Die Physik der Champagner-Bläschen

Toulouse (Frankreich)/Providence (USA) - Feine Bläschen steigen in einem Glas Champagner auf und platzen an der Oberfläche. Dadurch werden winzige Tröpfchen verteilt, die das prickelnde Trinkvergnügen verursachen. Französische und amerikanische Forscherinnen und Forscher haben nun die Physik hinter den aufsteigenden Kohlendioxid-Bläschen genauer untersucht. Wie sie in der Fachzeitschrift „Physical Review Fluids“ berichten, spielen Tenside für die Bildung der filigranen und für Champagner typischen Bläschenketten eine wesentliche Rolle.

„Diese Proteinmoleküle verleihen dem Sekt seinen einzigartigen Geschmack und stabilisieren zudem die Bläschenketten“, sagt Roberto Zenit von der Brown University in Providence. Als Beweis führte er gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der Université de Toulouse eine ausgeklügelte Versuchsreihe mit Champagner, Bier und Wasser durch. Für die Vergleichbarkeit ließen sie alle Flüssigkeiten vor den Versuchen eine Weile stehen, so dass sie komplett entgasten und schal wurden.

Nacheinander füllten sie die nicht mehr sprudelnden Flüssigkeiten in ein durchsichtige Gefäß aus Plexiglas. Am Boden des Gefäßes befand sich eine kleine Düse, durch die die Forschenden Luft in die Flüssigkeit pumpten, um kontrolliert mehr oder weniger große Blasen zu erzeugen. In Wasser und Bier stiegen kleine Bläschen unkoordiniert auf und bildeten keine stabilen Bläschenketten. Im Champagner dagegen wurden die Bläschenketten durch die enthaltenen Tenside stabilisiert. Dabei reduzierten diese Proteinmoleküle die Oberflächenspannung zwischen Gasblase und Flüssigkeit. Dieser Effekt konnten auch in Bier und Wasser nachträglich durch die Zugabe von Tensiden erreicht werden.

In einer weiteren Versuchsreihe erhöhten die Forschenden den Druck der eingeblasenden Luft. Dadurch erzeugten sie größere Blasen in der Flüssigkeit. Im Unterschied zu kleinen Blasen waren diese ebenfalls stabiler und bildeten so auch aufsteigende Blasenketten. Doch da sich in den Getränken die Größe der Bläschen aber nicht variieren lässt, ist im Champagner dieser stabilisierende Effekt zu vernachlässigen.

Diese Studie erklärt nicht nur, warum sich in Champagner feine Bläschenketten bilden und im Sprudel eher nicht. Die Erkenntnisse der Fluidmechanik können auch auf jede andere Flüssigkeit übertragen werden und so das Verhalten von aufsteigenden Blasen etwa in chemischen Reaktionen erklären helfen. „Wir sind daran interessiert, wie sich Blasen sowohl in der Natur als auch in Anwendungen in der Industrie verhalten“, sagt Zenit.