Terug naar overzicht

Hop compounds

tww oktober 2020
Door: Ben Jacobs

Alhoewel Chaston Chapman in 1928 dacht dat de chemie van hopolie na zijn research wel volledig bekend mocht worden verondersteld, is er sindsdien nog heel veel meer ontdekt. Nu schat men het aantal verbindingen in hop  op meer dan 1.000. We hebben alleen nog niet alle technieken om ze te determineren. Laten we eens in vogelvlucht kijken wat we weten.

In de lupulinekliertjes van hop vind je 3 belangrijke componenten: α-zuren (humulonen); β-zuren (lupulonen) en essentiële hopoliën. De componenten die zorgen voor de bitters in je bier komen voornamelijk van de α-zuren en in minder mate van de β-zuren. De 3 meest belangrijke α-zuren zijn humulone, adhumulone en cohumulone. De percentages van eerste en derde zijn afhankelijk van het type hop, maar liggen rond de 20-50% en het percentage adhumulone is ongeveer 15%.  Bij het koken van deze α-zuren worden deze geïsomeriseerd in iso-α-zuren. En die proef je als bitters. Nu maakt het ook nog uit welke iso-α-zuren je krijgt. Die van cohumulonen bijvoorbeeld isomeriseren in hoge mate (60 %) terwijl er voorheen brouwers waren die meenden dat dat een minder gewenste bitterheid geeft aan het bier. Dat kon niet wetenschappelijk worden bewezen, maar de vraag naar laag-cohumulone hop was ontstaan en  leidde tot ‘verbetering’ van nieuwe variëteiten. Nu denkt men tegenwoordig juist dat hoog-cohumulone soorten een prettiger bittersensatie geven, en met name omdat je er minder van nodig hebt. Bitterhop blijkt ook smaak af te geven. Een deel ervan komt van de tannine die in hop zit. Veel bitterhop geeft ook een hogere mate aan tannine in je bier en dat proef je (vandaar het net beschreven voordeel om minder hop te gebruiken). Daarmee beland je in de discussie of het uitmaakt welk soort bitterhop je gebruikt. Bitters zijn bitters, toch? Maar nee, een IPA met als bitterhop Magnum is toch anders dan die met Chinook. Wat je toepast is weer afhankelijk van je eigen smaak. Ik weet dat ik bepaalde hoppen niet gebruik als bitterhop omdat ik ze niet lekker vind. En voor sommige bieren is een bitterhop met een laag alfagehalte (Europese nobel hop) juist essentieel, omdat de tannine bepalend is voor de smaak van deze bieren.

De mate van isomerisatie van de α-zuren is afhankelijk van de toegepaste kookduur (en in geval van PostBoilHopping van de temperatuur), wort pH en mineralen (vandaar de reden tot toevoeging van Ca en Mg aan het wort). Extra Mg wordt bij IPA’s bijvoorbeeld aangeraden. En, om te isomeriseren is koken niet eens essentieel. Men heeft in een studie gevonden dat bij 90 °C er nog steeds veel iso-α-zuren worden gevormd (gebruik je de PBH techniek, bijvoorbeeld de whirlpooltechniek, direct na flame-out, dan kun je dus een bitterder bier verwachten. Ik hou daar altijd rekening mee als ik een APA maak. Je kunt ook wachten tot de temperatuur onder de 80 °C komt.)

Een deel van je bitters raak je overigens ook weer kwijt tijdens het gehele brouwproces. Recentelijk  kwam men in een studie op 50% verlies door eiwit-trub; 20% door veroudering van de hop zelf en 10% door het gist en door verdamping. Kortom, maar 20% (tenzij heel verse hop) blijft in je bier! Bij onderzoek naar verschillende SG’s blijkt dat bij toenemend SG de omzetting van je α-zuren  afneemt. In een double IPA kan je dus meer hop kwijt, zonder dat hij een hoger EBU bereikt. Omzetting bij PBH vindt met name in de eerste 10 minuten plaats. Daarna komen er niet veel bitters bij. Dus een lange whirlpooltijd zal je bier niet bitterder maken. Sterker nog: bieren die in hun bitters afhankelijk zijn van je whirlpoolhopping verliezen tijdens de vergisting meer EBU’s dan bij kookbitters en dat geldt ook weer voor bieren met een hoger SG. Kortom: gebruik gewoon lekker veel PB hop. Echt veel bitterder zal je bier er niet van worden.

