Paul Sparks
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Les scientifiques ont percé un mystère mousseux: la physique du pétillant.
Beaucoup de gens savent que les boissons mousseuses tirent leur éclat et leur éclat de minuscules bulles de dioxyde de carbone qui jaillissent de leur mélange liquide. Ils savent peut-être également par expérience que le frottement brutal du seltz sur une langue est différent de la douce mousse de champagne, de la douce effervescence d'un cola ou du piquant du soda. Mais jusqu'à récemment, les scientifiques ne savaient pas à quel point le dioxyde de carbone se comportait différemment dans diverses boissons, ni pourquoi.
Un article publié le 9 janvier dans The Journal of Physical Chemistry B offre la réponse la plus complète à ce jour à cette question. Une équipe de chimistes de l'Université chinoise de Jilin et de l'Université du Minnesota a construit des modèles complexes de cola gazéifié (essentiellement, sucre et eau), de Champagne (alcool et eau) et de soda club (sel et eau) et les a étudiés pour comprendre comment ces solutions modifier le comportement du dioxyde de carbone dissous. Ils ont également construit un modèle d'eau gazeuse pure (seltzer), une substance dont la physique est déjà bien comprise, pour vérifier que leurs modèles fonctionnaient correctement. [Levez votre verre: 10 faits enivrants sur la bière]
Ils ont constaté que pour les trois boissons étudiées, le dioxyde de carbone sortait et pétillait de la solution plus lentement et moins intensément que dans l'eau de Seltz pure - mais pour des raisons différentes..
Dans une boisson gazeuse, de minuscules amas de CO2 sont dissous dans l'eau, tout comme le sucre dans un cola, selon l'article. Mais ces amas de CO2 ne se dissolvent pas très bien, et dès que la boisson est exposée à l'air libre, ils commencent à éclater de la solution sous forme de bulles, remontent à la surface et disparaissent dans l'atmosphère..
Ce processus ne se produit pas d'un seul coup, ont constaté les chercheurs. C'est parce que l'eau est visqueuse - ses molécules H2O s'accrochent les unes aux autres avec des liaisons chargées entre leurs petits atomes d'hydrogène de l'oreille de Mickey-Mouse et les gros atomes d'oxygène - donc le CO2 doit se frayer un chemin à travers ce réseau pour s'échapper..
Bizarrement, l'alcool en Champagne et le sucre dans le cola réduisent en fait le nombre total de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau, réduisant ainsi le nombre de liaisons maintenant le CO2 en place. Et pourtant, les deux émettent encore du CO2 plus lentement que l'eau pure. (Le sel contenu dans le club soda augmente le nombre de liaisons hydrogène, il est donc logique qu'il adhère plus étroitement au CO2.)
Alors pourquoi le champagne et le cola tiennent-ils au CO2 à peu près aussi étroitement que le soda club, malgré moins de liaisons hydrogène??
Les chercheurs ont montré que le sucre et l'alcool modifient en fait toute la forme de l'eau qui les entoure. Même si l'hydrogène se lie aux molécules d'eau, les empêchant de se lier les uns aux autres, ils font en sorte que ces molécules se rapprochent les unes des autres - écrasant plus densément tout ce CO2 dissous, et le maintenant en place efficacement même sans liaisons hydrogène, le chercheurs expliqués.
Ce type de modélisation est important, ont écrit les chercheurs, car il permet de répondre à des questions de base sur la physique et la saveur des boissons gazeuses d'une manière très difficile à réaliser avec des expériences directes. Parce que le CO2 se dissout si rapidement et facilement dans toutes ces boissons, du champagne au seltz, les mesures des variations entre elles sont difficiles à faire, mais elles font une grande différence dans les saveurs des boissons..