Hopbitterzuren

Bron: brouw-bier.nl - Alles wat de amateur bierbrouwer of bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier

In de lupulinenklieren van de hopplant, bevindt zich het geelgekleurde, aangenaam ruikende lupulinepoeder, dat de belangrijkste hopbitterstoffen bevat. De hopbitterzuren zijn de verbindingen, die aanleiding geven tot een bittere smaak van het bier. Bovendien dragen ze bij tot de schuimhoudbaarheid en bezitten zij ook micro-biostatische eigenschappen. Dat betekent, dat zij in staat zijn de ontwikkeling van bepaalde micro-organismen tegen te gaan.

Humulonen

De humulonen of α-hopzuren (α omdat deze het eerste ontdekt waren) smaken niet bitter van zichzelf, maar vormen de belangrijkste klasse van de voorlopers van de bittere derivaten. De humulonen bestaan uit een centrale zesring-struktuur, waaraan vijf verschillende restgroepen (R) gehecht kunnen zijn. De humulonen vormen kwantitatief de belangrijkste verbinding (tot 70%) van de hopbitterstoffen.

bitterzuur
In deze structuur staat de restgroep R voor de volgende verschillende mogelijkheden van zijketens:

R-groep     %
CH2CH(CH3)2 iso-butyl Humulon 35-70
CH(CH3)2 iso-propyl Cohumulon 20-55
CH(CH3)CH2CH3 sec.-butyl Adhumulon 10-15
CH2CH3 ethyl Posthumulon 1-3
CH2CH2CH(CH3)2 iso-pentyl Prehumulon 1-10

De humulonen vormen kwantitatief de belangrijkste verbindingen (tot 70 %) van de bitterstoffen. Humulon, cohumulon en adhumulon maken meer dan 95 % uit van de α-hopzuren en zijn dus de belangrijkste componenten. De hoeveelheid adhumulon is redelijk constant en bedraagt 10 tot 15 %. De verhouding van humulon en cohumulon zijn binnen wijde grenzen (20 tot 70 %) variabel, afhankelijk van de hopvariëteit. De bepaling van de samenstelling van de α-hopzuren is belangrijk omdat een hoog cohumulon gehalte geassocieerd wordt met een slechte hopkwaliteit. Hieromtrent is echter discussie.
Het is dus duidelijk dat de samenstelling van de α-hopzuren karakteristiek is voor de hopvariëteit en voor het pluktijdstip. Zo zal hop die te laat geplukt wordt hoge gehaltes aan pre- en posthumulon vertonen. Een definitief verband tussen de hopkwaliteit en de α-hopzuur samenstelling is echter nog niet duidelijk aangetoond.

Oplosbaarheid

In verse hop komen de humulonen in een slecht oplosbare vorm voor. Omdat de humulonen een licht polaire en een licht apolaire zijde hebben is hun oplosbaarheid afhankelijk van de heersende pH. De oplosbaarheid zal verbeteren bij een hogere pH zoals bijvoorbeeld de pH van bier. De verschillende homologen verschillen qua oplosbaarheid in water. Hoe langer de zijketen hoe moeilijker oplosbaar. Daarom is prehumulon het slechtst oplosbaar.

Gedurende het koken van het wort met hop, vind er isomerisatie plaats, waarbij de niet bittere humulonen omgezet worden in de zogeheten isohumulonen, die uitgesproken bitter smaken.

Lupulonen

De tweede groep van hopbitterzuren, wordt gevormd door de lupulonen of β-hopzuren, die wat structuur betreft een sterke overeenkomst vertonen met de humulonen.
Lupulon
R-groep     %
CH2CH(CH3)2 iso-butyl Lupulon 30-55
CH(CH3)2 iso-propyl Colupulon 20-55
CH(CH3)CH2CH3 sec.-butyl Adlupulon 10-15
CH2CH3 ethyl Postlupulon ?
CH2CH2CH(CH3)2 iso-pentyl Prelupulon 1-10

Helaas zijn lupulonen slecht oplosbaar in water en dragen daardoor weinig bij aan het brouwproces. De slechte oplosbaarheid is te wijten aan de afwezigheid van een polaire OH-groep op het vierde C atoom van de ringstructuur.

De samenstelling van de β-hopzuren is net zoals deze van de hop α-hopzuren karakteristiek voor de hopvariëteit en klimatologische omstandigheden en is afhankelijk van de rijpheid van de hop. Er wordt echter minder belang gehecht aan deze samenstelling bij de kwaliteitsbepaling. Dit houdt uiteraard verband met de geringe bijdrage van de β-hopzuren in de totale kwaliteitsbepaling van het bier. De β-hopzuren zelf zijn niet bitter, wel hebben ze een sterk antibiotische werking.