Vlad Krasen
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Los científicos han descifrado un espumoso misterio: la física de efervescencia.
Mucha gente sabe que las bebidas espumosas obtienen su estallido y brillo a partir de pequeñas burbujas de dióxido de carbono que brotan de su mezcla líquida. También pueden saber por experiencia que el áspero deslizamiento de agua con gas por la lengua se siente diferente de la suave espuma del champán, la dulce efervescencia de una cola o el dinamismo de la soda. Pero hasta hace poco, los científicos no sabían qué tan diferente se comporta el dióxido de carbono en varias bebidas, o por qué.
Un artículo publicado el 9 de enero en The Journal of Physical Chemistry B ofrece la respuesta más completa a esa pregunta. Un equipo de químicos de la Universidad de Jilin de China y la Universidad de Minnesota construyó modelos complejos de cola carbonatada (esencialmente, azúcar y agua), Champagne (alcohol y agua) y agua mineral con gas (sal y agua) y los estudió para descubrir cómo estas soluciones cambiar el comportamiento del dióxido de carbono disuelto. También construyeron un modelo de agua carbonatada pura (seltzer), una sustancia cuya física ya se conoce bien, para comprobar que sus modelos funcionaban correctamente. [Levanta tu copa: 10 datos sobre la cerveza embriagadora]
Descubrieron que para las tres bebidas que estudiaron, el dióxido de carbono salía y salía de la solución de forma más lenta y menos intensa que en el agua pura con agua mineral, pero por diferentes razones..
En una bebida carbonatada, pequeñas cantidades de CO2 se disuelven en el agua, al igual que el azúcar en una cola, según el documento. Pero esos grupos de CO2 no se disuelven muy bien, y tan pronto como la bebida se expone al aire libre, comienzan a salir de la solución como burbujas, suben a la superficie y desaparecen en la atmósfera..
Ese proceso no ocurre de una vez, encontraron los investigadores. Esto se debe a que el agua es viscosa: sus moléculas de H2O se adhieren entre sí con enlaces cargados entre sus pequeños átomos de hidrógeno con forma de oreja de Mickey y sus grandes átomos de oxígeno, por lo que el CO2 debe abrirse camino a través de esa red para escapar..
Curiosamente, tanto el alcohol en el champán como el azúcar en la cola en realidad reducen el número total de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua, reduciendo así el número de enlaces que mantienen el CO2 en su lugar. Y, sin embargo, ambos liberan CO2 más lentamente que el agua pura. (La sal en la soda aumenta la cantidad de enlaces de hidrógeno, por lo que tiene sentido que se adhiera al CO2 con más fuerza).
Entonces, ¿por qué el champán y la cola retienen el CO2 con tanta fuerza como la soda, a pesar de tener menos enlaces de hidrógeno??
Los investigadores demostraron que el azúcar y el alcohol en realidad cambian toda la forma del agua que los rodea. Incluso cuando los enlaces de hidrógeno a las moléculas de agua, impidiendo que se unan entre sí, hacen que esas moléculas se aprieten más cerca unas de otras, aplastándose más densamente alrededor de todo el CO2 disuelto y manteniéndolo en su lugar de manera efectiva incluso sin enlaces de hidrógeno. los investigadores explicaron.
Este tipo de modelado es importante, escribieron los investigadores, porque ayuda a responder preguntas básicas sobre la física y el sabor de las bebidas carbonatadas en formas que son muy difíciles de lograr con experimentos directos. Debido a que el CO2 se disuelve tan rápida y fácilmente en todas estas bebidas, desde Champagne hasta seltzer, las mediciones de las variaciones entre ellas son difíciles de hacer, pero marcan una gran diferencia en los sabores de las bebidas..