Steun deze site. Koop via deze links: Nederlandstalige bierboeken, Engelstalige bierboeken, een bierig artikel of een ander artikel van Bol.com
Het kost je niets extra.

Fenolen in bier

In het kader van de bierproefcursus die De Roerstok de laatste maanden gehouden heeft is uitgebreid stilgestaan bij het fenomeen van fenolen. Je zult het wel niet verwachten maar er zijn veel fenolverbindingen in een goed smakelijk biertje.

Smaakomschrijvingen

De Amerikaanse professor Meilgaard onderscheidt verschillende fenolachtige smaken in bier zoals genoemd in onderstaande tabel. Professor Meilgaard heeft baanbrekend werk verricht met betrekking tot biersmaken. Hij is de uitvinder van het zogenaamde smaakwiel waarbij de smaken die voor kunnen komen in bier in klassen zijn verdeeld. Het smaakwiel houdt rekening met de geur (prikkeling door aromastoffen rechtstreeks via de neus), smaak (geur via de mondholte) en mondgevoel (zoals zoet, zuur, zout en bitter maar ook samentrekkend en poederig).

nr. smaakwiel	smaak	opmerking, referentie smaak
0500	fenolachtig	fenolachtig
0501	teerachtig	asfalt, pek
0502	bakeliet	plasticachtig, verbandachtig
0503	carbolachtig	houtskool
0504	chloorfenol	ziekenhuisachtig, trichloorfenol
0505	iodoform	iodoform, ziekenhuisachtig, medicinaal

Na bestudering van de smaakomschrijvingen van Meilgaard zou je geen bier waar ook maar een vleugje aan fenolachtige stoffen in zit willen drinken. Gelukkig zijn er ook fenolachtige verbindingen die geassocieerd worden met prettigere smaken zoals:

zoetig
vanilleachtig
kruidnagelachtig
kamferachtig
rokerig (gerookte zalm, rookworst)
gebrand (donkere mout)
samentrekkend (mondgevoel)

Een goed bier kan niet zonder

Het is zelfs zo dat de aanwezigheid van fenolen noodzakelijk is voor een goed glas bier. De fenolen fungeren als een soort achtergrond smaak. Wanneer een bier ontdaan wordt van alle fenolen heb je een flauw, saai en karakterloos bier. Pas als de concentratie aan fenolachtige verbindingen boven de smaakdrempel komt ga je ze waarnemen.

Smaakdrempels

Over dat waarnemen wil ik nog even wat kwijt. Een smaak waarnemen en benoemen kun je alleen als je de smaak kent. Een proever die de smaken niet kan benoemen is niet betrouwbaar! Hij kan slechts een vreemde afwijkende smaak constateren. Toch kan het voorkomen dat zelfs een ervaren keurder een smaak niet kan benoemen die hij wel degelijk kent. Dat kan als de concentratie van een smaakstof zo rond de smaakdrempel ligt. Je proeft dan wel een afwijkende smaak maar de concentratie is zo laag dat je geurzintuig nog onvoldoende geprikkeld wordt. Naarmate je beter getraind bent in het proeven van bepaalde smaakstoffen heb je een lagere prikkeling nodig om deze stoffen waar te nemen.
De concentratie waarbij een aromastof herkend wordt wordt smaakdrempel genoemd. Een smaakdrempel is persoonsgebonden. Voor het wetenschappelijk vaststellen van een smaakdrempel heb je dan ook meerdere proevers nodig (minimaal 20). De smaakdrempel ligt bij dié concentratie waarbij de helft van de proevers een stof kan waarnemen. Overigens is een smaakdrempel niet alleen persoonsgebonden maar ook medium gebonden. Dat betekent dat normaal gesproken in een pilsener de smaakdrempels hoger liggen dan in water en in een tripel weer hoger dan in een pilsener.

Wat zijn fenolen

Genoeg over smaakdrempels, per slot van rekening gaat dit artikel over fenolen, maar wat zijn fenolen nu eigenlijk. Om dit uit te leggen moet ik een beroep doen op jullie scheikundige kennis uit de middelbare school. Fenolen zijn organische verbindingen die uit koolstof, waterstof en zuurstof bestaan en waarbij de koolstofatomen in een ring gerangschikt zijn. Aan de koolstofring is naast waterstofatomen ook tenminste één hydroxylgroep (-OH) gebonden.
In planten zijn fenolen hele normale verbindingen waar ze dan ook veelvuldig voorkomen. Ze kunnen verschillende functies hebben zoals:

het verstevigen van celluloseverbindingen van houtachtige delen (denk aan de as van hopbellen en het stro van gerst);
kleurstof voor de kleuren rood, blauw en paars (voor ons bierbrouwers minder van belang);
bescherming tegen micro-organismen en schimmels (denk aan de infectieremmende werking van hop);
bescherming tegen herbivoren door sterke bittere smaak (een deel van de bittere smaak van bier komt uit polyfenolen).

Er worden drie soorten fenolen onderscheiden:

monofenolen (vaak sterk aromatisch);
bifenolen (ook flavanoiden genoemd);
polyfenolen.

