№ 2(11)

Май – июнь

Russian Traveler №2(11) 2024

Почему пузырьки в шампанском двигаются по прямой, а в пиве – нет?

Фото: pickpik.com

Наконец-то эти ученые занялись по-настоящему важными вопросами.

Ученые из Университета Брауна в Род-Айленде решили понять, почему пузырьки в бокале шампанского струятся вверх по прямой линии, а в других газированных напитках такого не происходит.

Чтобы это выяснить, они провели эксперимент с шампанским, пивом, обычной газированной водой и игристым вином. Они обнаружили, что более крупные пузырьки и добавление в шампанское специальных белков стабилизируют цепочки пузырьков, позволяя им подниматься по прямой линии.

«Над этим исследованием я работал в течение многих лет. Говоря о шампанском и пиве, наш главный план состоит в том, чтобы дать людям понять, что гидромеханика важна в их повседневной жизни», – Роберто Зенит, ведущий автор исследования.

В газированных напитках пузырьки появляются из-за растворенного в жидкости углекислого газа. Он добавляется для создания шипучей текстуры, улучшения вкуса и, иногда, для продления срока годности за счет подавления роста бактерий. Когда напиток открывается, давление сбрасывается, в результате чего углекислый газ выходит из раствора в виде пузырьков.

Пузырьки поднимаются на поверхность один за другим, образуя цепочку, направление которой зависит от динамики жидкости в конкретном напитке. В шампанском и игристом вине пузырьки газа поднимаются по одной линии, которая идет прямо вверх – это называют «стабильной» цепочкой пузырьков.

Однако в пиве, газировке и других газированных напитках пузырьки могут отклоняться в сторону, образуя «нестабильную» цепочку пузырьков. Нестабильная цепочка создает впечатление, что они вообще не в цепочке и поднимаются вразнобой.

В ходе исследования ученые по очереди наливали в прямоугольную емкость газированную воду Pellegrino, пиво Tecate, шампанское Charles de Cazanove и брют в испанском стиле. 

Затем они вставили иглу в дно, через которую прокачивали постоянный поток воздуха, чтобы создать цепочку пузырей. Затем исследователи постепенно изменяли размер пузырьков, увеличивая или уменьшая поток воздуха, и изучали его влияние на цепь.

Они также добавили особый тип молекулы, называемой «сурфактант», которая, как известно, помогает стабилизировать пузырьки. Исследователи обнаружили, что более крупные пузырьки образуют более стабильные цепочки пузырьков, даже без присутствия поверхностно-активного вещества.

Это объясняет, почему пузырьки образуют нестабильные цепочки в большинстве газированных напитков – там, как правило, более мелкие пузырьки. По этой же причине, несмотря на свой небольшой размер, пузырьки в некоторых сортах пива поднимаются прямыми и стабильными цепочками – они также содержат некоторые белки, которые действуют как поверхностно-активные вещества.

После физических экспериментов исследователи также создали компьютерную симуляцию пузырьков в каждом напитке. Это подсказало им, сколько поверхностно-активных веществ попадает в пузырьки газа, вес пузырьков и их скорость. 

Более глубокое понимание пузырьковых потоков может также помочь объяснить океанские просачивания, когда метан и углекислый газ выходят с морского дна, объясняют ученые.