Van amarant tot khorasan: tien alternatieven voor gerstemout

Wat heb je nodig om bier te brouwen? Het etiket van zowat elk flesje vermeldt gerstemout, water, gist en hop. ‘Die vier grondstoffen vormen de basis van bier’, zegt brouwerijtechnoloog Dana Vanderputten (HoGent). ‘De granen zijn de zetmeelbron, het water onttrekt het zetmeel aan de granen, voor de fermentatie is gist nodig, en in het wort gaat hop. Heel wat bieren bevatten ook niet meer dan dat.’

‘Maar de laatste jaren is het aanbod wel veel diverser geworden, ook op vraag van de consument’, vertelt Jessika De Clippeleer (UGent/HoGent). ‘Hop is een dankbaar ingrediënt dat verschillende aroma’s in bier brengt. Hopgenetici ontwikkelen voortdurend nieuwe variëteiten’, gaat de brouwchemicus verder. ‘Ook kruiden of houtlagering voegen veel smaak toe.’

Aan de Universiteit Gent en de Hogeschool Gent stampten enkele wetenschappers het AlterBrew-project uit de grond. Twee jaar lang legden zij zich erop toe om tien alternatieven voor gerstemout te onderzoeken, toch wel het hoofdingrediënt in brouwerijen in onze streken. Het project is net afgesloten, met als resultaat een basishandleiding voor brouwers die eens wat anders willen.

‘Met alle tien de granen die we uittestten kan je wel degelijk brouwen’, zegt een tevreden Jeroen Baillière, brouwer van dienst. ‘Er zijn ondertussen ongeveer vierhonderd brouwerijen in België, bijna dubbel zoveel als tien jaar geleden. Die willen allemaal hun eigen smaak. Wij wilden aantonen dat meer niet altijd beter is. Een andere zetmeelbron geeft ook andere smaken, en drukt zo een duidelijke stempel op het bier. Het zijn bovendien echt nieuwe smaken, die je op geen andere manier kan genereren.’

‘We focusten op de basisgrondstof graan en analyseerden het verschil dat een andere graankeuze kon maken naar geuren, smaken en aroma’s’, vult De Clippeleer aan. ‘Speciale ingrediënten lieten we achterwege. We selecteerden tien verschillende granen die tegenwoordig in opmars zijn: oude granen, alternatieve granen, pseudogranen …’

De onderzoekers brouwden met vier oude tarwesoorten. ‘Eenkoorn is de oudste bekende tarwesoort, emmer ontstond zo’n achtduizend jaar geleden uit die eenkoorn. Dan gebruikten we het wat bekendere spelt, en een vreemde eend in de bijt: khorasan’, legt Baillière uit. Dat laatste graan heeft een onduidelijke voorgeschiedenis. Volgens het handelsmerk Kamut komt het uit een Egyptische graftombe en ging het van daaruit mee naar de VS. ‘Feit is alvast dat khorasan genetisch heel oud is.’

Verder kozen de brouwerijwetenschappers pseudogranen: quinoa, amarant en boekweit. ‘Alledrie zaden van tweezaadlobbige planten, niet van grasachtigen. Het zijn dus geen echte granen.’ De overige drie deelnemers waren granen uit andere streken: sorghum, teff en tritordeum. ‘Sorghum is heel populair in Afrika, daar worden grote volumes sorghumbier gebrouwen. Teff komt uit Ethiopië, en is het kleinste bekende graan ter wereld. Tritordeum is in de jaren 1970 in Spanje ontwikkeld door durumtarwe te kruisen met een wilde gerstsoort, en is geschikt voor een droger klimaat.’

Gaan die granen vanaf nu de gerstemout in Belgisch bier vervangen? ‘Ik geloof dat we moeten beginnen bij het begin’, werpt Vanderputten tegen. ‘In België hebben we namelijk een Koninklijk Besluit dat bier definieert. Daarin staat dat het minstens 60 procent gerstemout of tarwemout moet bevatten. Je kan dus niet zomaar een ander graan kiezen en het eindproduct bier noemen.’

Al is het KB niet de enige reden voor een overwicht van gerstemout in onze bieren, volgens De Clippeleer. ‘Mout heeft heel interessante eigenschappen voor de brouwer.’ Ze geeft me enkele gewone gedroogde gerstkorrels in de ene, en wat gerstemout in de andere hand. ‘Gewone gerstekorrels zijn heel hard, voel maar. Terwijl gerstemout gemakkelijk in brokjes uit elkaar valt als je erop duwt.’

