• metchampagne.nl

De diepte in (3) - Hoe ontstaan de belletjes in het glas?

Een betoverend effect...de rijen belletjes die opstijgen in een glas met champagne; les trains de bulles, zoals de Fransen het zo mooi omschrijven. Het lijkt alsof ze ontstaan uit het niets, maar is dat ook werkelijk zo? En hoe kan het dat er steeds nieuwe belletjes ontstaan? Dit deel van de serie 'De diepte in' gaat over de geboorte van de belletjes, die zo'n belangrijke rol spelen bij het proeven van champagne!

Met behulp van een ultrasnelle camera, kan het ontstaan van de belletjes worden aangetoond.

Foto: Hubert Raguet in 'Un monde de bulles'.


Met behulp van een ultrasnelle camera kan worden vastgesteld dat de belletjes, conform de natuurkundige wetten, niet zomaar uit het niets (ex nihilo) ontstaan. Onderstaande afbeelding toont het ontstaan van diverse belletjes in één glas. De microscopische onzuiverheden waaruit de belletjes ontstaan, zijn duidelijk waarneembaar; het gaat in de meeste gevallen om cellulosevezels, holle buisjes van enkele tientallen micrometers, die bijvoorbeeld achterblijven na het schoonmaken en drogen van het glas met een theedoek. De holle structuur in de vezels creëert een luchtzakje, van waaruit een gasbelletje ontstaat. De kiemen van de gasbelletjes zijn groter dan de kritieke straal van 0,2 μm [2], die nodig is om levensvatbaar te zijn.

In grote lijnen is dit het geheim [1] van de gasbelletjes in champagne!

Het ontstaan van de gasbelletjes. De lijn = 100 μm. Foto: Université de Reims


De geboorte van een gasbelletje

Onderstaande foto's zijn beelden van een video die met hoge snelheid is opgenomen. De cellulosevezel bevat een klein luchtzakje. De gaskiem die zich in dit luchtzakje bevindt, vult zich met opgelost koolzuurgas en wordt groter, totdat hij aan het uiteinde van de vezel komt. Daar laat het gasbelletje los. Het is dan ongeveer zo groot als de opening van de vezel. De gaskiem trekt zich terug in de vezel en het proces start opnieuw. Zo stoot iedere vezel, als een metronoom, met regelmaat een gasbelletje uit. In de meest actieve vezels ontstaan meer dan 30 belletjes per seconde. Tijdens het proeven van champagne (enkele minuten) ontstaan in de meest effectieve vezels meer dan 10.000 belletjes.

Videobeelden tonen de productie van een gasbelletje, dat ontstaat in een cellulose vezel.

Foto: Université de Reims


Formatie en frequentie; de bewegingen van de belletjes

De belletjes vinden hun oorsprong dus met name in cellulosevezels, maar zij kunnen bijvoorbeeld ook ontstaan door minuscule stukjes kurk die in het glas zijn beland. De grootte en vorm van deze 'bronnen' kan onderling verschillen. Aangezien de afmeting van de belletjes en de snelheid waarmee zij ontstaan hieraan gerelateerd zijn, zien we in een glas champagne belletjes van diverse formaten, die met verschillende frequenties naar boven opstijgen.

De formatie van belletjes is ook afhankelijk van de hoeveelheid opgelost koolzuurgas in de champagne. Hoe meer opgelost CO2 in de champagne aanwezig is, hoe meer belletjes worden geproduceerd. Deze frequentie neemt dus af, omdat er steeds meer koolzuurgas uit het glas ontsnapt. Uiteindelijk zullen alle belletjes in het glas in de loop van de tijd verdwijnen.


Wat gebeurt er in een glas dat perfect schoon is?

In een glas waarin geen enkele onzuiverheid te vinden is, kunnen geen belletjes ontstaan. Het teveel aan koolzuurgas ontsnapt direct via het oppervlak van de vloeistof. In de praktijk is een glas zonder onzuiverheden nauwelijks te realiseren, behalve in een daartoe geëquipeerde wetenschappelijke onderzoeksruimte. In een glas dat perfect schoon is, wordt champagne dus een witte 'stille' wijn en dat is natuurlijk niet het effect dat we willen bereiken!

Hoe zit het met de belletjes in een plastic beker?

Plastic bekers zijn meestal gemaakt van polyethyleen, een materiaal dat water afstoot (hydrofoob is). In tegenstelling tot bij kristalglas, zullen de belletjes die ontstaan door onzuiverheden de neiging hebben om zich aan de wand van de beker vast te houden, omdat het plastic het contact met het gas prefereert boven het contact met het water. De belletjes worden groter terwijl ze vast blijven zitten aan de wand of op de bodem, zoals hieronder op de foto te zien is. Daarna zullen ze, conform de wet van Archimedes [3], via de wand hun weg naar boven vinden. De belletjes in een plastic beker zijn grover dan in een glas en er zijn nauwelijks of geen rijen belletjes te zien. Dat komt omdat de belletjes elkaar dan in snel tempo zouden moeten opvolgen en niet aan de wand zouden moeten blijven 'kleven'.

