Colloidal Stability of Hazy Beer

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia sameiden oluiden kirkastumista yhteistyössä Plan Beer Oy:n kanssa. Yrityksellä on aikaisemmin esiintynyt laatuongelma voimakkaasti humaloitujen, tarkoituksenmukaisesti sameiden oluiden suhteen. Sameus on hajonnut sakaksi tai hiutalemaisiksi flokeiksi, ja oluet ovat näin kirkastuneet. Tavoitteena oli tunnistaa epästabiiliuden aiheuttavat tekijät ja esittää potentiaalisia ratkaisuja.

Työn teoriaosuus käsittelee kolloiditiedettä ja panimotekniikkaa kirjallisuuslähteiden pohjalta. Kolloiditieteisiin perustuen sameuden kirkastajaksi todettiin partikkelien aggregoituminen, jonka todennäköisimpänä syinä pidettiin epäoptimaalista proteiini-polyfenolisuhdetta ja/tai partikkelien pintavaraukseen vaikuttavia suoloja.

Teoriatiedon pohjalta muodostettiin kaksi hypoteesia, ensimmäinen liittyen proteiini-polyfenolisuhteeseen, toinen vesikemiaan. Käytännön osuudessa todennäköisemmäksi katsotun ensimmäisen hypoteesin pohjalta toteutettiin koe, jossa eri proteiini- ja humalapitoisuuksien näytesarjan sameutta mitattiin sameusmittarilla.

Mittaustulokset osoittivat korrelaation sameuden ja humaloinnin vahvuuden välillä, kun taas proteiinin vaikutus oli vähäisempi. Hypoteesia ei saatu vahvistettua kokeiden avulla. Näytteet todettiin kuitenkin huonolaatuisiksi hapettumisen vuoksi, eikä tulosten perusteella saatu näin luotettavaa tietoa, johon perustaa johtopäätös. Teorian perusteella kuitenkin arvioitiin, että yrityksen olisi mahdollista välttää sameuden kirkastumista valvomalla humalointiparametrejä ja varomalla liiallista suolojen lisäystä tuotantoveteen.

The purpose of this thesis was to investigate the clarification of hazy beers in collaboration with Plan Beer Oy. The company has previously had quality issues with strongly hopped intentionally hazy pale ales. Particles causing the haze had clarified by forming either a sediment or flake-like flocs. The goal was to find the root cause of this instability and explore potential solutions.

The theory part of the thesis examines literature on colloidal sciences and brewing chemistry in relation to hazy beer. On the basis of colloidal sciences, the cause behind the haze clarifying was discovered to be the aggregation of haze forming particles. The most probable factors behind this were considered to be a suboptimal protein-polyphenol ratio and/or the addition of salts with coagulant properties.

On the basis of literary research, two hypotheses were formulated, the first concerning the ratio of proteins and polyphenols in beer and the second concerning water chemistry. In the practical part of the thesis, an experiment was conducted based on the first hypothesis, which was deemed more probable. The turbidity in a sample series of beers with different protein and hop contents was measured with a turbidometer.

The results proved only a correlation between the samples’ hop content and turbidity, with protein playing a more minor role. The hypothesis was therefore not validated based on the experiment. The samples were observed to be of poor quality due to oxidation, and as such, no conclusion could be drawn from the data. However, based on theory alone, it was suspected that the company could be able to prevent problems with haze instability by monitoring hopping parameters and avoiding the addition of excessive salts in the production water.