Bewaar je hop tot na de kook

In de 30 jaar dat thuis brouwen populair is zijn er een breed scala aan ‘hop’ trends en hypes geweest. Kookhop, aromahop, whirlpool hop, drooghoppen, fermentatiehoppen, continue hoppen, maischhop, hopinfusies, hopextracten, en natuurlijk de nieuwste designer IPA's. Sommige typen, zoals maischhop, stierven snel uit, maar anderen, zoals kook- en aromahoptoevoegingen hebben standgehouden. Dit artikel betoogt dat late hoptoevoegingen, inclusief ‘aroma’hoptoevoegingen – korter dan 30 minuten of minder – niet nodig zijn, en eigenlijk zijn korte-kooktoevoegingen in het algemeen geen efficiënt gebruik van hop. Ze leveren geen hoge opbrengst op en ook niet veel aromatische oliën. Whirlpool- en drooghoppen zijn effectiever. Laten een paar termen definiëren die in dit artikel worden gebruikt, voordat we de verdiensten van verschillende hoptechnieken kunnen bespreken:

• Kooktoevoegingen – dit zijn langere kooktijdtoevoegingen van hop die aan het begin van de kook worden gemaakt, met als voornaamste doel het verschaffen van bitterheid en ook de karakteristieke smaak van de hop aan het eindbier.
• Smaaktoevoegingen – een term die mediumlange kooktijdtoevoegingen beschrijft, meestal toegevoegd tussen 15 en 40 minuten voor het einde van de kook.
• Aromatische toevoegingen – een kooktoevoeging die binnen de laatste 10 minuten van de kook wordt toegevoegd, met als voornaamste doel aroma toe te voegen aan het bier.
• Whirlpooltoevoegingen – dit verwijst naar hoptoevoegingen aan het einde van de kook, nadat het koken is voltooid, en vervolgens gecirculeerd in een whirlpool gedurende een bepaalde tijd bij hoge temperatuur voordat het wort wordt gekoeld.
• Drooghoppen – dit verwijst naar hoptoevoegingen tijdens de fermentatie of nadat de fermentatie is voltooid.

Met behulp van de bovenstaande terminologie wordt gesteld dat zowel smaak als aromatische toevoegingen waarschijnlijk niet nodig zijn, en dat je je hop efficiënter kunt gebruiken in de kook-, whirlpool- of drooghopfases.

Een beetje geschiedenis over hoppen bij thuisbrouwen

Toen in de jaren '80 van de vorige eeuw het thuisbrouwen zich ontwikkelde was er weinig bekend over hop, bitterheid, hoparoma-oliën of de beste manier om hoparoma te maximaliseren. Men was bekend met de kooktoevoegingen, late kooktoevoegingen (genaamd aromatoevoegingen) en drooghoppen, maar zelfs het schatten van iets eenvoudigs als het aantal International Bitterness Units (IBU's) werd niet op thuisbrouwniveau gedaan. De vergelijking van Glenn Tinseth, die nu vaak wordt gebruikt om dit te doen, zou pas jaren later worden gepubliceerd en breed worden gebruikt.

Als we kijken naar mijn exemplaar uit 1984 van ‘The Complete Joy of Home Brewing’ van thuisbrouwlegende Charlie Papazian, vermelden de meeste recepten de hop simpelweg als ‘koken’ of ‘afwerken’ zonder kooktijden. Kookhoppen werden meestal toegevoegd voor de volledige kooktijd, terwijl afwerkingshoppen de laatste 10 minuten van de kooktijd werden toegevoegd.

Het is ook interessant om op te merken dat er in de recepten geen onderscheid wordt gemaakt tussen ‘afwerkingshoppen’ die aan het einde van de kooktijd worden toegevoegd en drooghoppen. ‘Afwerkingshoppen’ zouden potentieel in de kook kunnen worden gebruikt of in het gistvat kunnen worden toegevoegd.

De aanzienlijk herziene ‘New Complete Joy of Home Brewing’ die in 1991 werd gepubliceerd, voegt het concept van home bitterness units (HBU) toe, wat eenvoudigweg een vermenigvuldiging van de grammen hop met het alfa-zuurpercentage van de hop was. Het was nog steeds behoorlijk onnauwkeurig omdat we geen idee hadden van de kooktijd, maar het was een stap vooruit. Alle hoptoevoegingen waren nog steeds simpelweg ‘koken’ of ‘afwerken’.

