Введение

Пена на пиве – это пышная пена на поверхности пива и газированных напитков, образующаяся из пузырьков газа, преимущественно углекислого газа, поднимающихся на поверхность. Элементы, формирующие пену, – это белки солода, дрожжи и остатки хмеля. Углекислый газ, образующий пузырьки в пене, выделяется в процессе ферментации, когда дрожжи расщепляют молекулы, богатые сахаром, с образованием этанола и углекислого газа. Газирование может происходить до или после розлива пива в бутылки. Если пиво продолжает бродить в бутылке, оно естественным образом насыщается углекислым газом, и пена образуется при открытии и/или наливе пива. Если пиво пастеризовано или фильтровано, его необходимо принудительно газировать под давлением газа. Плотность и стойкость пены зависят от типа солода и добавок, использованных при ферментации пива. Различные режимы затирания и источники зерна влияют на удержание пены. В целом, пшеница обычно дает более пышную и стойкую пену, чем ячмень. Тесно связанным с пеной является «кружево» или «след от пены» – белый пенистый осадок, остающийся на внутренней стороне стакана по мере исчезновения пены или во время употребления пива. Как состав пива (белки, хмель, остатки дрожжей, фильтрация) влияет на пену, так и количество кружева тесно связано со специфическим составом пива. Знатоки пива могут многое узнать о пиве по кружеву, хотя, строго говоря, качество пива не всегда очевидно по пене или кружеву.

Важность

Потребители обычно придают большое значение пивной пене: слишком много пены считается нежелательным, так как это уменьшает объем напитка (подобно газированным напиткам); с другой стороны, пиво считается не полностью налитым, если у него нет той формы пены, которая ожидается для данного сорта. Некоторые ценители считают пену важной, поскольку она помогает раскрыть аромат пива. Другие полагают, что она важна для эстетичного вида пива. Коммерческая значимость пены привела к проведению научных исследований. По крайней мере, одно исследование показывает, что пена способствует транспортировке пива после налива, гася колебания (разбрызгивание) и преобразуя вертикальное движение в горизонтальное.

Формирование в результате диоксида углерода

Диоксид углерода может образовываться естественным путем в результате жизнедеятельности пивных дрожжей, или искусственно – путем растворения диоксида углерода в жидкости под давлением. Пена в пиве образуется благодаря диоксиду углерода, который является побочным продуктом метаболизма пивных дрожжей, расщепляющих крахмал и сахара, содержащиеся в сусле.

Химический состав

Хотя фактическая пенообразование в пиве зависит от наличия углекислого газа, именно поверхностно-активные вещества, такие как амфипатические полипептиды из солода, определяют размер, форму и стойкость пены. Пивная пена состоит из полипептидов пяти различных классов, различающихся по относительной гидрофобности. С увеличением гидрофобности полипептидных групп возрастает и стабильность пены. Карбонизация происходит при растворении углекислого газа в воде или водном растворе. Этот процесс обычно описывается следующей реакцией, в которой вода и газообразный углекислый газ реагируют с образованием разбавленного раствора угольной кислоты.

Значение стекла

Пивная посуда часто разрабатывается так, чтобы подчеркивать или поддерживать пенную шапку. Многие другие свойства стекла также могут влиять на пену, например, шероховатая поверхность в основании стакана, известная как виджет, способствует нуклеации углекислого газа в глубине напитка, а не на поверхности, что приводит к более медленному высвобождению газа в атмосферу. На стеклянных поверхностях могут оставаться масла от кожи, аэрозольные масла от готовящейся поблизости пищи и следы жира от еды. При контакте этих масел с пивом значительно уменьшается количество пены, и пузырьки будут стремиться прилипать к стенкам стакана, а не подниматься на поверхность, как обычно. Для правильного образования пены также важно тщательно высушить стекло после мытья. Любая вода в стакане может препятствовать выделению газа, покрывая рельеф на дне стакана и делая пиво плоским. Однако некоторые сорта, такие как бельгийский витбир, лучше наливать в влажный стакан, чтобы контролировать часто обильную пенную шапку.

Формирование "азотной головы"

Кремовая пена в пиве, таком как Guinness, образуется благодаря специальному устройству (виджету) в банках или бутылках, использующему азот, или при розливе пива из кега с использованием азота или смешанного газа (углекислого газа и азота). Применение азота, впервые внедрённое компанией Guinness, позволяет создать плотную пену с мелкими пузырьками, одновременно снижая чрезмерную кислотность вкуса, часто возникающую при использовании только углекислого газа.

Дестабилизация

Один из механизмов дестабилизации пивной пены обусловлен гравитационным дренажем. Вода или жидкость между пузырьками будет стекать, вызывая разделение жидкой и газовой фаз. Это позволяет пузырькам сблизиться настолько, чтобы они слились. Этот процесс можно замедлить, увеличив вязкость жидкости. Другой механизм дестабилизации – созревание Оствальда. Газ будет диффундировать из более мелких пузырьков в более крупные из-за высокого давления, связанного с меньшим радиусом пузырьков. Это объясняется давлением Лапласа. Замедлить этот процесс можно, снизив растворимость газа. Примером является добавление азота в пиво. Значительный эффект наблюдается даже при добавлении всего 20 ppm азота. Это исследование было удостоено Иг-Нобелевской премии по физике в 2002 году.