El paparazzi de las burbujas de champán

Levántate de la mesa, alza tu copa, escucha el tintineo del cristal de las copas al chocar y que empiece la fiesta. Hoy voy a proponeros un brindis con champán en mi entrada.

Copa de champán.

¿Por qué brindamos te preguntarás tu? Yo os propongo dedicar el brindis a la efervescencia del champán, debida a la liberación del dióxido de carbono diluido en él. Y, ¿por qué motivo? La razón es que los secretos más íntimos de las burbujas de champán están a punto de ser desvelados en la revista European Physical Journal. Y todo se lo debemos a la cámara de alta velocidad de un indiscreto paparazzi francés, una cámara que es capaz de visualizar el nacimiento y el movimiento de las burbujas de champán tanto en una copa como dentro de la botella.

 

Así que vámonos a Francia. ¡Que eso de viajar siempre está bien! Nuestro paparazzi vive en el corazón de la región que dio su nombre al Champán (Champagne-Ardenne) y es profesor en la Universidad de Reims. Su nombre es Gérard Liger-Belair y lleva investigando la física y la química que se esconde detrás de las propiedades burbujeantes de los vinos espumosos más de diez años. Trabaja en el grupo de efervescencia gaseosa y sus aplicaciones. Su primer libro "Uncorked: The Science of Champagne", editado por Princenton University Press, ganó el premio al mejor libro académico de física otorgado en 2004 por la Asociación de Editores de los Estados Unidos. En español el título del libro sería "Descorche. La ciencia del champán", pero desgraciadamente no ha sido traducido a nuestro idioma. Que yo sepa, en castellano, sólo podemos leer un artículo de este autor sobre el tema, que publicó en marzo de 2003 en la revista Investigación y Ciencia y titulado "Ciencia del Champán. Un estudio científico de la efervescencia del champán, innegable parte de su atractivo".

 

No me negarás que uno de los más bellos y destacables signos de identidad de un buen champán son sus columnas de burbujas que suben por las paredes de la copa aflautada, como minúsculos globos de feria que se le han escapado a un niño y ascienden hasta perderse en el aire, formando cuando llegan a la superficie un anillo o collarín. Las burbujas contienen los mayores secretos del champán. Son tanto las responsables de su aroma, al contener hasta treinta veces más moléculas aromáticas que el resto de la bebida, como de su sabor. Las burbujas del champán tienen un tamaño de alrededor de 20 micrómetros cerca de los centros de nucleación del cristal. Llegando a crecer hasta 1 mm cuando llegan a la superficie. El aumento de tamaño de las burbujas se debe principalmente a la disminución de la presión del líquido sobre la superficie de estas cuando se acercan a la superficie.

 

"En una copa de champán hay tanto alimento para la mente como placer para los sentidos". 

Gérard Liger-Belair (Universidad de Reims).

 

Pero las burbujas del champán no se producen por generación espontánea: Tienen su origen en la segunda fermentación realizada por las levaduras sobre los azúcares, que son convertidos en etanol y dióxido de carbono. Durante la segunda fermentación del champán se producen unas 30 burbujas por segundo. Observaciones realizadas con microscopio electrónico han demostrado que las “semillas” que originan las burbujas, un fenómeno denominado nucleación, se producen en las impurezas adheridas a las paredes del vidrio, especialmente en las pequeñas fibras de celulosa que se han quedado fijadas al limpiar y secar la botella. Estas fibras no se mojan completamente al rellenar la botella o la copa y suelen quedar sumergidas atrapando pequeñas burbujas de aire entre los huecos de sus formas irregulares. Si estas burbujas superan un radio crítico (en el champán es de unas 2 décimas de micra), una parte del dióxido de carbono disuelto en la bebida dejará de estar disuelto en el líquido y comenzará a entrar en ellas aumentando su tamaño. La burbuja se mantiene unida a la impureza hasta que su tamaño es tan grande que, por flotabilidad, se desprende iniciando un camino hacia la superficie. Pero no se desprende totalmente, deja detrás de sí una pequeña cantidad de aire que sirve de semilla para una nueva burbuja. Así, una tras otra, se va creando un tren de burbujas que suben ordenadamente hasta la superficie del líquido.

 

"Espero que disfrutes más del champán después de leer este artículo de revisión totalmente ilustrado dedicado a la ciencia oculta debajo de tus narices cada vez que bebes una copa de champán". 

Gérard Liger-Belair (Universidad de Reims).

 

El descorche del champán es un arte. Pero también, una fiesta. Quien no se ha echado unas risas apuntando a alguien en el momento de abrir la botella o amenazando con romper alguna cosa valiosa. Sin embargo, la cosa no es para broma, pues el dióxido de carbono eyecta el corcho de la botella de champán a 60 km/h. Por cierto, ¿tu qué prefieres tomar el champán en copa alta o en copa baja? La respuesta de un científico sería que le sirvas el champán en copa alta y bien frío. Y la base de su respuesta sería un nuevo estudio de nuestro paparazzi francés. Esta vez publicado en la revista PLoS ONE. Utilizando cromatografía de gases, imágenes por infrarojo y medidas de conductividad térmica, estudiaron el gas desprendido durante los 15 minutos posteriores a verter 100 ml de champán en una copa alta y baja, encontrando una concentración significativamente mayor de dióxido de carbono en la copa aflautada. En el mismo trabajo también examinaron el efecto de la temperatura. Descubriendo que, al enfriar la botella de champán en la nevera antes de servirlo, descendía la concentración de vapores de etanol mientras no variaba la de dióxido de carbono.

Formación de una burbuja de champán.

Una última curiosidad. El champán tiene "fotofobia", esto es, no le sienta nada bien la luz. Y eso, ¿por qué? La explicación está en los rayos ultravioletas de la luz, que degradan algunos éteres presentes en esta bebida alcohólica. De ahí el color oscuro de las botellas.

 

Emilio Castro

 

Nota: Esta entrada participa en la XIII Edición del Carnaval de Químicaorganizado por el blog Curiosidades de un Químico Soñador de Daniel Martín Yerga (@yerga). 

Referencias:

Liger-Belair, G. (2012). The physics behind the fizz in champagne and sparkling wines The European Physical Journal Special Topics, 201 (1), 1-88 DOI: 10.1140/epjst/e2012-01528-0

Liger-Belair G, Bourget M, Pron H, Polidori G, & Cilindre C (2012). Monitoring Gaseous CO2 and Ethanol Above Champagne Glasses: Flute versus Coupe, and the Role of Temperature PLoS ONE : PMC3275598

Liger-Belair G, Polidori G, & Jeandet P (2008). Recent advances in the science of champagne bubbles. Chemical Society reviews, 37 (11), 2490-511 PMID: 18949122

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