Пивная пена — один из главных индикаторов качества напитка, которым пользуются пивовары для определения завершенности процесса ферментации. Несмотря на важность этого параметра, механизмы формирования стабильной пены долгое время оставались загадкой для науки. Исследователи решили восполнить этот пробел, изучив стабильность пивной пены на различных типах пива на разных стадиях ферментации. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
Физики показали, как формируется и поддерживается пивная пена
Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Технологического университета Эйндховена изучили стабильность пивной пены. Ученые протестировали различные типы пива на разных стадиях ферментации и выяснили, что взаимодействие белков в жидкой пленке пузырьков определяет устойчивость пены.
Unsplash
Самое древнее пиво, которое варили еще в Месопотамии, было консистенции каши, и никакой пены у него не было. Пена появилась в 14-16 веках, когда пиво стали хранить в бочках, и в них щел процесс естественной карбонизация. А та пена, которую мы знаем сегодня появилась у пива только 18 веке, когда в напиток начали добавлять углекислый газ.
Как формируется пена
Как и любая другая пена, пивная состоит из множества мелких пузырьков воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости. Стабильность этих пленок критически важна — если они разрушаются, пузырьки лопаются, и пена исчезает. Удерживать пленки могут конгломераты белков, поверхностная вязкость или присутствие поверхностно-активных веществ — молекул, способных снижать поверхностное натяжение.
Изучая пиво как идеальную платформу для исследования пен, ученые применили современные методы визуализации. «Идея заключалась в том, чтобы напрямую изучить, что происходит в тонкой пленке, разделяющей два соседних пузырька», — объясняет соавтор исследования Эммануил Хатзигианнакис. — «И первое, что приходит на ум при мысли о пузырьках и пене — это пиво».
Исследование показало, что в однократно ферментированных лагерах стабильность пены зависит главным образом от поверхностной вязкости — «липкости» на границе пузырьков, создаваемой белками солода. Но в пиве двойной ферментации белки образуют двумерную структуру, придающую тонким пленкам эластичные свойства, что позволяет им дольше сохранять целостность.
Открытие различных механизмов удержания пены делает пиво превосходной платформой для изучения стабильности пен в целом, с применением в самых разных областях — от нефтеперерабатывающей промышленности до пожаротушения и медицинских процедур.
Авторы надеются, что их работа интересно пивоварам, которые вдохновили их на исследование, и что в будущем команда сможет определить способы увеличения или уменьшения количества пены, чтобы каждый мог выпить пива с той пеной, которая ему нравится больше всего.