Olutta ja mennyttä.

Tämä artikkeli kertoo oluesta kaikkea sellaista, minkä Wikipedian olutartikkeli ja muut normaalit lähteet jättävät kertomatta. Tätä artikkeli on myös muhiintunut ajan kanssa. Kuten hyvän oluen kuuluukin.

KORKIN AVAUS -SAVU

Risto Vartevan kirjassa "Taas siellä on jono", luvussa "Tiedettä tuopin ääreltä". Siinä Varteva nostaa esiin tutun ilmiön; Kun korkkaat olutpullon riittävän nohevasti, sen suusta näyttää nousevan pieni savupilvi. Vartevan mukaan tämä sumupilvi syntyy, koska avautuessaan pullon sisäinen paine alenee äkisti. Tämä pakottaa olutpullon sisältöä laajenemaan. Laajeneminen taas vaatii energiaa, jota ei energian säilymislain mukaan synny itsestään. Laajenemiseen vaadittava energia tulee olutpullon sisällöstä itsestään ; Se käyttää omaa lämpöenergiaansa laajenemiseensa. Syntyy kylmiä hitusia, jotka Vartevan mukaan ovat jopa 40 astetta pakkasen puolella. Tämä taas tiivistää pullon kaasussa olevan vesihöyryn tiivistymään vedeksi. Seurauksena on pikkuinen pilvi. Ilman lämpösäteily kuitenkin hajottaa sumun nopeasti ilmahekän kaasuksi, eikä laajenemisliikekään jatku kauaa, joten pilvenmuodostus ei ole kovin pitkäaikainen ilmiö.

VAAHTOAMINEN

Oluen eräs keskeisimmistä ilmiöistä on vaahtoaminen. Vaahto on hiilidioksidia, jota hiiva on sinne tuottanut. Hiivahan tuottaa sekä alkoholia, että hiilidioksidia. Pullassa haluamme tietenkin hiilidioksidin nostamaan taikinaa. Ja oluessa haluamme sitä alkoholia. Mutta hiivan vuoksi myös oluessa on hiilidioksidia. Kimmo Pietiläisen "Mikä on villakoiran ydin" -kirjan luku 5 "Miksi olut vaahtoaa?" kertoo että oluen vaahtoaminen johtuu siitä että se on kyllästettyä hiilihappoliuosta. Kyllästetyssä liuoksessa on niin paljon hiilihappoa, kuin mitä se voi sisältää. Avatussa pullossa kaasulla on taipumus muodostaa kuplia ja poistua nesteestä. Jos kaasulla ei kuitenkaan ole paikkaa, jonne mennä, tätä kuplimista ei juurikaan tapahdu. Pietiläisen mukaan kupla ei ala tyhjästä, vaan se vaatii nukleaatiokeskuksen, pienen kupla -alkion, josta se lähtee liikkeelle. Oluen nukleaatiokeskukset ovat ärjyä tavaraa, niiden paine voi olla jopa 30 ilmakehää. (Onneksi ne ovat kooltaan erittäin pieniä, noin metrin kymmenesmiljoonasosia.)

Pietiläinen kertoo että toisaalta kuplakeskuksina voivat toimia myös ulkopuoliset hiukkaset tai vaikkapa lasissa oleva pieni särö. Kun vaahtoaminen oikein lähtee käyntiin, myös jo syntyneet kuplat toimivat uusina kuplakeskuksina. Vettä hylkivät hituset, kuten pöly, ovat kuitenkin erityisen tehokkaita keskuksia, koska niiden kohdalle syntyy pysyvä kaasukupla, joka koko ajan kerää hiilidioksidia, josta sitten vapautuu kuplia kun kaasua on kerääntynyt tarpeeksi. Jokainen olutlasiin tuijottanut tuntee tälläisen kohdalta lähtevän kuplavanan.

Kuplakeskuksia voi tehdä myös itse ;Suolaa olueen ripottamalla saa aikaan vaahtoa, kunhan oluen hiilihappo ei ole liikaa ehtinyt jo kuplimaan. Toisaalta kuplien syntytavan tuntemista voi hyödyttää myös vaahdon ehkäisyssä; Kimmo Pietiläinen suosittelee artikkelissaan ensin kaatamaan lasiin jonkin verran olutta tai käyttämällä pientä määrää ruokaöljyä, jolla olutlasia huljuttaa kastellen sen seinämät ohuelti. Tämä kastelee ja peittää lasin nukleaasikeskukset, jolloin vaahdon synty vähenee runsaasti.

Vaahtoamisesta puhuttaessa Varteva ottaa esiin sen että pullon avautuessa protokuplan paine laskee välittömästi, mutta sitä ympäröivässä nesteessä on yhä paljon hiilidioksidia. Koska olut on kylläinen liuos, paineen aleneminen pakottaa hiilidioksidia poistumaan. Ne työntyvät protokuplaan, joka laajenee. Koska olosuhteet pakottavat, kupliin tulee hiilidioksidimolekyylejä erittäin runsaasti. Ja tämä jatkuu kuplan noustessa. Seurauksena on se, että kupla nousee kiihtyvällä nopeudella kohti pintaa; Kaasukuplan nostehan riippuu sen sisältämästä kaasumäärästä ja nesteen aiheuttama vastusvoima taas riippuu kaasukuplan ympärysmitasta. Ja kuten me kaikki kodin pikku matemaatikot tiedämme, pallomainen pinta on minimipinta maksimitilavuudella.