Pas begin jaren '90 zien we dat kooktijden breder worden vermeld en er pogingen worden gedaan om op thuisbrouwniveau de bitterheid van hoptoevoegingen te schatten in IBU's. We zien ook een duidelijke opsplitsing van bitterhoptoevoegingen (45-90 minuten), aromahoptoevoegingen (20-40 minuten) en afwerkingshoptoevoegingen (15 minuten of minder), evenals drooghoppen in vroege edities van de klassieker ‘How to Brew’ van John Palmer.

Wat interessant is zijn de beschrijving van smaaktoevoegingen, halverwege de kooktijd toegevoegd, als “een compromis tussen isomerisatie van de alfazuren en verdamping van de aromaten om matige bitterheid en karakteristieke smaken te verkrijgen.” Dus halverwege de kooktijd toegevoegde aromahoppen zijn bedoeld om enkele aromaten vast te houden, terwijl ze nog steeds bitterheid leveren.

Hop ‘flavour’ en bitterheid uit koken

John Palmer zegt dat bij het toevoegen van hop aan het einde van de kooktijd, minder aromatische oliën verdampen en er meer hoparoma behouden blijft. Het doel van het toevoegen van finishing hops in de laatste 10 minuten is voornamelijk om aromatische hopoliën te behouden en niet zozeer om veel bitterheid toe te voegen. Echter, de stelling is nu dat het toevoegen van aromahop eigenlijk niet zo effectief is om aromatische hopoliën te behouden, omdat koken, zelfs voor een korte tijd, een groot deel van deze oliën kan doen verdampen.

Hop bevat meer dan 500 smaakstoffen, waarvan vele transformeren tijdens het brouw-, fermentatie- en verouderingsproces op interessante manieren. Slechts een paar van deze stoffen dragen in grote mate bij aan de smaak van het bier. Hop fungeert ook als conserveermiddel, draagt bij aan schuimbehoud en vervult andere belangrijke rollen voor de stabiliteit van bier.

Alfazuren zijn waarschijnlijk de best begrepen stoffen in hop, die al vele decennia worden bestudeerd. Alfazuren zijn een klasse van stoffen die worden gevonden in de harsklieren van de bloem van een hopkegel en leveren de primaire bron van bitterheid in het bier. Deze stoffen omvatten humulon, adhumulon, cohumulon, posthumulon en prehumulon.

Wanneer alfazuren worden verhit in een oplossing, ondergaan ze een proces genaamd isomerisatie. Geïsomeriseerde alfazuren zijn bitter van smaak en zorgen voor de karakteristieke hopbitterheid in bier. Door hoppen langer te koken, vindt er meer isomerisatie plaats en ontstaan er meer bittere stoffen in het bier. Het is belangrijk op te merken dat isomerisatie blijft optreden bij temperaturen onder het kookpunt, hoewel het tempo snel afneemt bij lagere temperaturen. Bij 90°C krijg je ongeveer de helft van de isomerisatie die je zou krijgen bij een equivalent kookpunt. Bij 70°C krijg je slechts ongeveer 10% van het gebruik dat je krijgt van koken. Whirlpool-hop voegt dus wel enige bitterheid toe aan het bier. Natuurlijk behoudt het koken van hoppen ook een groot aantal smaakstoffen die kenmerkend zijn voor een bepaalde hopsoort.

