Co je to biotransformace?

Biotransformace je proces, při kterém kvasinky mění sloučeniny chmele na jiné aromatické sloučeniny.

Pivovarníky biotransformace zajímá oprávněně, a to z několika důvodů. Zaprvé jim nabízí možnost kreativního přístupu k řemeslným pivům, když vyvíjejí receptury a přidávají do nich nové chutě a vůně. Zadruhé díky biotransformaci mohou pivovary také ušetřit peníze za chmel, protože správná volba kvasinek zesílí vnímání některých chmelových aromatických látek, a tím sníží množství chmele potřebného k vaření.

Hlavní silou biotransformace jsou kvasinky. Představte si kvasinkovou buňku jako továrnu, kde se suroviny v podobě chmelových sloučenin přeměňují na žádoucí chuťové a aromatické sloučeniny. V těchto továrnách kvasinkových buněk pracují malí dělníci, kterým se říká enzymy. Právě tyto enzymy provádějí přeměnu chmelových sloučenin. 

K těmto biotransformacím však dochází pouze u chmele s přítomností thiolů, což obecně znamená, že se musí jednat o americké (severozápadní Pacifik) nebo tichomořské (Austrálie/Nový Zéland) odrůdy chmele, protože většina evropských a anglických odrůd má nízký obsah silic.

Odrůdy jako Citra (USA), Cascade (USA), Columbus (USA) a Chinook (USA) jsou oblíbenými chmely pro použití během chmelovaru, ale i pro studené chmelení, protože obsahují velmi žádané biotransformační sloučeniny.

Jednou z takových přeměn je geraniol na citronellol, který je v hotovém pivu vnímán jako výrazné citrusy a sladké ovoce. Proto chmel, jako Riwaka (Nový Zeland), který je bohatý na terpenoidy, uvolňuje do mladiny geraniol, který může být následně biotransformován kvasinkovým enzymem, čímž vzniká citrusové aroma citronellolu.

Terpenoidy

Nejoblíbenější skupinou sloučenin obsažených ve chmelových silicích jsou terpenoidy. Terpenoidy mají výrazné senzorické vlastnosti. Příkladem běžného terpenoidu ve chmelu je geraniol, který se může přeměnit na květinové aromatické sloučeniny citronellol, nerol a linalool. Alfa-humulen, další terpenoidní sloučenina, se přeměňuje na karyofylen, který pivu dodává tón černého pepře.

Mezi chmely bohaté na terpenoidy patří Cascade (USA), Chinook (USA), Mosaic (USA), Centennial (USA) a Bravo (USA). Také Citra (USA), Pacifica (Nový Zeland), Southern Cross (Nový Zeland), Motueka (Nový Zeland), Aurora (Slovinsko), a Styrian Golding (Slovinsko).

Stále populárnější je vaření piva z novozélandských chmelů. Důvodem je mimo jiné jejich zajímavý chuťový profil, neboť tyto výrazně aromatické chmele jsou šlechtěny tak, aby vznikly odrůdy s komplexnějším složením chuťových látek. Skvěle se hodí k vaření IPA, protože dodávají pivu citrusové a květinové tóny. Mezi novozélandské chmele bohaté na terpenoidní sloučeniny patří Rakau (Nový Zeland), Riwaka (Nový Zeland), Wai-iti (Nový Zeland) a Waimea (Nový Zeland).

Thioly

Po terpenoidech jsou další zajímavou skupinou sloučenin obsažených ve chmelu thioly a další sloučeniny síry. Thioly tvoří méně než 1% chmelových silic, ale přesto dokáží pivu dodat tropický ovocný nádech. I když se v některých chmelech vyskytují volné thioly, většina thiolů je neaktivní, protože jsou vázány na molekuly bílkovinného typu, takže vnímání chuti této sloučeniny je v podstatě "uzamčeno". Proto je biotransformace těchto vázaných thiolů na volné (aktivní) thioly důležitým procesem, díky němuž pivovar maximálně využije každou thiolovou sloučeninu na gram chmele a ušetří tak peníze investované do chmele.

Thioly 4MSP dodávají pivu tón černého rybízu a lze je nalézt zejména ve chmelech jako Simcoe (USA), Summit (USA) a Cascade (USA).
Chmely Halertau Blanc (Německo), Tomahawk (USA) a Nelson Sauvin (Nový Zeland) jsou bohaté na thioly 3MH, které přispívají k exotické ovocné, rebarborové a grapefruitové chuti.

Které kmeny kvasinek mají největší potenciál pro biotransformační aktivitu?

Je zřejmé, že výběr kvasinek je důležitým faktorem při výrobě piva, které vyžaduje biotransformaci chmelových látek. Rozdíly pozorované u kvasinek lze vysledovat v genetice kvasinkového kmene, díky níž jsou některé kvasinky schopny vytvářet aktivní formy enzymů potřebných k transformaci chmelových sloučenin - terpenoidů a thiolů. Mezi kmeny s největším potenciálem pro biotransfomační aktivitu patří kvasnice Lallemand Verdant IPA, Lallemand Voss, Lallemand KÖLN, Lallemand New England, Lallemand Belle Saison, Lallemand BRY-97.

Také načasování režimu chmelení má velký vliv na uvolňování chmelových látek, které jsou kvasinkami biotransformovány. Obvykle se pro maximalizaci množství terpenoidů extrahovaných do mladiny přidává chmel během pozdních fází chmelovaru nebo v raných fázích studeného chmelení. 

Výběr chmele, kvasnic a načasování přidání chmele je extrémně důležité, aby se při výrobě piva dosáhlo požadované chuti a vůně.