December 27th, 2011

Golden Gate

Винная инверсия

Caves Santa Marta. Duoro ValLey. Reserva. 2005 Обычно, никто не удивляется, если низшие линейки какого-нибудь винохозяйства по вкусовым ощущениям уступают более высоким, дорогим. Но, бывает и наоборот. Не часто, но каждый раз такое событие оставляет приятные воспоминания. Совсем недавно я пробовал интересное розовое вино от португальской Caves Santa Marta. Теперь время подошло попробовать их резервные вина из сортов винограда Touriga Franca, Touriga Nacional и Tinta Roriz.


Аромат простой - вишни и спелых красных яблок, много-много бочки, ваниль, кожа. Со дна пустого бокала большим куском лезет прямо в нос копченая ветчина, шварцвальдовский шинкен. Чуть потеплее, вино превращается во что-то малосъедобное, вино-оно. Ни при какой температуре не впечатляет, но и особого отвращения не вызывает. Может быть, оно уже давно умерло в бутылке? Сейчас эта кава уже продает такое же вино, но 2009-го года. В любом случае, учитывая его цену – не советую.


Цена: 550 рублей. Импортер: ЦДА «Сомелье»

Golden Gate

Предновогоднее. Пузырики-1.

Насколько лет назад мне посчастливилось остановиться на пару дней в доме одного французского винодела из Эльзаса, который в основном занимался производством игристых вин. Дочка его в это время должна была присматривать за домом и предлагать редким посетителям попробовать их шипучку, т.е. была оставлена на хозяйство. Поскольку на дворе стоял зимний несезон и посетителей до весны не предвиделось, мы спокойно предавались дегустации шампанских и рассказывали друг другу всякие небылицы. Наблюдая за игрой пузырьков в бокале, она тихо жаловалась на обстоятельства жизни и на то, что если бокалы старательно вымыть и высушить, то игры в них не будет вообще никакой, и папаша вечно ворчит, а если недодержать вино на осадке, то эта игра становится неинтересной, нерегулярной и, что характерно – быстро кончается. В общем, жизнь как-то ее не складывалась, и оставалось только ее пожалеть.


С тех пор прошло много времени, и я уже не помню, как звали дочку того винодела из Эльзаса, но почему-то мне особенно хорошо запомнилось то, что она мне рассказывала. Тогда я ей не сильно верил, да и не так важно это было, а теперь решил поинтересоваться. Оказалось, что пузырьки в бокале шампанского – это целый интересный мир и всё зависит от того, с какой стороны на него посмотреть.


В университете Реймса работает профессор Жерар Лиже-Бельэр, который посвятил свою научную деятельность изучению пузырьков в бокале шампанского. Пустяк, казалось бы, но для многих это – отменный пример сочетания приятного с полезным. Для научных экспериментов лучшие виноделы Шампани поставляют Жерару в лабораторию образцы своих винтажных вин, многочисленные гранты и награды союза виноделов Шампани, монографии о жизни пузырьков и быстрое продвижение по карьерной лестнице… По истине, в малом видится великое (если правильно при этом расставить глаза).


В эти предновогодние дни мне вспомнился тот винодел из Эльзаса и захотелось поговорить о пузырьках. Тем более, что, как оказалась, Жерар заканчивал Парижский университет VI, как раз в те годы, когда я там работал приглашенным профессором. Жаль, что тогда мы не пересекались.


