Flasche auf Flasche schlagen – warum schäumt das Bier dabei über?

Man steht nichtsahnend mit einer Flasche Bier auf einer Party und plötzlich kommt jemand vorbei und haut mit seiner Flasche oben auf besagte Bierflasche in der Hand. Mit einer schnellen Reaktion und dem Trinken von viel Schaum kann man eine Sauerei gerade noch verhindern. Aber warum schäumt ein Bier eigentlich so stark wenn man oben auf die Flasche haut. Die Physik hinter dem Partygag will ich euch heute erklären.

Bekanntermaßen enthält Bier ja Kohlensäure. Diese Kohlensäure ist in der Flüssigkeit gelöst und kann unter bestimmten Bedingungen entweichen. Grundsätzlich gilt, dass Gase sich bei hohem Druck besser in Flüssigkeiten lösen, bei geringen Druck eher entweichen. Wenn nun eine Flasche auf einen anderen Flaschenhals geschlagen wird, in dem sich Bier befindet, erzeugt dieser Schlag eine Druckwelle. Diese Druckwelle breitet sich nach unten in die Flasche aus. Am Flaschenboden wird die Welle reflektiert und wandert wieder nach oben. Dabei überlagert sie sich mit der nach unten wandernden Welle. Interferenzerscheinungen durch eben diese Überlagerung sorgen dafür, dass an manchen Stellen Regionen mit höherem Druck, an anderen allerdings auch Regionen mit deutlich geringerem Druck entstehen. An genau diesen Stellen ist der Druck so gering, dass die in der Flüssigkeit gelöste Kohlensäure entweicht und somit CO₂ freigesetzt wird. Ist erst einmal eine CO₂-Blase entstanden, fällt es der restlichen Kohlensäure leichter die Flüssigkeit zu verlassen und somit noch mehr CO₂ freizusetzen. Diese Kettenreaktion sorgt dafür, dass eine große Menge an CO₂ gleichzeitig aus dem Bier aufsteigt. Bier hat dabei die Eigenschaft, dass sich Schaum bildet, der dann schlagartig die Flasche verlässt. Die Flasche schäumt also über.

Zum Glück sind Flaschen in der Regel rund, sonst könnte das gleiche auch bei einem „Schlag“ von der Seite gegen eine Flasche passieren und das klassische Anstoßen würde in vielen Fällen zu einer großen Sauerei führen. An der runden Flaschenwand wird die Druckwelle nämlich nicht in die gleiche Richtung reflektiert, aus der sie gekommen ist und es entstehen keine Interferenzerscheinungen wie oben beschrieben.

 

Quellen:

https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/bierstreich/

https://amara.org/pt-br/videos/NTKIKQ9k3Jrz/de/738890/

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Das „Knacken“ der Eiswürfel

So langsam erreichen wir teilweise schon wieder sommerliche Temperaturen, so dass man doch gerne mal zu einem gut gekühlten Getränk greift. Direkt aus dem Kühlschrank ist das kein Problem. Was aber wenn das favorisierte Getränk nicht im Kühlschrank stand? Oft werden dann Eiswürfel aus dem Gefrierfach herangezogen, um das Getränk etwas abzukühlen. Wer beim Eintauchen der Eiswürfel in das Getränk schon einmal genau hingehört hat, der hat sicherlich ein signifikantes „Knacken“ wahrgenommen. Aber warum knacken Eiswürfel, wenn man sie in ein Getränk gibt?

Im Grunde liegt das an der Tatsache, dass sich Eis genau wie jeder andere Stoff mit einer Temperaturänderung ausdehnt oder zusammen zieht. Mit steigender Temperatur nimmt die Dichte des Eises ab und es dehnt sich aus. Soweit ganz normal, aber was hat das mit dem „Knacken “ zu tun? Ein Eiswürfel, der aus dem Gefrierfach kommt, hat etwa eine Temperatur von -18 °C. Ein Getränk bei Raumtemperatur etwa 20 °C. Kommt das Eis nun in Kontakt mit dem Getränk, wärmt es sich auf. Allerdings erst einmal nur die äußere Schicht des Eiswürfels. Bis die Wärme des Getränks ins Innere des Würfels gelangt dauert es einige Sekunden. Die äußere Schicht, die jetzt wärmer geworden ist, dehnt sich aus, wobei der Kern des Würfels immer noch kalt und kompakt ist. Die nicht gleichmäßige Ausdehnung des Eises sorgt dafür, dass Spannungen im Eiswürfel auftreten und schlagartig Risse entstehen. Genau das hört man dann als leises Knacken. Wer genau hin schaut, kann die Risse im Eiswürfel auch sehen.

