De invloed van donkere mouten

BERTENS BLIK IN DE BROUWKETEL

De invloed van donkere mouten

Zoals jullie in het vorige clubblad hebben kunnen lezen ben ik op dit moment bezig met een onderzoek naar gedroogde gist. Eén van de dingen waar ik tijdens het onderzoek op stuit is de aanzienlijk lagere vergistingsgraad die je krijgt als je caramout in je stort gebruikt. Dit was al verwacht vandaar dat via het webformulier hiernaar gevraagd is.

Interessant artikel

Omdat ik meer over dit fenomeen wilde weten ben ik gaan zoeken op het internet. Uiteindelijk vond ik een artikel in de Journal of the Institute of Brewing, een zeer vooraanstaand wetenschappelijk tijdschrift over het brouwen van bier. Het artikel dateert uit 2005 (111(1), 51-60) en is van de hand van Stefan Coghe, Hélène D’Hollander, Hubert Verachtert en Freddy R. Delvaux.

In het artikel wordt een verband gelegd tussen de vergistingsgraad van brouwsels met caramout maar ook andere donker gekleurde mouten. Afhankelijk van het gevolgde productieproces worden donkere mouten meestal aangeduid als kleur-, cara-  en gebrande /geroosterde moutsoorten.

De belangrijkste eigenschappen van donkere mout (kleur, aroma en antioxidatieve activiteit) zijn het gevolg van niet-enzymatische bruinkleuring, ook bekend als de Maillardreactie. Kleurmout, donkere caramouten en geroosterde mouten worden zelden boven 5% van de stort gebruikt. Desondanks hebben ze een grote invloed op de kleur en smaak van het uiteindelijke bier en zijn ze kenmerkend voor bepaalde bierstijlen.

Donkere moutsoorten kunnen ook bijdragen aan de verbetering van de schuimstabiliteit en het mondgevoel van bier, vermoedelijk door de aanwezigheid van melanoiden. Door hogere gehalten aan anti-oxidanten, hebben bieren gebrouwen met donkere mouten een betere smaakstabiliteit en een langere houdbaarheid dan blonde bieren.

De donkere kleur van mout wordt dus veroorzaakt door de Maillardreactie. Door deze reactie worden suikermoleculen gekoppeld aan aminozuren. Dit resulteert uiteindelijk in de ontwikkeling van smaakactieve stoffen. Echter ook tot een lagere vergistingsgraad. Immers zowel suikers als aminozuren zijn verantwoordelijk voor de groei van gistcellen en daarmee voor de vergistbaarheid van het wort.

Omdat de stofwisseling van aminozuren nauw verbonden is aan de vorming van hogere alcoholen, esters en vicinale diketonen (van deze stoffen zijn van belang diacetyl en 2,3-pentaandion, beide stoffen geven een zoete, boterachtige smaak) is door de onderzoekers ook bekeken in hoeverre de vorming van deze stoffen gerelateerd is aan de hoeveelheid donkere mout in de stort.

Vergistbaarheid

In het kader van het onderzoek is gebrouwen met maar liefst 9 verschillende moutsoorten. Omdat donkere mouten een lager brouwzaalrendement opleveren moest om een zelfde begin SG te verkrijgen meer mout worden gebruikt. Het is denk ik niet verwonderlijk dat naar mate in een brouwsel meer donkere mout gebruikt is de kleur toeneemt. Met het stijgen van het aandeel aan caramout neemt ook de hoeveelheid restsuikers of beter gezegd restextract in het bier toe.

De volgende twee tabellen met resultaten van het onderzoek laten dit zien.

Het is wel grappig om te zien dat bieren met een hoog gehalte aan geroosterde mout een aanzienlijke hoeveelheid restextract hebben. Als je dergelijk bier proeft zou je dat niet zeggen. Vaak hebben deze bieren een drogend mondgevoel.

Als ik naar deze data kijk vind ik het jammer dat bij het gistonderzoek dat ik nu aan het uitvoeren ben niet gevraagd is om de hoeveelheden donkere mout naast de caramouten. Vermoedelijk zal de invloed van donkere mouten op de uitkomst van het onderzoek naar gedroogde gist beperkt zijn gelet op het feit dat donkere kleurmout en geroosterde in relatief geringe hoeveelheden gebruikt worden.

Door de onderzoekers wordt de verminderde vergistbaarheid verklaard door de geringere hoeveelheid beschikbare enzymen ten opzichte van een bier met alleen pilsmout en het feit dat Maillardproducten niet vergistbaar zijn. Daarnaast is bekend dat sommige Maillardproducten giftig zijn voor de gist.

Langzamere vergisting

Uit het giftige karakter van Maillardproducten zou volgens de onderzoekers ook te verklaren zijn dat brouwsels met een hoog gehalte aan donkere mout langzamer vergisten dan een brouwsel met 100% pilsmout.

