為什么喝一杯香檳會(huì)有滿滿的幸福感?物理學(xué)為你科普美酒的原理
[日期:2019-05-10] | 作者:物理組 次瀏覽 | [字體:大 中 小] |
想一想上次你和朋友一起慶祝的時(shí)候,為了你們的快樂(lè)而干杯,那時(shí)候你可能喝的正是一罐啤酒;或者在一個(gè)炎熱的夏天的傍晚,你打開(kāi)一瓶冰鎮(zhèn)啤酒一口氣喝下去,有沒(méi)有想過(guò)喝這些在嘴里感到微爆的東西會(huì)令人如此地愉快?
一杯帶泡沫的飲料充滿了物理、歷史和文化。我們可能是在品嘗酒精的同時(shí)聽(tīng)到了它的嘶嘶聲的,因?yàn)橐掖己投趸細(xì)怏w都是發(fā)酵的副產(chǎn)品。喝碳酸飲料有時(shí)候并不是為了簡(jiǎn)單地保持人身體的水分,而是因?yàn)檫@種感覺(jué)太美妙了。
1,亨利定律中的壓力
在17世紀(jì)的法國(guó),一位名叫唐培里儂的修道士改進(jìn)了我們現(xiàn)在所知道的香檳的質(zhì)量。他花了許多年的時(shí)間來(lái)完善一個(gè)瓶子和軟木塞的設(shè)計(jì),以便這個(gè)設(shè)計(jì)能夠承受在這個(gè)過(guò)程所需要的高壓。
原因是在帶泡沫的飲料中有部分發(fā)酵是在裝瓶后才進(jìn)行的,由于二氧化碳無(wú)法逃出封閉的容器,內(nèi)部的壓力就會(huì)增加。根據(jù)亨利定律,這會(huì)導(dǎo)致大量氣體實(shí)際溶解到液體中,而此時(shí)溶解在液體中的氣體量與壓力正好成正比。
在人類的其他方面,亨利定律也解釋了為什么潛水者如果沖向水面就會(huì)存在減壓的問(wèn)題。因?yàn)樵谏詈V校眢w暴露在高壓下,因此氣體會(huì)在血液和組織中高濃度溶解。然后,當(dāng)表面壓力回到環(huán)境水平,這樣氣體就會(huì)排出并釋放有害的氣泡在人體內(nèi)。這就是為什么當(dāng)我們打開(kāi)一瓶香檳酒時(shí),壓力突然降至大氣值,所以氣泡就而出現(xiàn)了。
隨著時(shí)間的推移,隨著液體繼續(xù)釋放氣體,氣泡的大小會(huì)增加,浮力也會(huì)增加。一旦氣泡足夠大,它們就就會(huì)上升到液體的表面之外去。不久,一個(gè)新的泡沫形成了,這個(gè)過(guò)程又開(kāi)始重復(fù)了一遍。這就是為什么你可能會(huì)觀察到香檳酒杯中形成的氣泡鏈,以及起泡飲料在一段時(shí)間之后變得不再那么強(qiáng)烈了。
2,碳酸飲料中的泡沫的作用
在其他飲料中也可以找到香檳迷人的氣泡特征。說(shuō)到啤酒和碳酸水,它們的氣泡不是來(lái)自裝瓶后自生內(nèi)部的發(fā)酵,而是通過(guò)增加高壓的方法在液體中加入過(guò)量的二氧化碳來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以當(dāng)你打開(kāi)一瓶啤酒時(shí),它的氣體不能保持溶解在水里,所以氣泡就出現(xiàn)了。
人造碳酸實(shí)際上是18世紀(jì)英國(guó)化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利在研究保存船上飲用水的方法時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)碳酸飲料中含有大量表面活性劑時(shí),氣泡到達(dá)頂部時(shí)可能不會(huì)破裂,而是會(huì)積聚成泡沫。這就是啤酒的價(jià)值所在。
反過(guò)來(lái),這種泡沫會(huì)影響飲料的質(zhì)地、口感和風(fēng)味。從物理的角度來(lái)看,泡沫還能使飲料保溫更長(zhǎng)時(shí)間,并起到防止液體泄漏的作用。這種效果非常重要,比如當(dāng)一個(gè)人手里拿著裝滿水的玻璃杯時(shí),水表面的泡沫頭可以防止其溢出。
3,人們對(duì)味道的感知
盡管我們對(duì)飲料中的氣泡形成有很好的理解,但問(wèn)題依然存在。為什么我們喜歡有氣泡的飲料?答案仍然難以捉摸,但最近的一些研究可以幫助我們理解這問(wèn)題。
二氧化碳與唾液中某些酶的相互作用會(huì)引起產(chǎn)生碳酸的化學(xué)反應(yīng)。這種物質(zhì)被認(rèn)為可以刺激一些疼痛的感受器,類似于那些在品嘗辛辣食物時(shí)被激活的感受器。因此,所謂的“碳酸飲料”似乎是一種辛辣的反應(yīng),而人類似乎喜歡這種感覺(jué)。
氣泡的存在和大小甚至?xí)绊懳覀儗?duì)味道的感知。人們可以在沒(méi)有氣泡的情況下,體驗(yàn)到碳酸在舌尖上的叮咬感,但氣泡確實(shí)改變了事物的味道。
盡管軟飲料制造商有根據(jù)飲料的甜度和性質(zhì)調(diào)整碳酸含量的方法,但我們?nèi)匀徊磺宄馀萦绊懣谖兜臋C(jī)制是什么。與此同時(shí),氣泡也會(huì)影響酒精被吸收到體內(nèi)的速度,所以氣泡飲料會(huì)讓你更容易喝醉。
4,物理是有助于人類的幸福哦
就我們而言,所有這些都為討論物理學(xué)提供了一個(gè)很好的方法,比如在我們喝啤酒聊天時(shí)加入這點(diǎn)科學(xué)知識(shí),這樣大多數(shù)人就能理解它的意思。所以,下次當(dāng)你慶祝并喝回一杯帶有泡沫的飲料的時(shí)候,一定要知道物理是有助于人類的幸福哦。
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