L’apertura del tappo della bottiglia di Champagne da origine a fenomeni unici ed affascinanti
Quando si apre una bottiglia di Champagne o di spumante, nel momento in cui il tappo lascia la bottiglia, si forma una nebbia biancastra e grigia chiaramente visibile sopra il collo della bottiglia, ma quasi altrettanto rapidamente di come si è formata, la nebbia si dissolve. In generale lo stesso fenomeno si può osservare anche per i vini spumanti di qualità, così definiti: sono ottenuti dalla prima o dalla seconda fermentazione alcolica di uve fresche, mosto d’uve oppure vino. Sono caratterizzati alla stappatura del recipiente da uno sviluppo di anidride carbonica proveniente esclusivamente dalla fermentazione, con tasso alcolemico superiore a 9% vol e che conservato alla temperatura di 20 °C in recipienti chiusi, presenta una sovrappressione non inferiore a 3,5 bar dovuta all’anidride carbonica in soluzione (Regolamento CE n. 479/2008).
Come si verifica questo fenomeno e di cosa è composta questa piccola nuvola di nebbia? I componenti responsabili di questo fenomeno sono i gas che si trovano tra il livello del liquido del vino ed il tappo inserito nel collo della bottiglia, ovvero aria, anidride carbonica, vapore alcolico e vapore acqueo.
Nel collo di una bottiglia di Champagne sigillata, ad una temperatura di servizio di circa 6 °C, c’è una pressione di circa 4,7 bar, mentre all’esterno della bottiglia, la pressione atmosferica è di circa 1 bar. Questa differenza di pressione è ciò che spinge il tappo contro la forza di attrito fuori dal collo della bottiglia. Proprio nel momento in cui il tappo libera l’apertura ed è associato ad una rapida caduta di pressione nel collo della bottiglia. Si viene a creare un cambio di stato adiabatico, infatti l’intervallo di tempo è troppo breve perché ci sia uno scambio di calore con il gas in espansione e l’ambiente circostante; il volume di gas nel collo della bottiglia si espande improvvisamente nello spazio esterno, mentre la pressione e la temperatura diminuiscono rapidamente. Le misurazioni di Liger-Belair et al. (Liger-Belair, G., Cordier, D., et al. (2017). Unveiling CO2 heterogeneous freezing plumes during champagne cork popping. Scientific Reports 7, 10938, 1–12.) hanno dimostrato che la temperatura scende a quasi −80 °C quando si apre una bottiglia di champagne. A questa temperatura, si formano piccolissimi cristalli di ghiaccio partendo dal vapore acqueo, che l’occhio umano percepisce come nebbia. Aumentando la temperatura della bottiglia (ad esempio portandola a temperatura ambiente), aumenta anche la percentuale di gas CO2 e quindi la pressione nel collo della bottiglia; aprendo la bottiglia, la maggiore differenza di pressione rispetto alla pressione atmosferica durante l’espansione adiabatica, comporta un raffreddamento ancora più forte, aumentando la quantità di ghiaccio in cristalli che si origina dalla CO2. Questo è noto come ghiaccio secco, che sublima rapidamente tornando allo stato gassoso (sublimazione), facendo scomparire rapidamente la nebbia.
