Fizičari 7 godina eksperimentisali da odgovore na ovo pitanje: Zašto pena na belgijskom pivu stoji tako dugo?

Zašto pena na belgijskom pivu stoji tako dugo? Ovo pitanje su postavili istraživači sa ETH Cirih, koje je predvodio Jan Vermant, profesor mekih materijala.

Belgijski istraživač i njegov tim uložili su 7 godina rada u ovu temu, saopštio je ETH Cirih.

Preporučujemo

Njihova studija je objavljena u žurnalu Physics of Fluids, a sve je počelo jednostavnim pitanjem upućenim belgijskom pivaru: „Kako kontrolišete vrenje?“ „Gledajući penu“, bio je kratak odgovor.

Mehanizmi pivske pene

Danas naučnici razumeju mehanizme koji stoje iza savršene pivske pene. I možda će budući pivopije moći duže da se dive peni u svojim čašama pre nego što ugase žeđ.

U ovoj studiji naučnici su pokazali da, kada su u pitanju proučavana belgijska piva, „Tripel“ piva imaju najstabilniju penu, a zatim „Dubbel“ piva. Pena je najmanje stabilna kod piva bez intenzivne fermentacije i sa najnižim sadržajem alkohola („Singel“).

Dva lager piva iz velikih švajcarskih pivara takođe su bila među pivima koje su istraživači ETH ispitivali. Stabilnost pivske pene može biti uporediva sa stabilnošću belgijskih piva. Ipak, osnovna fizika koja je na delu je drugačija. Zanimljivo je da jedno od njih nije postiglo tako dobar rezultat.

- Ima još prostora za poboljšanje, rado ćemo pomoći - rekao je Vermant.

Do sada su istraživači pretpostavljali da stabilnost pivske pene zavisi prvenstveno od slojeva bogatih proteinima na površini mehurića: proteini potiču iz ječmenog slada i utiču na površinski viskozitet, tj. fluidnost površine, i površinski napon.

Eksperimenti i vrste piva

Novi eksperimenti, međutim, pokazuju da je odlučujući mehanizam na delu složeniji i značajno zavisi od vrste piva. Kod lager piva, površinska viskoelastičnost je odlučujući faktor. Na to utiču proteini prisutni u pivu, kao i njihova denaturacija: što više proteina pivo sadrži, to film oko mehurića postaje čvršći i pena će biti stabilnija.

Situacija je drugačija kod piva tipa „Tripel“, gde je površinska viskoelastičnost zapravo minimalna. Stabilnost se postiže takozvanim Marangonijevim naponima – silama koje nastaju usled razlika u površinskom naponu. Kod belgijskog „Singela“, ljuske bogate proteinima ponašaju se kao da se male, sferične čestice gusto raspoređuju na površini mehurića. To odgovara dvodimenzionalnoj suspenziji, tj. mešavini tečnosti i fino raspoređenih čvrstih materija, što zauzvrat stabilizuje ove mehuriće. U „Dubbel“ pivu, proteini formiraju mrežastu strukturu – neku vrstu membrane – čineći mehuriće još stabilnijim. U slučaju „Tripela“, fizika postaje još bogatija; dinamika površine mehurića podseća na dinamiku jednostavnih surfaktanata, molekula koji stabilizuju pene u mnogim svakodnevnim primenama.

Tačni razlozi za ovo različito ponašanje su još uvek nepoznati.

Međutim, čini se da protein LTP1 (lipid transfer protein 1) igra odlučujuću ulogu u stabilizaciji pivske pene. Istraživači ETH su to mogli da potvrde analizom strukture i sadržaja proteina u belgijskim pivima koje su proučavali.

Marangonijev efekat

- Stabilnost pene ne zavisi od pojedinačnih faktora na linearan način. Ne možete samo promeniti jednu stvar i dobiti pravi rezultat – rekao je Jan Vermant.

Na primer, povećanje viskoziteta dodatnim surfaktantima zapravo može učiniti penu nestabilnijom jer previše usporava Marangonijeve efekte.

Foto: Shutterstock/PeopleImages.com - Yuri A

- Ključ je raditi na jednom mehanizmu, a ne na nekoliko odjednom. Pivo to očigledno dobro radi po prirodi – dodao je Vermant.

U sprovođenju ove studije, profesor ETH je sarađivao sa jednom od najvećih svetskih pivara koja je radila na stabilnosti pene svojih piva i želela je da razume šta zapravo stabilizuje pivsku penu.

- Sada znamo precizan fizički mehanizam i možemo pomoći pivari da poboljša penu na svojim pivima - rekao je Vermant.

Za belgijske potrošače piva, pena je važna zbog ukusa i kao „deo iskustva“, dodaje istraživač materijala.

- Ali pena nije uvek važna gde god se pivo služi, to je stvar kulture – naglasio je istraživač.

(Telegraf Nauka/ETHZ.ch)