Hopfenaroma im Bier

4 Feb, 2015
von Ludwig Narziß
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Anlässlich der „Tettnanger Hopfentage“ wurde in einem Vortrag der Einsatz von Hopfen in den letzten 60 Jahren beschrieben. Dabei fand die Entwicklung der Hopfensorten, bis zu den neuesten Züchtungen Berücksichtigung sowie die Charakterisierung ihrer wertgebenden Inhaltsstoffe. Auf die dort angeführten Tabellen soll nachfolgend Bezug genommen werden.

Hopfen ist nach Menge/Sorte/Anbaugebiet für den Brauer ein wichtiger Rohstoff, um den Charakter eines Bieres zu beeinflussen. Dies betrifft einmal die Bittere des Bieres, die nach den sog. „EBC-Bittereinheiten“ (BE) gemessen wird, häufig auch nach dem Gehalt an Iso-a-Säuren, den Isomeren der Haupt-Bitterkomponente des Hopfens, den a-Säuren. Die Isomerisierung findet beim Würzekochen statt. Die Rate liegt bei 30-50%, je nach Kochzeit und Verfahrensweise. Die EBC-BE liegen höher als die Iso-a-Säuren. Die Differenz leitet sich aus den im Hopfen ebenfalls vorkommenden „Weich“- und „Hartharzen“ ab, die eine geringere, aber dafür gut bierlösliche, „weichere“ Bittere ergeben. Es handelt sich hier um die „NIBC“ (eingedeutscht „Nicht identifizierte Bitter-Komponenten“). Ihr Anteil ist je nach Hopfensorte verschieden hoch und liegt bei den sog. „Bitterhopfen“ bei 10-18%, bei den „Aromahopfen“ bei 35-knapp 50% der a-Säurebittere. Eine zweite Gruppe von Bittersäuren, die ß-Säuren sind unter den Bedingungen des Sudprozesses fast nicht löslich, doch sind ihre Oxidationsprodukte, die ß-Weichharze, löslich und tragen mit ihrer milden Bittere ebenfalls zum Bittergeschmack eines Bieres bei. Bei der Charakterisierung der Bitter-Säuren ist das Verhältnis von ß:a-Säuren eine wichtige Kennzahl zur Beschreibung eines Hopfens.

Neben der Bittere des Bieres ist in zunehmendem Maße auch (wieder) sein Hopfenaroma von Bedeutung. Diese flüchtigen Substanzen sind einmal Terpenkohlenwasserstoffe (Mono- und Sesquiterpene) sowie die Sauerstoff-Fraktion (Alkohole, Aldehyde, Ester, Ketone u.a.), die wiederum für die einzelnen Sorten spezifisch sind. Die Terpene Myrcen, Humulen, ß-Caryophyllen, Farnesen, a- und ß-Selinen und Selinadien erlauben eine Gruppierung der Hopfen. Bitter-und Hoch-a-Sorten weisen deutlich über 40% Myrcen auf, ebenso ist ein Ester typisch nämlich Methylbutylisobutyrat, der zwischen 1.5 und 3.5% liegt. Aromahopfen weisen 30% oder weniger Myrcen auf, Farnesen ist in den Hopfen des Saazer Formenkreises signifikant, die „Posthumulene“ wie Selinene etc. beim Hersbrucker Hopfen und dessen Abkömmlingen. Der vorerwähnte Ester liegt unter 0.6%. Doch findet man die Terpene nach dem üblichen Brauprozess nur in äußerst geringen Mengen im fertigen Bier; es sind vielmehr die Alkohole wie z.B. Linalool, Geraniol sowie einige Ester in bedeutenderen Mengen nachweisbar. Lediglich bei der „Kalthopfung“ gelangen höhere Mengen an den ursprünglichen Aroma-Substanzen ins Bier. Aromahopfen enthalten, auf a-Säure berechnet, um 30-50% mehr Öle als die Bitterhopfen.