Начнем с самых основ, с вопроса о рождении пузырьков. Как известно, шампанское – не что иное, как винный раствор, пересыщенный углекислым газом. Сразу после откупоривания бутылки давление растворенного в жидкости газа примерно в шесть раз превышает нормальное атмосферное давление. Такая система находится в неравновесном состоянии и будет стремиться прийти в свое равновесие. Путей к ее равновесному состоянию – как минимум, два. Первый и самый главный – диффузия молекул СО2 к поверхности шампанского, и при пересечении границы жидкости, покидание молекулами газа бутылки/бокала в виде пара. Такой процесс напрямую зависит от коэффициента диффузии, разницы давлений, газа, растворенного в шампанском вине и паров над поверхностью жидкости и, что самое главное – от площади самой поверхности. Именно поэтому в открытой бутылке шампанского вино может сохранять достаточно долго свою способность пениться и играть, хотя в самой бутылке ни пены, ни игры пузырьков уже через минуту после откупоривания не наблюдается. За этот парадокс в основном отвечают малость площади поверхности вина в бутылке и форма горлышка, позволяющая сохранять высокое парциальное давление испаряющегося с поверхности углекислого газа. И, тем не менее, таким тихим диффузионным путем примерно 80% растворенного в вине углекислого газа улетучивается из шампанского и почти все 100% - из простых газированных напитков.


Второй по важности путь более загадочен. Это – образование пузырьков газа. Подсчитано, что в среднем в бутылке шампанского вина при разливе по бокалам может образоваться несколько миллионов пузырьков разного размера. Это на практике. В теории же образование таких пузырьков в замкнутой системе строго запрещено. И в этом как раз состоит вся интрига. Почему? Причина этого проста: с одной стороны происходит выделение энергии при образовании пузырька газа в пересыщенной жидкости, пропорциональное объему пузырька, а с другой стороны, для образования этого пузырька требуется совершить работу по натяжению новой поверхности, равной ровно площади поверхности пузырька. Эти две противоборствующие стихии имеют разные зависимости от размера пузырька: первая уменьшается как –R3, а вторая возрастает как +R2 и так получается, что при малых радиусах пузырьков (до 0.2 микрона) противодействующая их образованию сила доминирует, т.е. выстраивается энергетический барьер, через который пузырькам прохода нет. При разливе шампанского по бокалам, однако, часть кинетической энергии турбулентности жидкости преобразуется в энергию образования пузырьков и помогает им преодолеть этот барьер – в первые моменты после розлива из этих пузырьков образуется обильная пена на поверхности. Но это и всё! Как только жидкость в бокале успокоилась, энергии для образования новых пузырьков взять неоткуда. Но, в жизни то всё не так!.. иначе бы не смогли мы часами любоваться игрой шампанского в бокале с дочкой того винодела из Эльзаса.




Продолжение этой почти детективной истории следует…

Golden Gate

Предновогоднее. Пузырики - 2

В продолжение предыдущей записи пришло время разобраться в причинах образования пузырьков в бокале шампанского. Как уже говорилось, с точки зрения термодинамики, образование пузырьков газа в пересыщенной этим газом жидкости энергетически выгодно – пересыщенная жидкость старается вытолкнуть из себя лишние молекулы газа куда угодно. Но этому процессу противодействует другой – натяжение новой поверхности, необходимой для рождения нового пузырька. Суммарный эффект таков, что энергетически выгодно существование в шампанском вине пузырьков только с радиусом не менее 0.2 микрона. Это, хоть и маленькая величина, но заметно отличная от нуля, и гораздо больше молекулярного масштаба размеров зарождающихся пузырьков газа. Поэтому, образование новых пузырьков газа в шампанском вине энергетически не выгодно и попросту запрещено.


Именно благодаря тому, что законы физики запрещают спонтанное образование пузырьков газа, мы имеем возможность поговорить о шампанских и игристых винах. В противном случае их бы просто не существовало в природе - при откупоривании бутылки все 7-8 литров растворенного в вине СО2 моментально бы превратили содержимое бутылки в пену и выплеснули бы его в таком непотребном состоянии наружу. За аналогией далеко ходить не надо - перегретая жидкость в скороварке под давлением или в расширительном бачке автомобиля с раскаленным от долгой работы движком.


