Perché la schiuma delle birre belghe dura così a lungo
I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno trovato il Santo Graal della birra: la ricetta per una schiuma di birra stabile
Annunci
L'estate è tempo di birra, anche se in Svizzera il consumo di birre alcoliche è in calo. E per gli amanti della birra non c'è niente di meglio di una testa di schiuma sopra il succo d'orzo dorato e frizzante.
Ma con molte birre questo sogno si infrange rapidamente e la schiuma crolla prima che si possa bere il primo sorso. Tuttavia, ci sono anche tipi di birra in cui la schiuma dura a lungo.
I ricercatori del Politecnico di Zurigo, guidati da Jan Vermant, professore di materiali morbidi, hanno ora scoperto il motivo di questa situazione. Il belga e i suoi colleghi ci hanno lavorato per sette anni. Tutto è iniziato con una semplice domanda a un birraio belga: "Come si controlla la fermentazione?". - "Osservando la schiuma", è stata la risposta.
Oggi gli scienziati dell'ETH conoscono i meccanismi alla base della schiuma perfetta della birra. E forse in futuro i bevitori di birra potranno ammirare più a lungo la testa nel bicchiere prima di dissetarsi.
Le birre Lager hanno la schiuma più deperibile
In questo studio, gli scienziati dei materiali dimostrano che Le birre belghe a tripla fermentazione hanno la testa più stabile, seguite da vicino dalle birre a doppia fermentazione. Al contrario, la testa è meno stabile nelle birre lager a singola fermentazione.
Le birre a tripla fermentazione includono le birre trappiste, una specialità dell'omonimo ordine monastico. Le birre lager analizzate dai ricercatori dell'ETH comprendono anche una birra di un grande birrificio svizzero. "C'è ancora spazio per i miglioramenti: siamo felici di aiutare", dice Vermant con un sorriso.
Finora i ricercatori ritenevano che la stabilità della schiuma della birra dipendesse principalmente dagli strati ricchi di proteine sulla superficie delle bollicine (vedi ETH News): Le proteine provengono dal malto d'orzo e influenzano la viscosità della superficie, cioè la sua appiccicosità, e la tensione superficiale.
Tensione superficiale invece di viscosità
Tuttavia, i nuovi esperimenti dimostrano che il meccanismo decisivo è più complesso e dipende fortemente dal tipo di birra.
La viscosità superficiale è decisiva per le birre lager semplicemente fermentate. È influenzata dalle proteine presenti nella birra: più proteine ci sono nella birra, più la pellicola intorno alle bolle diventa viscosa e la schiuma più stabile.
La situazione è diversa con le birre trappiste a fermentazione multipla: Qui la viscosità superficiale è minima. La stabilità è creata dalle cosiddette tensioni Marangoni. Si tratta di forze causate da differenze nella tensione superficiale.
Questo effetto può essere osservato ponendo delle foglie di tè schiacciate su una superficie d'acqua. Inizialmente i frammenti si distribuiscono in modo uniforme. Se si aggiunge una goccia di sapone, le foglie di tè vengono improvvisamente tirate verso il bordo. Si creano così delle correnti che circolano sulla superficie. Se tali correnti persistono a lungo, stabilizzano le bolle nella schiuma della birra.
Una proteina determina la qualità della schiuma
Tuttavia, la proteina LTP1 (lipid transfer protein 1) svolge un ruolo decisivo nella stabilizzazione della schiuma della birra. I ricercatori dell'ETH sono riusciti a confermarlo analizzando il contenuto proteico delle birre studiate.
Le cosiddette proteine LPT1 sono presenti nella loro forma originale nelle birre semplicemente fermentate, come le birre lager. Si comportano come piccole particelle sferiche densamente impacchettate sulla superficie delle bollicine. Ciò corrisponde a una sospensione bidimensionale, cioè a una miscela di un liquido e di solidi finemente dispersi, che a sua volta stabilizza le bolle.
Durante la seconda fermentazione, le proteine vengono leggermente denaturate dalle cellule del lievito, cioè la loro struttura naturale viene leggermente alterata. Formano quindi una struttura a rete, una sorta di membrana, che rende le bolle ancora più stabili.
Durante la terza fermentazione, le proteine LPT1 già alterate vengono denaturate a tal punto che si formano frammenti con un'estremità idrorepellente e una "amante dell'acqua". Questi frammenti riducono le tensioni interfacciali e superficiali e stabilizzano il più possibile le vescicole. "Questi frammenti proteici funzionano come i tensioattivi, che stabilizzano le schiume in molte applicazioni quotidiane come i detergenti", spiega Vermant.
Collaborazione con un grande birrificio
Sottolinea: "La stabilità della schiuma non dipende linearmente da singoli fattori. Non basta cambiare 'qualcosa' per ottenere il risultato giusto". Se la viscosità viene aumentata con tensioattivi aggiuntivi, questo può addirittura rendere la schiuma meno stabile perché rallenta troppo gli effetti Marangoni. "La chiave è lavorare in modo specifico su un meccanismo, non su più meccanismi contemporaneamente. La birra, ovviamente, lo fa bene per natura!" dice Vermant.
In questo studio, il professore dell'ETH ha collaborato con uno dei più grandi birrifici del mondo. Si sta lavorando sulla stabilità della schiuma delle loro birre. Vogliono quindi capire cosa stabilizza realmente la schiuma della birra. "Ora conosciamo il meccanismo esatto e possiamo aiutare il birrificio a migliorare la schiuma delle sue birre", afferma Vermant.
Per i consumatori belgi di birra, la schiuma è importante per il sapore e come "parte dell'esperienza", come dice il ricercatore di materiali. "Ma la schiuma non è così importante ovunque si beva birra. È qualcosa di culturale".
Applicazioni possibili anche nella tecnologia e nell'ambiente
I risultati della ricerca sulla schiuma della birra hanno un significato anche al di fuori dell'arte birraria. Nei veicoli elettrici, ad esempio, i lubrificanti possono formare schiuma, un problema pericoloso. In collaborazione con Shell, tra gli altri, il team di Vermant sta studiando come distruggere in modo mirato tali schiume.
Un altro obiettivo è quello di sviluppare tensioattivi sostenibili che non contengano fluoro o silicio. "Il nostro studio è un passo importante in questa direzione", afferma Vermant.
I ricercatori stanno anche lavorando sulle schiume come vettori di sistemi batterici in un progetto dell'UE. Inoltre, in collaborazione con il ricercatore alimentare Peter Fischer del Politecnico di Zurigo, stanno lavorando alla stabilizzazione della schiuma di latte utilizzando le proteine. "Ci sono quindi molte aree in cui le conoscenze acquisite con la birra ci sono utili", afferma Vermant.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
