La espuma de cerveza, ese manto habitualmente efímero que corona una buena pinta, es mucho más que un simple adorno sensorial, ya que detrás de su apariencia ligera y efímera se esconde un complejo sistema que depende de una delicada interacción entre componentes químicos, propiedades interfaciales y dinámicas hidrodinámicas.
Un reciente estudio publicado en Physics of Fluids en 2025 profundiza en estos mecanismos, utilizando técnicas avanzadas para conectar el comportamiento de películas líquidas individuales con la dinámica macroscópica de la espuma.
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¿Qué hace que la espuma de la cerveza sea estable?
La espuma es un sistema coloidal formado por burbujas de gas (principalmente dióxido de carbono) separadas por finas películas de líquido cuya estabilidad es fundamental para que la espuma sea estable y persista.
Cuando estas películas líquidas se vuelven demasiado delgadas, pierden cohesión y se rompen, provocando el colapso de la burbuja y eventualmente, de toda la espuma.
Sin embargo, no todas las películas se comportan igual. Su resistencia depende de los componentes que se acumulan en la interfaz aire-líquido, como proteínas, lípidos y compuestos derivados del lúpulo.
En el caso de la cerveza, dos tipos de moléculas son especialmente relevantes. Por un lado, la proteína de transferencia de lípidos de malta (LTP1) y por otro, las iso-humulonas, que provienen del lúpulo y contribuyen al sabor amargo.
Estas moléculas no solo se adsorben en la interfaz, sino que también forman capas interfaciales con propiedades mecánicas específicas, como elasticidad y viscosidad superficial. Estas propiedades influyen directamente en cómo la película resiste la ruptura.
Por ejemplo, una interfaz elástica puede recuperarse tras una perturbación, mientras que una interfaz viscosa puede disipar energía y ralentizar el drenaje del líquido.
El equilibrio entre estos efectos determina la vida útil de la espuma. Comprender este equilibrio requiere ir más allá de la observación macroscópica y estudiar directamente el comportamiento de películas individuales bajo condiciones controladas.
De la microescala a la macroescala
El estudio se basa en un enfoque multiscale que combina mediciones a nivel de película líquida individual con observaciones de espuma a escala macroscópica.
Para analizar las películas delgadas, los investigadores utilizaron una técnica conocida como balanza de película delgada dinámica controlada por presión, que permite crear y mantener una película líquida entre dos burbujas o entre una burbuja y una superficie plana.
Esta configuración permite medir con precisión la tensión superficial, el espesor de la película y la velocidad de drenaje del líquido mientras se aplica un gradiente de presión controlado.
Al mismo tiempo, se emplearon métodos de tensiometría y reología interfacial para caracterizar las propiedades mecánicas de la capa superficial formada por las proteínas y los surfactantes presentes en extractos de cebada y malta.
Además de los experimentos con películas individuales, se realizaron pruebas de espuma a escala macroscópica utilizando extractos acuosos de harina de trigo y cebada, que simulan las condiciones reales de la cerveza.
Estos extractos se agitaron para generar espuma, y se monitoreó su estabilidad en el tiempo mediante análisis de imagen y medición de la altura de la espuma.
Esta combinación de técnicas permitió correlacionar directamente las propiedades interfaciales medidas a nivel microscópico con el comportamiento observado en sistemas más complejos, como la espuma real.
Un aspecto clave del estudio fue el uso de extractos con composiciones variadas, lo que permitió aislar el efecto de componentes específicos, como la LTP1, en la estabilidad de la espuma.
El papel de la LTP1 y los surfactantes
Uno de los hallazgos más significativos del estudio es que la proteína LTP1, a pesar de su baja concentración en la cerveza, juega un papel fundamental en la estabilidad de la espuma.
Esta proteína tiene una alta afinidad por las interfaces aire-agua y forma capas densas y elásticas que resisten la ruptura.
Los experimentos mostraron que las películas estabilizadas por LTP1 presentan un drenaje más lento y una mayor resistencia a la coalescencia, incluso en presencia de etanol, que normalmente desestabiliza las espumas al reducir la tensión superficial y competir por la interfaz.
