Pense na última vez que você teve algo para comemorar. Se você brindou a ocasião feliz, sua bebida provavelmente era alcoólica - e borbulhante. Você já se perguntou por que é tão agradável absorver um copo de algo que desencadeia uma série de microexplosões em sua boca?

Um copo de uma bebida borbulhante é cheio de física, história e cultura. Nós provavelmente encontramos pela primeira vez fizz ao lado da descoberta do álcool, uma vez que tanto o etanol quanto o dióxido de carbono (CO₂) gás são subprodutos da fermentação. Beber substâncias gaseificadas por prazer - em vez de simplesmente ficar hidratado - parece ser algo que só os humanos fazem.

Na França do século X XUM, o monge beneditino Dom Pérignon refinou muito o que hoje conhecemos como Champagne. Levou muitos anos para aperfeiçoar um design de garrafa e cortiça que pudesse suportar as altas pressões que o processo exigia. No vinho espumante, parte da fermentação ocorre após o engarrafamento do líquido. Desde o CO₂ não pode escapar do contêiner fechado, a pressão se acumula no interior. Por sua vez, isso resulta em grandes quantidades de gás sendo realmente dissolvidas no líquido, de acordo com a lei de Henry - uma regra declarando que a quantidade de gás que pode ser dissolvida em um líquido é proporcional à pressão.

Entre outras coisas, a lei de Henry explica por que os mergulhadores podem ter doenças descompressivas se apressar sua subida à superfície: em grandes profundidades, o corpo é exposto a alta pressão e, conseqüentemente, gases são dissolvidos no sangue e tecidos em altas concentrações. Então, ao emergir, a pressão retorna ao nível ambiente, de modo que o gás "exsolve" e é liberado para formar bolhas dolorosas e prejudiciais no corpo. O mesmo acontece quando abrimos uma garrafa de champanhe: a pressão cai subitamente de volta ao seu valor atmosférico, o líquido fica supersaturado com dióxido de carbono - e quebolhas surgem!

Com o passar do tempo, à medida que o líquido continua a liberar gás, o tamanho das bolhas aumenta e sua flutuabilidade aumenta. Uma vez que as bolhas se tornam suficientemente grandes, elas não podem ficar presas às fendas microscópicas no vidro onde elas originalmente se formaram, e assim elas sobem à superfície. Logo depois, uma nova bolha se forma e o processo se repete. É por isso que você provavelmente observou cadeias de bolhas se formando em taças de champanhe - bem como a triste tendência das bebidas gasosas ficarem planas depois de um tempo.

Curiosamente, Gérard Liger-Belair, professor de física química na Universidade de Reims Champagne-Ardenne, na França, descoberto que a maior parte do gás perdido na atmosfera em vinho espumante não escapa na forma de bolhas, mas da superfície do líquido. No entanto, esse processo é altamente aprimorado pelo modo como as bolhas encorajar o champanhe fluir no copo. De fato, se não houvesse bolhas, levaria semanas para que uma bebida perdesse seu dióxido de carbono.

O atraente personagem borbulhante de Champagne pode ser encontrado em outras bebidas também. Quando se trata de cerveja e água gaseificada, as bolhas não vêm da fermentação, mas são introduzidas artificialmente pelo engarrafamento do líquido a alta pressão com uma quantidade excessiva de dióxido de carbono. Mais uma vez, quando aberto, o gás não pode ficar dissolvido, então bolhas surgem. A carbonatação artificial foi descoberta pelo químico inglês Joseph Priestley, do 18th Century - mais conhecido por descobrir o oxigênio - enquanto investigava um método para preservar a água potável nos navios. A água carbonatada também ocorre naturalmente: na cidade de Vergèze, no sul da França - onde a marca comercial de água mineral Perrier é engarrafada - uma fonte de água subterrânea é exposta ao dióxido de carbono a alta pressão e surge naturalmente efervescente.

Quando uma bebida carbonatada é rica em contaminantes que aderem à superfície, conhecida como surfactantes, as bolhas podem não estourar quando chegam ao topo, mas se acumulam ali como espuma. Isso é o que dá cerveja a cabeça. Por sua vez, esta espuma afeta a textura, paladar e sabor da bebida. De uma perspectiva mais física, a espuma também isola a bebida, mantendo-a mais fria por mais tempo e atuando como uma barreira para a fuga do dióxido de carbono. Este efeito é tão importante que no Dodger Stadium em Los Angeles a cerveja é às vezes servida com uma espuma artificial. Recentemente, os pesquisadores descoberto Outro efeito interessante: uma cabeça de espuma impede que a cerveja derrame quando alguém anda com um copo aberto na mão.

Dapesar do nosso sólido compreensão de formação de bolhas em bebidas, uma questão permanece: por que gostamos de bebidas com bolhas? A resposta permanece indefinida, mas alguns estudos recentes podem nos ajudar a entender. A interação do dióxido de carbono com certas enzimas encontradas na saliva causa uma reação química que produz ácido carbônico. Acredita-se que esta substância estimula alguns receptores de dor, semelhantes àqueles ativados ao saborear alimentos condimentados. Assim, parece que a chamada "mordida de carbonação" é uma espécie de reação picante - e os humanos (estranhamente) parecem gostar.

A presença e o tamanho das bolhas podem afetar nossa percepção de sabor. Em um recente estude, Pesquisadores descobriram que as pessoas podiam experimentar a picada de ácido carbônico sem bolhas, mas as bolhas mudavam a maneira como as coisas provavam. Ainda não temos uma imagem clara do mecanismo pelo qual as bolhas influenciam o sabor, embora os fabricantes de refrigerantes tenham maneiras de ajustar a quantidade de carbonatação de acordo com a doçura e a natureza da bebida. Bolhas também afetar a taxa na qual o álcool é assimilado no corpo - então é verdade que uma bebida borbulhante fará você se sentir embriagado mais rapidamente.

Até onde sabemos, tudo isso oferece uma ótima desculpa para falar sobre física. Também gostamos de bebidas espirituosas, mas, pessoalmente, celebramos acrescentar um toque de ciência a um assunto para que a maioria das pessoas possa se relacionar com ele. Além do mais, líquidos borbulhantes têm muitas aplicações práticas. Eles são essenciais para algumas técnicas de extração óleo; para explicar explosões subaquáticas mortais conhecido as erupções limnicas; e para entender muitos outros aspectos geológicos fenômenos, como vulcões e gêiseres, cuja atividade é fortemente influenciada pela formação e crescimento de bolhas de gás no líquido em erupção. Então, da próxima vez que você comemorar e bater um copo de espumante, saiba que a física contribui para a soma da felicidade humana. Salud!

Sobre os Autores

Roberto Zenit é pesquisador e professor de engenharia na Universidade Nacional Autônoma do México e membro da American Physical Society. Seu trabalho foi publicado no Jornal de Mecânica dos Fluidos e Fluidos de revisão física, Entre muitos outros. 

Javier Rodríguez Rodríguez é professor adjunto do Grupo de Mecânica dos Fluidos da Universidade Carlos III de Madri. Seu trabalho apareceu no Jornal de Mecânica dos Fluidosentre muitas outras publicações. 

Este artigo foi publicado originalmente em Eternidade e foi republicado sob Creative Commons.

Livros relacionados

at InnerSelf Market e Amazon