Eine weitere, wichtige Gruppe sind die Polyphenole („Gerbstoffe“), die eine antiradikalische Wirkung haben und deswegen von großer physiologischer Bedeutung sind. Sie tragen ebenfalls zur Bierbittere bei. Als reduzierende Substanzen können sie die Geschmacksstabilität eines Bieres verbessern, doch stellt ihre Eigenschaft Eiweiß zu fällen, bzw. mit diesem instabile Komplexe einzugehen ein Problem für die kolloidale Stabilität von kaltgehopften Bieren dar. Aromahopfen enthalten, auf den a-Säure-Gehalt berechnet, etwa die doppelte Menge an Polyphenolen wie Bitterhopfen. Ferner sind noch Eiweißstoffe, Kohlenhydrate (besonders Pektin) sowie Mineralstoffe im Hopfen vorhanden, die ebenfalls zur Biermatrix beitragen.

Diese Aussagen gelten für den frischen Hopfen. Er wird nach der Ernte sofort getrocknet und – als Doldenhopfen – in Ballen (heute 60 kg, rechteckig gepresst und in Polypropylenfolie verpackt, früher in kaum gepressten 100kg Ballen oder in stärker gepressten 100 kg Ballots) gelagert. Bei einer Lagertemperatur von z.B. 18°C verliert der Hopfen innerhalb eines Jahres 30% seiner a-Säure, bei 0°C nur etwa 10%. Wird der Ballen/Ballot dagegen evakuiert und mit Stickstoff imprägniert, dann ist der Verlust nur 12 bzw. <5%. Bei Pellets „passiert“ bei 0°C praktisch innerhalb von 3 Jahren nichts, bei 10°C ein Verlust von 11%, bei 20°C von ca. 20%. So wird in der Regel eine Temperatur von ca. 5°C für ausreichend gehalten. Die Aromastoffe verändern sich stärker, so nimmt das Myrcen nach 120 Tagen bei 6°C mit Vakuumbehandlung um 36% ab, ohne diese um 64%!! Bei 20-24°C sind die Verluste 42% bzw. 96%. Die Sesquiterpene sind etwas weniger anfällig. Durch diese Abbaureaktionen bilden sich leicht flüchtige Substanzen, wie Isopren, Aceton sowie 2-Methyl-3-buten-2-ol, die als „Indikatoren“ über das Schicksal einer Hopfenpartie Auskunft gebe können. Es ist klar, dass bei ungünstigen Bedingungen das ursprüngliche Hopfenaroma eine starke Veränderung erfährt. Dennoch kann eine leichte „Oxidation der Hopfenaromastoffe zu einer geringeren Ausdampfung beim Kochen und damit zu mehr Hopfenaroma im Bier führen, doch ist über das Ausmaß und die Einstellung desselben noch sehr wenig bekannt. Grundsätzlich ist es wichtig, dass der Hopfen im inerten Zustand kalt gelagert wird, am besten bei 0 -<5°C.

Um nun schon vom Sudhaus aus ein hopfenaromatisches Bier zu erzeugen, das auch bei 30-35 EBC-Bittereinheiten noch eine abgerundete Bittere aufweist, wird die Hopfengabe zu drei bis vier verschiedenen Zeitpunkten zugegeben. Z.B.: 1.Gabe 25% der a-Säure-Gabe beim Abläutern (1.Nachguß) Perle, 2. Gabe 15 Min. nach Kochbeginn Tradition, 3. Gabe 20 Min. vor Kochende, Tradition+Saphir, 4.Gabe in den Whirlpool Saphir. Es könnte aber auch statt Tradition Spalter verwendet werden und statt Saphir Hersbrucker. Spalter könnte auch durch Tettnanger/Tettnanger ersetzt werden. Wenn jemand unbedingt eine Hoch-alpha-Sorte verwenden will, dann ist es besser die 1. und 2. Gabe zusammenzufassen und bei 2 Min. nach Kochbeginn je 25% Perle und 25% Taurus einzusetzen. Die oben genannte Gabe beim Abläutern hat zum Zweck, schon eine leichte Oxidation zu bewirken, weil dann die Produkte etwas weniger flüchtig sind. Die Methode sollte aber bei Bitterhopfen nicht angewendet werden, da hier die verbleibenden Hopfenöle eine breite Bittere vermitteln können.