Bei bereits sehr kalten Getränken passiert das nicht oder nur deutlich schwächer. Der geringere Temperaturunterschied zwischen Getränk und Eis lässt die äußere Schicht des Würfels weniger schnell erwärmen und die entstehenden Spannungen sind geringer. Auch wenn der Eiswürfel gerade so erst gefroren ist oder bereits länger außen liegt, wird kein Knacken zu hören sein. In beiden Fällen hat das Eis nämlich nur etwas weniger als 0 °C. Wenn nun die äußere Schicht erwärmt wird, schmilzt sie einfach zu Wasser und hat somit keinen Einfluss mehr auf den Rest des Würfels.

Wenn du dir das nächste Mal ein kühles Getränk gönnst und Eiswürfel benutzt, kannst du ja mal genau hinhören und herausfinden, ob der Temperaturunterschied groß genug ist um das „Knacken“ hervorzurufen.

 

Quellen:

https://www.ja-gut-aber.de/warum-knacken-eiswuerfel-in-getraenken/

Was ist der Unterschied zwischen ober- und untergärigem Bier?

Die Biergartensaison steht wieder vor der Tür. Bei der guten Auswahl in fränkischen Biergärten fällt die Entscheidung oft schwer. In Beschreibungen von Bieren auf der Karte oder auch auf der Flasche stehen oft die Begriffe obergärig oder untergärig dabei. Aber was genau bedeutet das eigentlich und wo liegt der Unterschied?

Die wohl wichtigste Zutat bei der Herstellung von Bier ist die Hefe. Sie wandelt enthaltenen Zucker in Alkohol und Kohlensäure um. Aber Hefe ist nicht gleich Hefe. Es gibt sehr viele verschiedene Hefen, die sich allgemein in zwei Hauptgruppen einteilen lassen: Obergärige und untergärige Hefen. Je nachdem welche Sorte bei der Bierherstellung verwendet wurde, wird auch das Bier als obergärig oder untergärig bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Arten liegt in der Temperatur, bei der die Hefen aktiv sind. Obergärige Hefen arbeiten in etwa bei Raumtemperatur (15-20 °C). Untergärige Hefen sind hingegen bei Temperaturen von 4-9 °C am aktivsten. Ihren Namen haben obergärige Hefen daher, dass sie während des Brauprozesses sogenannte Sprossenverbände bilden. Diese Sprossenverbände sind etwas größer und werden durch die entstehende Kohlensäure an die Oberfläche, also nach oben befördert. Untergärige Hefen bilden diese Verbände nicht, so dass die deutlich kleineren Hefeteile nach unten absinken und sich am Boden des Braukessels ablagern.

Typische obergärige Biere sind übrigens Weißbiere, Pale Ale oder Alt Bier. Untergärige Sorten sind unter anderem Pils, Lager oder das klassische Helle.

Wenn beim nächsten Biergarten Stammtisch also mal wieder jemand fragt, was denn eigentlich der Unterschied zwischen obergärigen und untergärigen Bieren ist, kannst du jetzt mit „fundiertem“ Wissen glänzen.

 

Quellen:

https://www.hopfenhelden.de/was-ist-obergaerig-und-untergaerig/

https://www.bier.de/wissen/was-ist-der-unterschied-zwischen-obergarigem-und-untergarigem-bier/

Was ist eigentlich Kondensmilch?

„Milch in den Kaffee?“ In billigen Unterkünften oder Cafés wird hier oft zur Kondensmilch gegriffen. Aber was ist Kondensmilch eigentlich?

Der Hauptzweck von Kondensmilch ist, dass sie länger haltbar ist als normale Milch. Um das zu gewährleisten ist der erste Schritt der Kondensmilch Herstellung eine Erhitzung von „normaler“ Milch auf etwa 80-100 °C. Dabei wird ein Großteil aller potentiellen Keime abgetötet. Der entscheidende Schritt, der der Kondensmilch auch ihren Namen verleiht, ist das Eindicken der abgekochten Milch. Das Ganze geschieht bei Unterdruck und Temperaturen von etwa 50°C. Das in der Milch enthaltene Wasser verdampft und kondensiert an anderer Stelle wieder, so dass es von der Milch getrennt werden kann. Dieses kondensieren ist vermutlich für den Namen „Kondensmilch“ verantwortlich. Was über bleibt ist eine etwas dickere Milch mit höherem Fettgehalt. Für absolute Keimfreiheit wird die Milch anschließend noch einmal auf ca. 120 °C erhitzt. Dadurch werden leider auch die gesunden Bestandteile der Milch vernichtet, es kann aber eine sehr lange Haltbarkeit garantiert werden.

Die Idee stammt natürlich aus Zeiten, in denen Hygiene und Haltbarkeit ein sehr größeres Problem war, als es heutzutage der Fall ist. Trotzdem hat sich die Kondensmilch in manchen Branchen bis heute gehalten und es gibt mittlerweile verschiedenste Varianten mit unterschiedlichem Fettgehalt oder auch Zuckergehalt (gezuckerte Kondensmilch).

 

Quellen:

https://www.nestle.de/unternehmen/geschichte/kondensmilch

https://www.worldsoffood.de/kochen-und-rezepte/item/2821-so-wird-kondensmilch-hergestellt.html