Esters en Fenolen in bier

Bij het waarnemen van bepaalde aroma's in bier, hoor je mensen vaak verwijzen naar ‘esters’ en ‘fenolen’. Wat zijn esters en fenolen ook alweer, wat is het verschil en vooral: hoe komen ze in je bier. Esters en fenolen zijn organische verbindingen die bijdragen aan het aroma en de smaak van vele bierstijlen. Over het algemeen kun je stellen dat esters fruitig en vaak gewenst zijn, terwijl fenolen pittig en meestal ongewenst zijn. Deze -misschien te- simpele uitleg helpt wel om de twee geur- en smaakmakers uit elkaar te halen en te houden.

Esters

De fruitige aroma's waarneembaar in bier worden gewoonlijk gegenereerd door gist esters, tenzij er daadwerkelijk fruit in het recept wordt gebruikt. Esters worden gevormd door een reactie tussen organische zuren die aanwezig zijn in het wort en de alcohol die tijdens de vergisting vrijkomt. Dit proces wordt ook wel verestering genoemd. Hoewel esters in bepaalde bierstijlen, veelal ales, zeer aangenaam kunnen zijn, kunnen ze ook als ongewenst of ongepast worden beschouwd, vooral in lagers. Geuren en smaken die worden toegeschreven aan esters zijn onder andere:

• Aardbei

• Ananas

• Anijs

• Appel

• Banaan

• Honing

• Juicy Fruit kauwgum

• Nagellakverwijderaar/terpentine

• Peer

Omdat de esterproductie toeneemt naarmate de vergistingstemperatuur stijgt, hebben ales over het algemeen een groter ester karakter dan lagers. Ondanks dat de reactie tussen zuren en alcohol verantwoordelijk is voor het vormen van esters, zijn er drie variabelen die de ontwikkeling van esters en de hoeveelheid daarvan in het bier beïnvloeden.

Wort

Hoge concentraties suiker, zink en vrije aminozuren hebben de neiging om hogere esterniveaus te bevorderen. Hogere niveaus van opgeloste zuurstof en vetgehalte kunnen de estervorming remmen.

Gist

Sommige giststammen zijn meer geneigd om esters te produceren. Bijvoorbeeld gisten die gebruikt worden voor de Duitse tarwebieren staan bekend om het produceren van hoge niveaus van isoamylacetaat, de karakteristieke banaan-achtige smaak.

Over het algemeen produceren ale gisten meer esters dan lager gisten, maar dit zal waarschijnlijk hoofdzakelijk komen door de warmere of hogere gistingstemperaturen.

Vergistingsgeometrie

Geloof het of niet, de vorm van het vergistingsvat kan invloed hebben op de productie van esters. Hoge, smalle vergistingsvaten hebben de neiging om minder esters te produceren dan ondiepe, meer open vaten. Dit komt omdat de hoge hydrostatische druk en CO₂ niveaus in de hoge, smalle vaten de estervorming remmen.

Fenolen

Enige vorm van fenolen en polyfenolen zijn altijd aanwezig in bier, maar wanneer bierdrinkers aangeven dat ze "fenolen" waarnemen of een biertje beschrijven als 'fenolisch' verwijzen ze eigenlijk naar de aroma's van vluchtige fenolen. In de meeste gevallen zijn fenolen niet wenselijk, maar er zijn enkele uitzonderingen voor bepaalde bierstijlen.

Terwijl stijl specifieke esters meestal aangenaam zijn, zijn fenolen bijna altijd ongewenst. Fenolen worden geassocieerd met de volgende kenmerken:

• Kruidnagel

• Medicijn

• Peper

• Rook

• Paardendekens

• Tannines

• Vanille

Vluchtige fenolen komen over het algemeen uit drie verschillende bronnen.

Ingrediënten: water en gerookte mouten

Water kan vaak fenolen bevatten die worden overgebracht naar het bier en die niet tijdens het koken worden uitgeroeid. Gerookte mouten, zoals rauchmalt en turfmout, bevatten fenolen die een rokerig en aards karakter toevoegen aan het bier welke doet denken aan een kampvuur. Bij het brouwen van rookbier kunnen deze componenten gewenst zijn. Hop en mout zijn ook een bron van polyfenolen in de vorm van tannines, die meer worden waargenomen door middel van gevoel dan ruiken.

Chemicaliën

Chloor en Broom stimuleren het vormen van fenolen en polyfenolen. Chloor is gebruikelijk in leidingwater, maar is vóór het brouwen te verwijderen. Chloor kan ook worden gehaald uit apparatuur die is schoongemaakt met Chloor of Chloorhoudende producten en niet grondig is afgespoeld. Van Chloor en Broom afgeleide fenolen hebben een rokerig of pleisterkarakter.

Gist en/of bacteriën

Het kruidnagelkarakter dat vaak wordt waargenomen in sommige Duitse en Belgische bieren wordt veroorzaakt door 4-Vinyl guaiacol, welke wordt geproduceerd door de decarboxylatie van ferulinezuur. Wanneer brouwers meer kruidnagel-achtige fenolen in het bier willen, proberen ze de hoeveelheid feruulzuur te verhogen. Dit kan worden bereikt door het selecteren van specifieke giststammen, het uitvoeren van een maisch rust op een temperatuur van 45°C, en/of vergisten bij hogere temperaturen. Sommige van de karakteristieke aardse, paardendeken geuren die geproduceerd worden door Brettanomyces zijn ook fenolen.

Dezelfde giststammen die gebruikt worden om een Hefeweizen te brouwen en het bier het kenmerkende banaankarakter geven, maken ook kruidnagel-achtige fenolen aan. Tannines, ook wel bekend als polyfenolen, leveren een samentrekkende, wrange sensatie voor de smaakpapillen. Rokerige aroma's kunnen uit gerookte mout komen maar kunnen ook ontstaan door een bacteriële infectie. Paardendekengeur komt gewoon van normale bijproducten van bepaalde (maar niet alle!) Brettanomyces. Belgisch Trappistenbier en Saison zijn uitstekende voorbeelden waar fenolen positief bijdragen aan het karakter van het bier.

Terwijl sommige fenolen van nature ontstaan door specifieke giststammen, kunnen ongewenste fenolen ontstaan door infecties met bacteriën of wilde gisten, spoelen met te heet water (boven 78°C), doorgaan met spoelen nadat het SG van het wort een waarde van 1.010 of minder heeft bereikt of het gebruik van Chloor en/of Chloorhoudende ontsmettingsmiddelen. Het chloor kan door een reactie met fenolen zorgen voor chloorfenolen (deze zijn al in zeer kleine concentraties waar te nemen), waarvan de smaak het beste omschreven kan worden als pleisterachtig.

Bron

• The Oxford Companion to Beer door Garrett Oliver et al;

• Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation door Chris White en Jamil Zainasheff;

• Esters versus Phenols, David Carpenter, Craft Beer & Brewing Magazine, 10 mei 2015.