‘En proef nu eens!’ Ook de smaak is helemaal anders, de mout is veel zoeter. Alsof je twee verschillende granen proeft. ‘Gerstemout is als grondstof uniek. Hij bevat zowel de suikerbron – zetmeel – als enzymen. In de brouwzaal gaat de mout in water, dat lost het zetmeel uit de moutkorrels op. Dan gaan de enzymen het zetmeel verkleinen tot fermenteerbare suikers voor de gist. Die vormt daaruit alcohol.’

‘Bier zoals wij het kennen wordt al tijden gemaakt met gerstemout’, bevestigt Baillière. ‘Maar wereldwijd worden er bij een groot deel van het biervolume wel andere bronnen van zetmeel gebruikt. Meestal vanwege de prijs, want mout is niet goedkoop. In dit project was de drijfveer echter de smaak. We hebben getest wat er gebeurt als je 40 procent van de gerstemout vervangt door een ander graan.’

In de twee eerste stappen analyseerden de wetenschappers het graan zelf, en bepaalden ze de extractiemethode op labschaal. Daar kwam heel wat bij kijken, want brouwprocessen hier zijn meestal afgestemd op de eigenschappen van gerstemout. Terwijl de tien granen en pseudogranen die tussen ons op de tafel liggen er alvast heel verschillend uitzien: groot tot klein, langwerpig tot rond, met en zonder kafjes.

‘De analyse van het graan zelf gaf al een heel interessant beeld over welk bier we mochten verwachten’, legt Baillière uit. Zo bleek dat de pseudogranen een extra enzym hebben, een amyloglucosidase. Dat zet efficiënt zetmeel naar glucose om, en glucose is heel goed fermenteerbaar. ‘Het resultaat: een droger bier, omdat er minder restsuikers achterblijven die de gist niet kon omzetten. Een interessante complicatie.’

Ook bij de extractie begonnen de uitdagingen al van de eerste stap: het malen. ‘Als je graan niet maalt, kunnen de enzymen niet bij het zetmeel om het af te breken tot suikers. De stukjes die na het malen overblijven, worden eruit gefilterd. Klassiek is dat in een kuip met een zeef onderin, waarin het beslag gaat. Het graan vormt een filterbed, waarin alle deeltjes blijven hangen.’

‘Maar het wort zelf moet wel door de filter kunnen. Teff en amarant gaven bij klassieke maaltechnieken een meel, dat de filter volledig verstopte. Die maal je dus best grover dan de klassieke granen. Ook de grote kafjes van bijvoorbeeld emmer kunnen de filter verstoppen, en bij boekweit was de filtratie pas echt een uitdaging.’

‘Daarom testten we ook nog een dunbedfilter uit’, vult De Clippeleer aan. ‘Dat is een verticale filtratie, met membranen waar je het wort doorheen perst. Daarvoor hebben we samengewerkt met de KU Leuven-technologiecampus hier in Gent.’

Sommige kleine verschillen spelen een grote rol in het brouwproces. ‘Enzymen werken als scharen die het zetmeel in stukjes knippen, maar dat zetmeel moet natuurlijk bereikbaar zijn. In de praktijk zorgen we ervoor dat de graankorrel water opneemt en gaat zwellen, zodat de zetmeelketens in oplossing komen. Bij elk graan gebeurt dat op een specifieke temperatuur, de zogeheten gelatinisatietemperatuur’, gaat de onderzoeker verder.

Temperatuur en enzymen hebben een gecompliceerde relatie: bij een hogere temperatuur gaat alles sneller, maar bij een te hoge temperatuur gaan de enzymen kapot. ‘Bij sommige granen was de temperatuur waarbij het zetmeel in oplossing komt hoger dan wat de enzymen kunnen verdragen. Dat was ook een grote uitdaging bij het brouwen.’

‘Klassiek verwarmen we tot 63 graden Celsius, zodat de bèta-amylase haar werk kan doen. Dan gaan we verder tot 72 graden voor de alfa-amylase.’ Amarant en teff begonnen pas te gelatiniseren bij 65 graden, en sorghum heeft zelfs een gelatinisatietemperatuur van 77 graden. ‘Bij zo’n hoge temperatuur werken de enzymen zo goed als niet. Ook als je het beslag opnieuw afkoelt, worden de enzymen niet opnieuw actief. Dus moet je externe enzymen van microbiële oorsprong toevoegen, die veel stabieler zijn bij hoge temperaturen.’

