Британские ученые разгадали секрет создания идеальной пивной пены

Москва, 13:04, 21 Дек 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Любители пива и не только, скоро будут часами любоваться пенным напитком благодаря команде ученых, которые сделали большой шаг вперед в решении головоломки о том, как сделать идеальную пивную пену.

Ведущий исследователь доктор Ричард Кэмпбелл из Университета Манчестера говорит, что его выводы раскрывают давнюю загадку, связанную с временем жизни пен.

Это может быть полезно для разработки ряда продуктов, которые улучшают пену на кофе с молоком, пену шампуней, которые мы используем каждый день, противопожарные пены или даже масляные абсорбирующие пены, используемые для борьбы с разливами нефти.

Ученый, чье исследование опубликовано в журнале Chemical Communications, обратился к Институту Лауэ-Ланжевена во Франции за одним из самых интенсивных источников нейтронов в мире.

На исследовательской установке он выпустил пучки нейтронов в жидкости, используемые для образования пены.

Он сказал: «Точно так же, как когда мы видим, как свет отражается от блестящего объекта, а наш мозг помогает нам определить его по внешнему виду, когда нейтроны отражаются от жидкости, по которой они стреляют, мы можем использовать компьютер для раскрытия важной информации о ее поверхности. Разница в том, что информация находится на молекулярном уровне, который мы не можем увидеть нашими глазами».

Хотя поведение пен, полученных из жидкостей, содержащих только одну добавку, относительно хорошо изучено, способы понимания поведения жидкостей, содержащих больше добавок, подобных тем, которые используются в реальных продуктах, остаются гораздо более неуловимыми.

Команда исследовала смеси, содержащие поверхностно-активное вещество — соединение, которое снижает поверхностное натяжение, и полимер, используемый в шампунях, чтобы придумать новый способ понимания образцов, который мог бы помочь разработчикам продукта создать идеальную пену.

В одном из возможных вариантов любители пива могли бы наслаждаться напитком, когда пена не опадает до самого дна стеклянного бокала.

В другом варианте технология могла бы улучшить состав моющих средств, используемых в стиральных машинах, где производство пены нежелательно.

Идеальную пену также можно использовать для разработки более эффективных продуктов для очистки наших океанов, улучшая действие моющих средств для очистки от масляных пятен или, возможно, даже спасая жизни, делая противопожарную пену более эффективной.

Доктор Кэмпбелл поясняет: «В течение десятилетий ученые пытались понять, как надежно контролировать срок службы и стабильность пен, изготовленных из жидкостей, которые содержат смешанные добавки».

«Хотя поведение пен, составленных только с одной добавкой, достаточно хорошо изучено. Как только смеси, подобные тем, которые использовались в продуктах, были изучены, результаты научных исследований не смогли нарисовать непротиворечивую картину».

«Это важно, так как некоторые продукты выигрывают от ультраустойчивых пен, а другие — от очень нестабильных пен».

 

Ученые взялись за решение этой проблемы, изучив строительные блоки самих пузырьков, известных как пенные пленки.

«Но исследователи просто находились на другом пути и раньше не думали о том, где молекулы собираются на поверхности пузырьков. Мы считаем, что это первый признак того, что этот подход может быть применен к целому ряду продуктов и решает давнюю загадку в материаловедении», — говорит доктор Ричард Кэмпбелл.

«Отражая нейтроны от своих жидких образцов, они разработали новый способ соотнести стабильность пенных пленок с тем, как добавки располагаются на поверхности жидкого покрытия пузырьков, чтобы обеспечить стабильность, необходимую для предотвращения их разрыва».

«Пены используются во многих продуктах — и разработчики продуктов уже давно пытаются улучшить их, чтобы они были лучше оснащены для выполнения задач, для решения которых они предназначены», — добавил доктор Кэмпбелл.

«Но исследователи просто пошли по другому пути, думая об общих свойствах поверхности, а не о структурах, создаваемых, когда разные молекулы собираются на поверхности пузырьков».

«Только благодаря использованию нейтронов на ведущей в мире установке можно было добиться этого прогресса, потому что только эта методика измерения могла бы сказать нам, как различные добавки располагаются на поверхности жидкости для обеспечения стабильности пенной пленки».

«В Великобритании и по всей Европе есть ряд установок, которые производят нейтроны, и эти исследовательские установки имеют важное значение для такого рода работ».

«Мы считаем, что эта работа является четким первым признаком того, что наш новый подход может быть применен к ряду систем, чтобы помочь разработке продуктов, которые могут оказать влияние в материаловедении и окружающей среде».

 

Статья «Новый структурный подход к пониманию стабильности пенной пленки противоположно заряженных смесей полиэлектролит / поверхностно-активное вещество» опубликована в Chemical Communications.

Автор статьи, который совершенно покончил с употреблением алкоголя в любом виде в далеком 1997 году, на основе собственного положительного опыта призывает не злоупотреблять спиртными напитками, в том числе и пивом, какая бы замечательная пена на нем не была!