Perché la schiuma di alcune birre dura molto più a lungo: la nuova spiegazione degli scienziati

Perché alcune birre mantengono un cappello di schiuma spesso e compatto anche dopo diversi minuti, mentre altre la perdono quasi subito dopo essere state versate? Un team di ricercatori del Politecnico federale (ETH) di Zurigo ha trovato la risposta dopo sette anni di studio, pubblicando i risultati sulla Physics of Fluids. La scoperta non riguarda solo l’aspetto visivo della birra, ma la fisica che regola la stabilità delle bolle.

L’indagine è iniziata con una domanda sorprendentemente semplice, rivolta da Jan Vermant – professore di Fisica dei Materiali soffici dell’ETH e coordinatore della ricerca – a un birraio belga: “Come controllate la produzione?”. La risposta è stata altrettanto semplice: “Osservando la schiuma”. Da quel momento, il gruppo ha analizzato a fondo le forze fisiche e le strutture proteiche che impediscono alle schiuma di collassare.

Il team ha scoperto che non esiste un solo meccanismo responsabile della stabilità della schiuma. Proteine, tensioni superficiali, viscoelasticità e perfino minuscole correnti generate sulla superficie della bevanda contribuiscono a determinare se una birra avrà una schiuma persistente o no. Come sottolinea Vermant: “La stabilità della schiuma non dipende da singoli fattori in modo lineare. La chiave è lavorare su un meccanismo alla volta”.

Per arrivare alla formula fisica che governa la durata della schiuma, i ricercatori hanno esaminato diversi stili di birra – dalle belghe Tripel, Dubbel e Singel fino a due lager svizzere – scoprendo che ogni stile sfrutta un meccanismo completamente diverso per mantenere intatte le bollicine.

Cosa rende la schiuma di una birra molto più densa e persistente

La ricerca del Politecnico Federale di Zurigo ha chiarito un punto fondamentale: non esiste una “regola unica” che spiega perché la schiuma resta stabile.
Ogni stile di birra sfrutta un meccanismo fisico diverso, ed è proprio questa la scoperta su cui Vermant e colleghi insistono.

Tripel, Dubbel e Singel: dentro la schiuma delle birre belghe

Nelle birre belghe analizzate, i ricercatori hanno individuato una gerarchia netta: le Tripel sono risultate le più stabili, seguite dalle Dubbel, mentre le Singel presentano una schiuma molto meno persistente, complice la fermentazione più leggera e la gradazione più bassa.

Il motivo? Cambiano sia la struttura dei gusci proteici che circondano ogni bolla, sia le forze fisiche che mantengono la schiuma:

• nelle Singel, le proteine si addensano come una sospensione di minuscole particelle schiacciate sulla superficie della bolla;
• nelle Dubbel, le proteine si intrecciano in una membrana elastica a maglie;
• nelle Tripel, invece, il guscio proteico ha un ruolo secondario, perché entra in gioco un fenomeno molto diverso.

Gli stress Marangoni: il “motore nascosto” della schiuma più resistente

A rendere così persistente la schiuma delle Tripel è la presenza degli stress Marangoni, correnti che nascono quando la tensione superficiale non è uniforme. Per spiegarli, i ricercatori hanno usato un esempio visivo molto efficace: se si versano piccole foglie di tè sulla superficie dell’acqua, inizialmente queste galleggiano uniformemente. Basta però far cadere una piccola goccia di sapone perché la tensione superficiale cambi improvvisamente, creando microcorrenti che trascinano le foglie e mettono la superficie in movimento.

Questo stesso principio permette alle Tripel di “auto-rigenerare” la pellicola attorno alle bolle: le differenze locali di tensione superficiale generano microflussi che rimescolano continuamente i tensioattivi naturali, impedendo che le bolle si assottiglino e collassino.

Un ruolo importante potrebbe essere svolto anche dalla proteina LTP1, la cui struttura e concentrazione cambiano sensibilmente tra Tripel, Dubbel e Singel. Gli scienziati hanno confermato che questa proteina contribuisce alla diversa stabilità osservata, pur non essendo il fattore determinante.

Le lager svizzere e la stabilità “per rigidità”

Le due lager analizzate mostrano un comportamento distinto: la durata della loro schiuma dipende dalla viscoelasticità superficiale, ossia dalla “rigidità” del film formato dalle proteine: livelli proteici più elevati creano una “pellicola” più rigida attorno alle bolle.

Tuttavia, una delle lager analizzate ha ottenuto risultati sorprendentemente bassi, confermando che piccole variazioni nella composizione possono cambiare radicalmente il risultato. Secondo Vermant, queste differenze dimostrano che la stabilità non è mai garantita: anche nelle birre che si basano soprattutto sulla viscoelasticità, basta un dettaglio nella ricetta o nel processo per far crollare rapidamente la schiuma.

La vera scoperta: capire quale meccanismo domina in ogni stile

Il punto centrale della scoperta è proprio questo: i ricercatori sono riusciti a capire quale meccanismo domina in ciascuno stile di birra — viscoelasticità, struttura proteica o stress Marangoni. Non un’unica ricetta universale, ma una mappa completa che spiega perché alcune schiume durano pochi secondi e altre resistono minuti interi.

Questa comprensione ha già portato alla collaborazione con uno dei maggiori birrifici al mondo, aiutandolo a capire quali parametri modificare (proteine, fermentazione, composizione del malto o dinamiche superficiali) per ottenere una schiuma più stabile senza tentativi casuali.