Beim Hopfenstopfen muss auf jeden Fall ein Sauerstoffeintrag mit dem Hopfen vermieden werden. Die Sorten passen eigentlich alle: Gute Erfahrungen liegen mit Hersbrucker oder Saphir vor, auch Tradition ist gut geeignet. Bei den Versuchen von Forster und Gahr schnitten von den neuen „Flavour-Hopfen Mandarina Bavaria und Melon am besten ab. Sehr gut können Cascade (auch aus der Hallertau) Simcoe, Citra etc. sein.

Wichtig ist es, wie gesagt, die Sauerstoffgehalte gut zu beobachten, vor allem auch auf dem Abfüllweg (Schilderung im „Abriss der Bierbrauerei“ 2005, Haupttext und Anhang), dazu aber auch eine kühle Lagerung beim Vertrieb. Die Amerikaner haben eine Kühlkette, die Japaner auch. Trotz niedrigster Sauerstoffgehalte (unter 0.06 ppm Gesamt Sauerstoff in Flaschen oder Dosen)! Keinesfalls darf das Mindesthaltbarkeitsdatum ( „best before….“= „am besten vor…“ würde der Situation viel besser gerecht) bei normaler Lagerung im Getränkemarkt zu lang angesetzt werden. Sonst regen diese Biere nicht mehr zum Weitertrinken an. Die Craftbiere verlangen jedoch vom Abfüllen weg eine kalte Lagerung im Dunkeln, um ihre typischen Aroma-und Geschmacksnoten zu behalten. Unter diesen Bedingungen kann die Qualität auf die Dauer von einem Jahr aufrechterhalten werden. Bei achtloser, zu warmer Lagerung zerfällt die Geschmacksharmonie des Bieres, das Aroma verändert sich, die Vollmundigkeit leidet und die Bittere der Biere wird „kalt“, „metallisch“ oder „schneidend“.

Jedes Bier altert: Das zeigt sich am besten bei den Forciertests. Die biereigenen Inhaltsstoffe reagieren miteinander, Aminosäuren zu entsprechenden Aldehyden, Isohumulone oxidativ zu Alkenalen oder Alkadienalen, kürzerkettige Aldehyde (aus dem Zerfall von Trans-2-Nonenal) unterliegen der Aldolkondensation zu wiederum längerkettigen Verbindungen. Reichlich vorhandenes Prolin katalysiert dies. Dann die Produkte des Lipidabbaus und der Lipidoxidation, die zu Aldehyden führen und viele andere Reaktionen schon im Werdegang des Bieres erfahren haben. Am besten ist es, bei der Gärung auf eine SO2- Entwicklung bis 10 ppm zu achten. Auch soll der Acetaldehyd durch entsprechende Reifung und Lagerung niedrig liegen. Er ist wiederum ein Vorläufer für weitere Reaktionen zu längerkettigen Aldehyden. Und die Hopfenaromakomponenten bauen ab…, doch können sie bei der Hopfung im Heißbereich die Alterung zu einem gewissen Grad „maskieren“. Im Kaltbereich sind sie dagegen sehr viel empfindlicher.

Zum Thema: „Warum haben sich in Deutschland die „Craftbiere“ so langsam eingeführt, nach dem in den USA eine „Revolution“ stattgefunden hat? Die nordamerikanischen Biere waren, angeblich entsprechend der Verbraucher-Erwartung „neutral“: Sehr hell, durch Mitverwendung von Rohfrucht wie Reis oder Mais sehr schlank sowie durch immer geringere Hopfengaben mild, aber auch als Folge „leerer“. Die Stammwürze war relativ einheitlich bei ca. 10.5%, der Bitterstoffgehalt sank von ca. 14 EBC-BE auf ca. 10. In den 1970er Jahren kamen dazu die „Light Beers“ auf: Sehr hoch vergoren, als „kalorienarm“ ausgewiesen mit einer Stammwürze von nur 8.5-9% und entsprechend niedrigeren Bitterwerten. Sie waren noch neutraler und wurden wie alle Biere sehr kalt getrunken. Die Craft-Biere dagegen lehnten sich an die deutschen (Reinheitsgebot!), belgischen Spezialbiere oder britischen Ales, Porters und Stouts an. Alles geschmacksstarke Biere mit höherer Stammwürze, folglich höherem Alkoholgehalt …..und stärkerer Bittere, ohne nachhängend zu sein. Das war ein großer, ja epochaler Unterschied!

