VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2011-0524-01

Dynamic Light Scattering (DLS) as a Tool to Detect CO(2)-Hydrophobin Structures and Study the Primary Gushing Potential of Beer. Sylvie M. Deckers (1), KULeuven, Department of Microbial and Molecular Systems (M(^2)S), and Leuven Food Science and Nutrition Research Centre (LFoRCe-MaltBeerSci), Heverlee, Belgium; Yannick Lorgouilloux, KULeuven, M(^2)S, Centre for Surface Chemistry and Catalysis, Heverlee, Belgium; Kurt Gebruers, KULeuven, M(^2)S, and LFoRCe-MaltBeerSci, Heverlee, Belgium; Geert Baggerman, KULeuven, ProMeta, Interfaculty Centre for Proteomics and Metabolomics, Leuven, Belgium; Hubert Verachtert, KULeuven, M(^2)S, and LFoRCe-MaltBeerSci, Heverlee, Belgium; Hedwig Neven, KULeuven, M(^2)S, and LFoRCe-MaltBeerSci, Heverlee, Belgium, and Brewery Duvel-Moortgat, Puurs, Belgium; Chris Michiels, Guy Derdelinckx, and Jan A. Delcour, KULeuven, M(^2)S, and LFoRCe-MaltBeerSci, Heverlee, Belgium; and Johan Martens, KULeuven, M(^2)S, Centre for Surface Chemistry and Catalysis, Heverlee, Belgium. (1) Corresponding author. E-mail: <sylvie.deckers@biw.kuleuven.be> J. Am. Soc. Brew. Chem. 69(3):144-149, 2011.

When weather conditions are damp, barley crops can be infected by fungi that produce amphiphilic proteins called hydrophobins. We postulated that these hydrophobins contaminate CO(2) bubbles during beer carbonation or shaking. These molecules prevent the dissolution or redissolution of CO(2) and, thus, stabilize CO(2) bubbles. These bubbles contain energy (overpressure) that is released when the beverage container is opened, causing the simultaneous nucleation of many bubbles, which leads to primary gushing. In this paper, we present validation of our hypothesis and show that dynamic light scattering (DLS) can be used as a tool to study the primary gushing phenomenon. The results indicate that both hydrophobins and CO(2) are necessary to induce gushing. Indeed, addition of a crude mycelium extract containing hydrophobin HFBI to different beverages such as beer, soda, and sparkling water led to gushing, whereas addition to still mineral water did not. Comparison of a commercial gushing and nongushing beer using DLS revealed the presence of particles with a diameter of approx. 100 nm in the gushing beer. According to our hypothesis, these 100-nm particles should be nanobubbles stabilized by hydrophobin assemblages. The presence of these particles was also observed in all gushing beverages obtained after addition of the hydrophobin-containing mycelium extract. Keywords: Beer, Carbonated beverages, Dynamic light scattering, Gushing, Hydrophobins

Cuando las condiciones climáticas esta húmeda, los cultivos de cebada puede ser infectado por hongos que producen las proteínas anfifílicas llamadas hydrophobins. Postulamos que estos hydrophobins son contaminando burbujas de CO(2) durante la carbonatación de cerveza o agitación. Estas moléculas de evitar la disolución o la redisolución de CO(2) y, por tanto, estabilizar burbujas de CO(2). Estas burbujas contienen energía (sobrepresión) que se libera cuando el envase de la bebida se abre, haciendo que la nucleación simultánea de muchas burbujas, lo que lleva a gushing primaria (formación violenta de espuma con derrame). En este trabajo se presentan de validación de nuestra hipótesis y demuestran que la dispersión de luz dinámica (DLS) se puede utilizar como una herramienta para estudiar el fenómeno de gushing primaria. Los resultados indican que tanto hydrophobins y el CO(2) son necesarios para inducir gushing. En efecto, la adición de un micelio que contiene extracto crudo hydrophobin HFBI causado gushing en diferentes bebidas como cerveza, gaseosas y agua mineral con gas, mientras que el adición de HFBI al agua mineral sin gas no lo hizo. Comparación de cervezas comerciales con gushing y sin-gushing con DLS reveló la presencia de partículas con un diámetro de aprox. 100 nm en la cerveza que provoca gushing. Según nuestra hipótesis, estas partículas de 100-nm deben ser nanoburbujas que son estabilizados por las asociaciones de hydrophobin. La presencia de estas partículas también se observó en todas las bebidas que induce gushing obtenidos después de la adición del micelio extracto que contienen hydrophobin. Palabras claves: Bebidas carbonatadas, Cerveza, Dispersión de luz dinámica, Gushing, Hydrophobins