Aromatische Hopolieën

Het merendeel van het recente onderzoek naar hop richt zich op het begrijpen en benutten van aromatische hopoliën. Een verbeterde kennis van deze vluchtige maar aromatische oliën is cruciaal geweest voor de recente revolutie van de India Pale Ale. Er zijn tientallen aromatische verbindingen geïsoleerd in hop. De belangrijkste worden aromatische oliën of essentiële oliën genoemd en deze worden gevonden in de lupulineklieren op de stengel van de hopkegel. Aromatische oliën vormen samen qua gewicht slechts 0,5% tot 3% van de hele hopkegel. Vanwege hun aard hebben alle belangrijke aromatische oliën een lage kooktemperatuur, wat ze vluchtig maakt in de lucht. Dit betekent dat ze snel verspreiden wanneer ze aan lucht worden blootgesteld en ook niet erg oplosbaar zijn. De geur die je ruikt zijn eigenlijk de vluchtige verbindingen die uit de oplossing komen, zich verspreiden en afbreken in de lucht. Als deze essentiële oliën niet vluchtig waren, zouden ze niet veel aroma leveren. Hun vluchtigheid betekent echter dat ze niet goed overleven bij het koken en dat velen ook afbreken wanneer ze aan zuurstof in de lucht worden blootgesteld. Hier zijn de ‘grote vier’ aromatische hopoliën:

• Myrceen is de dominante aromatische hopolie in de meeste hopvariëteiten. Het heeft een kenmerkende ‘groene hopgeur’ die wordt omschreven als groen, verse hop, balsamico, harsachtig of dennenachtig. Andere kruiden die myrceen bevatten zijn tijm en citroengras. Het heeft een grote aanwezigheid in veel Amerikaanse Pacific Northwest hopvariëteiten en wordt veel gebruikt in Amerikaanse pale ales, IPAs en andere Amerikaanse bieren. In Cascade, een kenmerkend lid van de Amerikaanse hopfamilie, maakt myrceen 50-60% uit van het totale hopoliegehalte. Andere Amerikaanse hopsoorten zijn vergelijkbaar: Amarillo® (70%), Citra® (65%), Crystal (40-60%) en Simcoe® (60-65%). Myrceen is behoorlijk vluchtig en heeft een lage oplosbaarheid, wat betekent dat het snel zal verdampen en ongeveer ⅔ van zijn oliegehalte zal verliezen na 10 minuten koken. Het kookt rond de 71 °C. Het lage kookpunt en feit dat het vatbaar is voor oxidatie, betekent dat myrceen het best bewaard wordt als een drooghoptoevoeging en niet als een kook- of whirlpooltoevoeging waar hoge temperaturen en zuurstof toegevoegd voor fermentatie zijn profiel zullen degraderen.
• Humuleen is de olie waarvan de wetenschappelijke naam Humulus Lupulus voor hop afgeleid is. Humuleen biedt aardse, kruidige en soms houtachtige of kruidachtige smaken die bij veel brouwers bekend zijn van nobele hopvariëteiten. Het heeft een sterke kruidige component en wordt veel gebruikt in de parfumindustrie. Bij sommige nobele variëteiten kan het tot 40% van de essentiële hopoliën uitmaken. Hoewel humuleen een hoger kookpunt heeft, net onder dat van water, is het nog steeds behoorlijk vluchtig. Tot wel de helft van de humuleenolie zal binnen 15 minuten worden uitgekookt. Vanwege het hogere kookpunt presteert het goed als een whirlpool-hoptoevoeging, waar het profiteert van de hogere oplosbaarheid bij verhoogde temperaturen, hoewel het ook effectief kan worden gebruikt tijdens het drooghoppen.
• Caryophelleen is een belangrijke essentiële olie in Engelse hop, hoewel het meestal slechts een fractie uitmaakt van de inhoud van myrceen en minder dan 20% van de totale hoeveelheid oliën. Caryophelleen zorgt voor droge aardse, houtachtige en soms pittige tonen die kenmerkend zijn voor veel Engelse variëteiten zoals East Kent Golding en Northdown. Hoewel het tot 20% van de hopolie-inhoud kan uitmaken in hopsoorten zoals UK Golding, Apollo of Bramling Cross, kan het slechts 11-14% van de oliën zijn in andere Engelse hopsoorten zoals Fuggle of Whitbread. Veel nobele en Pacific Northwest hopsoorten hebben een zeer laag Caryophelleengehalte in het bereik van 0-3%. Het is chemisch gekoppeld aan de kruidnagelplant en ook een belangrijke pittige smaakcomponent in zwarte peper. Caryophelleen heeft een lage oplosbaarheid en net als humuleen kun je verwachten dat meer dan de helft van de olie-inhoud binnen 17 minuten koken zal verdampen. Je kunt een hogere oplosbaarheid krijgen bij een hete whirlpool-additie of door het langer bloot te stellen bij drooghoppen.
• Farneseen is de laatste van de vier belangrijkste hopoliën (welke doorgaans 1% of minder van de totale hopoliën uitmaakt, hoewel het in geselecteerde nobele hopvariëteiten tot wel 10-20% van de totale oliën kan uitmaken). Het heeft een houtachtig, kruidig, citrusachtig aroma dat bloemig van karakter is. Farneseen wordt het meest geassocieerd met nobele variëteiten, hoewel het niet aanwezig is in de meeste Duitse variëteiten zoals Hallertauer Mittelfrüh. Het kan worden gevonden in Duitse Tettnanger, Tsjechische Saaz, Sterling en Styrian Goldings. Omdat farneseen zowel zeer vluchtig als hydrofoob is, zal het niet in een bier worden gevonden tenzij het bier is gedrooghopt. Het zal eenvoudigweg niet overleven bij koken of zelfs bij een whirlpool-additie. Het is ook zeer gevoelig voor oxidatie, wat betekent dat beluchting vóór de fermentatie zijn smaakprofiel zal ruïneren. Bij drooghoppen zal het een heerlijk bloemig aroma bieden met hints van lavendel, die vaak een welkome aanvulling zijn op nobele hopvariëteiten.

