Schuimstabiliteit

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 2

Schuimstabiliteit

Scheikunde

Wat is schuim?

Schuim is een emulsie van gas of lucht in een vloeistof.

Een schuim kan worden gevormd door:

• Mechanische energie (mixen)
  
• Door de vorming van gasbellen van opgelost gas in een vloeistof,
   door bijvoorbeeld micro-organismen (gistcellen).

Wat is schuim(in)stabiliteit?

• De vloeistof in een schuim is aanwezig in zeer dunne vloeistoflaagjes/ vloeistoffilms tussen de gasbelletjes.
• De dikte van de vloeistoffilms is erg dun (0,5 -1 µm) (1 µm = 10-6 m = 0,000001 m)
• Als de vloeistof uit dit dunne laagje verdwijnt, wordt zo’n vloeistoffilm zo dun dat deze uiteindelijk breekt en het gasbelletje knapt.

​

Wat is schuim(in)stabiliteit?

Oorzaken voor het uitlopen van de vloeistof uit de films zijn:

• Een groot verschil in dichtheid van het gasmedium en de dichtheid van de vloeistof.
  
• De vloeistof zal naar beneden lopen als gevolg van de zwaartekracht, waardoor de gasbelletjes kapot gaan en het schuim zakt.
  

​

Stabiele schuimkraag op bier

3 belangrijke factoren voor een goede stabiele schuimkraag:

• Schone glazen waarin het bier geschonken wordt
• De juiste bestanddelen om de schuimbelletjes te vormen
  
• CO2-gas om de belletjes te vullen
  

Het nut van schone glazen

 

Vetdeeltjes werken negatief door op de schuimstabiliteit.

• Vetdeeltjes zijn hydrofoob en voelen zich niet thuis in water (= het oplosmiddel van bier)
• Hierdoor trekt water weg uit de buurt van een vetdeeltje. De vloeistoffilm wordt op die
  plaats in het gasbelletje dunner wordt en deze uiteindelijk knapt.
• Dit treedt bijvoorbeeld op als iemand met lippenstift/Labello uit een bierglas drinkt

Het nut van schone glazen

 

Stabiele schuimkraag op bier

 

Eiwitten zorgen voor de vorm van het schuim.

Brouwproces:

• naast de afbraak van koolhydraten worden ook hoogmoleculaire eiwitten afgebroken tot aminozuren.
• dit proces verloopt trager dan de afbraak van zetmeel, dus is deze afbraak niet volledig.
  

Stabiele schuimkraag op bier

 

Hierdoor zijn de resterende eiwitten onder te verdelen in 3 categorieën:

 

• Hoog-moleculaire eiwitten; deze vlokken gemakkelijk uit bij het koken van het wort en worden dus verwijderd bij het filteren
  
• Laag-moleculaire (‘kleine’) eiwitten; deze worden door de gist gebruikt als bouwstenen
   in de groei en worden dus verbruikt
  
• ‘Middelgroot’-moleculaire eiwitten; deze eiwitten vlokken niet uit tijdens het kookproces
   en worden niet verbruikt door de gist. 
  Het zijn deze eiwitten die zorgen voor de schuimvorming.
  

Juiste eiwitten in het bier

 

Enzymen moeten ervoor zorgen dat in het bier de juiste eiwitten ontstaan.

Het goed en secuur doorlopen van het Maisch-proces is dus erg belangrijk!

Tarwemout bevat in verhouding tot gerstemout meer eiwitten en kan hierdoor
dus bijdragen aan een betere schuimstabiliteit.

Negatief effect

Lipiden ofwel vetten en vetzuren.

Zitten in kleine hoeveelheden in gerst en komen in de wort terecht. 

Bij het goed filtreren van de zoete wort kunnen deze worden verwijderd.

Ethanol, hogere alcoholen en esters

Bier met veel alcohol (ethanol) heeft meestal een slechtere schuimstabiliteit. 

Organische verbindingen hebben een negatieve invloed op de schuimstabiliteit. 

Deze gaan tussen de eiwitmoleculen gaan zitten waardoor de schuimvorming verminderen. 

Dus hoe minder van deze stoffen, hoe beter de schuimstabiliteit.

Negatief effect

Looizuur (uit de hop)

Looizuur is een stof die ook in hop zit. 

Bij lang koken wordt deze in de wort opgenomen. 

Deze stof werkt negatief door op de schuimstabiliteit.

Klaringsmiddelen

Klaringsmiddelen zijn toevoegingen om de grote eiwitten te verwijderen. 

Wanneer er teveel van wordt gebruikt zullen ook de 'goede' eiwitten hiermee reageren en neerslaan.

Positief effect

Iso-alfazuur (uit de hop)

Iso-alfazuur is de bitterstof in. Deze stof werkt schuimbevorderend omdat het samen met eiwitten een 'complex' te vormt. Dit wil zeggen dat het iso-alfazuur samen met eiwitten een verbinding vormt die de schuim nog beter stabiliseert dan eiwit alleen.

 

Hoge viscositeit (stroperigheid)

Een hogere viscositeit (stroperigheid) bevordert de schuimstabiliteit, omdat dit het
inzakken van het schuim vertraagt. Een verhoogde viscositeit kan verkregen worden door o.a. een hoger (eind) soortelijk gewicht aan te houden. Ook is bekend dat aanwezige (gom)harsen en andere grote moleculen uit de celwanden ook positief uitwerken op de viscositeit.

CO2 een belangrijk bestanddeel

 

Evenwicht afhankelijk van de temperatuur

Evenwicht wordt verstoord bij het openen en leegschenken van de fles

CO2 een belangrijk bestanddeel

 

Schuim wordt gevormd zodra het bier in contact komt met het glas

De hoeveelheid schuim is afhankelijk van:

• De hoogte waarop het flesje gehouden
  
• De stand van het glas
  
• Het wel/niet aanwezig zijn van oneffenheden in het glas
  CO2-belletjes ontstaan NIET spontaan. Er moet een kiemplaats zijn. 
  Dit kan een stofdeeltje, scheurtje of een ander bubbel/gasbel zijn.
• De vorm van het glas.
  Glazen in een kelkvorm zijn zeer nadelig voor de schuimstabiliteit, terwijl bolvormige glazen de vorming van schuim juist bevorderen.

Praktijk: halfwaardetijd schuim

 

Praktijk: halfwaardetijd schuim

 

Praktijk: halfwaardetijd schuim

 

Praktijk: halfwaardetijd schuim