ビール瓶のキャップにはなぜ21本の歯があるのでしょうか?

レビュー専門家：羅慧謙、中国科学院物理研究所研究員、ポピュラーサイエンスライター

夏はもちろん、ビール、ザリガニ、バーベキューと相性抜群です。

賑やかな夜市や屋台でも、ボヘミアンなパブやナイトクラブでも、KTVやバーでも、ビールは間違いなく必ず注文する飲み物です。夏の夜に数人の親しい友人を招いてバーベキューをしたりビールを飲んだりするのは、人生における大きな喜びです。

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しかし、一部のビール愛好家を除いて、ほとんどの人は飲みに行くたびにお店に栓抜きを頼まなければなりません。そうしないと、他のツールだけを使用することは困難または危険になります。ボトルキャップの小さな鋸歯状の円形を見ると、普通のボトルオープナーが本当に一番便利なように思えますか?

では、なぜビール瓶のキャップはこんなにも独特でありながら均一なのでしょうか?秘密を教えましょう。よく観察すると、すべてのビール瓶のキャップには 21 本の歯があることに気がつくでしょう。これはなぜでしょうか?

1.ビール瓶のキャップは密閉性を確保する必要がある

ビールを飲むとき、飲みすぎるとお腹が張る感じがします。これはビールに含まれる二酸化炭素の量が多いために起こります。二酸化炭素は工業用ビールにとって非常に重要な添加物です。その存在により酸素含有量が減少し、ビールの酸化が抑制されます。嫌気性環境は有害な細菌の増殖を抑制し、ビールの耐腐食性を高めることもできます。

同時に、二酸化炭素の存在により、ビールの風味の 1 つでもある独特の「キリング」な味が生まれます。しかし、ワインの中に大量の二酸化炭素を安全に保存するためには、気密性の高いボトルキャップが必要です。

私の国を例に挙げると、現在の国家標準ビール瓶キャップはGB/T 13521-2016クラウンボトルキャップです。

ビール瓶のキャップ構造

出典: GB/T 13521-2016 クラウンキャップ

ボトルキャップには 21 個の鋸歯、金属ベース、およびシーリング ガスケットが付いています。

各部品の機能は以下のとおりです。金属ベース材料は主にブリキで、ボトルキャップの安定性を確保し、ビールの安全な輸送を確保するために使用され、高温や凹凸のある環境でボトルが爆発することはありません。シーリングガスケットは、ボトル内のガスや液体が漏れないようにするとともに、ビール瓶のキャップとボトルの口の間の摩擦を増やして、ボトルのキャップが滑るのを防ぎます。

ボトルキャップのシーリングガスケットにも要件があります。研究によると、ボトルキャップのガスケットは PVC 粒子の二重溝構造になっており、より優れた密閉性を備えていることがわかっています。今日の主役である最も重要な鋸歯状部は、ボトルキャップがしっかりしているかどうかを確認するための重要なパラメーターです。現在、ボトルキャップの鋸歯数は基本的に21本に固定されています。

ビール瓶のキャップ

出典: tipsmake.com

2鋸歯数の変化の歴史

ビール瓶のキャップの21本の歯は普通に見えるかもしれませんが、実はメーカーが何度も試行錯誤して得た最適な結果なのです。

19 世紀末には、すべてのボトルのキャップはスクリューキャップになりました。ねじ式のキャップが緩んでいるとソーダ水が腐ってしまうことがよくあったため、アメリカの機械技術者ウィリアム・ペインターはボトルのキャップを様々な場所で押し下げることを試みました。これはオリジナルの王冠でした。王冠のような形をしているため、このボトルキャップは「クラウンコルク」とも呼ばれています。

ウィリアム・ペイトの王冠

出典丨PAINTER, WILLIAM、THE CROWN CORK AND SEAL COMPANY。ボトルクロージャー：CAD63427[P]。 1899-07-10。

