D.A.B. de Wortketel.

The flower of the beer

SCHUIM STABILITEIT, voor een mooie schuimkraag

Aangepast 30 April 2024  
Deon Kanters, Vivian Hoogland , Wim te Winkel, Henk Kuik

Inhoudsopgave                                                                                                                        Inleiding
Samenvatting
Uiterlijk van het schuim
Het koolzuurgehalte
Het uitschenken
Schuimstabiliserende factoren
Schuimdestabiliserende factoren
Biertype en schuimkraag
Literatuur en bronnen

Inleiding
Een bier zonder schuim ( uitgezonderd engelse bieren ) staat niet, zelfs een uitstekend bierje zonder schuimkraag oogt niet. Een mooie schuimkraag zorgt voor een betere presentatie van het bier door de volgende functies, voorkomt vervliegen van koolzuur uit het bier                                                                           , verminderd de oxidatie van het bier,                                                                                                                het vrijkomen van aroma`s en het verbeteren van het mondgevoel.

Samenvatting
1. Een proefflesje ( beugelflesje ) met bottelsuiker, 2 gram per 30 cl flesje, na de hoofdgisting ( dan 7 dagen 24`c ) geeft een indicatie over de schuimvorming op je nieuwe biertje. Je kan dan het bier iets bijsturen betreffende schuimkraag, bitterheid, of zelfs met kruiden.
2. Zuurgraad beste 3,8-4,6   Melkzuur, 1-4 ml per 20 liter, kan geen kwaad.
3. Sommige mouten hebben positieve invloed op de schuimstabiliteit zoals caramouten en tarwe vlokken maar verwacht niet te veel van deze toevoegingen. Haver verminderd de schuimkraag iets door de olien in het haver
4. Het simpelste additief voor een mooie schuimkraag is het toevoegen van Zink, in de vorm van Zink-Sulfaat of als mineralen pil van b.v. Kruidvat. 15 mg per 20 liter is voldoende,                                                Toevoegen Zink,  voor het maischen   ,  bij het koken   ,  zelfs na de gisting.
5. Meer aromahoppen dan bitterhoppen geeft verbetering zoals drooghoppen
6. Bij te weinig schuim voeg Tetra of Hexa hoppen toe. Deze hopextracten geven een zeer ( soms te veel ) stabiele schuimkraag. 1 ml hopextract + 1 ml melkzuur per 20 liter is genoeg en geeft ongeveer 5 extra IBU      Hopextract geisomeriseerd is  te koop 8 euro voor 100 ml hopextract bij Brouwland.
7. Toevoegen van PGA ( Propylene glycol alginate ) raad ik persoonlijk af daar dit geen natuurlijk product is en dat er een allergische reactie kan ontstaan
8. Gebruik van mais en rijst kan een vermindering geven van de schuimstabiliteit, daar daar minder schuimstabiliserende eiwitten in voorkomen,
9. Maillard producten stabiliseren de schuimkraag, dus langer koken ( van 60 minuten tot 90 minuten ) bevorderd, maar geeft ook donkerder bier met meer smaak. Persoonlijk vind ik het beter niet het bierschema aan te passen met uitzondering van Zink-sulfaat en 1 ml melkzuur/20 liter
10. Zorg voor zo min mogelijk gist in de fles tijdens het bottelen. Hierdoor zijn er minder gistcellen in de fles waaruit na afsterven de enzymmen, proteases, vrijkomen die de schuim stabiliserende eiwitten afbreken.
11. Belucht de wort niet te lang.