In bier zijn de monofenolen (vanwege hun sterke aroma's) en polyfenolen het belangrijkst.
Onderzoekers hebben 67 basisfenolen (monofenolen en bifenolen) en een paar honderd fenolcomplexen (polyfenolen) geïdentificeerd in bier. Het merendeel van de fenolen zijn polyfenolen, dat zijn complexe verbindingen bestaande uit aaneengeregen mono- en bifenolen.


monofenol	polyfenol

Polyfenolen

De belangrijkste smaakbijdragen van polyfenolen zijn samentrekkend en bitterheid. Ze kunnen ook bijdragen aan rookachtige, harsachtige en zure smaken.
Polyfenolen zijn in staat eiwitten te binden en zorgen in belangrijke mate voor het uitvlokken van eiwitten tijdens het koken. Het eiwitbindende vermogen wordt groter als de polyfenolen geoxideerd zijn. Geoxideerde fenolen zijn echter bitterder, wranger en meer samentrekkend.
Daarnaast spelen ze een belangrijke en complexe rol bij de oxidatie van bier. Met name bifenolen werken als krachtige antioxidants. Dergelijke stoffen worden dan ook wel eens aan bier toegevoegd ondanks het feit dat ze zelf geoxideerd raken waardoor ze een bittere en samentrekkende smaak geven. De meeste commerciële brouwers geven de voorkeur van deze smaak boven de sterker smakende vettige, zeepachtige en geitachtige aroma's van oxideerde vetzuren. Het probleem is echter dat geoxideerde fenolen hun geoxideerde staat door kunnen geven aan ander biercomponenten en daarmee het bier op termijn kunnen oxideren. Het beste is dus gewoon oppassen voor oxidatie.

Oorsprong fenolen in bier

Fenolen komen vooral in bier via mout. Hop bevat veel meer polyfenolen dan mout (tot 50 keer zoveel) maar je gebruikt weinig hop in verhouding tot de hoeveelheid mout, zodat de bijdrage aan de totale hoeveelheid polyfenolen door de hop toch beperkt blijft.
Fenolen kunnen ook via kruiden in het bier gebracht worden. Denk daarbij aan sinaasappelschillen, curaçao en natuurlijk kruidnagel. Dit zijn uiteraard niet de meest onprettige fenolen.
Door de gisting verandert de totale hoeveelheid fenolen niet wezenlijk. Wel kunnen sommige gisten de structuur van bepaalde fenolen veranderen waardoor de 'nieuwe' fenolen waarneembaar worden (bijvoorbeeld 4-vinyl-guaiacol, een stof met een licht rokerige, kruidnagelachtige smaak). Het is bekend dat de kruidige en vanilleachtige smaak van jonge weizenbieren afkomstig is van 4-vinyl-guaiacol en 4-vinyl-fenol. Je hebt een echte weizen gist nodig om deze smaak geprononceerd in een bier te krijgen. Overigens zijn 4-vinyl-guaiacol en 4-vinyl-fenol geen echte stabiele stoffen. Na een jaar tot twee jaar vervallen deze stoffen langzaam naar fenolen die minder smaakactief zijn (hoger smaakdrempels). Het weizenbier ondergaat duidelijk een smaakvervlakking door veroudering. Een verschijnsel dat niet uniek is. Er zijn veel meer smaakverschillen bij jonge bieren dan bij oude bejaarde (lees uitgebluste) bieren.

De smaak van combinaties van fenolen

Hiervoor heb ik uiteengezet dat het waarnemen van een smaakstof afhankelijk is van het feit of de concentratie van die stof wel of niet boven de smaakdrempel ligt. Zoals ik al schreef is die smaakdrempel ook afhankelijk van het medium. Daarnaast beïnvloeden de smaakstoffen ook elkaar. In dit verband is het aardig de resultaten te vermelden van een onderzoek waarbij een cocktail van negen monofenolen die aangetroffen worden in pilsener gevoegd werden bij een mengsel bestaande uit water en 5% alcohol. De monofenolen gaven geen afwijkende smaken totdat de concentratie van deze stoffen 15 keer hoger lag dan normaal in een pilsener. Bij die concentratie smaakte de cocktail duidelijk bitter met aroma's van kinine, vanille, karton en zoutig. Toen dezelfde smaakstoffen in dezelfde concentratie worden toegevoegd aan bier waren de belangrijkste toegevoegde smaken die waargenomen werden samentrekkend, zuur en bitter.

Mag het iets minder zijn?

Fenolen zijn dus zoals we gezien hebben noodzakelijk in bier. Bier zonder fenol is geen lol. We hoeven echter niet ongerust te zijn dat ons bier te weinig polyfenolen bevat. Meestal hebben we te veel polyfenolen. Het bier kan daardoor een wrange onaangename smaak krijgen. In feite moeten we er alles aan doen om de hoeveelheid (poly)fenolen te beperken om een smakelijk bier te krijgen. We kunnen dat bereiken door:

grof te schroten;
geschrote mout niet te bewaren (om oxidatie van polyfenolen tegen te gaan);
tijdens het maischen een pH-waarde tussen 5,1 en 5,6 aan te houden;
dik te beslaan (dikker dan 3 liter water op 1 liter mout);
de infusiebrouwmethode te gebruiken in plaats van de decoctiemethode te volgen;
een brouwschema van 60 - 70ºC aan te houden;
weinig spoelwater te gebruiken;
spoelwater aan te zuren;
de tijdsduur van het spoelen kort te houden;
het wort intensief te koken;
het voorkomen van oxidatie van het beslag en hete wort;
geen oude hop te gebruiken (beperking geoxideerde polyfenolen).

Jacques Bertens

Eerdere publicatie

Dit artikel is eerder gepubliceerd geweest in het clubblad van "De Roerstok" van februari 1999.