Что такое Hop Creep, и почему это происходит

Слова Hop Creep звучат как название ужастика. И на самом деле это настоящая загадка, решение которой ищут пивовары и учёные по всему миру. Стен Хиеронимус в журнале Craft Beer & Brewing рассказывает о том, что уже известно об этом явлении.

Том Шеллхаммер из университета штата Орегон, один из ведущих в США специалистов по науке пивоварения, говорит, что впервые с этим явлением он столкнулся около пяти лет назад, хотя тогда этого не понял.

— Я выступал на Craft Brewers Conference 2015 года, и мне задали вопрос: «Слышали ли вы о случаях, когда в ходе сухого охмеления появляется диацетил?». Я ответил — нет.

Диацетил — это лишь одно из последствий активного вторичного брожения с участием хмеля, которое пивовары называют хоп-крип. Ещё один итог — образование большего количества алкоголя, чем планировали пивовары, а также опасно высокий уровень карбонизации, который может привести к взрыву банки или бутылки. Ещё в 1893 году учёные Гораций Браун и Харрис Моррис опубликовали исследование об «освежающей способности сухого хмеля», в котором они утверждали, что хмель содержит «диастат», который приводит ко вторичному брожению в бочонке в ходе сухого охмеления.

Исследование 1940 года подтвердило правоту Брауна и Морриса. Но в следующие 70 лет эта тема не всплывала. Почему же через 40 лет после того, как Anchor Brewing выпустила Liberty Ale и снова познакомила американцев с сухим охмелением, стало необходимо исследовать ферментную активность хмеля?

Поднять эту тему Шеллхаммера заставил вопрос от пивоварни Allagash Brewing, которая на тот момент проводила сухое охмеление лишь 1% своего пива, а 98% дображивала в бутылках. Первую тестовую партию Hoppy Table Beer в 2016 году им пришлось слить, потому что, вместо запланированной карбонизации на уровне 2,6 объёма, пиво за три недели дошло до 4,5 объёма. Пивовары Allagash решили, что это не ошибка в расчётах.

Руководитель отдела контроля качества Зак Бодах провёл серию опытов и нашёл решение проблемы. 

— Но тогда перед нами встало ещё больше вопросов о том, почему же это случилось,      — говорит Бодах. — Пора было обратиться к экспертам. А к кому обращаться, если у вас вопрос по хмелю? К доктору Тому Шеллхаммеру.

Шеллхаммер, Бодах и главный пивовар Allagash Джейсон Перкинс рассказали о своём исследовании на CBC в 2017 году. После их презентации под названием «Ненамеренное излишнее сбраживание пива с сухим охмелением» слушатели начали задавать вопросы, и один из них сказал: «Мы все рабы этого ползучего гада». Так этот феномен и получил название hop creep: о «ползучести» напоминает продолжающееся в пиве медленное снижение конечной плотности. (В немецком языке отдельного слова для этого явления нет, поэтому немецкие пивовары тоже называют его hop creep.)

Вот крайне упрощённое описание происходящего:

• Сухое охмеление высвобождает в пиве сбраживаемые сахара (глюкозу и мальтозу, в основном мальтозу), и сам хмель добавляет немного сахара
• Большое количество хмеля — значит, ещё больше сахара.
• Долгое время сухого охмеления, выше температура — больше сахара.
• Сухое охмеление пива с высоким содержанием остаточного экстракта даёт ещё больше сбраживаемых сахаров.
• Ферментная активность у разных сортов хмеля разная и может зависеть от того, как его выращивали и перерабатывали.

Находки в погоне за «ползучим гадом»

В мае на онлайн-конференции CBC Шеллхаммер провёл панельную дискуссию с участием ещё четырёх пивоваров. Они обсудили свой опыт встреч с этим явлением.

Главный пивовар Creature Comforts Brewing Адам Бошам рассказал, что они начали замечать хоп-крип в сильно охмелённом пиве в 2016 году. Но для флагманского сорта пивоварни, Tropicália IPA, это не было особой проблемой до декабря 2018 года. Тогда вместо 14 дней на созревание пиву потребовалось 20 и даже больше дней для удаления вицинальных дикетонов, в том числе диацетила. Конечная плотность вместо запланированных 2,8 °P опустилась до 1,8 °P.

