Ấm Tử Sa qua góc nhìn của các nhà khoa học

Ấm Tử Sa là loại ấm được làm từ đất ‘tử sa’ hay còn gọi là đất tím. Loại ấm này hiện nay được xem là niềm đam mê của rất nhiều nhà sưu tầm và chơi ấm tại Việt Nam. Về khía cạnh thưởng trà, ấm tử sa được xem là có khả năng khai mở hết tiềm năng của trà pha trong ấm. Thậm chí là tác động hương vị trà theo chiều hướng tốt hơn. Nếu một loại trà mà đi đôi với ấm trong một thời gian dài, thì hương vị trà còn được nâng tầm cao hơn nữa.

Công năng của ấm tử sa không chỉ thu hút người yêu trà. Mà còn thu hút sự tò mò của những nhà nghiên cứu khoa học nữa. Thế nên có khá nhiều nghiên cứu về những ưu điểm rất riêng của loại ấm.

Bài viết sau không phải là quan điểm riêng của tác giả, mà là một bài tổng hợp và trích dẫn những nghiên cứu mà người viết có thể truy cập và đọc được (liên kết ở cuối bài). Ngoài ra, người viết không hưởng bất kỳ khoản thu nhập nào để viết bài này. Mục đích của bài viết là chia sẻ một góc nhìn về ấm tử sa, góp phần thêm một chút thông tin cho những người đã dùng và đang tìm hiểu về ấm tử sa.

Khí Khổng

Một trong những đặc điểm đặc biệt nhất của ấm tử sa đó là loại ấm này không được tráng men sau khi nung. Thế nên bề mặt ấm có hàng nghìn những ‘lỗ chân lông’ nhỏ gọi là ‘khí khổng’. Và những ‘khí khổng’ này góp phần tạo nên những công năng rất riêng chỉ có ở ấm tử sa.

Trong một nghiên cứu vào năm 2013, một nhóm các nhà khoa học đến từ Học viên gốm sứ Thượng Hải đã có những phát hiện thú vị về khí khổng của ấm tử sa [1]. Nghiên cứu các mảnh gốm tử sa từ cuối thời nhà Minh đến cuối thời nhà Thanh, họ nhận thấy rằng có một sự khác biệt lớn giữa khí khổng giữa mặt bên trong lòng ấm và mặt bên ngoài ấm. Ở bên ngoài ấm thì khí khổng nhỏ hơn và có hình tròn, số lượng khí khổng chiếm khoảng 5 đến 9% bề mặt ngoài ấm. Đến lớp giữa thì khí khổng bắt đầu xuất hiện dày đặt hơn, khoảng 9 đến 14%, và không còn có hình dạng tròn nữa mà là những đường chạy dài. Đến lòng ấm thì số lượng khí khổng chiếm khoảng 15 đến 17% bề mặt, với nhiều hình thù ngẫu nhiên, đan xen với nhau tạo thành chuỗi và mạng lưới khí khổng.

Khí khổng qua kính hiển vi. Da ấm nằm ngoài cùng bên trái, rồi đến phần giữa, và lòng ấm ở phía bên phải.

Vậy các khí khổng của ấm tử sa có vai trò gì?

Cách nhiệt

Vai trò đầu tiên của khí khổng đó chính là cách nhiệt. Khả năng cách nhiệt của khí khổng ở ấm tử sa gần giống với cách nhiệt dạng khối (bulk insulation) trong xây dựng. Cách nhiệt dạng khối được xem là giải pháp cách nhiệt tốt nhất khi xây nhà ở. Vật liệu cách nhiệt dạng khối thường là bông hay xốp cách nhiệt. Các loại bông và xốp này được lát dưới mái hoặc bên trong tường để cách ly nhiệt độ giữa trong và ngoài căn nhà. Những loại bông hay xốp này cách nhiệt nhờ chứa hàng nghìn túi khí rỗng bên trong. Mà không khí lại có khả năng dẫn nhiệt cực kém, thế nên nhiệt độ truyền qua lớp bông và xốp này diễn ra rất chậm.

Và khí khổng ở ấm tử sa cũng như vậy. Giữa bên trong và thành ấm cũng có hàng nghìn túi khí. Khi rót nước trà vào thì bên trong ấm và ngoài ấm được cách ly không chỉ bởi đất và khí khổng. Cả vật liệu làm nên ấm và khí khổng đều là những thành phần dẫn nhiệt kém, thế nên ấm tử sa có khả năng giữ nhiệt rất tốt.

Quay lại với nghiên cứu đã nêu, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng khả năng giữ nhiệt của đất tử sa tốt hơn so với sứ, một chất liệu phổ biến để làm ấm trà.

Khả năng giữ nhiệt của ấm tử sa tốt hơn sứ, nhưng thua ấm gốm. Độ bên uốn của ấm tử sa lại hơn nhiều ấm gốm, nhưng lại thua sứ một chút.