Uiterlijk van het schuim

Geen of juist overmatig schuim, de mate waarin de hergisting op de fles heeft plaatsgevonden. Indien de hergisting nog niet voltooid is zal het bier vrij plat zijn en nog wat zoetig smaken door nog niet vergiste bottelsuiker. En te vroeg bottelen geeft te veel schuim door onvergiste restsuikers.
Grof/fijn – Heeft onder andere te maken met de snelheid waarmee de koolzuurverzadiging plaatsvindt, dus het vergisten en lageren na het bottelen. Ook de hopgift is van belang. Meer hop fijner en stabieler schuim.
De kleur van het schuim – Dit is afhankelijk van de moutsamenstelling van je brouwsel. Donkere mouten geven ook een donkere kleur. Drooghoppen geeft vaak een mooie witte schuimkraag.
Inzakkend/stabiel
Inzakkend: laag koolzuurgehalte,
Stabiel: afwezigheid van schuimnegatieve stoffen en aanwezigheid van voldoende schuimpositieve stoffen.
Overmatig schuimend bier komt zelden door te veel bottelsuiker, meestal door te veel nog vergistbare restsuiker of restproducten na de gisting.
Ook kan een schimmelinfectie op het graan dat vermout is de oorzaak zijn (komt zelden voor).
Verder kunnen ook vuile flessen gushing veroorzaken.

De schuim factoren Schuimhoudbaarheid is één van de lastigste onderwerpen in de brouwwereld. Er zijn grofweg vijf factoren die van belang zijn: Alhier de 5 belangrijkste factoren.

Oplosbaarheid en koolzuurgehalte van een bier.
Het uitschenken.
De aanwezigheid van schuim bevorderaars.
De afwezigheid van schuimnegatieve stoffen.
Type bier.

Koolzuurgehalte                                                                                                                           Meer koolzuur in het bier leidt tot meer schuimvorming in het glas. Dus de hoeveelheid bottelsuiker is belangrijk, ieder type bier heeft zijn eigen bepaalde hoeveelheid bottelsuiker tot een max van 10 gram / liter De hoeveelheid koolzuur wordt niet alleen bepaald door de hoeveelheid vergistbare suikers tijdens het bottelen, ook afbraak van restproducten ( diacetyl en acetaldehyde ) na de vergisting spelen een rol Om hier controle over te hebben is het beste om het bier eerst helemaal te laten uitgisten, vaak bij enkele graden hogere temperatuur ( nagisting ). Dus het bier moet altijd een Nagisting ondergaan om de laatste suikers te vergisten, het eind soortelijk gewicht hoort stabiel te zijn. Uitgezonderd bier afgevuld in vaten, daar mag nog iets van restsuikers zijn. Als dat niet goed gebeurt krijg je bieren met een gevaarlijke hoeveelheid koolzuur of spuitende flessen bier ( gushing )
Maar laat het bier niet langer staan dan 3-4 weken op de gist, anders overhevelen naar goed afsluitend vat met waterslot.

Wat gebeurt er tijdens de nagisting?

Het uitgisten van het bier.
Rijping bier (algemene smaakverbetering).
Afbraak van diacetyl (botersmaak) en acethaldehyde (grasachtig/groene appelachtig). En dit kan extra koolzuur vormen.
Verdamping en afbraak van zwavelachtige stoffen.
Vorming esters.
Flocculeren en uitzakken van de gist, minder dode gist.
Uitvlokken en uitzakken van eiwitten, helder bier.

Omdat hobbybrouwers hun bieren niet filteren is het niet noodzakelijk te lageren ( wegzetten bij 0`c-4`c ) maar kan geen kwaad. Na het bottelen zakken zwevende deeltjes in de fles naar beneden en is je bier helder.

Na het bottelen gaan sommige gisten lang door met de afbraak van suikers en andere componenten waardoor te veel koolzuur kan ontstaat, denk maar aan de afbraak van maltotriose. Om dit te voorkomen is het beste om een killer gist te gebruiken zonder maltotriose activiteit , zoals de drooggist CBC-1. 1 gram per 20 liter is voldoende

Het uitschenken

Indien een bier wordt geschonken van hetzelfde brouwsel met hetzelfde koolzuurgehalte kan de schuimvorming verschillend zijn. Oorzaken hiervoor zijn:

