Terug naar overzicht

Fenolen in bier

april 2023
Door: Fons Michielsen

FENOLEN IN BIER
 
Op een clubavond wordt altijd veel geroepen (misschien doe ik daar ook wel aan mee) en lang niet alles wat er wordt geroepen begrijp ik. Zo gaat het woord fenolen wel eens door de zaal. Ik ken het wel een beetje van de verhalen over witbier. Witbier kan naar kruidnagel of banaan smaken. Banaan is een ester en kruidnagel schijnt een fenolsmaak te zijn. En bij andere bieren roepen sommigen afkeurend: je moet geen fenolen in je bier hebben. Nou ja, ik vroeg me dus af wat nou fenolen zijn. En om het extra verwarrend te maken: er zijn ook polyfenolen – zou dat net zoiets zijn als esters en polyesters? Tijd om op onderzoek te gaan.
Wat het even lastig maakte: in het Engels bestaat het woord phenols wel, maar waar je naar moet zoeken in dit verband is phenolics. Dat kostte mij dus wat extra tijd. Afijn.
 
Chemie
Waar moet je beginnen met zo’n verhaal. Misschien toch maar bij de chemie, daar is eigenlijk niet aan te ontkomen. Fenolen is afgeleid van fenol. Er is maar één fenol, en dat is fenol (net zoals er maar één soort boter is, en dat is boter). Fenol is een klein molecuul dat in de afbeelding helemaal aan het einde is weergegeven. Als we het hebben over fenolen, dus het meervoud, dan bedoelen we stoffen die zijn afgeleid van fenol. Stoffen waar fenol in zit, maar die iets groter zijn. En fenolen in bier zijn geurstoffen, dus ze moeten vluchtig zijn, anders ruik je ze niet.
 
Gewenst of niet?
De vraag is: als je fenolen ruikt, is dat dan slecht of goed? Ik krijg wel eens de indruk dat fenolen niet goed zijn in bier, maar is dat zo? Oftewel: als iemand roept: er zitten duidelijk fenolen in, wat ruikt-ie dan en wat bedoelt-ie dan?
De bekendste vertegenwoordiger is de geur van kruidnagel, 4-VG of 4-vinyl guaiacol, en die is meestal gewenst in Weizenbier (en ook carvacrol, minder bekend, komt voor in kruidnagel). Om precies te zijn: er zijn Weizenbieren met vooral bananengeur, of met vooral kruidnagelgeur, of met beide. Maar in dit bier is het gewenst. Deze geur wordt geproduceerd door gist uit een voorloper, het zogenaamde ferulinezuur. Ferulinezuur komt voor in alle mout, maar niet alle gisten kunnen dit omzetten in 4-VG. Dus als je die geur wilt, moet je daarvoor een gist zoeken die dat kan. En dat zijn de gisten voor Weizenbier. De meeste andere biergisten produceren geen 4-VG en zo hoort dat ook. Maar zogenaamde “wilde gisten” (en ook broodgist) kunnen dat wel. Daarom kan een infectie met wilde gisten wel een “fenolsmaak” teweeg brengen in je bier en dat wordt dan terecht als een afwijking gezien. Die “fenolsmaak” doet denken aan plastic of aan een medisch geurtje dat je wel ervaart bij sommige pilletjes tegen keelpijn; of de geur die wel aan pleisters zit.
 
Maar toch blijkt dat niet het hele verhaal te zijn. Er is onderzoek gedaan naar Belgische biergisten zoals Wyeast 1214 (Belgian Ale), 3787 (Trappist High Gravity) en 3522 (Belgian Ardennes), en die gisten blijken méér 4-VG te produceren dan de gisten voor Weizenbier. Dus: ook fenolen in Trappist!! En deze gisten blijken ook styreen te produceren. Styreen heeft een harsachtig geur en is niet echt een fenol-achtige, maar lijkt er sterk op en wordt door sommige bier-keurmeesters ook aangeduid als “fenol”.
Een ander Belgische gist in deze klasse is de Wyeast 1762 (Belgian Abbey II). Deze produceert ook een stof die heel erg lijkt op een fenol-achtige en heet fenyl-ethyl-alcohol. Maar deze geeft een geur van honing en aroma. Ok, het is niet een zuivere fenol-achtige, maar zit er chemisch heel erg tegenaan. Wil je ester aroma’s, dan mag je begintemperatuur bij vergisting wel > 21 ⁰C liggen. Fenolen krijg je juist bij aanenten rond 17 ⁰C. Maar dit soort Belgische bieren kunnen ook over-de-top zijn met fenolen.
 