Theo như bảng trên thì ấm tử sa có khả năng cách nhiệt của ấm tử sa tốt hơn sứ, nhưng lại kém hơn gốm. Lý do là ấm gốm thông thường có lượng khí khổng nhiều hơn gấp rưỡi so với ấm tử sa. Thế nên khả năng dẫn nhiệt cũng tốt hơn. Nếu theo lý luận này ấm gốm tốt hơn ấm tử sa? Không hẳn. Nếu nhìn lại bảng trên, chúng ta có thể thấy là độ bền uốn (bending strength) của ấm tử sa lại gấp 4 đến 5 lần ấm gốm thường. Độ bền uốn của ấm trà đến từ khả năng chịu đựng tác động nhiệt lớn. Hãy cứ tưởng tượng là bạn đang pha trà vào một ngày mùa đông thật lạnh. Không khí thật lạnh bên ngoài, rồi nước thật nóng rót vào ấm, những tác động mạnh như thế này sẽ rất dễ làm bể ấm có độ bền uốn kém. Nếu kịch bản này xảy ra, ấm gốm sẽ dễ bị bể hơn nhiều so với ấm tử sa.

Cùng bảng trên chúng ta lại thấy sứ có độ bền uốn cao hơn một chút so với ấm tử sa. Điều này nói lên rằng ấm tử sa đều có những ưu điểm của cả gốm và sứ. Đất tử sa nằm ở giữa 2 loại vật liệu này, vừa có khả năng giữ nhiệt tốt của gốm, lại có độ bền uốn cao của sứ.

Lưu hương vị trà

Mùi hương của trà đến từ tinh dầu (essential oil) bao gồm rất nhiều các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (volatile organic compounds) nên đôi khi tinh dầu còn được gọi là dầu dễ bay hơi (volatile oil). Khi chúng ta pha trà thì hơi nước bốc lên kéo theo những phần tử tinh dầu tạo nên mùi thơm cho trà. Nhiệm vụ của tinh dầu là để giao tiếp và bảo vệ. Tinh dầu hay mùi hương là cách mà nhiều loài thực vật dùng để trao đổi thông tin, thu hút những động vật thụ phấn (chủ yếu ở hoa), đồng thời bảo vệ cây khỏi mầm bệnh và động vật ăn lá (chủ yếu ở lá và cành). Thế nên mùi hương cần dễ bay hơi và lan vào không khí để thực hiện những nhiệm vụ này.

Tinh dầu có tỷ trọng (density) nhỏ hơn nước đồng thời có chứa những phân tử kỵ nước (hydrophobic molecule). Thế nên tinh dầu thường nổi lên và tách rời với nước. Dầu lại có tính nhớt (viscosity) cao hơn so với nước (bám dính trên bề mặt tốt hơn). Và khi rót nước trà ra khỏi ấm thì bên trong thành ấm sẽ được tráng một lớp tinh dầu trà. Hệ thống khí khổng khiến bề mặt trong lòng ấm tử sa lớn hơn nhiều so với một số vật liệu làm ấm khác. Đồng thời tạo nên những hệ thống ống dẫn và túi khí phức tạp. Vậy nên khí khổng giúp lưu giữ được một số tinh dầu tạo nên mùi hương của lá trà.

Tinh dầu hay những acid béo có trong tinh dầu không chỉ lưu giữ ở bên trong lòng ấm. Mà còn thấm cả ra ngoài bề mặt khiến ấm dùng càng lâu thì lại càng lên nước. Vui lòng xem phần Dưỡng ấm tử sa bên dưới.

Hương vị trà

Một trong những công năng mà bạn nghe nhiều nhất về ấm tử sa đó là làm thay đổi hương vị trà. Tất nhiên là theo chiều hướng tốt hơn. Và một nhóm các nhà khoa học đến từ Đài Loan cũng đã kiểm chứng điều này và công bố kết luận của họ vào năm 2017 [2].

Họ so sánh bằng cách pha trà Ô Long bằng 6 loại ấm khác nhau: ấm tử nê (ấm từ sa làm từ đất sét tím), ấm chu nê (ấm tử sa làm từ đất sét đỏ), ấm gốm, ấm thuỷ tinh, ấm thép không gỉ, và ấm nhựa (plastic). Sau đó họ phân tích nước trà trong 6 loại ấm và có những kết luận sau.

Về phần hương hay các hợp chất dễ bay hơi, thì các nhà khoa học lại nhận thấy thành phần này ở ấm tử nê và chu nê lại ít hơn một chút so với các loại ấm còn lại. Điều này có thể hiểu theo nhiều cách. Vì hương trà là hợp chất dễ bay hơi, thế nên có thể một phần của hương trà được giữ lại trong thành ấm. Do đó lượng hương trà tan vào trong nước ít hơn so với các loại ấm khác. Ngoài ra thì ấm tử nê và chu nê trong nghiên cứu này là ấm mới, nên có thể xảy rả hiện tượng này. Các nhà khoa học tin rằng tinh dầu trà được giữ lại trong ấm nhờ vào khí khổng. Tinh dầu trà bao gồm nhiều acid béo (nhất là palmitic và stearic acid), hydrocarbon mạch thẳng hay hợp chất thơm có thể được hấp thụ vào bên trong ấm.

