Ароматика хмеля: белые пятна на карте

Журнал Craft Beer & Brewing исследует, какие именно компоненты хмеля влияют на тот или иной оттенок вкуса и аромата IPA.

Шишка хмеля содержит 40-50% целлюлозы, 15% протеина и 10% воды, но пивоваров интересуют только альфа-кислоты (от 2% до в редких случаях 20%) и масла (полпроцента). В процессе изомеризации альфа-кислоты дают горечь, а летучие компоненты масел — аромат и вкус. Состав масел изменяется в зависимости, прежде всего, от сорта хмеля и от множества других факторов, но большинство их компонентов (50-80%) – это углеводороды (20-50% — окисленные), и менее 1% — сернистые вещества.

Эти составляющие, углеводороды, высоколетучи, не слишком растворимы и чувствуются в готовом пиве, только если их добавляют в конце варки или во время брожения. Почти всегда заметнее всего мирцен, который составляет более 50% масел в Cascade и Simcoe. У него зеленый, травянистый смолистый аромат, который ассоциируется со свежим хмелем. Он «стирается» во время варки или брожения, а при сухом охмелении даст пиву выраженный хвойный оттенок.

Окисленные углеводороды более растворимы и ароматичны. Их ароматы, или их модификации, получаемые во время брожения, с большей вероятностью проявятся в готовом пиве. Это линалоол, гераниол, цитроннелол и сотни других компонентов. Самый «заметный» из них составляет менее 1 процента хмелевых масел. Ученые впервые выделили некоторые из этих компонентов почти 200 лет назад, а имена им были даны Альфредом Чепменом в конце XIX века. Но в 1950-х годах была изобретена газовая хроматография, которая помогла исследователям идентифицировать почти 1000 компонентов.

Хотя сернистые компоненты тиолы составляют малую часть масел, у них очень низкие пороги ощущения (значит, их нужно совсем немного, чтобы повлиять на вкус), и они могут значительно влиять на аромат, позитивно или негативно.

Измерение содержания тиолов более сложно, чем изменение углеводородов, потому что тиолы содержатся в совсем небольших количествах, и для их обнаружения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование. Только недавно ученые связали те или иные тиолы с запахами маракуйи, тропических фруктов, винограда совиньон блан и других экзотических ароматов, которые характеризуют такие хмели, как Citra и Mosaic. Тиолы вызывают разногласия, кто-то чувствует смородину или крыжовник, а кто-то – кошачью мочу.

Индивидуальные компоненты могут ассоциироваться с определенными ароматами. Например, кариофиллен – древесный, цитронеллол – цитрусовый, фруктовый, фарнезен – цветочный, гераниол – цветочный, розовый, гераниевый, гумулен – древесный, хвойный, лимонен – цитрусовый, апельсиновый, линалоол – цветочный, апельсиновый, мирцен – травяной, смолистый, хвойный, нерол – розовый, цитрусовый, пинен – пряный, хвойный, 3-меркаптогексанол – гуавовый, тропический, 3-меркапто-гексил-ацетат – мускатный, маракуйевый, 4-меркапто-4‑метилпентан-2-он – черносмородиновый, тропический. Однако, когда они взаимодействуют друг с другом, создаются  другие ароматы.

Исследователи Sapporo Breweries сварили два пива. В одном использовали семечки кориандра, а в другом хмель Citra, чтобы сравнить, что происходит с гераниолом в присутствии или при избытке линалоола во время ферментации. В обоих образцах гераниол трансформировался в бета-цитронеллол, который отвечает за цитрусовый и фруктовый вкус. Хотя пиво, сваренное с кориандром, имело фруктовые нотки, оно не было тропическим, как то, для которого использовали Citra. Японская команда провела еще один эксперимент, исследовав поведение бета-цитроннелола и гераниола, снова в присутствии линалоола, когда смешивались различные сорта. Они, например, обнаружили, что богатый гераниолом хмель Bravo, добавленный вместе с Simcoe, богатым 4-меркапто-4-метилпентан-2-оном, дает более цветочное, цитрусовое и фруктовое пиво.

Это важная информация, но, к сожалению, она не подтверждает, что смешивание Chinook, или другого богатого гераниолом сорта, с Nugget, рекордсменом по содержанию линалоола, даст то же самое. Наши знания о том, как эти низкоуровневые химические реакции создают вещества, которые изменяют сенсорное восприятие, пока только зарождаются.

Пивоварам нужен чеклист, где будут соотноситься масла и даваемые ими вкусы, но создать его не так просто, говорят исследователи. Например, пивовары попросили исследователей создать новые сорта с высоким содержанием масел. Исследователи взяли за основу Cascade, но в ходе работы установили, что качество масла влияет на восприятие сильнее, чем количество.

Ни один конкретный компонент не отвечает за специфический хмелевой аромат, подчеркивают специалисты: пивовары ошибаются, когда пытаются связать определенные масла с определенными ароматическими компонентами.

Концентрация или количество того или иного компонента сами по себе не являются его показателем влияния на аромат. Нужно учитывать и порог его обнаружения. В зависимости от концентрации компонентов, сенсорное восприятие этого компонента может меняться. «Меньше» может значить «больше»: вот почему тиолы в невысокой концентрации дают приятный фруктовый аромат, а в большом количестве пахнут кошатиной.

Синергия и маскировка играют важную роль в восприятии: синергия происходит, когда два или более компонентов взаимодействуют, чтобы создать что-то другое, а при маскировке один компонент подавляет другой.

Большинство исследований фокусируются на анализе индивидуальных компонентов, потому что они пока мало исследованы, а не на взаимодействии их эффектов, однако ключ к раскрытию секрета аромата – именно взаимодействие компонентов.

Характеристики компонентов хмеля постоянно меняются на всем промежутке их жизни – от созревания шишек до времени пребывания пива на полке. Многие недавние исследования сфокусировались на биотрансформации хмеля (биохимических переменах, которые происходят в присутствии дрожжей): их итогом стали сложные матрицы изменения характеристик различных сортов хмеля в различных разновидностях сусла в присутствии различных рас дрожжей.

Такие исследования помогут коммерческим пивоварням производить пиво с более постоянным вкусоароматическим профилем хмеля. Например, одно из исследований определило, что делянки Cascade, которые растут на различных фермах на северо-западе Тихоокеанского побережья, могут иметь одинаковый уровень масел, но их композиция будет разной, что подтверждается итогами тест-панели. Пивоварам придется это учитывать.

В 2010 году, когда масштабные исследования хмеля только начинались, пивовары ничего не знали о проценте содержания масел в приобретаемом ими хмеле, а теперь все чаще указывается содержание гераниола и линалоола. Возможно, в ближайшем будущем информация о содержании всех компонентов в хмеле будет доступна пивоварам, в том числе малым и домашним, но для этого ученым нужно определить, какие именно компоненты дают тот или иной эффект.