Een breed glas geeft een lagere schuimkraag dan een hoog glas.
De wijze van inschenken
De temperatuur van het bier – Koud bier schuimt minder dan warm bier maar wel langer, omdat het koolzuur beter is opgelost. De koolzuurbelletjes bij koud bier zijn kleiner dan bij warmer bier:
Zuiverheid van het bierglas , (b.v. ingekrast glas Duvel )

Schuimpositief of schuimstabiliserende factoren

Lipid Transfer Protein (LTP1) – een graan-endosperm eiwit. Het aanwezig zijn van dit eiwit is sterk seizoensafhankelijk. LTP1 is schuimstabiliserend, maar ook gevoelig voor denaturatie. De schuimstabiliserende werking van LTP1 komt door het fysisch kunnen binden van vetten.2) Bierschuim is verrijkt in LTP1.
Hordeins3) – opslageiwitten die rijk zijn aan prolamines. Ze zijn niet oplosbaar in water en moeten door proteases (eiwitsplitsende enzymen) worden afgebroken om deels oplosbaar in water te worden en hierdoor schuimstabiliserend te kunnen werken in bier. ( 50`c maischen )
ProteinZ – een globulair eiwit die veel oppervlakteviscositeit en -elasticiteit kan geven. Interacties tussen LTP1 en ProteinZ zijn van belang voor de stabiliteit.
Niet zetmeel – polysacchariden : arabinoxylanen en beta-glucanen verbeteren de schuimstabiliteit Effecten zullen niet al te groot zijn.
Eiwitten – Mannoteïnen – deze eiwitten komen niet vrij uit de mout maar uit dode gist. Het betreft hier hydrofobe eiwitten die in het schuim te vinden zijn in het grensvlak koolzuurbel en vloeistof. Maar dode gist breekt ook eiwitten af
Hopzuren – iso-alfazuren vormen fysische complexen met eiwit en creëren zo een meer elastische grensvlak waardoor een eenmaal gevormde gasbel stabieler is. Als het alfazuur gehalte te hoog (tetrahop) is kan er zo’n elastisch netwerk worden gevormd dat het schuim meer lijkt op een opgeklopt ei-eiwit en geen vloeibaar schuim meer kan vormen. Een hoge verhouding aan isohumulone /coisohumulone leidt tot stabielere schuimen
Kationen – Metaalionen bevorderen schuimstabiliteit maar ook gushing. Polyvalente ionen kunnen eiwitten en alfazuren cross-linken tot aggregaten die beter schuim stabiliseren. Er is slechts 0,007 mg Zink in ons kraanwater, maar 0,7 mg Zink / liter is gewenst. Dus  Zink sulfaat  toevoegen, 15 mg /20 liter  Zink bevorderd ook de gistgroei, gistmetabolisme en bevorderd afbraak zetmeel door de amilase .
Aminozuren – Vooral basische aminozuren (arginine, lysine, histidine) Een eiwitrust bij 45 tot 55°C kan zorgen voor meer vrije aminozuren.
Adjuncts – Toevoegen van tarwe aan de stort leidt tot een betere stabiliteit. Verwacht echter geen wonderen van de toevoeging van een kleine hoeveelheid tarwe
Tetrahop – is het natriumzout van iso-alfazuren. Het toevoegen van tetrahop vlak voor het bottelen van je bier zorgt voor een spectaculaire verbetering van je schuimhoudbaaheid. Iso-Extract ( Brouwland ) is een koolzuur-sneeuw extract van hop en daarna met caustic soda gekookt zotdat er een zuivere iso-alfazuur oplossing ontstaat. Het wordt toegevoegd na de kook, dus niet meekoken. Drooghoppen kan schuim stabiliseren
Carapils en carahell werken schuimpositief.
Toevoegen van Propylene glycol alginate oftewel PGA Dit is een veresterd product van kelp ( bruinwier ) extract. Dit derivaat van Kelp wordt toegevoegd na filtratie en kan zefs worden toegevoegd voor het bottelen. PGA verhoogd de binding van kleine eiwitten PGA wordt gezien als een veilig additief maar allergische reacties op PGA komen voor

