Wissenschaftler haben das Geheimnis des anhaltenden Schaums in belgischem Bier gelüftet

Forscher der ETH Zürich unter der Leitung von Professor Jan Wehrmann haben eine siebenjährige Studie durchgeführt, um eine wissenschaftlich fundierte Antwort auf diese Frage zu geben. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Physics of Fluids veröffentlicht .

Alles begann mit einer einfachen Frage an einen Bierbrauer in Belgien: "Wie kontrollieren Sie den Gärungsprozess?" - "Durch den Schaum", antwortete er. Es stellte sich heraus, dass sich hinter der Stabilität des Schaums komplexe physikalische und chemische Prozesse verbergen, die von der Anzahl der Gärungsstufen und den im Bier enthaltenen Proteinen abhängen.

Belgische Biere mit dreifacher Gärung (z.B. Trappistenbiere) haben den stabilsten Schaum, gefolgt von denen mit doppelter Gärung. Einfach vergorene Lagerbiere sind am wenigsten schaumig. Die Forscher untersuchten auch die Produkte einer großen Schweizer Brauerei und stellten fest, dass deren Schaum noch weit vom Ideal entfernt ist.

Bisher war man davon ausgegangen, dass die Persistenz des Schaums von der Viskosität des Films auf den Blasen abhängt - Proteine im Malz verdicken die Hülle und halten den Schaum zusammen. Wissenschaftler haben jedoch entdeckt, dass dies bei dreifach vergorenen Bieren nicht der Fall ist. Hier spielen die sogenannten Marangoni-Effekte - Oberflächenströmungen, die durch Unterschiede in der Oberflächenspannung entstehen - eine große Rolle. Diese Strömungen stabilisieren die Blasen und verhindern, dass der Schaum in sich zusammenfällt.

Besonderes Augenmerk haben die Wissenschaftler auf das Protein LTP1 (Lipid-Transport-Protein 1) gelegt. In Lagerbier behält es seine ursprüngliche Struktur und verhält sich wie mikroskopisch kleine Kugeln, die eine dichte Schutzschicht auf der Oberfläche der Bläschen bilden. Während der doppelten Gärung werden die Proteine leicht verändert und bilden eine netzartige Struktur, die den Schutz verstärkt. Nach der dritten Fermentierung zerfällt LTP1 in Fragmente, deren eines Ende Wasser anzieht und deren anderes Ende es abstößt. Dadurch wird der Schaum so stabil wie möglich - ähnlich wie bei der Wirkung von Tensiden in Haushaltsreinigern.

Die Wissenschaftler stellen fest, dass es beim Bierschaum nicht nur um Ästhetik geht. Die gleichen Mechanismen sind auch im Maschinenbau, in der Ökologie und in der Lebensmittelindustrie von Bedeutung. Bei Elektroautos zum Beispiel kann übermäßiger Schaum in Schmiermitteln gefährlich sein. Das Team der ETH Zürich arbeitet mit Shell und anderen Unternehmen zusammen, um die gewonnenen Erkenntnisse für die Schaumbildung zu nutzen. Es werden auch proteinbasierte Bioschäume für die Milchindustrie und nachhaltige Tenside ohne Fluor und Silikon untersucht.

Professor Wehrmann schlussfolgert: "Bier selbst hat einen effektiven Weg gefunden, um komplexe Mechanismen zu steuern - wir müssen nur von ihm lernen."