Desde a criação de bebidas com aparência distinta até o fornecimento de aromas para apreciadores, a espuma de cerveja é um grande negócio. A complexa interação entre os componentes de uma cerveja, o recipiente de onde ela é derramada e o copo no qual ela é derramada atraiu muita atenção de pesquisadores, cervejeiros e bebedores. Um novo estudo procura fornecer as previsões mais precisas de como uma cerveja espumará.
Os pesquisadores analisaram a fabricação de cerveja com simulações numéricas para prever uma série de características da espuma da cerveja. Publicando seus trabalhos em Física dos Fluidos, por AIP Publishing, Lyu et al. demonstram que seu modelo pode determinar padrões de espuma, alturas, estabilidade, relação cerveja/espuma e frações de volume de espuma.
O estudo apresenta o primeiro uso de uma abordagem computacional chamada de solucionador multifásico para lidar com cabeças de cerveja.
“A simulação de um processo de vazamento de baixo para cima usando um solucionador multifásico é uma tarefa complexa que envolve a modelagem das interações físicas e químicas que ocorrem durante o processo, como dinâmica de fluidos, transferência de calor e massa e reações químicas”, disse o autor Wenjing Lyu . “Ao usar um solucionador multifásico, é possível prever com precisão o comportamento do sistema e otimizar o projeto das saídas dos bicos e a geometria do copo para garantir o vazamento mais rápido possível sob várias condições, como pressão, temperatura e carbonatação .”
Para enfrentar essa tarefa, o grupo fez parceria com o Einstein 1, uma startup que desenvolve um novo sistema de vazamento ascendente no qual o bocal empurra um ímã móvel no fundo de um copo para criar uma entrada temporária. À medida que o copo enche, o íman volta ao seu lugar e a bebida está pronta a beber. Após estudos de repetibilidade para estabelecer condições estáveis de vazamento, eles montaram um modelo que foi validado com experimentos.
O grupo descobriu que a espuma do sistema de vazamento do Einstein 1 é gerada apenas nos primeiros momentos de vazamento. Temperaturas e pressões mais altas renderam mais espuma.
Depois disso, a fase líquida da cerveja entrou em ação. Determinada em grande parte pelo tamanho da bolha, a fase de espuma da cerveja decaiu lentamente, levando aproximadamente 25 vezes mais tempo para esvanecer completamente do que a espuma se formou.
Além de otimizar ainda mais suas abordagens computacionais, o grupo procura estudar os efeitos das formas dos bicos.
“Isso ajudará a controlar a formação de espuma, reduzindo o consumo e o tempo de vazamento e melhorando a eficiência geral do processo de vazamento”, disse Lyu. “Ao simular com precisão o processo de formação de espuma, nosso modelo pode ajudar a melhorar a qualidade do produto final, reduzir custos e aumentar a produtividade em setores como alimentos e bebidas, químico e outros.”
Com informações de Science Daily.
