Bierschaum

Der Bierschaum, oder Bierkrone, gehört zu den komplexesten Themen überhaupt, die es rund um die Welt der Biere gibt.

 BierschaumEs gibt sowohl positive als auch negative Einflüsse auf den Bierschaum, die sich alle den fünf übergeordneten Kategorien Malz, Maische, Würze, Gärung und der Filtration und Abfüllung des Fertigbieres zuordnen lassen.

Die Gütekriterien des Bierschaums

Um den Schaum zu erzeugen gibt es zwei Gütekriterien: Die Schaumstabilität und das Schaumvolumen. Für das Schaumvolumen wird ein Gas benötigt, das den Schaum auftreibt. In der Regel ist das der Kohlenstoffdioxid (CO2), vor allem bei Nitro Stouts wird aber auch Stickstoff (N) verwendet (als prominenter Vertreter ist hier das Guiness zu nennen). Das Gas, egal ob CO2 oder Stickstoff, ist allein aber nicht ausreichend. Es werden zusätzlich Stoffe benötigt, die in dem Bier sind und die die Schaumkrone haltbar machen. Vergleichen lässt sich das mit einer Cola oder einer Apfelschorle, die zwar beim Einschenken ebenfalls schäumen, allerdings keinen stabilen langanhaltenden Schaum bilden.

Ein Interview zum Thema Bierschaum mit der Munich Brew Mafia:

 

Die Bedeutung der Proteine für den Bierschaum

Eiweiße (Proteine) sind hierbei die wichtigsten Substanzen, die sich positiv auf den Bierschaum auswirken. Entscheidend sind hierbei aber die Größe der Proteine sowie der Proteingehalt im Bier. Die für den Bierschaum geeignetste Größe der Proteine liegt bei 10.000 bis 40.000 Kilodalton (kDa). Der geeignete Proteingehalt sollte in etwa bei 9,5 bis 11,0 Prozent in Trockensubstanz (TrS) liegen. Im Malz sind die Proteine zwar bereits vorgelöst, der Brauer kann sie aber dennoch beeinflussen, indem er die enthaltenen Eiweiße kleinlösen kann. Dabei muss er den Mittelweg finden, um auf der einen Seite die Proteine so klein zu machen, dass die Hefe diese Proteine während der Gärung katalysieren kann, und dass auf der anderen Seite große und mittelgroße Proteine vorhanden bleiben, die den Bierschaum fördern. Gesteuert wird das über die Temperatur beim Maischvorgang. Wichtig ist, dass nicht zu wenig, aber auch nicht zu viele gelöste Eiweißstoffe vorliegen. Auskunft über den Lösungszustand des verwendeten Malzes gibt vor allem der Parameter Kolbachzahl (Eiweißlösung) an. Malze mit einem Kolbachindex von 39 Prozent gelten als gut gelöst, und somit gut geeignet für den Bierschaum. 39 Prozent bedeuten, dass 39 Prozent des in der Gerste befindlichen Eiweißes in eine lösliche Form abgebaut wurde. Unter 35 Prozent gelten als nur mäßig, so dass das Bier letztlich zu wenig gelöstes Eiweiß beinhalten würde, was der Bierschaumqualität negativ gegenübersteht. Im Zusammenhang mit den Proteinen ist zudem ein Lipidtransferproteingehalt (LTP1) von 2 bis 6 µg/ml ein zusätzlicher positiver Einfluss auf die Bierschaumqualität. Hierbei handelt es sich um schaumaktive Substanzen, welche die im Bier aufsteigenden CO2 Gasblasen ummanteln, ähnlich wie zum Beispiel in der Welt der Süßigkeiten eine Haselnuss von Schokolade überzogen werden kann.

