Componenten in bier die schuimstabiliteit beïnvloeden (Naar aanleiding van review van Shokribousjein et al, Cerevisia 35 (2011) 85-101. Katholieke Universiteit Leuven, aangevuld met wijsheden van het forum Hobbybrouwen.nl. (Met dank aan William Kloek.)

• Eiwitten – Lipid Transfer Protein (LTP1) – een graan-endosperm eiwit. De concentratie LTP1 is afhankelijk van de groeicondities van de gerst. Hierdoor is het aanwezig zijn van dit eiwit sterk seizoensafhankelijk. LTP1 is schuimstabiliserend, maar ook gevoelig voor denaturatie (verhitten). De voornaamste schuimstabiliserende werking van LTP1 komt door het fysisch kunnen binden van vetten.²⁾ Bierschuim is verrijkt in LTP1.
• Eiwitten – 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.
• Eiwitten – ProteinZ – een globulair eiwit die veel oppervlakteviscositeit en -elasticiteit kan geven en daardoor een eenmaal gevormd schuim verder kan stabiliseren. Bierschuim is niet verrijkt in ProteinZ. Interacties tussen LTP1 en ProteinZ zijn van belang voor de stabiliteit.
• Niet zetmeel – polysacchariden : arabinoxylanen en beta-glucanen verbeteren de schuimstabiliteit doordat ze viscositeit van het bier verhogen en hierdoor het leeglopen van de lamellen tussen de gasbellen vertragen. Een hoog eind SG (restsuikers) zal eenzelfde effect hebben. Effecten zullen niet al te groot zijn omdat het bier dan te viskeus wordt.
• 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.
• 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 (typisch voor enkele US-hop).
• Kationen – Metaalionen bevorderen schuimstabiliteit maar ook gushing. Polyvalente ionen kunnen eiwitten en alfazuren cross-linken tot aggregaten die beter schuim stabiliseren.
• Vetten – Het effect van vet is sterk afhankelijk van het type vet. Vooral glycolipiden en lange verzadigde vetzuren (C16, C18) zijn destabiliserend. Onverzadigde vetzuren zijn minder schuimdestabiliserend. Op zich hoeft vet niet destabiliserend voor bier te zijn: als er voldoende eiwitten aanwezig zijn kunnen deze de vetten binden of emulgeren waardoor het destabiliserend effect teniet wordt gedaan.
• Helderheid filteren beslag – Troebele wort bevat meer vetzuren. Over de invloed daarvan wordt verschillend gedacht. Een klein beetje meer vetzuren door niet geheel heldere wort schijnt niet negatief te werken op de schuimhoudbaarheid, het kan zelfs beperkt schuimbevorderend te werken.⁴⁾ Heel troebele wort kun je echter beter voorkomen.
• Ethanol – Hoge alcoholpercentages werken schuimdestabiliserend terwijl lage gehaltes juist schuimbevorderend werken. Alcohol heeft vooral een negatief effect op de hechting van schuim aan de wand (lacing). Dit lijkt te komen door de hoge alcoholdampspanning waardoor de alcohol spreidend werkt net zoals vrij vet waardoor de schuimlamellen breken. Hogere alcoholen hebben een soortgelijk effect.
• pH – De pH beïnvloedt de interactie tussen de geladen eiwitten en alfazuren en daarmee de oppervlakte-eigenschappen van de complexen van deze twee componenten. Deze interactie wordt minder bij een te lage pH of een te hoge pH. De optimale bier pH voor schuimstabiliteit is 3,8-4,6. Om deze pH te bereiken verdient het aanbeveling het wort tijdens het koken aan te zuren tot een pH 5,1 à 5,2. Meer koolzuur leidt tot een lagere pH, maar door de hogere overzadiging ook meer schuimvorming.
• Aminozuren – Vooral basische aminozuren (arginine, lysine, histidine) beïnvloeden de interactie tussen eiwit en alfazuren en kunnen hiermee schuiminstabiliteit veroorzaken. De aanwezigheid van vrije aminozuren zal vooral komen door gistlysis. Maar ook een eiwitrust bij 45 tot 55°C kan zorgen voor meer vrije aminozuren.
• Mout – Kleurmouten bevatten minder eiwitten die geëxtraheerd kunnen worden in het bier. Dit kan komen door maillardreacties maar ook door eiwitdenaturatie. De hoeveelheid beta-glucan en arabinoxylanen neemt ook af tijdens de moutbehandeling. Moutbehandeling heeft doorgaans een negatief effect op schuimstabiliteit. Carapils en carahell daarentegen werken schuimpositief.⁵⁾⁶⁾
• Kiempjes – De kiempjes aan de mout bevatten basische aminozuren en trans-2-nonenal. Deze verwijderen leidt tot een betere schuimstabiliteit (moutkwaliteit).
