瑞士研究揭示啤酒泡沫的奥秘

苏黎世联邦理工学院揭示啤酒泡沫稳定性的秘密。 Keystone-SDA

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的科研人员经过七年研究，终于揭示了啤酒泡沫稳定性的秘密。

此次的研究成果已发表在《流体物理学》(Physics of Fluids)期刊上。

在该研究中，由扬·费尔曼(Jan Vermant)领导的团队发现，比利时的三次发酵啤酒泡沫最为稳定，而桶底发酵的拉格啤酒的泡沫则消散迅速。

此前，人们普遍认为决定泡沫稳定性的是大麦麦芽中的蛋白质，因为它能增强啤酒的粘度和表面张力。但研究显示，这一规律仅适用于拉格啤酒，在这类啤酒中，蛋白质含量越高，泡沫就越稳定。

而在多次发酵的啤酒中，稳定泡沫另有其因：所谓的“马兰戈尼效应”(Marangoni effect)起着关键作用。该效应指的是由于表面张力差异而产生的液体流动，有助于增强气泡的结构。

其中起到关键作用的是LTP1蛋白，它在不同发酵阶段会改变结构，形成膜状或碎片状物质，从而进一步稳定泡沫。该研究是在与全球最大酿酒公司之一合作的背景下完成的，旨在提升该公司的产品质量。“我们现在已精准掌握这一机制，能够为整个行业提供技术支持，”费尔曼表示。

理解马兰戈尼效应

当两相界面存在表面张力梯度时，便会发生马兰戈尼效应。这种现象多发生于气液界面，当溶质浓度、表面活性剂浓度以及沿界面的温度发生变化时，表面张力通常也会随着改变。

在某些共晶或多组分液体中，通过改变表面的溶质浓度或添加表面活性剂，可以改变与界面相切的表面张力梯度的方向，有的流体还可能产生相当强烈的对流运动。这会在表面产生剪切应力，类似于风产生的作用力。

当表面张力的变化由浓度驱动时，马兰戈尼效应也常常被称为溶质毛细效应；而当表面张力随温度发生变化时，常常被称为热毛细效应。这两种毛细效应可能会同时发生。

例如葡萄酒“挂杯”的现象，就属于马兰戈尼效应。

来源：多物理场仿真百科外部链接