 规定，每 100 毫升沸水用 2 克茶叶：红茶泡 6 分钟，整叶绿茶 5 分钟，绿茶碎茶（即细碎的等级）3 分钟。中国的 GB/T 23776 给颗粒状乌龙茶 6 分钟，条形乌龙茶 5 分钟，因为紧结的叶片需要时间舒展。用盖碗时，同一标准让每一泡比前一泡更长（2、3、5 分钟），因为叶片在逐渐耗尽。

茶包的速率常数比散茶低 29%：紧实的颗粒层妨碍了膨胀。所以在西式冲泡中，茶包与散茶不同，搅动或上下提拉能让它泡得更快。

物质出来的先后

各种物质不是同时出来的。氨基酸（包括茶氨酸）最快，咖啡因和游离儿茶素随后，酯型儿茶素落在最后。所以头一泡短泡，味道柔和、略带甜味（见茶氨酸与鲜味），泡得久了则会加重涩感。

不过，文献中并没有统一的顺序。有的研究里咖啡因跑在多酚前面，有的里两者并驾齐驱，要看茶的种类、温度和时间。只有两端是确定的：氨基酸最先，酯型儿茶素最后。

这就是为什么多泡胜过一泡。一次长泡中，水里的浓度不断升高，叶片和水之间的差距缩小；换上新水，差距重新打开，浸出恢复先前的速度。在 Yang 等人的一项实验中（八泡，每泡 30 秒），几次短泡加起来的出量超过了总时间相同的一次长泡。此外，已经膨胀的叶片更容易让水通过。

绿茶的第二泡并不是空的。在 17 个样品中，它含有第一泡 96–106% 的酯型儿茶素、83% 的咖啡因和 58% 的茶氨酸。冰岛生普洱的多酚在 14 泡中一直在出，而咖啡因从第七泡起下降了 40%。第三泡到第七泡的口感最好。

日本人冲煎茶的常用做法就建立在这一点上：第一泡 60 秒，第二泡和第三泡各 10 秒。膨胀后的叶片释放很快，再等下去只会多添涩味。

该怎么做

温热器具。 水在壶里变凉，比想象的快。在 Akira Hojo 的实验中，100 毫升的冷壶里，沸水一分钟降到 79 °C，300 毫升的壶降到 85 °C。温壶 10 秒一次之后，读数升到 81.5 和 89 °C，温两次则是 89 和 91 °C。这是家庭实验，不是实验室数据，但数量级很清楚。更多内容见温壶。

及时、干净地出汤。 叶片泡在少量水里，会继续释放物质。公道杯便于一次把泡茶器里的茶汤倒尽。明代《茶录》的作者张源早就知道时机要紧：「酌太早，则茶神未发；太迟，则妙馥先消。」

每一泡都用新水。 工夫茶就是这样运作的：茶多，器小，泡短。投茶量见投茶量指南；怎样选水，见水的指南。

高冲。 在潮州工夫茶里，沸水从高处冲下，让水流打在茶叶上，帮助它舒展。这是茶人的习惯做法；没有实验室数据表明它能加快浸出。

关于时间与咖啡因的误解

「洗茶 30 秒能去掉 80% 的咖啡因。」这个说法很流行。在 Hicks 等人的研究中，²同样的茶叶用新沸水连续泡三次，每次 5 分钟。六种茶的平均结果是：第一泡释放了三泡总量的 69% 的咖啡因，第二泡 23%，第三泡 8%。研究在 30 秒时没有做任何测量；约 9% 这个数字是后来 Nigel Melican 外推出来的。所以，半分钟去掉 80%，从这些数据里推不出来。

「冷茶里没有咖啡因。」有。在一项日本实验中，20 °C 的水 20 分钟泡出了 70% 以上的咖啡因，5 °C 的水在最初 10 分钟泡出约 36%。杯中最终有多少咖啡因，以及冷泡是怎么回事，另有专文说明。

「时间越长，儿茶素越多。」土耳其绿茶在 85 °C 时，表儿茶素在 3–5 分钟里持续浸出，之后反而减少：长时间受热，一部分儿茶素会转变成它们的镜像异构体。