На долю Tropicália приходится более 60% продаж Creature Comfort. Продление времени созревания пива по сути сократило бы объём производства пивоварни с 820 тыс. декалитров в год до 50 тыс.

В ходе первичной проверки пивовары обнаружили проблемы с жизнеспособностью дрожжей, но даже после их решения Tropicália требовалось больше времени, чем раньше, на удаление ВДК и дображивание. Пивоварня проверила множество гипотез: они попробовали добавить лактозу, добавить декстрозу, использовать хмелевые концентраты, использовать другие сорта хмеля и дрожжи, проводить сухое охмеление раньше, рециркулировать хмель.

В конце концов Creature Comforts остановилась на использовании альфа-ацетолактата декарбоксилазы — фермента, с участием которого предшественники диацетила образуют  ацетоин. Пивовары резко охлаждают пиво, когда оно достигает целевой конечной плотности. Бошам подчёркивает, что обязательно нужно отделить дрожжи от пива (Creature Comforts использует центрифугу), так как декстриназа в хмеле продолжит образовывать сахар.

Главный пивовар австралийский Stone and Wood Каолан Вон говорит, что они начали замечать продолжающееся брожение в их Pacific Ale в 2014 году. Это пиво крепостью 4,4%, горечью 20 IBU составляет 88% объёма производства пивоварни. И это был один из первых в мире сортов с хмелем Galaxy.

В 2015 году пивоварня стала получать жалобы на избыточную карбонизацию, а лаборатория отметила повышенное содержание алкоголя в хранящихся у них образцах.

— Нам нужно было решение, но фильтрация не подходила, — говорит Вон, поясняя, что Stone and Wood выбрала флеш-пастеризацию:  — Мы полностью решили проблему, но даже не совсем поняли, как. 

Позднее Pacific Ale получил серебряную медаль на конкурсе World Beer Cup 2016 года в категории «Английский летний эль».

Увидев презентацию Allagash и Орегонского университета в 2017 году, Stone and Wood провели серию экспериментов с целью лучше понять этот феномен. Они определили, что оптимальная температура для активности ферментов — 30 °C, а оптимальный диапазон pH — 4,0-4,5. Они также узнали, что 1 условной единицы пастеризации достаточно, чтобы денатурировать ферменты хмеля и дрожжи.

Винни Силурзо на панельной дискуссии представил информацию о двух разработанных Russian River решениях. В одном из них пивовары провели сухое охмеление пива под названием Row 2, Hill 56 хмелем Simcoe Cryo и сравнили его с пивом, охмелённым пеллетами. Yakima Chief Hops в ходе производства Cryo-хмелей отделяет лупулин в лупулиновых гландах от растительной массы хмеля. Ферменты остаются в ней, а не в крио-гранулах.

Пиво с сухим охмелением Cryo  очистилось от предшественников диацетила за семь-девять дней, а охмелённое гранулами — за 10-15.

Во втором случае, о котором рассказал Силурзо, Russian River использовала хмель, высушенный при более высокой температуре, чем обычно применяют для сушки ароматного хмеля. Они сварили Pliny the Elder с хмелем, высушенным при стандартных 54 °C, и при 63 °C. Пиву с высушенным при большей температуре хмелем на удаление диацетила потребовалось на полтора дня меньше.

Дегустационная комиссия Орегонского университета оценила пиво, которое сварили с хмелем разной сушки и разлили по бутылкам в два идущих подряд дня. Дегустаторы отметили, что у пива с более сильно высушенным хмелем в аромате яркие цитрусовые ноты, оттенки сочной грейпфрутовой кожуры, апельсиновой корки, мандаринов и тропических фруктов. Вкус его был смолистым, цитрусовым и своего рода «сырым». Аромат пива с менее высушенным хмелем тоже был ярким цитрусовым, но более тропическим, чем у другого образца, и сосновым. Вкус был смолистым, цитрусовым, более приятным, округлым, ощущение во рту было более мягким, послевкусие короткое и горькое. Силурзо отметил, что участники дегустации разделились во мнениях о том, какое пиво им больше понравилось.

