Figura 1. Textura de burbuja de cerveza Guinness en un vaso de una pinta, con el sabor cremoso de pequeñas burbujas y un fascinante movimiento de textura. Crédito:Universidad de Osaka
Ya en 1959, Los cerveceros de Guinness desarrollaron un sistema que alteró fundamentalmente la textura de su cerveza de barril. Ahora, investigadores de Japón han resuelto la física del flujo en cascada de Guinness, que tendrá amplias aplicaciones a la tecnología en las ciencias de la vida y del medio ambiente.
En un estudio publicado recientemente en Revisión física E , Investigadores de la Universidad de Osaka han revelado por qué las burbujas de nitrógeno de la cerveza de barril Guinness fluyen de manera similar a un líquido.
Las burbujas de muchas bebidas carbonatadas recién abiertas simplemente se mueven hacia arriba, siguiendo el principio de Arquímedes. Gran parte del atractivo del barril de cerveza Guinness es que las burbujas se hunden y fluyen colectivamente, conocido como "cascada de burbujas". Los cerveceros e investigadores creen que este comportamiento de flujo colectivo debe tener algo que ver con la forma en que se dispensa la cerveza Guinness de barril. En el presente, la física del flujo colectivo sigue sin resolverse, algo que los investigadores de la Universidad de Osaka intentaron abordar.
"Una amplia gama de trabajos de laboratorio y simulaciones computacionales ha sido útil para estimar el movimiento de las burbujas individuales y colectivas, pero solo después de que se haya producido el flujo, "dice el autor principal y principal del estudio, Tomoaki Watamura, Universidad de Osaka. "Estamos interesados en predecir el flujo en cascada mediante modelos matemáticos, en lugar de resultados de experimentos o simulaciones posteriores al hecho ".
Figura 2 Movimiento de burbujas en un vaso trapezoidal:cada bebida (de izquierda a derecha en cada panel, Cerveza Guinness; Cerveza Heineken; Champán; Coca; Se vertió agua carbonatada) en un vaso trapezoidal. Crédito:Universidad de Osaka
Para hacer esto, los investigadores utilizaron simulaciones numéricas para aproximar el fluido y las partículas de burbujas de la cerveza de barril en cascada. Los experimentos de trabajo en banco consistieron en probar un "fluido pseudo-Guinness, "que es una mezcla de partículas huecas ultrapequeñas en agua del grifo, y cerveza Guinness real.
"Los resultados de la simulación coincidieron con los datos experimentales, en una amplia gama de tamaños de vidrio y otras condiciones, "explica Watamura." Hemos desarrollado la simulación más exitosa de flujo en cascada en cerveza Guinness hasta la fecha ".
Curiosamente, Después de todo, es posible que las burbujas en cascada no requieran una cerveza negra nitrogenada.
Figura 3 (a) Configuración e instantánea de la distribución de la concentración de partículas. (b) Comparación de la distribución de partículas simuladas (izquierda) y burbujas de cerveza Guinness (derecha) en el punto medio. (c) Instantáneas de una onda de concentración de burbujas que se forma en:un vaso de pinta (arriba a la izquierda), una copa de cóctel (centro superior), y un vaso de chupito de 30 ml (arriba a la derecha). Diagramas de fase de fluctuación de velocidad escalada (abajo). Las áreas sombreadas corresponden a las dimensiones típicas de las gafas. Crédito:Universidad de Osaka
"El diámetro de la burbuja y la fracción de volumen de la burbuja en agua carbonatada, vertido en las dimensiones aproximadas de un bidón común de 200 litros con ángulo de inclinación, facilitar la formación de burbujas en cascada, "dice Hideyuki Wakabayashi, Kirin HD. "Es más, el movimiento del fluido asociado cerca de una pared inclinada del recipiente se refiere al mantenimiento de la calidad del producto durante la preparación, sugiriendo una aplicación inmediata de nuestros hallazgos ".
Además de demostrar conocimientos sobre la optimización de las condiciones de elaboración, esta investigación tiene claras aplicaciones para cualquier trabajo que involucre fermentadores o incubación celular. Como tal, Los hallazgos de los investigadores de la Universidad de Osaka y Kirin HD pueden usarse para satisfacer diversas necesidades, como la producción farmacéutica a partir de cultivos celulares a escala industrial, y purificación de agua de la ciudad.
