Schuim in bottom-up bier beheersen, waarom sommige ijspegels een gegolfde vorm hebben

Schuim in bottom-up bier beheersen, waarom sommige ijspegels een gegolfde vorm hebben

Bier gieten
Bottoms-up: vorming van bierschuim na 1.50 s (links) en 4.10s bij een bottom-up-vulling. (Met dank aan: Tizian Bauer en Wenjing Lyu)

Ik woon in Zuid-Engeland, waar de perfecte schuimkraag absoluut geen schuimkraag is. Het is dus altijd een schok om ergens anders heen te reizen en een glas bier te krijgen met een lange, schuimige schuimkraag. Een goede schuimkraag is blijkbaar een teken van kwaliteit in bier, dus mensen die het spul maken en serveren (buiten Engeland) willen graag de schuimkraag precies goed krijgen.

Nu hebben natuurkundigen in Zuid-Korea en Duitsland een experimenteel en numeriek onderzoek gedaan naar bierschuim dat barmannen zou kunnen helpen om snel een glas van onder naar boven in te schenken, terwijl ze ervoor zorgen dat de gewenste hoeveelheid schuim ontstaat.

Als je je afvraagt ​​wat bottom-up schenken is, kan ik je dat vertellen, want ik heb net het genoegen gehad om het in actie te zien in een Japans restaurant in Londen. Het bier wordt geserveerd in een beker met een gat in de bodem, omgeven door een magneet. Er wordt bier in het gat gepompt en als het bekertje vol is, sluit een magnetische schijf het gat af. Het resultaat is een snelle vulling en een bier zonder schuim – zo werd het tenminste in Londen geserveerd.

Meerfasige oplosser

Er wordt beweerd dat de studie het eerste onderzoek naar bierschuim is met behulp van een meerfasenoplosser, legt teamlid Wenjing Lyu uit. “Simulatie van een bottom-up gietproces met behulp van een meerfasenoplosser is een complexe taak waarbij de fysische en chemische interacties die tijdens het proces optreden, moeten worden gemodelleerd, zoals vloeistofdynamica, warmte- en massaoverdracht en chemische reacties.”

Lyu voegt hieraan toe: “Door een meerfasenoplosser te gebruiken, is het mogelijk om het gedrag van het systeem nauwkeurig te voorspellen en het ontwerp van de mondstukuitlaten en de bekergeometrie te optimaliseren om zo snel mogelijk van onderaf te gieten te garanderen onder verschillende omstandigheden, zoals druk, temperatuur, en carbonatatie”.

Hoewel de onderzoekers zich concentreerden op de vulsnelheid, hoop ik dat het werk gebruikers van bottom-up-systemen in staat zal stellen de perfecte bierkroes voor hun klanten te realiseren. Terwijl gokkers in Londen erg blij leken met een pint zonder schuim, denk ik niet dat de Duitse leden van het team – van wie sommigen uit Beieren komen – graag een schuimvrij bierpul zouden drinken tijdens het Oktoberfest.

De onderzoekers beschrijven hun onderzoek in AIP Fysica van vloeistoffen.

Stekelige structuren

Als je vasthoudt aan de fysica van vloeistoffen: heb je je ooit afgevraagd waarom ijspegels de neiging hebben een gegolfde vorm te hebben, met afwisselende richels en valleien die langs de lengte van de stekelige structuren lopen? Dit mysterie houdt natuurkundigen al eeuwenlang bezig, en nu is het antwoord mogelijk gevonden door Menno Demmenie en collega's van het Instituut voor Natuurkunde en het Van 't Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen van de Universiteit van Amsterdam.

Het team bouwde een ijspegelmachine waarin water wordt gedruppeld bij temperaturen onder het vriespunt. Vervolgens bepaalde het team eerst de ideale waterstroomsnelheid die nodig is om een ​​ijspegel te creëren. Als het water te snel komt, druppelt het gewoon op de vloer, en als het te langzaam komt, groeit de ijspegel omhoog in plaats van naar beneden.

Door het zoutgehalte van het water te veranderen en kleuren te gebruiken om de stroming te monitoren, kwam het team met een verklaring voor de vorming van rimpelingen. Als er zuiver water werd gebruikt, waren er weinig rimpelingen te zien en leken de ijspegels op kaarsen. Bij zout water wordt het zout echter uit het bulkijs naar het oppervlak van de ijspegel geduwd. Hierdoor ontstaat een film van zout water die langs het oppervlak van de ijspegel stroomt en de gegolfde structuren vormt.

Het onderzoek is beschreven in Fysieke beoordeling toegepast.

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld