Los fabricantes artesanales de mezcal tienen una forma probada y verdadera de saber cuándo la bebida se ha destilado al nivel correcto de alcohol. Echan un poco en un recipiente pequeño y buscan pequeñas burbujas, conocidas como perlas. Si el contenido de alcohol es demasiado altoo demasiado bajo, las burbujas explotan rápidamente, pero si permanecen durante aproximadamente 30 segundos, el nivel de alcohol es perfecto y el mezcal está listo para beber.
Ahora, un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de dinámica de fluidos revela la física detrás del truco. Utilizando experimentos de laboratorio y modelos de computadora, los investigadores muestran que un fenómeno conocido como el efecto Marangoni ayuda a que las burbujas de mezcal permanezcan un poco más cuando el contenido de alcoholestá cerca del punto óptimo del 50%. Además de mostrar los fundamentos científicos de algo que los artesanos han sabido durante siglos, los investigadores dicen que los hallazgos revelan nuevos detalles fundamentales sobre la vida útil de las burbujas en las superficies líquidas.
El estudio, una colaboración entre investigadores de la Universidad Brown, la Universidad Nacional Autónoma de México, la Universidad de Toulouse y otros lugares, se publicó el 3 de julio en la revista Informes científicos .
Cuando Roberto Zenit, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown y autor principal del estudio, escuchó por primera vez sobre el truco de la burbuja, dijo que estaba instantáneamente intrigado.
"Uno de mis principales intereses de investigación son las burbujas y cómo se comportan", dijo Zenit. "Entonces, cuando uno de mis estudiantes me dijo que las burbujas eran importantes para hacer mezcal, que es una bebida que realmente disfruto con mis amigos,fue imposible para mí no investigar cómo funciona "
Los investigadores comenzaron haciendo experimentos para ver cómo cambiar el nivel de alcohol del mezcal cambiaba la vida útil de las burbujas. Regaron algunas muestras de mezcal y agregaron alcohol etílico puro a otras. Luego reprodujeron el truco en el laboratorio mientras cronometraban cuidadosamente las burbujasEncontraron que, efectivamente, el nivel de alcohol afectó dramáticamente la vida útil de las burbujas. En muestras inalteradas, las burbujas duraron de 10 a 30 segundos. Tanto en las muestras fortificadas como diluidas, las burbujas explotaron instantáneamente.
Después de haber demostrado que las burbujas realmente pueden ser un indicador del contenido de alcohol, el siguiente paso fue descubrir por qué.
Para hacer eso, el Zenit y sus estudiantes comenzaron simplificando el fluido, realizando experimentos con mezclas de agua pura y alcohol puro. Esos experimentos mostraron que, como con el mezcal, las burbujas tendían a durar más cuando la mezcla estaba cerca del 50%agua y 50% de alcohol. Los investigadores determinaron que la vida útil adicional de la burbuja se debió en gran medida a la viscosidad. Las burbujas tienden a durar más en fluidos más viscosos, y la viscosidad de las mezclas de alcohol y agua alcanza un pico de alrededor del 50%.
Sin embargo, las burbujas en las mezclas de agua y alcohol 50-50 todavía no duraron tanto como las del mezcal. Zenit y sus alumnos se dieron cuenta de que debe haber algo en el mezcal que amplifique el efecto de la viscosidad. Para averiguar qué era, usaron cámaras de video de alta velocidad para observar cuidadosamente las burbujas durante toda su vida.
El video reveló algo sorprendente, dijo Zenit. Mostraba una convección ascendente de líquido desde la superficie del mezcal hacia las membranas de burbujas.
"Normalmente, la gravedad está causando que el líquido en una película de burbujas se drene, lo que finalmente hace que la burbuja explote", dijo Zenit. "Pero en las burbujas de mezcal, existe esta convección ascendente que repone el fluido y prolonga la vida útil dela burbuja."
Con la ayuda de algunos modelos de computadora, los investigadores determinaron que un fenómeno conocido como convección de Marangoni fue el responsable de este movimiento ascendente. El efecto Marangoni ocurre cuando los fluidos fluyen entre áreas de diferente tensión superficial, que es la fuerza de atracción entre las moléculas queforma una superficie de película de un fluido. El mezcal contiene una variedad de productos químicos que actúan como tensioactivos, moléculas que cambian la tensión superficial. Como resultado, las burbujas que se forman en la superficie del mezcal tienden a tener una tensión superficial más alta que el relleno de tensioactivolíquido debajo. Esa tensión superficial diferente atrae líquido hacia la burbuja, aumentando su vida útil.
Al amplificar la tendencia existente de burbujas de mayor duración en mezclas de alcohol al 50%, el efecto Marangoni impulsado por surfactante hace que las burbujas sean un indicador confiable del contenido de alcohol en el mezcal.
Zenit, oriundo de México, dijo que fue gratificante arrojar nueva luz sobre esta técnica artesanal.
"Es divertido trabajar en algo que tiene tanto valor científico como cultural que es parte de mi experiencia", dijo. "Estos artesanos son expertos en lo que hacen. Es genial poder corroborar lo que ya saben ydemostrar que tiene un valor científico más allá de la producción de mezcal ".
Los conocimientos generados a partir del trabajo podrían ser útiles en una variedad de procesos industriales que involucran burbujas, dijeron los investigadores. También podría ser útil en la investigación ambiental.
"Por ejemplo", escriben los investigadores, "la vida útil de las burbujas superficiales podría usarse como una herramienta de diagnóstico para inferir la presencia de tensioactivos en un líquido: si la vida útil es mayor que la esperada de un líquido puro / limpio, entonceslo más probable es que el líquido esté contaminado "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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