Foto: Gérard Liger-Belair


De invloed van temperatuur en rijpingsduur

Bij een temperatuur van zo'n10 graden Celsius zal een gaskiem met een straal van 5 μm stoppen met het uitzenden van gasbelletjes als de hoeveelheid opgelost koolzuurgas in de champagne een kritieke waarde van 2,5 gr/l bereikt. Deze waarde neemt toe naarmate de champagne kouder is; bij een temperatuur van 6 graden Celsius zal deze waarde stijgen naar zo'n 3 gr/l. Er zullen dus geen belletjes meer worden geproduceerd, al vóórdat de opgeloste hoeveelheid koolzuurgas in de champagne een waarde van nul heeft bereikt.

Bovenstaande heeft ook effect op een oude millésimé champagne, die een lange rijping heeft gehad. Aangezien de kurk of kroonkurk de fles nooit helemaal hermetisch afsluit, ontsnapt er in de loop van de tijd wat koolzuurgas uit de fles; hierdoor neemt de hoeveelheid opgelost koolzuurgas in de fles af. Vroeger of later zal de kritieke waarde worden bereikt. Om te voorkomen dat je een champagne zonder belletjes drinkt, is het belangrijk om dit moment niet af te wachten. Wannéér dit exact gebeurt, hangt af van de mate waarin de (kroon)kurk de fles afsluit, de diameter van de hals van de fles en het volume van de betreffende fles; het kan zo'n twintig tot soms wel honderd jaar duren!


Gegraveerde glazen doen het werk

Tegenwoordig wordt de bodem van champagneglazen vaak gegraveerd met behulp van laserinslagen (zie onderstaande foto). Het cirkelvormige motief dat ontstaat, veroorzaakt het ontstaan van de belletjes. Er ontstaan micro-spleetjes, waarin de luchtzakjes kunnen ontstaan, die op hun beurt weer de oorsprong vormen van de gasbelletjes. In vakjargon wordt dit 'point mousse' genoemd en het wordt gezien als een kunstmatige manier om belletjes op te wekken. Door de manier waarop glazen vaak worden afgewassen, met de opening naar beneden in een vaatwasser, ontstaan er minder 'natuurlijke' bronnen, die de belletjes kunnen laten ontstaan.

Kenmerkend voor een gegraveerde flûte zijn de rijen belletjes die dicht langs elkaar heen lopen en die met elkaar in contact komen op hun weg naar boven. Wanneer het glas overmatig is gegraveerd, kunnen er teveel belletjes ontstaan, wat een onaangename prikkeling geeft bij het ruiken en proeven.


Wedden dat je nooit meer op dezelfde manier naar de belletjes in champagne zal kijken?

Foto: Université de Reims


Voetnoten [1] Het luchtbelletje maakt een heterogene nucleatie mogelijk.

'Nucleatie is in de thermodynamica het ontstaan van een nieuwe fase in een andere fase en deze kan op twee manieren plaatsvinden: homogene nucleatie en heterogene nucleatie. (...) Bij heterogene nucleatie wordt het nucleatieproces vergemakkelijkt door de aanwezigheid van verontreinigingen, of door contact met de wand van de houder waarin het systeem zich bevindt.' Bron: Wikipedia

[2] Bij een temperatuur van 12 graden Celsius, onder 6 bar druk.

[3] De Wet van Archimedes luidt: 'De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof of gas ondervindt is even groot als het gewicht van de verplaatste vloeistof of gas.' Bron: Wikipedia


Bronnen en credits (traduction en français ci-dessous)

Deze blog is tot stand gekomen met medewerking, onder toezicht en na uitdrukkelijke goedkeuring van prof. dr. Gérard Liger-Belair, professor aan de Universiteit van Reims Champagne Ardenne (Équipe Effervescence, Champagne et Applications). Primaire bron: Liger-Belair, G. (Red.). (2020). Un monde de bulles (1ste editie) [E-book], Paris, France, Éditions Ellipses


(Sources et mentions légales

Ce blog a été réalisé en collaboration avec, sous la surveillance de et avec l’approbation formelle du Prof. Gérard Liger-Belair, professeur à l'Université de Reims Champagne Ardenne (Équipe Effervescence, Champagne et Applications).

Source principale: Liger-Belair, G. (Ed.). (2020). Un monde de bulles (1ère édition) [E-book], Paris, France, Éditions Ellipses)

111 keer bekeken

Gerelateerde posts

Alles weergeven