MultiScan MS20 Evaluación de la estabilidad de la espuma de la cerveza
La estabilidad de la espuma es un parámetro importante de la calidad de una cerveza. Una espuma estable y rica puede realzar el sabor sutil y la sensación en boca de la cerveza. Para proporcionar a las cervezas una espuma estable, se han realizado investigaciones exhaustivas sobre compuestos químicos como las proteínas. Estos compuestos, añadidos a una cerveza, pueden mejorar la estabilidad de la espuma. Por tanto, es de gran importancia proporcionar una técnica fácil y rápida para evaluar la estabilidad de la espuma y de esta manera facilitar la investigación y el desarrollo de tales formulaciones. Con el sistema de análisis de estabilidad de dispersión MultiScan MS 20 (Fig. 2) de DataPhysics Instruments, los cambios de estabilidad pueden detectarse y evaluarse de forma cuantitativa mucho más rápido de lo que permitiría cualquier prueba de vida útil tradicional. En esta nota de aplicación presentaremos el estudio de estabilidad de la espuma de dos tipos de cerveza.
Fig. 1 Varios tipos de cervezas y espumas
Fig. 2 MultiScan MS20 de DataPhysics Instruments
Técnica y método
El MultiScan MS 20 (Fig. 2) de DataPhysics Instruments es un dispositivo de medición para análisis automático de estabilidad óptica y envejecimiento de dispersiones líquidas y la caracterización completa de los mecanismos de desestabilización dependientes del tiempo y la temperatura. Consiste en una unidad base y hasta seis torres de escaneo conectadas con cámaras de muestras con temperatura controlada. Las Torres de Escaneo del MS 20 se pueden controlar y operar individualmente a diferentes temperaturas (4 ° C a 80 ° C). Con su software de adaptación MSC, el MS 20 es un socio ideal para el análisis de estabilidad, ya que incluso los cambios más mínimos dentro de las dispersiones pueden detectarse y evaluarse. El MS 20 permite un análisis rápido y objetivo de la estabilidad de la dispersión, así como conclusiones sobre posibles mecanismos de desestabilización.
El Experimento
Se vertieron cuidadosamente 10 ml de cada tipo de cerveza (cerveza light, cerveza pils) en un vial de vidrio transparente, se agitaron para crear una espuma y se midieron inmediatamente cada 13 s durante 10 min. La zona medida está entre 0 mm (fondo del vaso) y 57 mm (nivel de llenado del vial). La Fig. 3 muestra los viales al principio y al final de la medición.
Fig. 3 Dos tipos de cerveza antes y después del experimento
Resultados
Dado que la señal de transmisión mostró un cambio significativo durante el período de medición, la señal se analizó más a fondo para estudiar la estabilidad de la espuma de cerveza. Las dos muestras mostraron cambios similares en las intensidades de transmisión a lo largo del tiempo. La Fig. 4 muestra las intensidades de transmisión relativas frente a la posición de la cerveza light. La codificación por colores de las curvas indica el momento en el que se registraron, desde el rojo (inicio del experimento, t = 0 s) al violeta (final del experimento, t = 10 min 45 s). Cada curva representa una medida individual. El diagrama de transmisión muestra un cambio de la señal claramente dependiente del tiempo y de la posición, que aumenta entre 25 mm y 32 mm, así como entre 33 mm y 56 mm, lo que indica el área de espuma por encima de 33 mm. El área entre 25 mm y 32 mm es una fase de drenaje, donde se libera líquido a medida que la espuma colapsa.
Fig. 4 Diagrama de intensidad de transmisión de cerveza light
Fase de drenaje
Para comprender mejor la cinética de la fase de drenaje del líquido, se calcularon la velocidad y el espesor del drenaje del líquido. La Fig. 5 muestra que la velocidad de drenaje del líquido y el grosor de la cerveza pils son mayores que los de la cerveza light, lo que indica que la espuma formada en la cerveza pils es menos estable que la de la cerveza light.
Fig. 5 Cinética de drenaje de líquidos.
Fase de espuma de cerveza
Como el colapso de una espuma es comparable a un proceso de sedimentación, las intensidades de transmisión aumentaron dentro de la zona de la espuma entre 33 mm y 54 mm con el tiempo. Se está analizando el cambio del frente de migración dando como resultado una tasa de migración promedio de 9,34 mm / min en alrededor de 3 min (Fig. 6). Después de la migración inicial, la velocidad se vuelve mucho menor, lo que indica que la mayor parte de la espuma de la cerveza ligera se ha derrumbado en los primeros 3 minutos. En consecuencia, la segunda muestra se analizó dando lugar a las tasas de cambio en la Fig. 7. En particular, los cambios en la intensidad de transmisión de la espuma de cerveza pils comenzaron a partir de 1 min 56 s, lo que significa que la espuma es muy estable con pocos cambios en los primeros 2 minutos. Sin embargo, se encontró que la espuma de cerveza pils era muy inestable entre 2 min y 3 min con una tasa de cambio de 10,4 mm / min. Después de esta rápida desestabilización, la espuma continúa escurriendo a un ritmo más lento.
Fig. 6 Frente de migración vs. tiempo (posición 32 mm – 54 mm) de cerveza light
Fig. 7 Cinética de drenaje de líquidos.
Estabilidad global
Utilizando la función de índice de estabilidad (SI) proporcionada por el software MSC, se puede evaluar y representar una estabilidad general con un solo valor (Fig. 8). De acuerdo con los resultados anteriores, el análisis del índice de estabilidad respalda que la cerveza light recién abierta se desestabiliza mucho más rápido en los primeros minutos después de llenarse en un vial de prueba, mientras que la cerveza pils es más estable al menos en los primeros 4 minutos. Sin embargo, el IS final en la cerveza pils es más alto, lo que se correlaciona bien con la capa de drenaje más gruesa, como se ilustra en la Fig.5.
Fig. 8 Índice de estabilidad de transmisión de pils y cerveza light vs. tiempo.
Resumen
Utilizando el sistema de análisis de estabilidad MS 20 y su correspondiente software MSC, se pudo demostrar una manera fácil y rápida de estudiar la estabilidad de la espuma de cerveza. Los cambios se pueden detectar de manera sensible, fácil, rápida y confiable, lo que permite al productor anticipar y cuantificar los problemas de estabilidad y así garantizar un desarrollo de producto óptimo en tiempo y coste.
