I matematici reinventano il widget della birra

Molti bevitori di birra si saranno perplessi su quanto segue: perché, quando si apre una lattina di birra, le bolle di anidride carbonica si formano così lentamente. Perché non tutto in una volta?

Lo studio della formazione di bolle nelle bevande gassate è una scienza relativamente nuova. In effetti, sono passati solo dieci anni da quando gli scienziati hanno risolto la questione. Un gruppo ha calcolato dai primi principi la velocità con cui l'anidride carbonica fuoriesce dalla soluzione in una bolla. La risposta è lentamente. Inoltre, non può iniziare senza una sorta di sito di nucleazione.

Quindi, un altro gruppo ha scoperto che le fonti primarie di nucleazione sono sacche di gas intrappolate nelle fibre di cellulosa della bevanda. La notizia è stata accolta dal tintinnio dei bicchieri in tutto il mondo. Problema risolto, vero?.

Non proprio. Mentre la maggior parte delle birre e lager sono pressurizzate con anidride carbonica, alcune stout, birre scure come la Guinness, sono pressurizzate da una miscela di anidride carbonica e azoto.

Lo fanno perché l'azoto forma bolle più piccole che danno alla bevanda una sensazione in bocca più liscia e cremosa. Ma cambia anche significativamente la dinamica della bolla. La domanda è perché.

Oggi, William Lee, un matematico dell'Università di Limerick in Irlanda, e alcuni amici estendono la teoria della formazione delle bolle per includere l'azoto nella miscela. Abbastanza sicuro, l'azoto fuoriesce dalla soluzione più lentamente assicurando che le sue bolle siano più piccole. Nessuna sorpresa lì.

Ma la formulazione del problema da parte di Lee e co porta a un'idea interessante: la possibilità di un tipo completamente nuovo di widget.

Se non hai familiarità con i widget, ecco un po' di background. Un problema con le stout pressurizzate ad azoto vendute in lattina è che l'apertura della lattina, la depressurizzazione della birra e il versarla in un bicchiere non creano abbastanza bolle per formare una schiuma.

Negli anni '70, '80 e '90, un team di scienziati della Guinness ha risolto questo problema con un dispositivo che è diventato noto come widget. Nella sua forma attuale, un widget è una palla cava con un piccolo foro riempito di azoto e anidride carbonica sotto pressione.

L'apertura della bomboletta fa sì che il gas fuoriesca nella stout, creando molti milioni di bolle a una velocità molto più rapida del solito. Queste bolle poi salgono verso l'alto formando una testa. Questa grande invenzione (alcuni dicono la più grande) consente ai bevitori di godersi la cosiddetta 'Guinness alla spina' a casa, fuori dalla lattina.

Lee e colleghi hanno studiato il problema creando un modello matematico di una piccola bolla di azoto/anidride carbonica intrappolata in una fibra di cellulosa e calcolando quanto velocemente sarebbe cresciuta.

E in una mossa coraggiosa per i matematici, hanno persino confermato i loro risultati numerici osservando la formazione di vere bolle nelle fibre di cellulosa nella carta da filtro del caffè. Una singola fibra produce una bolla ogni 1,28 secondi, dicono.

Non sembra abbastanza per fare la differenza per una lattina di stout, che richiede circa 10^8 bolle per formare una testa. Ma se una bevanda impiega 30 secondi per essere versata, Lee e compagni calcolano che ciò richiederebbe 4,3x10^6 fibre, circa tante quante ne si ottengono in un foglio di carta da filtro per caffè di circa 3 cm quadrati.

Quindi la loro idea è quella di sostituire l'amato widget con un foglio di carta delle dimensioni di una carta di credito. Immagino che i bevitori di birra non si preoccuperanno se il nuovo approccio mantiene basso il prezzo di una pinta. Tempo per alcuni test seri.

Rif: arxiv.org/abs/1103.0508 : Nucleazione di bolle nelle birre stout

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