jueves, 29 de junio de 2017

Champagne, azúcar y burbujas

Vaya por delante que el champán no es santo de mi devoción. Es una de las pocas cosas en las que el seguimiento de una vieja máxima que me dieron hace años: “Si los ricos hacen algo, tú, por si acaso y si puedes, prueba” ha resultado fallida. Pruebo y sigo probando, porque a la comadrona con la que vivo le gusta más el champagne (ella nunca diría champán, hasta ahí íbamos a llegar) que comer con los dedos, así que rara es la ocasión en la que en mi casa no haya una o varias botellas de marcas conocidas o por investigar. Y acabo catándolas. Pero el champán me deja frío. Y no es una frase. Es algo que expresa literalmente lo que mi organismo siente comiendo o cenando con él (algo que no me ocurre con cualquier buen tinto). Igual que me pasa con el txakoli. O con la sidra. Así que tengo a esos tres alcoholes un poco alejados de mi sensible estómago. Aunque por ese orden. Prefiero el primero a la última con años luz de diferencia.

En otras entradas de este Blog he mencionado los curiosos estudios de Gérard Liger-Belair, de la Universidad de Reims Champagne-Ardenne, un ciudadano que tiene la suerte de publicar en prestigiosas revistas ligadas a la Química Física sobre la problemática de la génesis y evolución de las burbujas de champán, cuando uno lo escancia en la tradicional copa o flute usada para servir el mismo. Y digo suerte porque supongo que tiene un continuo suministro de "muestras experimentales" para su trabajo que, intuyo, acabará disfrutando. Una de las primeras entradas de este blog, colgada el último día de octubre de 2006, iba sobre una de sus publicaciones, pero se ha quedado un poco viejuna y, además, casi nadie se la habrá leído porque es una de las que publiqué con una herramienta para blogs que tenía Apple (esos fueron mis comienzos), aunque más tarde la recuperé cuando me pasé a Blogger. Así que voy a reescribirla, ahorrando a mis lectores la necesidad de leerla.

Y he vuelto a ella porque hace poco, en el hoyo 19 de mi club de golf (denominación para iniciados del bar del mismo), mi antiguo colega de Departamento y amigo, Jesús Ugalde, me preguntaba que por qué se forman burbujas en una bebida carbónica cuando echamos un poco de azúcar en ella. Como buen químico, ya se imaginaba que reacción química no existe, pero se le escapaba la razón de los resultados del experimento. Si queréis hacerlo, basta con añadir media cucharilla de azúcar a una copa de champán. O de gaseosa o de tónica. Estas últimas vienen bien para el experimento porque, al no ser coloreadas, se ve mejor lo que ocurre. Una pregunta idéntica a la del Prof. Ugalde me hizo escribir la entrada de octubre de 2006 antes mencionada, planteada específicamente para el caso del champán. Pregunta que me hicieron Xabi Gutiérrez e Igor Zalakain del Restaurante Arzak, en una época en la que pasamos mucho tiempo juntos.

En la entrada original, explico cómo se elabora un champán por el método champenois y que, al final del proceso, cuando las botellas están ya dispuestas para venderse, la labor que han hecho las levaduras con el azúcar natural y añadido contenido en las botellas, provoca que la presión en el interior de las mismas sea seis veces la presión atmosférica, merced al CO2 producido durante la fermentación. Ese gas es el que provoca la impetuosa salida del tapón cuando abrimos la botella y la turbulenta generación de burbujas si agitamos un poco la misma (aunque sobre esto podéis leer y ver a Liger-Belair aquí en un sorprendente experimento). Y es el causante de la posterior (e hipnotizante) salida lenta de burbujas en una copa del bebedizo.

Pero no todo el CO2 que escapa de las copas o botellas, lo hace en forma de burbujas. La efervescencia es sólo la parte visible de la salida del CO2 de la copa. Una parte importante difunde desde el interior del líquido, de forma invisible, hasta la superficie que separa el líquido del aire, atravesándola y perdiéndose en la atmósfera (o sea, que el abrir botellas de champán contribuye también al calentamiento global). Hay, por tanto, una interesante pregunta que ha hecho perder mucho tiempo a mucha gente, entre ellos a G. Liger-Belair. ¿Por qué y dónde se generan esas burbujas que, misteriosamente, aparecen de la nada en el seno del champán?.

