Пивная тарелка состав: Рецепт Пивная тарелка. Калорийность, химический состав и пищевая ценность.

Хотя последующее обсуждение основано на искусстве и науке, связанной с фотографированием пива через микроскоп, те же методы также применимы к смешанным напиткам и другим коктейлям, таким как вино, ликер и бренди. Пиво представляет собой сложную и гетерогенную смесь, содержащую широкий спектр низкомолекулярных и высокомолекулярных углеводов, минералов, спирта, следовые количества белков, побочных продуктов дрожжей и других разнообразных органических соединений, а также углекислый газ в количестве примерно 10 процентов по весу. до объема смеси с водой.

Состав пива сильно различается в зависимости от технологии пивоварения, но некоторые переменные остаются довольно постоянными: содержание воды (~90%), насыщение углекислым газом (~1/2% по весу), содержание минералов (обычно следовые количества) и содержание алкоголя ( 3-10% по объему). Самой большой переменной в коммерческом пиве является природа содержания в нем углеводов, которое широко варьируется в зависимости от концентрации (обычно от 30 до 75 граммов на литр) и состава от пива к пиву. Также присутствуют следовые количества других полимеров, полученных в процессе пивоварения, таких как полифенолы и побочные продукты дрожжей. Эта вариация углеводного отпечатка отдельных сортов пива может быть использована в качестве преимущества для получения широкого спектра мотивов кристаллизации, как мы обсудим ниже.

Ключом к получению хороших микрофотографий пива является применение методов микроскопии, основанных на методах усиления контраста для компенсации отсутствия контраста, обычно проявляемого образцами пива. Микроскопию в поляризованном свете можно использовать для захвата ярко окрашенных кристаллических структур, возникающих из-за двойного лучепреломления (двойного лучепреломления) компонентов пива. Вода, главный компонент пива, обладает двойным лучепреломлением в замороженном (ледяном) состоянии и дает цветные микрофотографии, подобные той, что показана на рис. покровное стекло.

С помощью этой простой техники заморозки можно сделать много разных микрофотографий пива, основная проблема заключается в общем сходстве изображений. Широкую публику смущает, когда она сталкивается с большим количеством явно связанных изображений и говорит, что они представляют разные сорта пива. Чтобы обойти эту проблему, следует использовать дополнительные подходы для создания различных типов шаблонов для каждого сорта пива, чтобы создать большую коллекцию.

Вторым наиболее удобным методом фотографирования пива является распыление или превращение пива в мелкодисперсный туман и распыление тумана на гладкую гидрофобную поверхность, такую ​​как кремний, германий, полистирол или обработанное стекло. Микрофотография на Рисунке 2 демонстрирует этот метод применительно к тому же образцу Budweiser, который использовался для производства Рисунка 1. В этом случае пиво было охлаждено до 4°C, помещено в контейнер и обработано фреоном под давлением перед распылением и распылением непосредственно на поверхность пива. сильно отполированная кремниевая пластина.

Изображение образца было получено в дифференциально-интерференционно-контрастном микроскопе отраженного света (DIC) с использованием кварцевой компенсирующей пластины между призмами Волластона и поляризаторами. ДИК-микроскопия — довольно сложный метод, но его можно эффективно использовать для получения эффектных и красочных изображений как жидких, так и кристаллических образцов. Основным недостатком ДИК-микроскопии является высокая стоимость оборудования, которая обычно добавляет около 10 000 долларов к цене микроскопа в поляризованном свете.

Можно получить изображения, подобные представленному на рис. 2, практически для любого пива, но, как я уже говорил выше, они не помогут различить разные образцы пива. Более полезным методом является замораживание пива с помощью устройства, предназначенного для размещения нескольких микролитров образца пива между двумя стеклянными пластинами и фотографирования полученных двулучепреломляющих кристаллитов в поляризованном свете или с помощью ДИК-микроскопии. Эта процедура очень сложна и включает использование жидкого азота, закачиваемого в специализированную криогенную камеру для охлаждения и замораживания образца.

Основной проблемой этого метода является конденсация атмосферной воды на поверхности стеклянных пластин, не позволяющая микроскописту адекватно сфокусировать и отобразить образец. Условия высокой влажности еще больше усугубляют ситуацию, и во многих случаях весь микроскоп приходится помещать в пластиковый перчаточный бокс с азотной атмосферой. В условиях низкой влажности (обычно с декабря по февраль в Таллахасси, Флорида) достаточно продуть струю сухого азота над поверхностью образца, чтобы предотвратить конденсацию. Возможность хранить микроскоп вне перчаточного ящика значительно упрощает работу по фотографированию образцов через микроскоп.

Интересные эффекты могут быть получены с морозильной ячейкой, если дать образцу медленно нагреться до комнатной температуры. В этом случае внутри ячейки устанавливаются температурные градиенты, вызывающие спорадическое повышение температуры образца и создающие некоторые интересные эффекты. Используя эту технику, мы смогли сделать несколько очень хороших изображений. Основная проблема этого метода заключается в отсутствии общего изменения внешнего вида кристаллитов от образца к образцу. Типичная микрофотография пива Budweiser, полученная с использованием этого метода, показана на рисунке 3. На этом изображении показан температурный градиент, идущий поперек микрофотографии сверху вниз, и изменения, вызванные тем, что миниатюрные кристаллиты пива начинают плавиться.

