Кіріспе

Сыра бетіндегі көбік (сондай-ақ көбік немесе жаға) – сыра мен газдалған сусындардың үстінде пайда болатын көбікті қабат, ол көмірқышқыл газының көтерілуінен құралады. Көбіктің негізгі құрауыштары – сыра қайнатылатын ақуыздар, ашытқы және хмелдің қалдықтары. Көпіршіктерді құрайтын көмірқышқыл газы ашытқылардың қантты молекулаларды ыдыратып, этанол мен көмірқышқыл газын шығаруы нәтижесінде ақуда пайда болады. Карбонация сыраны бөтелкеге құю алдында немесе кейін жүзеге асуы мүмкін. Егер сыра бөтелкеде ашытуын жалғастырса, ол табиғи түрде карбонаттанады және сыраны ашқанда немесе құйғанда көбік пайда болады. Егер сыра пастеризацияланған немесе сүзілген болса, онда оны қысыммен газбен карбонаттау қажет. Көбіктің тығыздығы мен сақталу уақыты сыраның қандай дәнді дақылдардан ашытылғанына байланысты анықталады. Әртүрлі қайнату кестелері мен дәнді дақылдар көбіктің сақталуына әсер етеді. Жалпы, бидай арпаға қарағанда ірі және ұзақ сақталатын көбік береді. Сыра бетіндегі көбікке ұқсас "қабықша" немесе "із", ақ көбікті қалдық, көбік кеткенде немесе сыра ішілгенде стақанның ішкі жағында қалады. Сыраның құрамы (ақуыздар, хмел, ашытқы қалдықтары, сүзілуі) сыраның көбігіне әсер ететіндей, қабықшаның мөлшері де сыраның нақты құрамымен байланысты. Сыраны жақсы білетіндер қабықшаға қарап сыра туралы көп нәрсе біле алады, бірақ көбік немесе қабықша сыраның сапасын толық көрсете бермейді.

Маңыздылық

Тұтынушылар сыраның көбігіне көп мән береді: көбік тым көп болса, ол жағымсыз, себебі сусының көлемін азайтады (көмірқышқылды сусындардағыдай); екінші жағынан, сыра дұрыс құйылмаған болып есептеледі, егер оның түріне сай көбік болмаса. Кейбір шеберлер сыраның көбігі оның хош иісін сезінуге көмектеседі деп санайды. Тағы бір пікір бойынша, ол сыраның эстетикалық келбеті үшін маңызды. Көбіктің коммерциялық маңызы ғылыми зерттеулерге алып келді. Кем дегенде бір зерттеу көрсетіп тұр, көбік құюдан кейін сыраны тасымалдау кезінде тербелісті (толқуды) басу арқылы және тік қозғалысты көлденең қозғалысқа айналдыруға көмектеседі.

Көмірқышқыл газы арқылы түзілуі

Көмірқышқыл газы сыра ашытқысының қызметі арқылы табиғи түрде немесе сұйыққа қысыммен көмірқышқыл газын еріту арқылы жасанды түрде өндірілуі мүмкін. Сыра көпіршігі (арқа басы) сыра ашытқысының крахмал мен қанттарды (сусындағы) метаболизмі нәтижесінде туындайтын көмірқышқыл газдың әсерінен пайда болады.

Химиялық құрамы

Сыра көбігінің нақты белсенділігі көмірқышқыл газының болуына байланысты болса да, көбіктің мөлшерін, пішінін және тұру ұзақтығын анықтайтын шұбаттан алынған амфипатиялық полипептидтер сияқты беттік белсенді заттар болып табылады. Сыра көбігі бес түрлі жіктемеге бөлінген полипептидтерден тұрады, олардың жіктелуі салыстырмалы гидрофобтылық деңгейіне қарай жасалған. Полипептид топтарының гидрофобтылығы артқан сайын, көбіктің тұрақтылығы да артады. Карбонация – көмірқышқыл газын суға немесе сулы ерітіндіге еріткен кезде жүзеге асады. Бұл процесс көбінесе су мен газ күйіндегі көмірқышқыл газының араласуынан көмір қышқылының сұйылтылған ерітіндісінің түзілуімен сипатталатын келесі реакция арқылы көрсетіледі.

Шынылардың маңызы

Сыраға арналған әйнектер көбікті жақсарту немесе оған ыңғайлы жағдай жасау үшін жасалады. Әйнектің көптеген басқа да қасиеттері сыра көбігіне әсер етуі мүмкін, мысалы, "виджет" деп аталатын әйнектің түбіндегі жоңқа бет, сусында ішіндегі көмірқышқыл газының бетте емес, тереңде ядролануын қамтамасыз етеді, нәтижесінде газ атмосфераға баяу шығады. Әйнек беті тері майы, жақын маңайдағы тамақтан шашыраған май және тамақ қалдықтарындағы майдың іздерін сақтай алады. Бұл майлар сырамен жанасқанда, сыра бетіндегі көбіктің мөлшері айтарлықтай азаяды және көпіршіктер әдеттегідей бетке көтерілмей, әйнек қабырғасына жабысады. Көбіктің қалыптасуы үшін әйнекті жуғаннан кейін мұқият кептіру маңызды. Әйнектегі су, әйнек түбіне орнатылған өрнекті жауып, газдың белсенділігіне кедеріл келтіреді, соның салдарынан сыра қызылсырап қалады. Керісінше, бельгиялық витбир сияқты кейбір стильдер көбікті бақылау үшін ылғал әйнекке құйылудан пайда көреді.

"Азот бас" пайда болуы

Гиннес сияқты сыралардың кремовой көбігі, банкалар мен бөтелкелердегі азотты пайдаланатын виджет арқылы немесе азот немесе аралас газды (көмірқышқыл газы мен азот) қолданып, сыраны шағыдан құю арқылы жасалады. Гиннес компаниясы бастама көтерген азотты пайдалану, кішкентай көпіршіктермен тығыз көбік құрады, сонымен қатар көмірқышқыл газын ғана қолданғанда жиі кездесетін артық қышқыл дәмін азайтады.

Тұрақсыздану

Сыра көбігінің тұрақсыздануының бір механизмі гравитациялық дренажға байланысты. Көпіршіктер арасындағы су немесе сұйықтық ағып шығып, сұйық және газ фазаларының бөлінуіне себеп болады. Бұл көпіршіктердің бірігу үшін жеткілікті жақынға келуіне мүмкіндік береді. Сұйықтың тұтқырлығын арттыру арқылы бұл процесті баяулатуға болады. Тұрақсыздықтың тағы бір механизмі – Оствальд пісіп жетілуі. Газ кішкентай көпіршіктерден үлкен көпіршіктерге диффузияланады, себебі кішкентай көпіршіктерде қысым жоғары болады. Бұл Лаплас қысымымен түсіндіріледі. Газдың төмен ерігіштігі арқылы бұл процесті баяулатуға болады. Мысалы, сыраға азот қосу. Азот газын 20 ppm мөлшерінде қосудың өзі үлкен әсер етеді. Бұл зерттеу 2002 жылы физика саласындағы Иг Нобель сыйлығымен марапатталды.