El asunto tiene que ver con la tensión superficial del champán. Se trata de una propiedad de los líquidos que mide, de alguna forma, la fuerza que mantiene unidas entre sí a las moléculas de ese líquido y que les hace estar en esa forma líquida y no en forma de un gas, donde las moléculas andan cada una a su bola, procurando juntarse lo menos posible con las demás. Esa fuerza entre las moléculas de un líquido hace que su superficie se resista a ser traspasada y, por eso, seres livianos como algunos insectos que, no sé por qué, cuando yo era niño llamábamos zapateros, andan por encima del agua sin hundirse. La fuerza de su peso es inferior a la fuerza que mantiene unidas a las moléculas del líquido y no hay forma de que los bichos se vayan para el fondo. Pero esa tensión superficial es también la causante de que un líquido, en contacto con una superficie sólida, la moje mejor o peor, esto es, que el líquido "tapice" por completo esa superficie o que sus moléculas no sean capaces de llegar hasta el último recoveco de esa misma superficie.

Pues bien, las burbujas del champán nacen a partir de la superficie interior de la copa, como consecuencia de una cierta incapacidad del mismo para mojar adecuadamente las intimidades de la superficie del vidrio. Mas concretamente, a nivel microscópico, el vidrio de la copa de champán no es perfectamente liso. Quedan huecos microscópicos, que el champán no llena porque no moja bien la superficie. Esos huecos estaban llenos de aire cuando la copa estaba vacía pero, al llenarla y debido a que la presión del CO2 disuelto sigue siendo importante, ese gas tiende a entrar en esos huecos de aire, hinchándolos poco a poco hasta generar burbujas que, por su tamaño y dada su pequeña densidad, tienden a subir en la masa del líquido. Mientras quede CO2 a una determinada presión en el champán eso seguirá ocurriendo, aunque cada vez con menos intensidad. Es esta una teoría razonable que ha sido comprobada por minuciosas fotografías de alta velocidad mostradas ya en la tesis doctoral de Liger-Belair (2001) y que fue publicada en una monografía de los Annales de Physique franceses (Ann. Phys. Fr. 27, n. 4, 2002).

Pero muchas de las burbujas nacen también, por un efecto similar, de minúsculas impurezas existentes en el champán o en la copa, bien provenientes de restos de la uva, del corcho, de las levaduras muertas o de los paños empleados para secar el vidrio. Todas esas partículas tienen superficies muy irregulares que el champán no moja bien, donde queda atrapado aire hacia el que fluye el CO2 a presión, dando lugar a la continua génesis de burbujas. Y eso también explica, como muy bien nos enseñaba el Prof. Claudi Mans en un comentario de otra entrada sobre los experimentos de Liger-Blair, que llenando una copa no de vidrio sino de plástico, las burbujas sean mayores. El champán moja peor al plástico que al vidrio, el aire atrapado en las irregularidades de la superficie del primero ocupa mayor volumen y, al ser hinchado por la presión ejecutada por el CO2, crea burbujas mayores.

Y ahí está la solución a la pregunta que hace ya casi once años me hicieron Xabi e Igor y también a la que, más recientemente, me ha hecho Jesús Ugalde sobre el efecto de adicionar azúcar a una bebida carbónica. A escala microscópica, las partículas o granos de azúcar tiene multitud de imperfecciones en su superficie, como podéis ver en estas fotografías (la primera de azúcar sin refinar, la segunda del habitual en nuestras casas) realizadas con un microscopio electrónico, en las que el tamaño de los granos de azúcar se ha aumentado 50 veces. Al verter azúcar en el champán, cada una de sus partículas tiene aire atrapado en esas imperfecciones, a partir del cual se crean las burbujas por el mecanismo arriba descrito. Muchos granitos de azúcar contienen mucha superficie y mucho aire atrapado, sitios potenciales para que el CO2 genere burbujas. Me apuntaba Antonio M., otro amigo presente ese día, que sobre la base de esa hipótesis eso no debe pasar al adicionar al champán azúcar disuelto en agua. Y, efectivamente, así es y podéis también comprobarlo. Coged la misma cantidad de azúcar que en el experimento arriba mencionado, disolvedlo en la menor cantidad de agua posible (cuidando de que no quede granito alguno de azúcar sin disolver) y vertedlo a la copa de la bebida espumosa. Veréis que no pasa nada.

