Ricercatori studiano la miriade di domande complesse sulle dinamiche della schiuma della birra.
La complessa interazione tra i componenti di una birra, il recipiente da cui viene versata e il bicchiere in cui viene versata ha attirato molta attenzione da parte di ricercatori, birrai e bevitori. Un nuovo studio cerca di fornire le previsioni più accurate su come una birra schiumerà.
Ricercatori tedeschi (e di dove altro, se no?) hanno analizzato la produzione di birra con simulazioni numeriche per prevedere una serie di caratteristiche della schiuma di birra. Pubblicando il loro lavoro su Physics of Fluids, di AIP Publishing, dimostrano che il loro modello può determinare modelli di schiuma, altezze, stabilità, rapporto birra / schiuma e frazioni di volume di schiuma.
Lo studio presenta il primo utilizzo di un approccio computazionale chiamato solutore multifase per la birra.
“La simulazione di un processo di versamento utilizzando un solutore multifase è un compito complesso che comporta la modellazione delle interazioni fisiche e chimiche che si verificano durante il processo, come la fluidodinamica, il trasferimento di calore e massa e le reazioni chimiche”, spiegano.
“Utilizzando un solutore multifase, è possibile prevedere con precisione il comportamento del sistema e ottimizzare la progettazione delle uscite degli ugelli e la geometria della tazza per garantire il più rapido versamento dal basso verso l’alto possibile in varie condizioni come pressione, temperatura e carbonatazione”.
Per affrontare questo compito, il gruppo ha collaborato con Einstein 1, una startup che sviluppa un nuovo sistema di versamento dal basso verso l’alto in cui l’ugello spinge un magnete mobile sul fondo di un bicchiere per creare un ingresso temporaneo.
Mentre il bicchiere si riempie, il magnete torna in posizione e la bevanda è pronta da bere. Dopo studi di ripetibilità per stabilire condizioni di versamento stabili, hanno assemblato un modello che è stato poi convalidato con esperimenti.
Il gruppo ha scoperto che la schiuma del sistema di spillatura di Einstein 1 viene generata solo nei primi momenti di versamento. Temperature e pressioni più elevate hanno prodotto più schiuma.
Successivamente, la fase liquida della birra ha preso il via. Determinata in gran parte dalla dimensione della bolla, la fase di schiuma della birra è lentamente decaduta, impiegando circa 25 volte più tempo per svanire completamente di quanto abbia impiegato la schiuma per formarsi.
Oltre a ottimizzare ulteriormente i loro approcci computazionali, il gruppo cerca poi di studiare gli effetti delle forme degli ugelli.
“Ciò contribuirà a controllare la formazione di schiuma, riducendo il consumo e il tempo di versamento e migliorando l’efficienza complessiva del processo di versamento”.
“Simulando accuratamente il processo di schiuma, il nostro modello può aiutare a migliorare la qualità del prodotto finale, ridurre i costi e aumentare la produttività in settori come quello alimentare e delle bevande, chimico e altri”.
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