• Schroten – Door fijn te schroten worden meer kiempjes beschadigd waardoor meer basische aminozuren en trans-2-nonenal vrijkomen. Hierdoor krijg je een slechter schuimstabiliteit en kun je eerder last krijgen van een verouderingssmaak.
• Adjuncts – Toevoegen van tarwe aan de stort leidt tot een betere stabiliteit door het hogere eiwitgehalte, hogere hoeveelheid arabinoxylanen, hogere gehalte aan lipid binding proteins (puroindoline). Verwacht echter geen wonderen van de toevoeging van een kleine hoeveelheid tarwe.
• Brouwproces – Bij een lage maischtemperatuur (<55°C) blijft eiwitafbraak doorgaan en blijven er minder eiwitstabiliserende eiwitten over. Er blijven juist meer basische aminozuren over die schuimnegatief werken. Voor een goede schuimhoudbaarheid is het daarom raadzaam in te maischen bij een temperatuur van 55 of hoger.
• Brouwproces – Bij hogere maischtemperaturen is er geen proteaseactiviteit. Lipoxygenase wordt gedenatureerd waardoor de productie van schuimnegatieve vetzure hydroxyperoxides wordt gestopt. Hoge maischtemperaturen (>70°C) leidt tot de vorming van stabiliserende glycoproteinen.
• Brouwproces – In het algemeen zou een maischtemperatuur boven de 65°C leiden tot betere schuimeigenschappen.
• Nat schroten – Hierdoor zouden hogere gehaltes aan polypeptiden in bier overblijven. Waarschijnlijk door remming van proteolytische enzymen.
• Wort koken – Koken leidt tot verbeterde schuimstabiliteit door verbeterde alfazuur omzetting, stoppen van enzymatische reacties, vorming van Maillardcomponenten als gevolg van glycosylering van proteinZ en LTP1 die hierdoor een meer afstotende werking op het lucht-water grensvlak hebben. Door het koken wordt ook de eiwitten LTP1 en protein Z gedenaturaliseerd. Voor een betere schuimbaarheid is het daarom goed niet te lang te koken.⁷⁾
• 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.⁸⁾⁹⁾
• Gist – Tijdens de vergisting sterven continu gistcellen. Hierdoor komen andere mannoproteïnen (eiwitten met hydrofobe eigenschappen) vrij die bijdragen aan een betere schuimhoudbaarheid. Echter uit de dode gistcellen komen ook proteasen vrij (vooral het enzym protease A maar ook andere proteasen) welke langzaam hydrofobe eiwitten afbreken wat leidt tot een verminderde schuimstabiliteit. Hoe langer de gist geen voeding heeft des te meer gistcellen sterven waardoor meer proteasen vrijkomen. Laat het jongbier dus niet te lang op de gist staan na de hoofdgisting.
• Gistingsnevenproducten – Hogere alcoholen en in mindere mate esters hebben een schuimnegatieve invloed. De hoeveelheid hogere alcoholen is afhankelijk van de temperatuur tijdens het begin van de vergisting. Door een intensieve beluchting van het wort neemt de hoeveelheid hogere alcoholen toe. Het gistras is ook van grote invloed op de vorming van hogere alcoholen en esters. De schuimhoudbaarheid van een bier wordt dan ook in belangrijke mate beïnvloed door de gebruikte gist.¹⁰⁾¹¹⁾
• Vergistingstemperatuur – De estervorming vindt plaats tijdens de hoofdgisting. Dat esters vrij beperkt invloed hebben het de schuimvorming blijkt ook uit het feit dat bij een bovengistende gist zo rond de 24 ºC de meeste esters gevormd worden, maar ook dat bij deze temperatuur een betere schuimhoudbaarheid is geconstateerd. ¹²⁾
• Zwaarte wort – Een zwaardere wort heeft een mindere schuimhoudbaarheid door de aanwezigheid van meer hogere alcoholen, maar ook het afsterven van meer gistcellen tijdens het begin van de vergisting door een hogere osmotische waarde. Hierdoor komen meer proteases vrij tijdens de vergisting. ¹³⁾
• Tetrahop – Het toevoegen van tetrahop vlak voor het bottelen van je bier zorgt voor een spectaculaire verbetering van je schuimhoudbaaheid.
• 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.