Lo que da de sí una cerveza en el hoyo 19.

12 comentarios:

Flatólogo dijo...

Eso dicen que causa también el chorrazo de los Mentos con Cocacola, ¿no?

Jose Luis Cebollada dijo...

Bonito de leer, búho. Los universitarios veo que hacéis los experimentos de gases disueltos en líquidos con champagne; los de secundaria, más modestos, con latas de refresco. Menos presupuesto y menos 'glamour'. Que siempre hubo clases, naturellement!
https://www.youtube.com/watch?v=7pVT5OWdGx4

Juan J. Iruin dijo...

Yo ya soy un pobre jubilado. Pero ni antes ni despues de serlo me deja mi Santa malgastar champagne en experimentos "científicos". Un saludo, amigo.

Juan J. Iruin dijo...

Pues si, Flat: http://elblogdebuhogris.blogspot.com.es/2008/06/un-surtidor-de-coca-cola.html. Aunque ese post también está viejuno y voy a tener que revisarlo.

aurora ruiz galán dijo...

Buenísimo artículo, Búho, como siempre: por tus explicaciones científicas y por tu amena prosa. ¿Puedo poner un pero ... bueno, un perito solamente? Se trata de un anglicismo que se ha colado: "magnificar", en castellano, es engrandecer -de ensalzar-, no es agrandar -de tamaño-. Que sigas bien y tan inspirado.

Juan J. Iruin dijo...

Hecho, Aurora. Gracias.

Fernando Frías dijo...

Muy interesante. Por cierto que recuerdo aquella entrada original ;-)

En Jaén (no sé si en otros sitios también, pero solo lo he visto allí) hay bares que sirven la cerveza en vasos o jarras de barro, y me da la sensación de que la espuma es más consistente que cuando la sirven en un recipiente de vidrio. ¿Podría ocurrir un fenómeno similar?

Saludos.

Juan J. Iruin dijo...

Seguro que si. La superficie del barro tiene que tener muchas mas imoerfecciones en su superficie que el vidrio. Y me alegro que te acuerdes de la entrada original. Aunque ello indica que ambos llevamos demasiado tiempo en esta guerra.

Anónimo dijo...

un jubilado frances d Alsacia qe por cuestiones historicas
estan cabreados cn otras regiones d Francia
me dijo qe en la region d Champagne la tierra era tan mala qe no sabian qe plantar y por cuetiones d dineros
plantaron uva
peto el vino era tan malo qe le metieron burbujas y el glam frances hizo el resto...

Jorge Fernandez dijo...

Muy buena entrada!

Por lo que leo en tu entrada anterior, la presión interior de la botella de champán (a 12ºC) es de 6 atmósferas. ¿Qué es lo que ocurre cuando agitamos la botella? Supongo que parte del CO2 del espacio "gaseoso" de la botella se disuelve en el líquido, quedando éste "sobresaturado" de CO2 disuelto. Al abrir la botella en ese momento, ese líquido sobresaturado se enfrenta de repente a 1 atmósfera de presión (en la que el CO2 es solo el 0,04%) y se produce la efervescencia.

¿Es así?

Gracias de antemano!

Juan J. Iruin dijo...

Gracias Jorge,

Parece que es algo más complicado. Te mando este link a un periódico que lo explica. Si quisieras hacerte con el artículo original y tuvieras problemas, no tienes más que pedírmelo por esta vía.

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2880482/Shake-bottle-bubbly-STOP-overflowing-Vigorous-shaking-actually-decreases-pressure-inside-bottles-champagne-study-finds.html

Jorge Fernandez dijo...

Lo leeré con detenimiento, muchas gracias!