Andere hopolieën

Terwijl de vier ‘belangrijkste’ hopoliën die eerder zijn beschreven het grootste deel van de hopolie-inhoud voor de meeste hopvariëteiten uitmaken, laat een snelle blik op andere aromatische hopoliën zien dat deze niet beter presteren tijdens het koken. Dit komt door de aard van aromaten. Om aroma te genereren, moet een verbinding zowel vluchtig zijn als een lage oplosbaarheid hebben, zodat je het kunt ruiken terwijl het uit de oplossing dampt en in de lucht verspreidt. Als het sterk oplosbaar en niet vluchtig was, zou het in oplossing blijven en weinig tot geen aroma hebben.

Een andere hopolie is linalool, dat technisch gezien een tertiaire alcohol van myrceen is. Het heeft een aangenaam zoet, bloemig, lavendel-, sinaasappelaroma, vandaar dat het veel wordt gebruikt in parfums. Linalool is aanwezig in veel Pacifische Noordwestelijke variëteiten, waaronder Cascade, Centennial, Citra, Amarillo, Mt Hood, Nugget, en Willamette en kan heel aangenaam zijn in een bier.

Net als myrceen heeft linalool een laag kookpunt en is als alcohol onderhevig aan distillatie bij koken. Daarom heeft het een kookprofiel vergelijkbaar met myrceen, waarbij meer dan de helft van de oliën in de eerste 10 minuten van het koken verloren gaat. Ook net als myrceen kan linalool effectiever worden toegepast door drooghoppen dan in een whirlpool-additie, omdat whirlpool-temperaturen vaak boven zijn kookpunt liggen.

Een laatste hopolie is geraniol, dat een bloemig, roosachtig aroma biedt dat kenmerkend is voor geraniums. Geraniol is, net als linalool, technisch gezien een alcohol en is een belangrijk onderdeel van rozenolie en citronellaolie en werkt als een effectief muggenafweermiddel! Geraniol is aanwezig in veel hopvariëteiten, waaronder Aurora, Cascade, Citra, Mosaic, Centennial, Motueka en Styrian Goldings. Geraniol is minder vluchtig dan linalool en heeft ongeveer 20-25 minuten koken nodig om de helft van zijn startinhoud te bereiken.

Als we andere aromatische hopoliën verkennen, zoals cis-rozenoxide, citronellol, limoneen, nerol, pinene en anderen, zien we een vergelijkbaar patroon. Aromatische hopoliën zijn van nature zowel vluchtig als niet erg oplosbaar, wat betekent dat ze snel verdampen en beter worden gebruikt in een whirlpool of drooghop-additie, afhankelijk van hun kookpunt, oxidatieproblemen en hun vermogen om de actieve fermentatie te overleven. De CO₂ die tijdens de actieve fermentatie wordt geproduceerd, neemt wel enkele aroma's mee.