ペーターはこれについて特許を申請し、ビール瓶のキャップも「ペインター」と呼ばれる機械で生産されていましたが、当初のボトルキャップの歯の数は今日普及しているものとは異なり、24本でした。

1930 年代に、手動のキャッピングが徐々に工業用の自動キャッピングに変わると、24 歯設計の欠点が明らかになりました。24 歯設計では、キャッピングに使用するホースが詰まりやすいのです。

この問題を解決するために、歯の数を 23 に変更し、奇数の歯がホースに詰まらないようにしました。

ビール瓶のキャップを作る機械の図面

出典丨CROWN CORK AND SEAL COMPANY。ボトル等のキャップを製造する機械：US19070395758[P]。 1908年5月19日。

しかし、最終的な歯の数は、主に密閉性と蓋を開けたときの安全性という2 つの考慮事項から 21 に固定されました。

ボトルキャップの歯がまだ 23 本だった頃は、歯の数が多いため、きつすぎてボトルオープナーで開けるのが困難でした。一方、ビールが入ったボトル内の気圧は約0.3メガパスカル（0.3MPa、約3気圧に相当）であり、ボトルのキャップがきつすぎると開けるときに安全ではありません。

各種ビール瓶キャップ

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さらに改良するために、科学者たちは、ビール瓶のキャップの歯の数が3の倍数であればより安全であること、また歯が21本のキャップは開けやすく、瓶が爆発するリスクが大幅に減少することを発見しました。

さらに、21 個の鋸歯状のデザインにより、高い噛み込みと蓋を開ける際の十分な安全性を兼ね備えています。 21 個の折り目により、各折り目とボトル キャップの接触面積が最大限に大きくなり、ボトル キャップ間の摩擦が増加し、強度が確保されます。

同時に、これはワインボトルを開けるのに最適な折り目数でもあります。それ以上になると、噛む力が大きくなりすぎて、コルク抜きを開けるのが難しくなります。過度の力を加えるとボトルが破損し、安全性が不十分になる可能性があります。少ないと密閉が不十分になります。それ以来、21本の歯を持つボトルキャップが現在まで使用されています。

3缶ビールと瓶ビールの違いは何ですか？

市場で売られているビールのほとんどは缶か瓶に入っています。ブランドラインは同じですが、2つの異なる容器に入ったビールの味は異なります。ビールを包装する際には二酸化炭素を充填する必要があります。缶はガラス瓶よりも変形しやすいため、缶ビールに充填する二酸化炭素の含有量は瓶ビールよりも低くする必要があります。そのため、缶ビールは瓶ビールほど「爽やか」な味ではありません。

それだけでなく、缶ビールは酸素含有量が多く、酸化度も瓶ビールよりも高くなります。どちらも酸素の作用により、長時間放置すると缶ビールは酸化により味が変わってしまう可能性が高くなります。

しかし、瓶ビールよりも持ち運びや保管が簡単な缶ビールの需要は依然としてある。ビールは光を避けて保管する必要があります。ビールを長時間光に当てて保存すると、ビールに含まれる物質が化学反応を起こして臭い物質が生成され、ビールが劣化してしまいます。瓶ビールのガラスは暗いですが、それでも光透過率は缶ビールより弱いです。瓶ビールは長時間光にさらされると劣化しやすくなります。

缶ビールと瓶ビール

出典: インターネット

つまり、遮光環境が整えられない場合や持ち運ぶ必要がある場合には、瓶ビールよりも缶ビールのほうが有利です。

実際、ビールの存在は人々の社交生活や食生活を大きく豊かにしてきました。人々は暇な時に友人とお酒を飲んだり、夕食のテーブルで親戚や友人とお酒を飲んだりすることができます。ほろ酔い気分なら、誰でもお酒を楽しめます。しかし、国際的に権威のある医学雑誌「ランセット」の調査によると、アルコールは一滴でも人体に有害であることが分かっていますので、皆さんにはできるだけ控えていただきたいと思います。飲酒を完全にやめることができたら、さらに良いでしょう。