一杯啤酒里有多少個泡泡？

雷炳新

炎炎夏日，喝一杯冰爽的啤酒是再愜意不過的事了。啤酒的泡沫比汽水要多得多，而且不易消散，想要倒出一杯泡沫較少的完美啤酒可是一項技術(shù)活。那么你想過沒有，一杯啤酒里有多少泡泡？

為了弄清楚這個問題，法國蘭斯大學(xué)的學(xué)者杰拉德·利格·貝萊爾和克拉拉·西林德做了充分的理論分析，并用實驗成功地驗證了他們的預(yù)測。

現(xiàn)代啤酒主要由水、谷物、酵母和啤酒花發(fā)酵而成。發(fā)酵過程中，酵母菌會分解谷物中的淀粉，產(chǎn)生可口的糖、醉人的酒精以及二氧化碳——而這正是氣泡的來源。

貝萊爾團隊推導(dǎo)出了影響一杯啤酒中能產(chǎn)生多少氣泡的三個主要向量：啤酒中二氧化碳的總量，每個氣泡中二氧化碳的含量，以及最后啤酒不再形成氣泡時其中二氧化碳的濃度。

亨利定律告訴我們，氣壓越高，啤酒中能溶解的二氧化碳就越多。用罐裝啤酒時，通常都會在瓶口留下一些空間，這個空間里通常被注入了2個大氣壓。高壓強使得瓶內(nèi)二氧化碳的溶解度上升，將超量的二氧化碳溶解在啤酒中。當(dāng)我們打開酒瓶時，瓶蓋“砰”的一聲被彈飛，氣壓也隨之下降，瓶中的氣壓也都回到了1個標準氣壓。而這時，啤酒內(nèi)的二氧化碳也就達到了“過飽和狀態(tài)”。

就算溶解在啤酒中的二氧化碳已經(jīng)達到過飽和狀態(tài)，氣體還是難以自發(fā)從啤酒中冒出來。只有啤酒中具備現(xiàn)成的氣腔時，氣體才能從啤酒中自發(fā)成核，形成泡泡。

根據(jù)啤酒和二氧化碳界面的表面張力強度、大氣壓力、二氧化碳在啤酒中的溶解度和濃度，可以計算出激發(fā)氣泡成核的氣腔的臨界曲率半徑。貝萊爾實驗中使用的是溫度為6攝氏度、酒精含量為5%的啤酒，只要曲率半徑大于0.7微米，或者說原始氣腔的直徑大于1.4微米，二氧化碳就能從氣腔成長為泡泡。

即使我們喝酒用的是非常光滑的玻璃杯，但在顯微鏡下，也能看到上面布滿細微缺口。每個缺口都是一個不可消滅的氣腔，能讓二氧化碳魚貫而出。而玻璃杯底部不平整的地方更多，這也是大部分氣泡都會從酒杯底部涌出的原因。

二氧化碳不斷析出，啤酒中的二氧化碳濃度也越來越低，這樣所需要氣腔的半徑也越來越大，直到啤酒中再也沒有足夠大的氣腔能讓二氧化碳析出，氣泡也就不會再析出了。算出臨界點，就能得到啤酒不再冒泡時的二氧化碳濃度。

當(dāng)氣泡上升到啤酒表面時，氣壓基本上和大氣壓相等，這時就能估計每個氣泡中二氧化碳的含量了。

得到了冒泡初始和冒泡結(jié)束時啤酒中二氧化碳的濃度，以及每個氣泡中所含有的二氧化碳，只需稍加計算，就能得到每杯啤酒中冒出的泡泡總數(shù)了——在貝萊爾的實驗條件下，一杯啤酒中冒出的泡泡大約在20萬～200萬個之間。