Kupla siis kiihtyy matkallaan, ja tämän voi jokainen tarkistaa olutlasistaan etsimällä jostain pysyvän nukleaatiokeskuksen, ja ottamalla tarkasteluun siitä nousevan kuplajonon. (Tosin amatöörinä arvaan, että kupla ei lähde kohoamaan sallitulla maksimivauhdilla,vaan osa johtuu myös kiihtymisestä sille rajalle, jonka vastus kyseisen kokoiselle kuplalle sallii.) Mittaamalla alakohdan ja pinnassa olevien kuplien välin, huomaa että kuplien välinen etäisyys kasvaa sitä suuremmaksi mitä lähempänä pintaa se on. Tarkkasilmäinen huomaa myös kuplan koon kasvun: Pinnassa kuplat ovat hitusen suurempia kuin syvemmällä. Osa tästä kasvusta johtuu toki myös ihan paineen laskusta. (Valtamerissäkin on pohjalla valtava paine ja pinnalla pieni.) Älä kuitenkaan ala arvioimaan sitä kuinka kaukana kuplajono on lasin reunasta, koska lasin ja oluen taitekertoimet tekevät arviosta epäluotettavaa. Arvioi siksi vain pystysuunnassa olevaa eroa, äläkä vaivaudu pohtimaan syvyysasioita.

Vaahtoamiseen liittyy myös ravistelu; Miksi ravistelu lisää vaahtoamista? Varteva korostaa sitä, että perinteinen arvaus paineen kasvusta ei pidä paikkaansa. Olutpullon sisällön paine kun riippuu täysin olutpullon lämpötilasta. Ravistelu ei tähän auta. Kuohahduksen syy on tietenkin protokuplissa. Kun pulloa ravistetaan, syntyy paikallisia nopeita virtauksia. Nopeamman virtauksen kohdalla nesteen paine laskee, joten liuennut hiilidioksidi synnyttää niissä protokuplia. Pullon avautuessa kaasun vapautuminen on siksi runsasta, paitsi jos pullon on annettu tasaantua kauan, jolloin paine on pakottanut hiilidioksidin liukenemaan olueeseen.
Oma arvaukseni on, että sekoittaminen myös asettaa protokuplat maksimaalisen hajalleen, eli tasaisesti, jolloin niiden ympärillä on paljon nestettä. Protokuplat eivät tällöin olisi toistensa tiellä kuplanmuodostuksessa. (Mutta tässä kuitenkin puhuu amatööri; Keksijän ylpeydellä kuitenkin sanon italialaisittain "Se non è vero è trovato" -vaikka se ei olisi totta, niin hyvin keksitty.)

Vaahdon kestävyyttä ja sen syitä taas ovat selvittäneet mm. Princeton Advanced Study - tutkimuslaitoksen Robert MacPherson sekä New Yorkin Yeshiva -yliopiston David Srolovitz. Vaahdon kestävyys riippuu heidän mukaansa oluen pintajännityksestä, joka on olutmerkkikohtaista. Stoutissa pintajännitys on suurempi, ja lagerissa pienempi. Ja tämän vuoksi lagerin vaahto laskee nopeammin.

YLLÄTYKSELLINEN JÄÄTYMINEN

Myös oluen jäätymisestä on syytä tietää jotakin. Siihen nimittäin liittyy pari arkijärjen mukaan ihmeellistä pientä asiaa. Alkon asiantuntevat sivut varmistivat tiedon, joka minulla on ollut "empiirisesti" ; Voi olla että samassa jääkaapissa on kaksi olutpulloa, joista toinen on jäässä ja toinen ei. tämä johtuu siitä, että jäätyminen lähtee leviämään pienestä keskuksesta. (Oluen erilaiset keskukset ovat siksi erittäin tärkeitä.) Tosin alkon sivusto jätti mainitsematta sen jännittävän tosiasian, että on mahdollista, että jäätymistapahtuma laukeaa pullon aukaisemisesta johtuvasta muutoksesta; Tällöin otat jäätymispisteen alle jäähtynyttä - ns. alijäähtynyttä - olutta, joka on pullossa nestettä ennen avaamista, mutta avaaminen käynnistää jäätymisprosessin ja sisältö onkin jäätynyt kiinteäksi heti avaamisen jälkeen. Jäätymiseen vaikuttaa myös se, että olutpullossa on ennen avaamista hieman korkeampi paine; Paineen kasvaessa myös jäätymispiste alenee (jonka seurauksena esimerkiksi luistimen terän kasvattama paine tekee jään pinnasta sulaa niin että luistin näppärästi liukuu jään päällä), joten paineen laskiessa jäätymispiste kasvaa. Kun avatessa pullo alenee, siirtyy jäätymispiste "plussaan päin", jolloin "tarkalla pelaamisella" olut voi jäätyä myös tämän vuoksi avautuessaan. (Tässä jäätymisessä auttaa ainakin taikurivideon mukaan lisäksi myös se, että kun oluesta poistuu hiilidioksidia, sen ominaispaine pienenee, joka taas tunnetusti alentaa jäätymispistettä, ja irronneet kuplat toimivat jäätymiskeskuksina, ne lisäävät yhdessä jäätymisen tehokkuutta paljonkin.) Kokemus on joka tapauksessa jännittävä, joskin harvinainen. Ja vaatii lisäksi hyvälaatuista olutta, jossa ei roskia ja muita jäätymiskeskuksia ole; ja joka on priimakuntoisessa pullossa. (Tarkan pelaamisen ongelma on se, että oluen jäätymispiste on olutkohtaista; jäätymispiste riippuu mm. oluen alkoholi- ja sokeripitoisuudesta.) Vanha mies (minä) ei voi sanoa kuin tapaus on "once a lifetime" -yllätys, joka kyllä herättää ihmetystä, jos ei ole hyvä fysiikassa. Tai yllättää se varmasti siitä huolimatta.