Figura 1. Textura bolha da cerveja Guinness em um copo de cerveja, apresentando o sabor cremoso de pequenas bolhas e um fascinante movimento de textura. Crédito:Universidade de Osaka
Já em 1959, os cervejeiros da Guinness desenvolveram um sistema que alterava fundamentalmente a textura de seu chope. Agora, pesquisadores do Japão resolveram a física do fluxo em cascata do Guinness, que terá aplicações generalizadas para a tecnologia em ciências da vida e ambientais.
Em um estudo publicado recentemente em Revisão Física E , pesquisadores da Universidade de Osaka revelaram por que as bolhas de nitrogênio da cerveja Guinness fluem de maneira semelhante a um fluido.
As bolhas de muitas bebidas carbonatadas recém-abertas simplesmente se movem para cima, seguindo o princípio de Arquimedes. Muito do apelo do chope da cerveja Guinness é que as bolhas afundam e fluem coletivamente, conhecido como "cascata de bolhas". Cervejeiros e pesquisadores acreditam que esse comportamento de fluxo coletivo deve ter algo a ver com a forma como a cerveja Guinness é distribuída. Atualmente, a física do fluxo coletivo permanece sem solução, algo que os pesquisadores da Universidade de Osaka pretendiam abordar.
"Uma ampla gama de trabalhos de laboratório e simulações computacionais tem sido útil para estimar o movimento da bolha individual e coletivo, mas só depois que o fluxo ocorreu, "diz o autor principal e principal do estudo, Tomoaki Watamura, Universidade de Osaka. "Estamos interessados em prever o fluxo em cascata por meio de modelagem matemática, em vez de resultados de experimentos ou simulações após o fato. "
Figura 2 Movimento da bolha em um copo trapézio:cada bebida (da esquerda para a direita em cada painel, Cerveja Guinness; Cerveja Heineken; Champanhe; Coca; Água carbonatada) foi derramada em um vidro trapézio. Crédito:Universidade de Osaka
Para fazer isso, os pesquisadores usaram simulações numéricas para aproximar o fluido e as partículas de bolha do chope em cascata. Os experimentos de bancada consistiram em testar um "fluido pseudo-Guinness transparente, "que é uma mistura de partículas ocas ultra-pequenas na água da torneira, e cerveja Guinness de verdade.
"Os resultados da simulação corresponderam aos dados experimentais, em uma ampla gama de tamanhos de vidro e outras condições, "explica Watamura." Desenvolvemos a simulação de fluxo em cascata na cerveja Guinness de maior sucesso até hoje. "
Curiosamente, bolhas em cascata podem não exigir uma cerveja forte com nitrogênio, afinal.
Figura 3 (a) Configuração e instantâneo da distribuição da concentração de partículas. (b) Comparação da distribuição de partículas simuladas (esquerda) e bolhas de cerveja Guinness (direita) no ponto médio. (c) Instantâneos de uma onda de concentração de bolha se formando em:um copo de meio litro (canto superior esquerdo), um copo de coquetel (centro superior), e um copo de tiro de 1 onça (30 ml) (canto superior direito). Diagramas de fase de flutuação de velocidade em escala (parte inferior). As áreas sombreadas correspondem às dimensões típicas dos vidros. Crédito:Universidade de Osaka
"O diâmetro da bolha e a fração do volume da bolha na água carbonatada, derramado nas dimensões aproximadas de um tambor comum de 200 litros com ângulo de inclinação, facilitar bolhas em cascata, "diz Hideyuki Wakabayashi, Kirin HD. "Além disso, o movimento do fluido associado perto de uma parede inclinada do recipiente refere-se à manutenção da qualidade do produto durante a fermentação, sugerindo uma aplicação imediata de nossas descobertas. "
Além de fornecer informações sobre como otimizar as condições de fermentação, esta pesquisa tem aplicações claras para qualquer trabalho que envolva fermentadores ou incubação de células. Como tal, as descobertas dos pesquisadores da Universidade de Osaka e Kirin HD podem ser usadas para atender a diversas necessidades, como a produção farmacêutica a partir de culturas de células em escala industrial, e purificação da água da cidade.