In Deutschland wurden die Biere ebenfalls etwas neutraler: Verringerung der Stammwürzen innerhalb einer Steuerklasse (z.B. bei Hell oder Pils von 11.5-11-7 auf 11.1%), Verringerung oder Vermeidung einer „Hopfenblume“ aus Sorge vor mangelnder Geschmacksstabilität, vermehrte Verwendung von Bitter- oder Hoch-a-Sorten, Rücknahme der Bittereinheiten, um die Bittere in die Biermatrix einzupassen. Doch es waren mehr verschiedene Biertypen auf dem Markt als in den Staaten: Hell, Export, Pils, Festbiere, Märzen Dunkel, Starkbiere, dazu die obergärigen Biere wie Weizen-/Weißbiere, Kölsch und Alt, wobei auch die Weizenbiere in verschiedenen Variationen, als helle, dunkle und Starkbiere zu haben waren. Eine Beschränkung legte lediglich der Großhandel auf: Durch die Listungs-bzw. Regalkosten, auch wurden von Brauereiseite immer nur einzelne Biere beworben und nicht das gesamte Sortiment. Eine neue Entwicklung leiteten die Leicht- und alkoholfreien Biere ein, doch dauerte es eine gewisse Zeit, bis vor allem die letzteren vom Konsumenten angenommen wurden. Dafür sind die Leichtbiere (bis auf die geschmacksstärkeren Weizenbiere) auf der Verliererliste. Man kann aber sagen, dass in Deutschland der „Leidensdruck“, zu neuen Biersorten zu kommen, längst nicht so groß war, wie jenseits des großen Teiches. Es war aber auch der Wagemut der deutschen Brauer lange nicht so groß, wie der der „Pioniere“ in den Staaten. Man hatte Angst vor dem Hopfen, vor der „Hopfenblume“, die in manchen Gegenden Deutschlands als „grün“, „roh“, „unfertig“ abgelehnt wurde Hier haben einige Brauer durch systematisches Studium ausländischer Craft-Biere, deren Einfuhr und Vertrieb auf dem deutschen Markt sowie durch eigene Produkte echte Entwicklungsarbeit geleistet (vor allem auch im Hinblick auf die Kalthopfung).

Dabei hat die Kalthopfung in Deutschland Geschichte: Noch in den 1960er Jahren gab es Kölsch und Altbiere vom Fass mit einem „Traum“-Hopfenaroma. Das „Hopfenstopfen“ mit dem damals fast ausschließlich verwendeten Doldenhopfen aus Ballen oder Ballots war nicht ganz ohne Probleme: Die Dolden verstopften die Spundarmaturen der Lagerfässer oder Tanks, was zu Überdruck und zur Zerstörung der Holzfässer führte, bei Tanks immerhin noch Ausbeulungen oder Risse verursachte. Mit Hopfenpulver war die Gefahr gebannt, doch wurde die Verfahrensweise Schritt für Schritt verlassen. Bei Kölsch war sicher die Einführung des Flaschenbieres ein gewichtiger Grund um der kolloidalen Stabilität willen auf das „Hopfenstopfen“ zu verzichten. Bei den Altbieren war dies ähnlich, dehnten doch hier die “Großen“ ihr Vertriebsgebiet auf das Bundesgebiet aus. Es herrschte eine regelrechte „Altbierwelle“, die auch zur Herstellung von Altbier in Süddeutschland führte. Bei dieser Weite des Vertriebsgebietes versuchte man die Biere „neutraler“ zu gestalten, wozu eine „Hopfenblume“ störend war. Aber auch bei den kleineren Brauereien stellte sich heraus, dass ihre Biere eine gewisse Verbreitung fanden und deshalb suchte man durch späte Hopfengaben beim Kochprozess, verschiedentlich sogar noch im Hopfenseiher auf dem Kühlschiff, den Bieren ein stabileres Hopfenaroma zu verleihen.

