L’industria della birra ottiene nuove conoscenze scientifiche grazie a uno studio rivoluzionario condotto dall’ETH di Zurigo in collaborazione con l’Università di Tecnologia di Eindhoven. La ricerca, coordinata dal professor Jan Vermant e pubblicata su Physics of Fluid, ha identificato per la prima volta i processi molecolari che determinano la formazione e persistenza della schiuma, elemento considerato indicatore qualitativo fondamentale da consumatori e professionisti del settore.
LTP1: la proteina che cambia tutto
La persistenza della corona spumosa che caratterizza una birra ben spillata trova ora una spiegazione scientifica precisa. Il team di ricercatori ha identificato nella Proteina di Trasferimento Lipidico 1 (LTP1) il fattore determinante per la stabilità della schiuma, scoprendo che il suo comportamento molecolare varia significativamente in relazione ai diversi metodi fermentativi utilizzati.
Questa scoperta rivoluziona la comprensione tradizionale che attribuiva le variazioni nella qualità della schiuma principalmente a fattori esterni come la tecnica di spillatura o la manutenzione degli impianti.
Analisi comparativa: tre tipologie fermentative a confronto
L’indagine sperimentale ha analizzato sistematicamente birre prodotte con processi fermentativi distinti, rivelando correlazioni inedite tra metodologie produttive e caratteristiche fisiche della schiuma finale.
Nei prodotti a fermentazione singola, prevalenti tra le lager commerciali, la LTP1 conserva una configurazione sferica compatta che genera particelle dense sulla superficie delle bolle, risultando in una schiuma dalla durata limitata.
I processi a doppia fermentazione innescano un processo di destrutturazione proteica che genera filamenti elastici interconnessi, creando una matrice più resistente al collasso e incrementando la persistenza temporale della schiuma.
Le birre a tripla fermentazione presentano il fenomeno più complesso: la LTP1 subisce una frammentazione selettiva che produce segmenti con proprietà chimiche opposte (idrofile e idrofobiche). Questo processo attiva l’effetto Marangoni, fenomeno fluidodinamico che stabilizza i film liquidi tra le bolle, estendendo la durata della schiuma fino a superare i quindici minuti.
Tecnologie di osservazione: dalla teoria all’evidenza visiva
Il gruppo di ricerca ha impiegato sistemi di imaging all’avanguardia per documentare direttamente i fenomeni interfacciali a livello microscopico. Le tecniche di microinterferometria hanno generato rappresentazioni tridimensionali degli spessori dei film liquidi, fornendo prove visive dei meccanismi teorizzati.
I risultati mostrano che le lager dipendono principalmente da proprietà viscose per la stabilità, mentre le birre belghe triple sfruttano dinamiche elastiche complesse analoghe a quelle dei sistemi sapone-detergente ad alte prestazioni.
Immagini di microinterferometria (in alto) e corrispondenti mappe di spessore 3D (in basso) di tutte le birre
Valore economico e implicazioni industriali
Il settore birrario mondiale, che secondo Oxford Economics genera 555 miliardi di dollari di fatturato e sostiene 23 milioni di occupati, può trarre benefici immediati da queste scoperte. La comprensione dei meccanismi di formazione della schiuma consente ai produttori di calibrare le caratteristiche del prodotto finale secondo le preferenze culturali regionali.
Le differenze geografiche sono significative: mentre in alcuni mercati europei la schiuma abbondante rappresenta un indicatore di eccellenza tecnica, in altre regioni viene considerata uno spreco di prodotto che riduce la quantità effettiva di birra servita.
Ottimizzazione produttiva senza additivi chimici
Vermant evidenzia come questa ricerca permetta ai birrifici di perfezionare i processi fermentativi utilizzando esclusivamente le caratteristiche naturali delle proteine, eliminando la necessità di ricorrere a stabilizzanti artificiali. Questo approccio rispetta i principi della produzione tradizionale mantenendo la purezza degli ingredienti.
Applicazioni trasversali: oltre l’industria brassicola
Le conoscenze acquisite hanno rilevanza per molteplici settori industriali. I principi fisici identificati si applicano a tutti i sistemi che generano schiume stabili, dall’industria dei detergenti alla produzione alimentare, aprendo possibilità di sviluppo per prodotti con caratteristiche schiumose ottimizzate.
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