Учёные выяснили, почему пена на бельгийском пиве держится дольше

Исследователи из ETH Zurich под руководством профессора Яна Верманта семь лет изучали механизмы, обеспечивающие стабильность пивной пены. Результаты их работы опубликованы в журнале Physics of Fluids.

Учёные установили, что наиболее стабильная пена характерна для бельгийских пив тройного брожения, таких как траппистские сорта. Меньше всего пена держится у лагеров одинарного брожения.

Белки и поверхностное натяжение

Ранее считалось, что стабильность пены зависит в основном от вязкости поверхностного слоя пузырьков, на которую влияют белки ячменного солода. Однако новые эксперименты показали, что механизм сложнее.

В лагерах действительно важна поверхностная вязкость, обеспечиваемая белками. Но в траппистском пиве с многократным брожением вязкость минимальна, а стабильность достигается за счёт напряжений Марангони — сил, возникающих из-за разницы поверхностного натяжения.

Ключевая роль белка LTP1

Решающую роль в стабильности пены играет белок LTP1 (белок переноса липидов 1). В пиве одинарного брожения эти белки сохраняют исходную форму и создают на поверхности пузырьков плотный слой.

При втором брожении дрожжевые клетки денатурируют белки, слегка изменяя их структуру. Они образуют сетчатую мембрану, делая пузырьки ещё стабильнее.

При третьем брожении LTP1 денатурируют сильнее, образуя фрагменты с гидрофобными и гидрофильными концами. Они снижают поверхностное натяжение и максимально стабилизируют пену.

«Эти белковые фрагменты действуют как ПАВ, стабилизирующие пену во многих повседневных применениях, например, в моющих средствах», — объясняет Вермант.

Применение за пределами пивоварения

Полученные знания полезны не только для пивоваров. Например, команда Верманта сотрудничает с Shell в решении проблемы вспенивания смазочных материалов в электромобилях. Также ведутся работы по созданию экологичных ПАВ без фтора и кремния и использованию пены как носителя для бактериальных систем.

Источник: The Hidden Subtlety of Beer Foam Stability: A Blueprint for Advanced Foam Formulations, Physics of Fluids (2025). DOI: 10.1063/5.0274943