Forskare vid ETH Zurich har identifierat de fysikaliska mekanismerna som avgör ölskummets stabilitet efter en sjuårig studie. Deras forskning förklarar variationer mellan ölstilar, från belgiska ales till schweiziska lager. Resultaten, publicerade i Physics of Fluids, ger insikter för bryggare och bredare tillämpningar.
Sökandet efter att förstå ölskum började med ett enkelt utbyte mellan forskare vid ETH Zurich och en belgisk bryggare. När han frågades hur bryggning kontrolleras svarade bryggaren: «Genom att titta på skummet.» Detta ledde till en sjuårig undersökning ledd av Jan Vermant, professor i mjuka material, om krafterna som upprätthåller ölens skumkrona.
Publicerad i tidskriften Physics of Fluids analyserade studien belgiska ales och schweiziska lager. Bland belgiska stilar uppvisade Tripel-öl det mest stabila skummet, följt av Dubbel, medan Singel visade minst hållbarhet på grund av mildare jäsning och lägre alkoholhalt. Forskarna testade två lager från stora schweiziska bryggerier och fann att en presterade sämre. Vermant noterade: «Det finns fortfarande utrymme för förbättring – vi är glada att hjälpa till.»
Traditionella uppfattningar hävdade att skummets stabilitet kom från proteinrika lager från kornmalt som påverkar ytviscositet och ytnspänning. Experimenten avslöjade dock större komplexitet kopplad till ölstil. I lager styr ytviskoelasticitet stabiliteten, påverkad av proteinmängd och denaturering, vilket skapar styvare bubbelmembran. Tripel-öl beror däremot på Marangoni-spänningar, där variationer i ytnspänning inducerar stabiliserande strömmar, liknande tvål som stör teblad på vatten.
Proteinet LTP1 framträdde som nyckelfaktor, varierande i struktur och koncentration mellan prover. Bubbelhinnor i Singel-öl efterliknar packade partiklar, Dubbel bildar nätliknande membran och Tripel beter sig som enkla surfaktanter.
Skummets stabilitet är olinjär, som Vermant förklarade: «Skummets stabilitet beror inte linjärt på enskilda faktorer. Du kan inte bara ändra en sak och få det rätt.» Teamet samarbetade med ett stort globalt bryggeri för att förfina skumkvaliteten, och betonade kulturell betydelse på platser som Belgien.
Utöver bryggning hjälper forskningen till med att hantera smörjoljor i elfordon, utveckla miljövänliga surfaktanter utan fluor eller kisel, och stabilisera mjölkskum. Vermant framhöll: «Öl gör detta uppenbarligen bra naturligt!»