Naar een efficiënter hopgebruik

Het artikel begon met een terugblik hoe thuisbrouwers evolueerden van een eenvoudig systeem van kook- en aromahop toevoegingen naar een meer complex systeem van maisch-, kook-, smaak- en aromahoptoevoegingen, gevolgd door whirlpool- en drooghoptoevoegingen in een zoektocht om meer hopsmaak in ons bier te krijgen. Sommigen gaan zelfs zo ver dat ze pleiten voor ‘continu’ hoppen, waarbij hop om de paar minuten tijdens het koken wordt toegevoegd.

Intussen hebben we veel vooruitgang geboekt in het schatten van de bittere verbindingen die een bepaalde hoptoevoeging bijdraagt aan bier, hoewel we nu begrijpen dat het grootste deel hiervan afkomstig is van alfazuren die ofwel tijdens het koken of in de hete fase van de whirlpool isomeriseren. Zoals genoemd bij de belangrijke hopoliën, zijn we de laatste jaren echt gaan begrijpen welke cruciale rol aromatische oliën spelen in bier, met name in hop-forwardbieren zoals een IPA. Aromatische hopoliën, zoals gezegd, zijn van nature vluchtig en hebben een lage oplosbaarheid, dus als je de hopoliën efficiënt wilt behouden, kun je ze niet koken. Ze worden het best gebruikt in de whirlpool of bij drooghoppen. Gewapend met deze kennis kunnen we, als we een traditionele ‘aroma’toevoeging beoordelen, zien dat van de aromatoevoeging overal tussen de 50% en 95% van de belangrijkste aromatische hopoliën zal wegkoken, afhankelijk van de olie. Voor een vluchtige hopolie zoals myrceen zal minder dan 4% van het startniveau van myrceen overblijven na een kooktijd van 40 minuten. In feite verschilt het weinig van een kooktoevoeging.

Afwerkingshop, gedefinieerd als die welke de laatste 10 minuten van het koken worden toegevoegd, doen het iets beter. Een vluchtige olie zoals myrceen zal ongeveer ⅔ van zijn olie verliezen in 10 minuten koken. Iets robuuster zoals geraniol zal slechts ongeveer 1/3 van de olie verliezen in 10 minuten koken. Hoewel aroma- en afwerkingshop bitterheid bieden en wat aroma behouden, zijn ze geen effectieve manier om beide te behouden. Omdat ⅓ van de geraniol en ⅔ van de myrceen in 10 minuten verloren gaat, zijn hoptoevoegingen aan het einde van het koken geen efficiënte manier om aromatische hopoliën te behouden. Whirlpoolen en drooghoppen zijn veel efficiëntere manieren om deze vluchtige hopoliën in je afgewerkte bier te behouden.

Het meeste uit je hop halen

Zowel de aroma- als de finishing-hoptoevoegingen zijn een compromis. Ze maken geen optimaal gebruik van isomerisatie om de bitterheid te produceren die we kunnen krijgen van een hoptoevoeging tijdens het volledige koken, en ze behouden ook de vluchtige hop-oliën niet goed. Waarom zouden we ze niet elimineren? Dat is precies wat dit artikel betoogt. Gebruiken geen smaak- of finishing-hop meer en richt je in plaats daarvan op een enkele hoptoevoeging tijdens het koken, gevolgd door een whirlpool- en drooghoptoevoeging waar nodig. Een lange hoptoevoeging tijdens het koken zorgt op een zeer efficiënte manier voor de bitterheid, waardoor er meer hop overblijft die potentieel kan worden gebruikt in de whirlpool of bij drooghoppen. De delicate aromatische hopoliën komen maximaal tot hun recht en blijven behouden. Deze zijn zeer geschikt voor stijlen zoals de IPA.

Samengevat: het advies is om de aroma- en finishing-hoppen te laten vervallen. Ga voor een enkele bitterhoptoevoeging om je gewenste IBU-niveau te bereiken en gebruik vervolgens hop op een passende manier in de whirlpool of bij drooghoppen, afhankelijk van welke hopoliën je wilt benadrukken. Overweeg ook om te drooghoppen tijdens de actieve fermentatie voor een unieke aromatische noot in je volgende IPA.

Bron

Brad Smith, Save Your Hops for Post-Boil, Brew Your Own 2018 (Vrij vertaald door Theo van Eijden)