Wetenschap
Bellentextuur van Guinness-bier in een pintglas, met de romige smaak van kleine belletjes en fascinerende textuurbewegingen. Krediet:Universiteit van Osaka
Een team van onderzoekers van de Osaka University en Kirin Holdings Company, Limited heeft aangetoond dat de textuurvorming in een pintglas Guinness-bier wordt veroorzaakt door de stroming van een bellenvrije vloeistoffilm die langs de wand van het glas naar beneden stroomt, een wereldprimeur. Dit fenomeen blijkt analoog te zijn aan rollende golven die vaak worden waargenomen in water dat op een regenachtige dag naar beneden glijdt. Hun onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .
Guinness-bier, een donker stout bier, wordt onder druk gezet met stikstofgas. Wanneer het in een pintglas wordt gegoten, Bellen met een kleine diameter (slechts 1/10 zo groot als die in koolzuurhoudende dranken zoals frisdrank en koolzuurhoudend water) verspreiden zich door het hele glas en de textuurbeweging van de bellenzwerm beweegt naar beneden.
Hoewel sommige modellen zijn voorgesteld om uit te leggen hoe de neerwaartse golf van een bellenzwerm zich vormt in Guinness-bier, het mechanisme dat ten grondslag ligt aan de textuurvorming was een open probleem.
Omdat het ondoorzichtige en donkergekleurde Guinness-bier fysieke observatie in een glas belemmert, en berekening met behulp van supercomputers is nodig om numerieke simulaties uit te voeren van stromen, waaronder een groot aantal kleine belletjes in het bier, het team van onderzoekers onder leiding van Tomoaki Watamura produceerde transparante "pseudo-Guinness-vloeistof" met behulp van lichte deeltjes en kraanwater. Ze filmden de beweging van vloeistof met een high-speed videocamera, met behulp van laser-geïnduceerde fluorescentie om de beweging van vloeistof nauwkeurig te meten. In aanvulling, met behulp van moleculaire tags, ze visualiseerden de onregelmatige beweging van de vloeistof.
Met deze methoden, het team goot pseudo-Guinness-vloeistof in een schuine container om te zien hoe de textuur zich vormde. De textuurvorming verscheen slechts in het gebied van ongeveer 1 mm verwijderd van de hellende wand, en verscheen niet in de buurt van de verticale muur.
Bellentextuur in een rechthoekige container voor verschillende hellingshoeken β (links):Zijaanzicht van bellentextuurvorming in de buurt van de schuine wand (rechts), met de heldere vloeistoflaag (bubbelvrije film) en de ruimtelijke diktefluctuaties (bubbelvrije vloeistofvlekken) langs de schuine wand. Krediet:Universiteit van Osaka
Ze zagen ook een heldere vloeistof (zonder luchtbellen) naar beneden stromen langs de schuine wand in de buurt van de schuine wand, het vastleggen van snelheid en dikte van bellenvrije film die naar beneden stroomt. Terwijl de textuur verscheen toen de hellingshoeken van het glas klein waren, dat deed het niet toen ze groot waren, wat aantoont dat de textuurvorming in een glas Guinness-bier werd veroorzaakt door de rolgolfinstabiliteit van de zwaartekrachtstroom.
Hoofdauteur Watamura zegt:"Er zijn een groot aantal kleine objecten in de natuur, zoals fijne rotsdeeltjes die van rivieren naar de zee worden getransporteerd en micro-organismen die in meren en vijvers leven. Het begrijpen en reguleren van de beweging van kleine objecten is ook belangrijk in verschillende industriële processen. Onze onderzoeksresultaten zullen nuttig zijn bij het begrijpen en beheersen van stromen van bellen en deeltjes die worden gebruikt in industriële processen, evenals eiwitkristallisatie en celcultuur die worden gebruikt op het gebied van life science."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com