zuur bier, het scherpe en pittige resultaat van een brouwproces dat al eeuwenlang in Europa wordt gebruikt, is onlangs enorm populair geworden in de VS. wetenschappers rapporteren vooruitgang bij een onderzoek naar hoe zuren en andere smaakcomponenten evolueren terwijl de drank ouder wordt. Hun doel is om brouwers te helpen de smaak van zuur bier te begrijpen en er meer controle over te krijgen. De onderzoekers zullen hun resultaten presenteren op de American Chemical Society (ACS) Fall 2020 Virtual Meeting &Expo.

Zuur bier is een oeroude biersoort waarbij wilde gist en bacteriën in vers gebrouwen bier (wort) kunnen groeien, die vervolgens fermenteert. Na deze fase, het wort wordt vaak overgebracht naar houten vaten waar het maanden of jaren rijpt. Gedurende die tijd, de microben produceren talrijke stofwisselingsproducten, waaronder ethanol, zuren en esters - die veel van de unieke smaak van zure bieren bieden. De vaten zelf kunnen sporencomponenten infuseren, zoals vanilline en catechine, die bijdragen aan het smaakprofiel.

"Wetenschappers zijn erg geïnteresseerd in bier en vooral zuur omdat het zulke ingewikkelde systemen zijn, " zegt Teresa L. Longin, doctoraat, een van de hoofdonderzoekers van het project. "Er zijn verschillende eerdere onderzoeken geweest naar de componenten in afgewerkte zure bieren. Wat ons onderzoek anders maakt, is dat we in staat zijn geweest om monsters van lopend bier uit veel verschillende batches te krijgen." Hun bevindingen kunnen brouwers helpen betere producten te maken.

Longin werd door haar man en co-PI bij de studie betrokken, David P. Soulsby, doctoraat, en beide zijn aan de Universiteit van Redlands. Toen Soulsby een paar jaar geleden met het project begon, hij stak zijn hand uit naar Bryan Doty, een meesterbrouwer in de nabijgelegen Sour Cellars. Doty wilde graag weten wat er in zijn bier aan de hand was en heeft een reeks monsters geleverd van dezelfde vaten als het bier is gerijpt.

Soulsby en student Alexis Cooper onderzochten elk monster met behulp van NMR-spectroscopie in combinatie met een nieuwe analysemethode voor het kwantificeren van de gegevens. Ze gebruikten deze aanpak om de niveaus van azijnzuur te volgen, het hoofdbestanddeel van azijn; melkzuur, dat zuurdesembrood zijn kenmerkende smaak geeft; en barnsteenzuur, die wordt gevonden in broccoli, rabarber en vleesextracten. Ze ontdekten dat elk zuur zich stabiliseerde bij vergelijkbare concentraties in de verschillende batches, hoewel sommige batches een grotere variabiliteit hadden. "Deze organische zuren geven zure bieren veel van hun smaak, en de balans van organische zuren produceert zeer verschillende soorten zuur bier, "zegt Longin. "Het kan meer op balsamicoazijn lijken, die een zoetzure smaak heeft, of het kan 'puckery' zuur zijn. Dus de mix van organische zuren is erg belangrijk om het smaakprofiel te begrijpen."

Werken met Emily Santa Ana, een van de studenten in haar lab, Longin deed beroep op expertise in vloeistofchromatografie/time-of-flight massaspectrometrie om te zoeken naar andere verbindingen die subtiel bijdragen aan de smaak, maar aanwezig zijn in niveaus die te laag zijn om te detecteren met NMR.

"Dit is een werk in uitvoering, maar ik zie zeker enkele sporenverbindingen die in de loop van de tijd veranderen, "zegt Longin. Sommige verbindingen beginnen in hoge concentraties en verdwijnen dan; het kunnen suikers zijn die door gist worden geconsumeerd omdat ze ethanol en koolstofdioxide produceren, en door bacteriën omdat ze organische zuren vormen. Anderen "groeien" in de loop van de tijd. Het kunnen extra organische zuren zijn, gezondheidsbevorderende antioxidanten bekend als fenolen, of vanilline, die een vleugje vanille aan bier geeft.

De onderzoekers zullen de massaspectrometriegegevens gebruiken om de sporenverbindingen te identificeren en te bepalen of ze afkomstig zijn van de vaten of van bijproducten van het metabolisme van gist of bacteriën. "In aanvulling, als een brouwer weet dat een bepaalde combinatie van gist en bacteriën een gewenst smaakprofiel oplevert, ze kunnen er meer van kweken, ', zegt Longin. 'Of als ze weten dat een biertje met een bepaalde combinatie van zuren bijzonder lekker is, ze zullen weten wanneer ze moeten stoppen met het rijpen van het bier, zodat het die balans niet verliest."