Door de onderzoekers zijn vier brouwsels gemaakt met een begin SG van ± 12 ºP (1048). Deze brouwsels bestonden uit 100% pilsmout (Scarlett) of uit 50% pilsmout aangevuld met 50% donkere mout (melanoidinmout, cara-aroma en geroosterde mout). Gedurende de eerste 90 uur van de vergisting was de vergistingsnelheid het hoogst bij het wort met 100% pilsmout,deze bedroeg 1,74 ºP (7 SG-waarden) per dag.  Wort met 50% melanoidinmout en cara-aromamout had een vergistingsnelheid van 1,38 ºP respectievelijk 1,34 ºP per dag (beide ongeveer 5 SG-waarden). Bij het wort met een 50% geroosterde mout werd een vergistingsnelheid gemeten van slechts 1,11 ºP (4 SG-waarden). Het volgende plaatje afkomstig uit het artikel geeft het verloop van de vergistingsnelheden weer.

Verrassend is te zien dat de melanoidinmout aanvankelijk een lagere vergistingsgraad heeft maar dat dit brouwsel gelijk eindigt met de 100 % pilsmout.

Aminozuren en vicinale diketonen

Door de onderzoekers wordt opgemerkt dat in zijn algemeenheid met het stijgen van de wortkleur de hoeveelheid aminozuren in het wort afneemt. Uitzondering hierop wordt gevormd door melanoidinmout 60 – 80 EBC. Deze mout wordt overigens verkocht door Brouwland en kan gebruikt worden voor het versterken van een moutige smaak. Een aantal pilsbrouwers zijn deze mout in kleine hoeveelheden gaan gebruiken toen ze het aantal decocties terugbrachten.

De kleinere hoeveelheid aminozuren in een wort met donkere mout geeft aan dat de enzymen uit de pilsmout niet in staat zijn de eiwitten uit de donkere mout vrij te maken. Dit kan een gevolg zijn van de degeneratie van de eiwitten door de hogere eesttemperatuur en door het ingekapseld zijn van eiwitten in de melanoidinstructuur.

Naast de lagere vergistingsgraad en vergistingsnelheid heeft het lagere gehalte aan aminozuren ook zijn invloed op de vorming van vergistingsproducten die de smaak van het bier voor een groot deel bepalen. Allereerst wordt stilgestaan bij de vorming van vicinale diketonen (diacetyl en 2,3-pentaandioon). In het onderstaande plaatje worden de diacetylprofielen grafisch weergegeven van de brouwsels zoals hiervoor beschreven.

Bij drie brouwsels (pilsmout, melanoidinmout en cara-aromamout) is slechts één diacetylpiek te zien. Het brouwsel met 50% geroosterde mout laat een zeer grote tweede piek zien. Deze piek wordt volgens de onderzoekers veroorzaakt door een tekort aan het aminozuur valine. Dat is ook het geval bij de eerste piek maar daar komt dit omdat de gist niet zo snel valine kan opnemen en daarom deze zelf gaat maken Bij het brouwsel met geroosterde mout is er een daadwerkelijk tekort aan dit aminozuur waardoor de gist valine in een veel grotere mate dient aan te maken. Daarnaast heeft waarschijnlijk ook de belemmering van de gistenzymen door de Maillardproducten zijn invloed.

Hogere alcoholen

Naast gewone alcohol (ethanol) komen er tijdens de vergisting ook hogere alcoholen vrij. Deze alcoholen zijn vaak onder de smaakdrempel aanwezig in het bier. Toch hebben ze hun invloed omdat ze bijdragen aan de body en omdat ze een deel van de bouwstenen vormen voor esters die wel smaakactief zijn. Uit het onderzoek is gebleken dat de vorming van iso-amylalcohol (het ester iso-amylacetaat heeft een banaanachtige smaak) niet beïnvloed wordt door het gebruik van verschillende mouttypen. Heel anders ligt die bij een andere belangrijke hogere alcohol met de naam isobutanol. Bij het gebruik van cara-aromamout lag het gehalte aan deze alcohol op ongeveer 40 mg/l  terwijl dit gehalte bij de andere mouten op ± 25 mg/l lag.

Esters

Zoals hiervoor al aangehaald wordt een ester voor een deel gevormd door een alcohol. Het andere deel van een ester bestaat uit een zuur. Azijnzuur is een zuur dat veel van nature voorkomt in bier. Dit zuur wordt aangemaakt door de gist. Een verbinding met een azijnzuurmolecuul wordt een acetaat genoemd. Het in bier meest voorkomende ester is ethylacetaat, de verbinding tussen ethanol en azijnzuur. In het onderstaande plaatje kun je de door de onderzoekers gevonden resultaten zien voor de esters iso-amylactaat en ethylacetaat.

Bij ethylacetaat zijn de grootste verschillen te zien. De meeste esters zijn te vinden bij het bier dat gebrouwen is met alleen pilsmout en de minste bij het bier met 50% geroosterde mout. De onderzoekers denken dat dit komt door een belemmering van de enzymen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van ethylacetaat door Maillardproducten.

Conclusie

Donkere mouten hebben een aanzienlijk grote invloed op de smaak van je bieren. Niet alleen omdat je meer Maillardproducten in je bier hebt zitten maar ook omdat ook de vergistingsgraad en de vorming van vergistingsnevenproducten beïnvloed wordt door deze mouten. Omdat je meestal een beperkte hoeveelheid donkere mout gebruikt in een brouwsel zal het echter in de praktijk de invloed beperkt zijn. Als je meer van deze mouten gebruikt, bijvoorbeeld in een stout dan zal de invloed zoals beschreven waarschijnlijk wel goed merkbaar zijn.

Jacques Bertens