Về vị trà thì các nhà khoa học không tìm thấy sự khác biệt lớn ở thành phần amino acids, như theanine và glutamic acid giữa các loại ấm. Tuy nhiên, họ lại thấy thành phần khoáng thấp nhất ở ấm tử nê, theo sau đó là chu nê. Chẳng hạn như thành phần kali được tìm thấy thấp nhất ở cả hai ấm tử sa. Mà kali lại có vị đắng kim loại, thế nên ấm tử sa có ít nhất thành phần này có thể được xem là điểm cộng cho phần vị. Ngoài ra thì các thành phần kim loại nặng cũng được tìm thấy ít nhất ở hai loại ấm tử sa này.

Ấm tử nê (cột màu đen) giúp nước trà có ít chất khoáng chung hơn, ít kali (vị đắng kim loại), ít kim loại nặng nhất. Ấm chu nê (cột kế bên) theo sau với những tác động tương tự.

Thành phần EGCG, EGC (tạo hậu ngọt) và hàm lượng catechin chung cao nhất ở nước trà pha trong ấm tử nê. Vì đây là những chất chống oxy hoá, thế nên nếu người uống muốn nhiều lợi ích sức khoẻ từ uống trà thì nên dùng ấm tử nê. Ngược lại thì ấm tử nê lại chứa ít nhất thành phần flavonol glycosides và caffeine, đây là những thành phần chính tạo nên vị đắng và chát.

Ấm tử nê (màu đen), sát bên là chu nê. Hai loại ấm này thể hiện tốt nhất ở cột catechins chung (cột đầu tiên), ECG (cột 2), EGCG (cột 5).

Tổng hợp lại thì ấm tử sa làm giảm đắng chát bằng cách giảm caffeine, flavonol glycosides, và kali. Trong khi đó làm tăng hậu ngọt thông qua việc tăng EGC. Giảm các phần tử độc hại như kim loại nặng. Ngoài ra thì ấm tử sa còn có khả năng hấp thụ và thúc đẩy hương trà nhờ vào việc khí khổng hấp thụ tinh dầu trà. Thế nên mới có lời khuyên là một ấm tử sa chỉ nên dùng cho một loại trà.

Các nhà khoa học không đưa lý giải rõ ràng cho kết quả này. Nhưng họ tin rằng khả năng làm thay đổi hương vị trà nằm ở chất liệu làm nên ấm tử sa và hệ thống khí khổng của loại ấm này.

Dưỡng ấm tử sa

Dưỡng ấm hay nuôi ấm là một thú vui trong quá trình sử dụng ấ tử sa. Nếu ấm tử sa được sử dụng thường xuyên và đúng, sau một thời gian thì lớp da ấm sẽ bóng bẩy rất đẹp. Càng dùng lâu thì da ấm lại càng bóng, tạo sự thích thú không nhỏ cho người chơi ấm. Da ấm bóng bẩy hay ‘lên nước’ nhiều còn là thể hiện cho việc ấm đã được dùng nhiều. Thế nên trà pha trong ấm chắc chắn sẽ ngon hơn ấm chưa qua sử dụng lần nào. Vậy tại sao da ấm lại bỏng bẩy khi được dùng nhiều?

Trong một nghiên cứu khác đến từ Đài Loan công bố vào năm 2014, các nhà khoa học đã tự ‘nuôi’ ấm để tìm hiểu xem sự thay đổi của ấm tử sa dùng lâu là đến từ đâu [3]. Họ cũng dùng hai loại ấm là tử nê và chu nê, mỗi loại pha trà Ô Long trong 6 tháng, tổng cộng là 250 lần pha. Sau khi thấy da ấm có sự thay đổi khá tốt, họ mới lấy mẫu từ da ấm và đem đi phân tích. Kết quả là phần da ấm sau khi sử dụng, thì phần da ấm có chứa nhiều loại chất béo không bão hoà. Nhiều nhất là palmitic acid và stearic acid. Những chất béo này từ lòng ấm thấm dần ra đến da ấm, tạo nên sự bóng bẩy cho mặt ngoài của ấm. 

Có đến 27 thành phần hoá học được tìm thấy ở da ấm dùng Ô Long thường xuyên. Phần lớn trong số này là chất béo hoà tan. Nhiều nhất và còn sót lại lâu nhất là palmitic acid và stearic acid.

Trong nghiên cứu này các nhà khoa học chỉ pha trà trong ấm. Không hề tự rót nước trà lên bề mặt ấm như một số người vẫn hay làm. Thế nên việc này có thể nhận định rằng tinh dầu từ trà thật sự thấm vào lòng ấm và xuất hiện lên cả bề mặt thành ấm.

Ngoài ra thì hương ‘cũ’ của lão trà, hay mùi hấp khói ở một số loại hồng trà, hay mùi ‘tanh’ từ quá trình chế biến Phổ Nhĩ chín đều là những hợp chất chứa nitrogen dễ tan trong nước. Thế nên những mùi này mất đi khi rửa ấm và không lưu lại bên trong ấm.

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884212008711

[2] https://www.researchgate.net/publication/318203705

[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1021949814000945