Вчені розкрили секрет бульбашок у пиві Guinness

Ще в 1959 році пивовари Guinness розробили систему, яка докорінно змінила текстуру їх розливного пива. І лише недавно дослідникам з Японії вдалося розшифрувати фізику, що лежить в основі цього процесу.

У дослідженні, нещодавно опублікованому в Physical Review E, дослідники з Університету Осаки з'ясували, чому бульбашки азоту в розливному пиві Guinness течуть подібно рідини

Якщо відкрити ємність з більшістю газованих напоїв, то бульбашки газу будуть просто рухатися вгору, дотримуючись принципу Архімеда. Велика частина привабливості розливного пива Guinness полягає в тому, що бульбашки «тонуть» і течуть разом із самим напоєм, що відомо як «каскад бульбашок». Пивовари і дослідники давно висували припущення, що така поведінка часточок газу повинна мати якесь відношення до того, як розливається пиво. До недавнього часу фізика колективного потоку залишалася невирішеною, і дослідники з Університету Осаки прагнули вирішити цю проблему.

«Широкий спектр лабораторних робіт і комп'ютерного моделювання був корисний для оцінки індивідуального та колективного руху бульбашок, але тільки після того, як потік вже виник у рідині», - пояснив ведучий і старший автор дослідження Томоакі Ватамура з Університету Осаки. «Ми ж зацікавлені в прогнозуванні каскадних потоків за допомогою математичного моделювання, а не результатів експериментів або моделювання постфактум».

Для вирішення завдання дослідники використовували чисельне моделювання поведінки частинок рідини та бульбашок каскадного розливного пива. Стендові лабораторні експерименти складалися з тестування прозорої рідини - «псевдогіннесса», - яка являє собою суміш надмалих порожніх частинок у водопровідній воді і справжнього пива Guinness.

«Результати моделювання збіглися з експериментальними даними для широкого діапазону розмірів скла та інших умов», - пояснює Ватамура. «Ми розробили найуспішнішу на сьогоднішній день симуляцію каскадного потоку пива Guinness».

Цікаво, що для появи каскадних бульбашок наявність азотованого стаута і зовсім не є обов'язковою.

«Діаметр бульбашок і їхня об'ємна частка в газованій воді, налитій приблизно до розмірів звичайної 200-літрової бочки з кутом нахилу, вже сприяють утворенню каскадних бульбашок», - доповнює Хідеюкі Вакабаяші, один з авторів дослідження.

Це дослідження не тільки дає уявлення про оптимізацію умов пивоваріння, але дозволяє застосовувати дану технологію в будь-якій роботі, пов'язаній з ферментерами або інкубацією клітин. Таким чином, результати дослідників Університету Осаки і Kirin HD можуть бути використані для задоволення різних потреб, таких як виробництво фармацевтичних препаратів з клітинних культур в промислових масштабах і навіть очищення міської води.