Peter Tucker
0 
1294
19
Vědci popraskali pěnivé tajemství: fyziku šumění.
Mnoho lidí ví, že pěnivé nápoje získávají svůj pop a jiskru z malých bublin oxidu uhličitého, které vytryskly z jejich tekuté směsi. Ze zkušenosti by také mohli vědět, že drsné skřesání seltzeru napříč jazykem se liší od hladké pěny Champagne, sladkého šumění coly nebo pizzy klubové sody. Až donedávna však vědci nevěděli, jak se různé druhy oxidu uhličitého chovají v různých nápojích, nebo proč.
Příspěvek publikovaný 9. ledna v časopise The Journal of Physical Chemistry B nabízí dosud nejúplnější odpověď na tuto otázku. Tým chemiků z čínské univerzity Jilin a univerzity v Minnesotě postavil komplexní modely sycené koly (v podstatě cukr a voda), šampaňského (alkohol a voda) a klubové sody (sůl a voda) a studoval je, aby zjistil, jak tato řešení změnit chování rozpuštěného oxidu uhličitého. Postavili také model čisté sycené vody (seltzer), látky, jejíž fyzika je již dobře známa, aby zkontrolovali, zda jejich modely fungují správně. [Zvedněte své sklo: 10 opojných faktů o pivu]
Zjistili, že pro všechny tři nápoje, které studovali, oxid uhličitý vyskočil a vytryskl z roztoku pomaleji a méně intenzivně než v čisté seltzerové vodě - ale z různých důvodů.
V syceném nápoji se podle papíru rozpustí ve vodě drobné shluky CO2, stejně jako cukr v colu. Ale tyto shluky CO2 se nerozpouštějí velmi dobře a jakmile je nápoj vystaven čerstvému vzduchu, začnou z roztoku vybuchovat jako bubliny, stoupají na povrch a mizí do atmosféry.
Vědci zjistili, že k tomuto procesu nedochází najednou. Je to proto, že voda je viskózní - její molekuly H2O se k sobě přilnou s nabitými vazbami mezi svými malými atomy vodíku Mickey-Mouse-ear a velkými atomy kyslíku - proto musí CO2 projít skrz mříž, aby unikl.
Bizarně, jak alkohol v Champagne, tak cukr v colu skutečně snižují celkový počet vodíkových vazeb mezi molekulami vody, čímž se snižuje počet vazeb, které drží CO2 na místě. A přesto oba stále uvolňují CO2 pomaleji než čistá voda. (Sůl v klubové sodě zvyšuje počet vodíkových vazeb, takže má smysl, aby pevněji drží CO2.)
Proč tedy Champagne a cola drží CO2 tak pevně jako sodovka, přestože mají méně vodíkových vazeb?
Vědci ukázali, že cukr a alkohol skutečně mění celý tvar vody kolem nich. I když se vodíkové vazby spojují s molekulami vody, které jim brání v lepení na sebe, způsobují, že se tyto molekuly stlačují blíž k sobě - drtí se hustěji kolem celého rozpuštěného CO2 a účinně ho drží na místě i bez vodíkových vazeb, vědci vysvětlili.
Tento druh modelování je důležitý, vědci psali, protože pomáhá odpovídat na základní otázky o fyzice a chuti sycených nápojů způsoby, které je velmi obtížné dosáhnout přímými experimenty. Protože se CO2 ve všech těchto nápojích, od Champagne po seltzer, rozpouští tak rychle a snadno, je obtížné provést měření odchylek mezi nimi, ale významně ovlivňují chuťové vlastnosti nápojů.