Что вызывает «слезы» в йогуртовых напитках?

Гидродинамическая нестабильность присутствует во многих различных повседневных вещах. Знаменитые слезы в вине, например, являются классическим примером эффекта Марангони , когда градиенты поверхностного натяжения из-за испарения вызывают нестабильность.

Недавно я столкнулся с нестабильностью, которая возникает, когда вы только что опустошили стакан с йогуртовым напитком, и на стенках стакана осталась только пленка напитка. Примерно через минуту появляется слезоточивый рисунок, который выглядит так, как показано ниже:

введите описание изображения здесь

Я думал, что может вызвать этот эффект. Это похоже на эффект Марангони, но, учитывая ингредиенты йогуртового напитка, я думаю, что мы можем смело исключить испарение в этом временном масштабе. Другим потенциальным эффектом, объясняющим это, может быть вязкая аппликатура , но я считаю, что для этого должна быть задействована газовая фаза, чего здесь нет. Или, может быть, это «поверхностная версия» неустойчивости Рэлея-Тейлора ? А может, это связано с неньютоновской природой йогуртового напитка?

Подводя итог: я не знаю, на какую нестабильность я смотрю, и я хотел бы знать, что вызывает этот рисунок на стакане с йогуртовым напитком! Кто-нибудь знает, что вызывает это?

Ответы (1)

Йогурт представляет собой флокулированную суспензию мицелл казеина. Кислота, выделяемая бактериями, растущими в молоке, дестабилизирует частицы казеина, и они объединяются. Поскольку объемная доля частиц казеина в молоке высока, агрегированные частицы образуют гель. Это изображение, беззастенчиво украденное из Википедии , дает схематическую иллюстрацию того, как это происходит:

Флокулированный гель

Однако йогуртовый напиток является разбавленным йогуртом, поэтому объемная доля частиц казеина ниже, и их недостаточно для формирования сетей заполнения пространства, необходимых для геля. Вместо этого они имеют тенденцию образовывать более плотные агрегаты, разделенные жидкостью, не содержащей частиц, и это то, что происходит в вашем стакане. Мицеллы казеина имеют тенденцию к слипанию, оставляя участки прозрачной жидкости между сгустками.

Точные сформировавшиеся структуры будут зависеть от условий потока, и я не уверен, что захочу заранее предсказать, какие формы они сформируют. На стенках вашего стакана они явно находятся под влиянием жидкости, стекающей вниз. Возможно, вы захотите попробовать нанести тонкий слой напитка на плоскую стеклянную поверхность, и вы, вероятно, увидите, что образуется больше круглых агрегатов.

Очень понятно, молодец. Мне интересно, вы вообще знакомы с эффектами Марангони? Искал какую-то литературу по нему, особого успеха не имел. Во-первых, я до сих пор не могу понять, как на Земле возникает индуцированный поток от части с более низким поверхностным натяжением к областям с более высоким поверхностным натяжением, что очень противоречит интуиции (тогда градиент никогда не исчезает!).
Что вызывает «слезы» в йогуртовых напитках?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v