De essentiële hopoliën. Deze zorgen voor het hoparoma en -smaak. Afhankelijk van de soort hop (maar ook weer afhankelijk van de groeicondities van de hopplant) is het percentage drooggewicht van deze oliën maar 0,1 – 2,0 %. Polaris en Galaxy  halen zelfs 3 – 5 % en Saaz en EKGolding maar 0,4-0,8%. En het aantal verschillende hopoliën is groot: 500 stuks.

In de hoop het niet nog complexer te maken wil ik aangeven dat je de oliën kan verdelen in drie klassen. Koolwaterstoffen, de terpenen: 40-80%. Dit zijn de zeer vluchtige componenten, als myrcene, humulene (17 te onderscheiden soorten van bekend) en caryophillene. De tweede klasse bevat de geoxygeneerde verbindingen, de terpenoiden, 14%. Maar zij dragen wel tot 34% bij aan het hoparoma. Dit zijn o.a. hemiterpene-, monoterpene- en sesquiterpene alcoholen (denk aan linalool, geraniol en humulanol). De derde groep zijn zwavelbevattende componenten, maar deze vallen vaak onder de smaakdrempel. Als je deze kennis nu gebruikt bij het zoeken naar een hop, gebruik dan de aangegeven hoeveelheid Myrcene en Linalool in een hopsoort, dit geeft een idee over de hoeveelheid potentie in hoparoma.

Als je nog dieper gaat onderverdelen, dan blijkt dat je de eerste klasse, waar Myrcene toebehoort, weer kan opdelen in drie groepen:  de aliphatische koolwaterstoffen, de monoterpenen en de sesquiterpenen (niet te verwarren met de alcoholen van de tweede klasse). De monoterpenen geven een spicy, kruidig en groen (grassig) karakter aan het bier. Myrcene bijvoorbeeld, draagt daar aan bij. De sesquiterpenen geven een houtig karakter (bijvoorbeeld  α-humulene).

Zoek je naar fruitaroma’s dan kom je bij de 2e klasse, bij de terpene alcoholen: linalool, nerol en geraniol.  Dit zijn minder vluchtige stoffen dan myrcene en nodig om de ‘hoppigheid’ van je bier te verhogen. En ze zijn beter oplosbaar. De koolwaterstoffen (die staan voor spicy, woody, etc.) lossen moeilijker op dan de monoterpenen (fruitigheid, citrus, bloemen).

Over de derde klasse kan toch wel wat gemeld worden, al vallen ze veelal onder de smaakdrempel. Veel van deze verbindingen horen niet in hop-forward bieren, behalve bepaalde fruitige zwavelverbindingen, als hopthiolen. Die zijn van belang voor de moderne, fruitige IPA’s.

Bitterhoppen raak je grotendeels kwijt tijdens het brouwproces, maar dat geldt helaas ook weer voor de hopoliën. Tijdens de kook verdampen ze, ook nog net na flame-out. Tijdens de vergisting verdwijnen ze met het CO2 door het waterslot of ze zakken met het flocculerende gist naar de bodem van je vat. Dan heb je nog de degradatie van de hoparoma’s tijdens overhevelen en bottelen door zuurstof. En tijdens het verouderen van je bier raak je ook je hoparoma’s kwijt. Wat te doen: hevel je bier naar het lagervat voor het einde van de vergisting: dan zal het zuurstof tijdens het laatste restje vergisting het vat uit worden geduwd. Of, maar dat is voor ons niet zo toegankelijk: gebruik CO2. Of: gebruik een vat waarin zowel de vergisting als de lagering plaatsvindt. En er schijnen systemen te bestaan die dry hopping mogelijk maken zonder zuurstof toevoeging. Tja… Daarover vind je meer in het stuk van Dave Green.

Wanneer je een hop gaat uitzoeken voor je bier, dan is het verstandig om in het Hop Compendium te kijken welke stoffen er in welke mate in dergelijke hop zit. Dat geeft je een idee of het bruikbaar is voor jouw type bier. Uiteraard ben je afhankelijk van de leverancier: waar komt de hop vandaan, hoe vers is het en hoe vaak verpakt.

Literatuur

  • Strong, Gordon. 2011. Brewing better Beer. Brewers publications.
  • Janish, Scott. 2019. The New IPA – a Scientific Guide to Hop Aroma and Flavor. ScottJanish.
  • Hieronymus, Stan. 2012. For The Love of Hops: The Practical Guide to Aroma, Bitterness and the Culture of Hops. Brewers publications.
  • Beechum, D. & Conn, D. A Bitter Challenge: Simple thoughts about hopping.
  • Green, Dave. Advanced Dry Hopping.
Terug naar overzicht