La LTP1 parece actuar como un «refuerzo» interfacial, manteniendo la integridad de la película incluso cuando otros componentes, como los lípidos, tienden a desestabilizarla.
Por otro lado, los iso-humulones, aunque no forman capas tan cohesivas como las proteínas, contribuyen a la estabilidad a través de efectos electrostáticos.
Al ionizarse en solución, generan una carga negativa en la interfaz que repele a otras burbujas, reduciendo la probabilidad de coalescencia. Este efecto de repulsión se suma al de la LTP1, creando un sistema de doble protección: una barrera mecánica (la capa proteica) y una barrera electrostática (los iso-humulones).
Sin embargo, el estudio también revela que la presencia de lípidos, incluso en trazas, puede interferir negativamente con este equilibrio. Los lípidos compiten con las proteínas por la interfaz y reducen la elasticidad de la película, lo que acelera el colapso.
Este hallazgo confirma observaciones previas sobre la desestabilización de la espuma por grasas, pero ahora con una base mecanicista más sólida.
De la película a la espuma
La innovación del estudio radica en establecer una conexión directa entre el comportamiento de una sola película líquida y la estabilidad de la espuma completa.
Los investigadores demostraron que el tiempo de drenaje de una película individual, medido en cuestión de segundos, predice con precisión la vida media de la espuma macroscópica, que puede durar minutos.
Este vínculo se explica porque el colapso de la espuma no es un proceso aleatorio, sino que está gobernado por la ruptura progresiva de las películas que separan las burbujas.
Cuando una película falla, provoca una cascada de coalescencia que reduce rápidamente el volumen de espuma. Por lo tanto, mejorar la estabilidad de una sola película tiene un efecto multiplicador en toda la estructura espumosa.
Este enfoque permite a los científicos y cerveceros intervenir de forma más precisa en el proceso de elaboración. Por ejemplo, si se detecta que la LTP1 se degrada durante el malteado o la cocción, se pueden ajustar las condiciones térmicas para preservar su funcionalidad.
Del mismo modo, si se identifica que ciertos surfactantes no iónicos, como el Tween 20, desplazan a las proteínas de la interfaz, se puede evitar su uso en limpieza de equipos, ya que residuos mínimos pueden afectar negativamente la espuma.
Además, el estudio sugiere que la selección de variedades de cebada con mayor contenido de LTP1 podría ser una estrategia efectiva para mejorar naturalmente la calidad de la espuma sin necesidad de aditivos.
Hacía una cerveza con mejor espuma
La estabilidad de la espuma de la cerveza no es un fenómeno mágico, sino el resultado de interacciones físicas y químicas precisas que ocurren en escalas imperceptibles. Este estudio demuestra que comprender la dinámica de películas líquidas delgadas es clave para explicar y predecir el comportamiento macroscópico de la espuma.
La proteína LTP1 emerge como un actor principal, capaz de formar capas interfaciales resistentes que contrarrestan los efectos desestabilizadores del etanol y los lípidos. Combinada con la acción electrostática de los iso-humulones, crea un sistema robusto que define la calidad sensorial de la cerveza.
Estos hallazgos no solo tienen implicaciones para la industria cervecera, sino también para otros sectores donde la estabilidad de espumas y emulsiones es crítica, como productos lácteos, cosméticos o fármacos.
Al conectar la microestructura interfacial con el rendimiento macroscópico, la investigación abre nuevas vías para el diseño racional de sistemas coloidales más estables. En última instancia, saber por qué una cerveza mantiene su espuma no solo satisface la curiosidad científica, sino que también mejora la experiencia del consumidor, una meta tan eterna como la propia cerveza.
Referencias
Chatzigiannakis, E., Alicke, A., Le Bars, L., Bidoire, L., & Vermant, J. (2025). The hidden subtlety of beer foam stability: A blueprint for advanced foam formulations. Physics of Fluids, 37(8), 082139. https://doi.org/10.1063/5.0274943