Ещё один вариант — «флеш-сушка», но, отмечает Силурзо, для оценки целесообразности использования такого хмеля нужны дополнительные исследования. Tributary Hop Farms сушит так хмель — быстро и при высокой температуре. Для сухого охмеления пива обработанным таким образом хмелем Citra (из расчёта 770 г на 100 л) потребовалось немного меньше времени.

Учёные из Орегонского университета в ходе долгосрочного исследования воздействия сушки на ароматические качества хмеля изучили влияние температуры обработки на ферменты. Исследование показало, что более высокая температура сокращает содержание ферментов.

— Это не значит, что поставщикам хмеля нужно на полную включать печи, — говорит Шеллхаммер.

В последние годы температуру сушки хмеля снизили на 8-11 градусов Цельсия, потому что пивовары хотят получить хмель с большим количеством эссенциальных масел, содержащих ароматические компоненты, которые пивовары хотят акцентировать за счёт сухого охмеления.

Менеджер по качеству pFriem Family Brewers Макс Кравиц побеседовал с пивоварами со всей страны и представил свои наблюдения в презентации для членов Brewers Association of the Americas. Ему рассказали, что хоп-крип чаще проявляется при использовании калифорнийских элевых дрожжей из любого источника, а также хмеля Amarillo, но это не означает, что пивоварам нужно будет отказаться от этого сорта хмеля и этих дрожжей, которые используются во многих сортах пива.

Он привёл список факторов, которые могут иметь значение: дрожжевые клетки во взвеси, объём добавки для сухого охмеления, время и температура её внесения, время взаимодействия и перемешивание (взбалтывание). Он посоветовал пивоварам то же, что и другие выступающие: «Наш подход к проблеме может сработать не для всех. Каждая пивоварня должна выработать собственную стратегию».

Как избежать hop creep в домашнем пивоварении

Директор по ключевым клиентам и инновациям Yakima Chief Hops Блейз Рууд до сих пор варит пиво дома. Он заметил это явление ещё несколько лет назад и внёс соответствующие изменения в технологию варки сильно охмелённого пива. Вот что он советует:

• Делайте засыпь проще, ограничивайте в первую очередь количество несбраживаемых сахаров, с которыми может взаимодействовать хмель
• Затирайте при более низкой температуре, что также ограничивает образование несбраживаемых сахаров.
• Используйте гранулы T-90  во время активного брожения и хмель Cryo ближе к его концу (за 1-2 °Плато до ожидаемой конечной плотности).
• Сочетание  гранул и Cryo уменьшает ферментный потенциал хмеля и делает аромат ярче. Гранулы заменяют Cryo-хмелем в соотношении 2 к 1 по весу. Например, если требуется добавить 170 г на сухое охмеление, это будет 57 г гранул и 57 г Cryo.
• Не охлаждайте пиво, пока оно не пройдёт тест на определение ВДК/диацетила. Если на это потребуется больше пяти-шести дней, проверьте состояние дрожжей.
• Слейте пиво с осадка через день-два после колдкраша.

Ферментная способность разных сортов хмеля

Координатор технологических проектов в Brewers Association Кейлин Киркпатрик посвятила свою магистерскую работу в Орегонском университете исследованию ферментов хмеля. Она изучила 30 сортов и разделила их на группы — с высоким, средним или низким ферментным потенциалом. Она подчёркивает, что масштабы исследования были ограничены, и кроме сорта, имеют значение год урожая, зрелость хмеля при сборе и способ сушки.

• Высокий потенциал: Amarillo (урожай 2015 года), Cluster, Fuggle, Nugget, Perle
• Средний потенциал: Azacca, Cascade, Comet, Dr. Rudi, Golding, Kohatu, Mosaic, Mt. Hood, Moutere, Pacific Gem, Pacific Jade, Rakau, Simcoe, Wai-ti, Willamette
• Низкий потенциал: Amarillo (урожай 2016 года), Centennial, Citra, Crystal, East Kent Golding, El Dorado, Galaxy, Hersbrucker, Saazer, Summit.