Для того чтобы образование пузырьков стало энергетически выгодно нужно сократить расходы на работу по натяжению новой поверхности пузырька, т.е., например, существенно сократить площадь поверхности, при том же объеме пузырька. Такое теоретически возможно, если пузырек будет формироваться, пристроившись в углублении, царапине или в узкой трещине на поверхности стекла. В таких случаях появляется реальный шанс сократить площадь пограничной поверхности между жидкостью и накопившимся в трещине газом, а, значит, и уменьшить работу, связанную с образованием этой поверхности (как показано на рисунке). Теория, однако, как это часто бывает, оказывается далека от практики. На деле, только сильно замысловатой формы царапины и трещины могут позволить сократить площадь поверхности вино-СО2 во много раз. Такое достигается только на сильно развитых поверхностях стекла, что совсем не характерно для бокалов. В качестве геданк-эксперимента представьте себе бутылку шампанского, откупоренного минуту назад. Никаких пузырьков! А ведь качество поверхности стекла в бутылке и бокале сравнимо. Осознав, наконец, что только большого масштаба неровности на стекле бокала могут производить стройные ряды весёлых пузырьков, промышленность теперь научилась изготавливать специальные бокалы для профессиональной дегустации шампанских вин с четко выжженными лучом лазера углублениями. Точно, как в колоде крапленых карт.


Не буду томить почтенную публику и сразу раскрою все карты. Природа устроена удивительнейшим образом – сразу и не догадаешься как. В состав обычной бытовой пыли входят волокна целлюлозы, мельчайшие обрывки волос, шерсти животных, пуха птицы и т.д. Всех их объединяет одно важное свойство – они устроены, как бамбук «простой, пустой бамбук». В полости такого тончайшего фибра всегда есть воздушные карманы. В карманах – готовый пузырек газа, который, попадая в шампанское и не подумает убулькать куда подальше из своего уютного домика. Часто такие фибры попадают на стенки бокала при протирании его сухим полотенцем. Далее всё становится ясно – готовый пузырек газа с радостью принимает в себя молекулы СО2 из пересыщенного винного раствора и постепенно раздувается в длину вдоль своего фибра. В последнее время такие процессы стало модно снимать на пленку. Одна из серий таких снимков была сделана в лаборатории кафедры математической статистики университета Лимерик в Ирландии (правда, жидкой средой им послужило местное пиво. Ну, чем богаты,…).




Раздуваясь постепенно в длину такой цилиндрический пузырь, наконец, достигает конца своего домашнего фибра и… рождает на свет маленький, но устойчивый пузырек, который отделяется от фибра (дабы сократить к минимуму площадь своей поверхности) и спокойно всплывает вверх. Процесс рождения пузырьков из полости фибра продолжается непрерывно, пока есть избыточный газ, растворенный в жидкости. Частота рождения измеряется десятками пузырьков в секунду. Настоящая фабрика непрерывного производства пузырьков!


Тех, кто любит задуматься о превратностях судьбы, обращу внимание на почти незаметный экспериментальный факт – незадолго перед и в самый момент отделения пузырька, задняя стенка пузырька-зародыша а фибре растворяется. Это четко видно на фото. Фокус в том, что даже такая стробоскопическая фотография была неспособна зафиксировать интереснейшее явление в жизни (не только пузырьков). Момент отрыва пузырька – это физический оргазм. В этот момент весь пузырек начинает вибрировать с бешеной амплитудой и частотой. Именно поэтому задняя стенка пузырька оказывается размытой даже на высокоскоростной фотографии. Такое явление называется неустойчивостью Плато-Рэлея. В повседневной жизни мы сталкиваемся с этим эффектом почти каждый день, когда видим разбивающуюся на капли тонкую струйку воды, вытекающую из крана. Точно также в полете начинает вибрировать крыло самолета, за несколько секунд перед тем, как полностью разрушиться. Слава Богу, сегодня наблюдаем мы это проявление спонтанного усиления определенных гармоник не так часто в жизни.


Итак, основная причина образования пузыриков в шампанском вине - наличие пустотелых фибров целлюлозы на стенках бокала.Кто бы мог подумать?!


Для тех внимательных читателей, которые добрались до неустойчивости Плато-Рэлея и осознали всю потенциальную мощь этого явления природы, ощутили, как по коже побежали мурашки, продолжение истории пузыриков следует…