Die Bedeutung der Melanoidine für die Bierkrone

Weitere für den Bierschaum positive Substanzen sind Röststoffe, die sogenannten Melanoidine. Sie verstärken die „Eiweißummantelung“ des Kohlenstoffdioxids und helfen somit bei der Stabilisierung der Bierkrone. Die Melanoidine entstehen bei der Malzherstellung, und zwar bei der Abdarrung, wenn bei 90 Grad Celsius Zucker und Aminosäuren zu eben diesen Röststoffen umgewandelt werden. Soll das Malz hell sein (z.B. das Pale Ale Malz), dürfen sich nur wenige Melanoide ausbilden. Aus diesem Grund sind röstfarbene, oder auch dunklere Malze tendenziell besser für eine hohe Schaumqualität geeignet als helle Malze, wodurch dunkle Biere wie das Porter oder Stout in der Regel auch eine bessere Schaumqualität aufweisen als helle Biere, wie das Pils oder Lager. Auch Bitterstoffe (Alphasäuren) wirken sich positiv auf die Schaumqualität aus. IPAs, die sich durch eine relativ starke Bittere auszeichnen, weisen häufig besonders stabile Bierkronen auf.

Negative Einflüsse auf die Schaumqualität eines Bieres

Negative Einflüsse sind, neben einem zu hohen Eiweißlösungsgrad, einer zu intensiven Kochung und einer zu trüben Würze (größer als 40 EBC) vor allem Salze oder Lipide (Fette). Aus diesem Grund, neben dem hygienischen Aspekt, sollte der Kellner oder Gastronom niemals das Innere des Bierglases mit seinen Fingern berühren, da Fettrückstände durch den Fingerabruck am Glas den Bierschaum negativ beeinflussen. Auch zu viel Alkohol ist ein negativer Einfluss, so haben Barley Wines beispielsweise sehr häufig nur wenig Bierschaum. Ebenso hat aber auch eine zu hohe Stammwürze einen negativen Einfluss, da sich das Enzym Proteinase A bildet, welches den Bierschaum abbaut. Grundsätzlich gilt aber, trotz der beiden genannten Beispiele, dass man den Bierschaum, die Bierkrone, nicht allein anhand einzeln isolierter Kriterien betrachten darf. So ist bei einem Bier mit einem hohen Alkoholgehalt eine qualitativ schlechte Bierkrone keine notwendige Schlussfolgerung.

Der Bierschaum von Nitro Stouts

Im Gegensatz zu Kohlendioxid ist Stickstoff kein natürliches Produkt des Brauprozesses und muss somit künstlich zu den sogenannten „Nitro Stouts“ hinzugefügt werden. Stickstoff ist etwa 50mal weniger wasserlöslich als Kohlendioxid, was den Charakter der Blasen und den Bierschaum stark beeinträchtigt. Ein wichtiger Unterschied ist, dass, obwohl Champagner und kohlensäurehaltige Biere spontan schäumen, Stout Biere spezielle Technologie benötigen, um die Schaumbildung zu fördern. Es wurde theoretisch und experimentell von Lee & Devereux (2011) gezeigt, dass Stoutbiere durch denselben Mechanismus wie kohlensäurehaltige Getränke schäumen.
Dieser Mechanismus vollzieht sich allerdings sehr langsam. Vor allem Nitro Stouts werden daher ins Glas gestürzt. In Dosen werden Gas-Kapseln verwendet. Eine Kapsel ist eine mit Gas (Stickstoff) gefüllte Hohlkugel, deren Innendruck dem Druck innerhalb der Dose entspricht. Sobald die Dose geöffnet wird, reduziert sich schlagartig der Innendruck der Dose. Hierdurch entspannt sich die Kapsel ebenfalls und gibt auf diese Weise das Gas in das Dosenbier frei. Der Gas-Strahl zerfällt schnell in hundert Millionen kleine Blasenkerne, die benötigt werden um den Schaum zu bilden. Durch den Druck des Gas-Strahls sowie durch das Einschenken in das Glas werden die kleinen Bläschen mit dem Bier gemischt. Die kleine Blasengröße ist verantwortlich für die berühmten sinkenden Blasen in Nitro Stouts. Bei kleinen Blasen dominieren die Schleppkräfte die Auftriebskräfte, so dass sie durch die Zirkulation des Bieres nach unten gezogen werden. Dieser Abwärtsstrom der Blasen ist instabil, so dass sich die Blasen aneinanderreihen, vergleichbar mit den Rollenwellen, die sich in schnell-fließendem, flachem Wasser bilden.

Das Nitro Stout beim Einschank

 

Quellen

  • Lee, W. T. & Devereux, M. G. (2011) ‚Foaming in stout beers’, American Journal of Physics, 79, 991 - 998
  • Interview mit Dario Stieren und Niklas Zerhoch (Munich Brew Mafia)