Seit dem Eintritt in die Craftbier-Herstellung interessierte auch das Thema „Hopfenstopfen“ wieder. Man wusste nicht so richtig, warum diese Handhabung aufgehört wurde; möglicherweise war sie verboten worden? Beim Studium des Biersteuergesetzes (Ausgabe von Zipfel 1953) ist lediglich erwähnt, dass „Hopfenauszüge“ nur vor Beginn oder während der Dauer des Würzekochens, also beim Hopfenkochprozess, zugesetzt werden dürfen. Unter den Hopfenauszügen sind die seinerzeit gängigen Hopfenextrakte zu verstehen, deren Rückstände der Lösungsmittel eben beim Würzekochen mit dem strömenden Wasserdampf mit ausgetrieben werden müssen. Heutzutage werden die Hopfenextrakte nur mehr mit den „biereigenen“ Lösungsmitteln Ethanol oder Kohlendioxid hergestellt.

Das Thema Kalthopfung und seine Auswirkungen beschäftigt nunmehr Brauer (empirisch), Sudhaushersteller (apparatetechnisch) und Institute auf analytischer Basis im Hinblick auf Sortenwahl, Handhabung, Kontaktzeiten und Einfluss auf die Eigenschaften der Biere. Man kann hervorragende Biere bekommen. Ein besonderes Beispiel ist Das „India Pale Ale“ „IPA“, das einen kräftigen Malzcharakter mit einer deutlichen, doch abrundenden Hopfenbittere, trotz hoher Bitterwerte vereint. Doch liegen diese Biere schon am oder im „Bockbier-Bereich“ mit Alkoholgehalten von über 6.5 vol%. Sie sind mit die Spitze des Craftbier-Segments.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass dem Hopfen nach Sorte/Anbaugebiet, nach seiner Menge und nach seinem Einsatz generell wieder etwas mehr Bedeutung zugemessen wird als noch vor wenigen Jahren. Eine größere Rolle spielt er bei Spezialbieren, vor allem aber auf dem Sektor der „Craftbiere“ wo seine Möglichkeiten durch die allgemein kräftigere Bittere unterstützt, einen weiteren Spielraum zu sehr attraktiven Bieren bieten.

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Ludwig Narziß

Ludwig Narziß (Jahrgang 1925) studierte nach Praxisjahren an der damaligen Fakultät für Brauwesen der Technischen Hochschule (heute TU) München, war als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Betriebsberater an den Instituten der LGA Nürnberg und der Staatlichen Prüfanstalt Weihenstephan beschäftigt und promovierte 1956 zum Dr. Agr. 1958-1964 war er erster Braumeister der Löwenbräu AG München und wurde 1964 auf den Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I in Weihenstephan berufen. Zu der Lehr- und Forschungstätigkeit in einem breiten Spektrum von den Rohstoffen über die einzelnen Verfahrensschritte der Mälzerei und Brauerei bis zu den Eigenschaften des Bieres kamen Tätigkeiten in Universitäts-Institutionen sowie zahlreichen in- und ausländischen Fachgremien. Neben drei, in jeweils mehreren Auflagen erschienen Standardwerken über Mälzerei- und Brauereitechnologie, Mitarbeit an Enzyklopädien sowie über 600 Veröffentlichungen als Autor und Co-Autor. Diese letzteren Tätigkeiten fanden, ebenso wie Beratungen, auch nach der Emeritierung 1992 ihre Fortsetzung.

Kommentare

2 thoughts on “Hopfenaroma im Bier

  1. Arme 8. März 2015 um 13:04 -

    wow toller Artikel 🙂

  2. fkgllj
  3. Pingback: 500 Jahre Deutsches Reinheitsgebot: Ganz schön bitter? Oder Grund zur Hopfung? — Zebrabutter

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