Schuimnegatief of schuimdestabiliserende factoren

Olien en Vetten – Het effect is sterk afhankelijk van het type. Vooral glycolipiden en lange verzadigde vetzuren zijn destabiliserend. Ook sommige hoppen hebben een hoog olie gehalte. Haver bevat olien is daarom iets schuim destabiliserend.
Ethanol – Hoge alcoholpercentages werken schuimdestabiliserend . Hogere alcoholen hebben een soortgelijk effect.
Helderheid filteren beslag – Troebele wort bevat meer vetzuren. Heel troebele wort kun je echter beter voorkomen.
pH – De optimale bier pH voor schuimstabiliteit is 3,8-4,6. Melkzuur, 1 ml per 20 liter, kan geen kwaad.
Moutbehandeling heeft doorgaans een negatief effect op schuimstabiliteit. Schroten – Door fijn te schroten worden meer kiempjes beschadigd waardoor meer basische aminozuren en andere vrijkomen. Hierdoor krijg je een slechter schuimstabiliteit en kun je eerder last krijgen van een verouderingssmaak
Gist enten – Gist enten in een zware wort leidt tot stress bij de gist waardoor meer proteases (eiwitsplitsende eiwitten) vrijkomt. Door de werking van protease A worden schuimbevorderende eiwitten gesplitst. Een verminderde schuimstabiliteit is het gevolg.
Gist – Tijdens de vergisting sterven continu gistcellen. Laat het jongbier dus niet te lang op de gist staan na de hoofdgisting.
Hergisting op fles – Zorg voor zo min mogelijk gist in de fles tijdens het bottelen. Hierdoor zijn er minder gistcellen in de fles waaruit na afsterven proteases vrijkomen.
Gistings producten – Hogere alcoholen en in mindere mate esters hebben een schuimnegatieve invloed. De schuimhoudbaarheid van een bier wordt dan ook in belangrijke mate beïnvloed door de gebruikte gist.
Te lang beluchten Wort geeft oxidatie van de schuim stabiliserende eiwitten.

Het Biertype

licht gekleurde bieren meer koolzuur dan donkere bieren, zwaardere bieren vaak meer koolzuur dan lichtere bieren. Ondergistende bieren hebben door de lage vergistings temperatuur voor het bottelen meer opgelost koolzuur, hou hier rekening mee. eizen en Witbieren hebben vaak veel schuim door de aanwezigheid van meer eiwit en Engelse bieren hebben weinig koolzuur,dus weinig schuim ondanks de aanwezigheid van veel hop.

BRONNEN
Internet/boeken

1 Beer, A Quality Perspective, 2009, Elsevier Ltd.,Charles W. Bamforth, Inge
2 Russell en Graham Stewart, ISBN: 978-0-12-669201-3
3 Head Retention with The Pope of Foam – BeerSmith Podcast 23
4 All About Proteins or How to Consistently Get Good Head Without a Lot of Hassle, John Palmer
5 Elsevier: Hydrophobins, beer foaming and gushing
6 Annual review of plants: Lipid Transfer Protein in Plants
7 Hordein :– Wikipedia
8 Florian Kuhbeck :Influence of Lauter Turbidity on Wort Composition agriculturejournalist.sc :Prediction of Beer Foam Stability from Malt Components
9 researchgate.net : Improving foam quality through wort boiling optimisation
10 mbyo.com : Getting Good Beer Foam: Techniques
11 BeerSci: How To Make Beer Foamier
12 pubmed : Proteins influencing foam formation in wine and beer
13 Beer Stability, Graham G. Stewart
14 backtoschoolbrewing.com
15 Brouwland : downloads specificatie Hopextract geïsomeriseerd 6%
16 Hobbybrouwen.nl : artikel Schuimstabiliteit
17 website Brouwpunt
18 Scott Janish.com What We Know About Dry Hopping
19 Verander water in bier Adrie Otte