В верхней части изображения видны бледные кристаллиты замороженного пива, которые почти полностью растаяли, а в нижней части видна сеть кристаллитов пивного льда, которые начали таять, но все еще в значительной степени не повреждены. Градиент по ячейке довольно резкий, и в центре изображения происходит очевидный переход между кристаллической сетью и отдельными «айсбергами», которые в конечном итоге растают.

Различные эффекты могут быть получены путем изменения количества растворенного углекислого газа, присутствующего в замороженном пиве. Растворимость двуокиси углерода в пиве обратно пропорциональна температуре, поэтому при температуре замерзания пиво высвобождает большую часть растворенной двуокиси углерода. Путем удаления углекислого газа из некоторых образцов с помощью мягкого вакуума можно получить различные эффекты как с помощью криогенной ячейки, так и с помощью методов, которые будут рассмотрены ниже. Микрофотографии, подобные представленной на рис. 3, обычно получают с помощью описанного выше аппарата для криогенных ячеек, однако они показывают небольшое истинное отклонение от пива к пиву.

Три метода, описанные выше, составили наш первый подход к изучению фотографии пива под микроскопом. Быстро стало очевидно, что комбинированные методы позволят нам создать только около 7-10 уникальных микрофотографий, и этого будет недостаточно для создания ~ 160 индивидуально распознаваемых изображений, необходимых либо для галереи Molecular Expressions BeerShots, либо для коллекции галстуков Стоунхенджа.

Наш следующий подход основан на методах («затравочной кристаллизации»), обычно используемых в синтетической органической химии для получения сложных органических молекул. Одна из самых сложных проблем в синтетической химии состоит в том, чтобы вызвать перекристаллизацию в разбавленных растворах очищенных молекул, которые были растворены в «плохом» растворителе для повышения чистоты. В этом случае интересующая молекула частично растворима в растворителе, но примеси хорошо растворимы и удаляются.

Слишком часто необходимо добавлять большие количества растворителя, чтобы растворить целевую молекулу, и она отказывается самопроизвольно инициировать перекристаллизацию. Чтобы помочь делу, химики часто помещают в раствор небольшой «затравочный» кристаллит, чтобы помочь инициировать процесс кристаллизации, в результате чего нужные молекулы будут конденсироваться в кристаллы раствора, которые можно собрать путем фильтрации. Важно использовать только небольшое количество затравочного кристаллита, чтобы избежать загрязнения конечного образца.

Когда мы впервые применили этот метод к пиву, были получены смешанные результаты, и в большинстве экспериментов не удалось получить кристаллиты достаточного качества для микрофотографии. После многих экспериментов мы решили попробовать поместить очень небольшое количество затравочных кристаллов между предметным стеклом микроскопа и покровным стеклом и нанести пиво на пустое пространство в том месте, где были посажены затравочные кристаллы. Позволяя пиву медленно испаряться (часто при повторном применении нового пивного раствора для пополнения и концентрирования образца), мы, наконец, получили хорошие кристаллиты пивных углеводов за счет использования затравочных кристаллов. Типичная микрофотография пива Budweiser, полученная с помощью затравочных кристаллов, показана на рис. 4.

Микрофотографии, полученные с помощью этого метода, позволяют получать самые разнообразные узоры, что является необходимым фактором при разработке коллекции BeerShots. Тщательный выбор химических и физических свойств химических веществ, используемых в качестве затравочных кристаллов, может вызвать крайние вариации кристаллических мотивов, отображаемых образцами кристаллизованного пива. Например, модулируя гидрофобность (водоотталкивающую способность) затравочных кристаллов, можно увеличить средний размер полученных кристаллитов пива (используя менее гидрофобные кристаллы) или уменьшить (более гидрофобные кристаллы). Точно так же электронные свойства и химическая структура затравочного кристалла также сильно влияют на размер и тип кристаллов пива, образующихся в процессе кристаллизации пива.

На микрофотографии, представленной на рисунке 5, показаны очень большие кристаллиты пива Budweiser, которые были приготовлены с использованием метода затравочной кристаллизации с полугидрофобными затравочными кристаллами. Этот образец представляет собой пример многократной перекристаллизации, когда многочисленные аликвоты пива наносили на сэндвич с затравочными кристаллами и оставляли медленно испаряться в течение нескольких недель. Приятной особенностью этого метода является то, что размер и геометрия кристаллов кажутся случайными, а идентичные модели кристаллизации редко наблюдаются как для одного, так и для разных сортов пива.

Этот краткий обзор микрофотографии кристаллитов пива лишь поверхностно касается очень сложного, но новаторского подхода к новой научной форме искусства. Теоретически относительно легко просто поместить образец замороженного пива в микроскоп и получить цветные изображения. На практике для этого требуется очень сложное и дорогое оборудование, детальное знание фотографии и микрофотографии, некоторый опыт в синтетической органической химии и доступ к большой библиотеке затравочных кристаллов. Тот факт, что обширная публикация этих изображений за последние четыре года не привела к серьезной конкуренции, свидетельствует о том, что сочетание методов и навыков, необходимых для выполнения сложной пробоподготовки и микрофотографии пива, не является обычным явлением. Даже при наличии навыков и оборудования, необходимых для кристаллизации образцов пива, успех использования этой техники также в значительной степени зависит от настойчивости, интуиции, терпения и большой доли удачи.

ВЕРНУТЬСЯ К СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ТЕХНИКАМ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

© 1995-2022 автор Майкл В. Дэвидсон и Университет штата Флорида. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот сайт поддерживается нашим

Группа графического и веб-программирования
в сотрудничестве с Optical Microscopy в
Национальной лаборатории сильного магнитного поля.

Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г.