Analytisch gezien kan je met alle tien granen brouwen, kwam er uit de eerste tests. Volgens Baillière kwam dan de leukste stap van het project: een basisbrouwmethode vinden voor elk graan, waarmee brouwers aan de slag kunnen. ‘Met sommige granen konden we vrij klassiek brouwen. De oude tarwesoorten hadden allemaal zowat dezelfde korrelgrootte en gelatinisatietemperatuur als gerstemout. Teff en sorghum waren lastig voor malen en gelatinisatie. Quinoa en amarant hebben een hoger vetgehalte. Dat is slecht voor het schuim. Maar ze hebben ook een hoger eiwitgehalte, en dat is dan weer goed voor het schuim. Dus het eindresultaat viel mee.’

In de laatste fase moest de begeleidingsgroep van bedrijven mee aan de slag om de smaak van de bieren te beoordelen. De sensoriek, zoals dat in het jargon heet. ‘We organiseerden proefsessies met de brouwerijen die mee geïnvesteerd hebben, om de smaken uitgebreid te beschrijven. Daarna maakten we samen een rangschikking’, vertelt De Clippeleer.

De top drie van de groep bestond uit khorasan, teff, en eenkoorn. Spelt en tritordeum kwamen op een gedeelde vierde plaats. ‘Boekweit scoorde ook hoog. Een interessant bier, smaak, mondgevoel, alles klopte. Ik was daar heel enthousiast over’, aldus Baillière. ‘Maar de technische haalbaarheid om er op grote schaal mee te brouwen speelt hem parten. Het gaat, maar de brouwer zal zuchten.’

Emmer en sorghum waren volgens de onderzoekers bij grotere brouwers populair. ‘Zij geven een neutrale biersmaak, en kunnen daardoor mais vervangen. In pils is het maissegment wereldwijd groot. De vraag naar sorghum wordt buiten Afrika bovendien steeds groter. Het graan is dan ook behoorlijk droogtetolerant. In de VS zijn bijvoorbeeld al flink wat maistelers overgeschakeld op sorghum vanwege de klimaatverandering.’
De smaak van het quinoa- en het amarantbier was op het randje, volgens de klassieke verwachtingen. ‘Die hadden echt een uitgesproken geur en aroma van turf, zoals je dat bij whisky hebt. Natuurlijk hebben wij met 40 procent pseudogranen gewerkt, misschien zou het in een lagere dosering een fijne nuance toevoegen. Volgens sommige brouwers zou dat pas een smaakinnovatie betekenen.’

Als afsluiter van het project gingen twee brouwerijen met de resultaten aan de slag om een bier op de markt te brengen. ‘Zij brouwden alle twee een blond bier.’ Baillière opent eerst een blikje Camel Tooth. ‘Gemaakt hier in Gent samen met Dok Brewing Company, met khorasan van Kamut. Tof bier, zijn we heel tevreden over. Het smaakeffect van de khorasan is een subtiel walnootaroma. Maar het mondgevoel is echt speciaal, romig, fluweelachtig zacht. Dat komt door het hoge eiwitgehalte van khorasan.’

Het Teffbier is in Nederland gebrouwen. ‘Met Nederlandse teff van Dijksterhuis Teffvolkoren, in samenwerking met Jopenkerk Bierbrouwerij. Dit bier mist nog wat essentiële eigenschappen die een bier echt commercieel maken. Je merkt hier subtiel tropisch fruit, mango, passievrucht, maar ze hebben nog een kader nodig dat ze tot hun recht laat komen.’

De onderzoekers verwachten dat er nog meer bieren zullen komen met alternatieve granen, met oude tarwesoorten bijvoorbeeld. Met uitzondering van khorasan zijn dat immers heel robuuste teelten. ‘Dat brengt een groot voordeel met zich mee in veranderende klimaatomstandigheden. En geef toe: een tarwesoort die hier al drieduizend jaar verbouwd wordt, dat staat ook mooi op een etiket.’

Het lokale aspect bleek voor veel brouwers inderdaad een doorslaggevend argument, dat vermoedelijk nog aan belang zal winnen door de oorlog in Oekraïne. Zij zagen niet in waarom ze bijvoorbeeld teff zouden moeten importeren uit Afrika. ‘Toen wij de alternatieve granen voorstelden, was de eerste vraag: ‘Kan je dat hier telen?’

‘Het is natuurlijk een kip-of-eiverhaal: telers willen iets aanplanten, maar is er een afzetmarkt voor? Pas als de vraag stijgt, kan het aanbod mee stijgen.’ De Clippeleer beaamt dat: ‘Je moet een opening creëren. Maar ook wat dat betreft hebben we ons steentje wel bijgedragen. Met dit project hebben we korte linken gelegd tussen de verschillende stappen in de keten. Daar ben ik bijzonder trots op.’