Gerookte mout wordt gemaakt met houtrook. Als hout wordt gerookt ontstaan er veel aromastoffen die in/op de mout terecht komen en zo in het bier. Één van de groepen aromastoffen zijn fenolen of fenol-achtige verbindingen en die ontstaan uit het verbranden van lignine. De fenolen die hieruit ontstaan zijn vanille, fenol (scherp), guaiacol (rook of specerij), iso-eugenol (zoet of kruidnagel) en syringol (specerij, worst), allemaal échte fenol-achtige verbindingen. Veel van deze fenol-achtige stoffen zijn reactief. Dat betekent dat ze gemakkelijk reageren en kunnen dus gedurende langdurige opslag van het bier langzaam verdwijnen uit het bier.
(Daarnaast ontstaan er tijdens het verbranden van hout andere verbindingen die ook bijdragen aan de rooksmaak, maar dat terzijde.)
 
De meesten van ons zullen het gistvat, vóórdat het wort er in komt, desinfecteren. Daar zijn allerlei middeltjes voor en de goedkoopste is gewone chloorbleekloog. Bijzonder effectief. Maar het heeft een nadeel. Het chloor dat hierin zit kan met polyfenolen uit de mout reageren tot chloorfenol en dat schijnt een enorm sterk aroma te zijn. Enkele delen per miljard (ppb) schijn je al te ruiken. Het kan ook in je bier komen als je gechloreerd water gebruikt voor brouwen (vroeger kwam dat in Rotterdam uit de waterleiding). Oftewel: vooral geen chloorbleekloog gebruiken als ontsmetter of héééél goed uitspoelen.
 
Verder komen er fenolen voor in peper en nootmuskaat. Ik snap wel dat je geen peper of nootmuskaat in je bier doet, maar kenners typeren de smaak van sommige bieren, zoals Saison, als peper. En de belangrijkste, of meest kenmerkende, smaakcomponenten van peper zijn dus fenolen (galluszuur, cafeïnezuur en chlorogeenzuur). In Weizen komt de smaak van vanille en nootmuskaat (o.a. 4-terpineol en myristicine) voor, alle fenolen.
Oftewel, er zijn veel soorten fenolen, sommige wil je wel in je bier hebben, sommige niet. En sommige wil je wel in het ene bier maar niet in het andere en omgekeerd. De smaak van fenolen kan erg uiteenlopen: specerij, honing, pleister, “medisch”.
Fenolen komen in je bier door biergist, wilde gist, chloorbleekloog, evt. leidingwater.
 
Ik heb de structuurformules even voor het laatst bewaard om de argeloze lezer niet af te schrikken. Ze komen alle voor in de tekst. Sommige zijn scherp, andere aromatisch.

202304_Fenolen_1

Fons Michielsen

Nog even . . . polyfenolen
Het woord is al eerder genoemd, maar dit zijn géén geurstoffen. Het gaat over troebeling, kleur en (samentrekkend) mondgevoel.
Het begint met fenol. Dat is een benzeenkern met een -OH groep eraan vast, zoals eerder in afbeelding 1 aangegeven. Wanneer er méér dan één fenolring in het molecuul zit spreken we van polyfenolen.
 

202304_Fenolen_2
Daar zijn veel moleculen van afgeleid, zoals galluszuur (fenol uit de hop) en catechine (polyfenol uit mout en hop, zie afbeelding 2). Je kunt ze niet zo goed proeven omdat ze een hoge drempelwaarde hebben en ze hebben anti-oxiderende werking. Polyfenolen kunnen (dus) gemakkelijk oxideren. Dat gebeurt onder de 65 ̊C door middel van enzymen. Daarboven kan het zonder enzymen. Het gevolg van oxidatie is dat de (vaak ingewikkelde) polyfenolen aan elkaar gaan zitten: door polymerisatie vormen ze heel grote moleculen die vaak looistoffen worden genoemd.
 
In wort zijn twee groepen stoffen die afzonderlijk én samen troebeling kunnen veroorzaken in bier: eiwitten en (gepolymeriseerde) polyfenolen. Wanneer de (gepolymeriseerde) polyfenolen klein zijn zullen ze eerder een waas veroorzaken, zijn ze groot dan wordt het een echte troebeling. Tijdens koken zullen ook eiwitten onoplosbaar worden en reageren met gepolymeriseerde polyfenolen. Dit worden dan zulke grote complexen, dat ze gemakkelijk neerslaan. Wanneer het koken van de wort wordt gestopt zullen ze uitzakken. We noemen dat hete breuk. Na het afkoelen slaan andere complexen van eiwit en polyfenolen neer: de koude breuk.
 
Tijdens het vergisten ontstaat schuim dat bruin kleurt. Dat bruine zijn geoxideerde polyfenolen.
Als bier wordt geëxporteerd geef je het uit handen aan de handel en je hebt de omstandigheden van het transport niet in de hand, ondanks afspraken. Maar als de buitenlandse consument troebeling ziet in het bier krijgt niet de handelaar de schuld, maar de brouwer. Om nu het risico van troebeling in exportbier te minimaliseren kun je een groot deel van de polyfenolen uit het bier halen met behulp van PVPP of PolyVinylPolyPyrolidon. Het gevolg is wel dat het bier wat laffer smaakt.
 
Fons Michielsen

Terug naar overzicht