Hops Oil 101 – รู้จักน้ำมันในฮอปส์เบื้องต้น

น้ำมันจากฮอปส์ เป็นตัวที่ให้กลิ่น และทำให้เบียร์มีกลิ่นหอมที่หลากหลาย ทั้งกลิ่นดอกไม้ เครื่องเทศ สมุนไพร และผลไม้ ตามแต่ชนิดของฮอปส์ ในฮอปส์แต่ละชนิดก็มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันของน้ำมันหอมระเหย องค์ประกอบนี้มีความซับซ้อนซึ่งอาจมีสารประกอบมากถึง 1,000 ชนิดเลยทีเดียว ในบทความ Hops Oil 101 นี้ เราจะมา รู้จักน้ำมันในฮอปส์เบื้องต้น กันนะคะ

เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยได้เริ่มค้นพบและรู้จักความลึกลับของกลิ่นฮอปส์ไปบ้างส่วนหนึ่ง แต่ยังมีอีกหลายอย่างองค์ประกอบที่ยังไม่รู้กัน

รู้หรือไม่ว่า ฮอปส์ Citra และ เมล็ดผักชี มีสาร Geraniol (เจอแรเนียล) และ Linalool (ลินาลูล) ในปริมาณที่มากเหมือนๆกัน แต่ว่าเมล็ดผักชี ก็ไม่สามารถเอามาใช้แทนฮอปส์ Citra ในสูตร IPA แล้วทำเบียร์ออกมาได้ดีแน่ๆ  เราจึงต้องมาทำความรู้จักกับพื้นฐานของน้ำมันในฮอปส์บ้างซักเล็กน้อย

• ในดอกฮอปส์จะประกอบด้วยเซลลูโลส 40-50% , โปรตีน 15% และน้ำ 10% แต่สิ่งที่น่าสนใจ และเป็นที่ต้องการในการทำเบียร์ มีเพียง กรดอัลฟ่า (2-20%) และน้ำมันหอมระเหย (น้อยกว่าครึ่ง%) เพียงเท่านั้น กรดอัลฟาที่ผ่านการให้ไอโซไนซ์ หรือโดนความร้อนแล้ว จะมีความขม ส่วนสารระเหยในน้ำมันหอมระเหยจะช่วยเรื่องกลิ่นและรสชาติ
• องค์ประกอบของน้ำมันฮอปส์นั้นแตกต่างกันไปตามความหลากหลาย และประเภทของฮอปส์ ที่เหลือจากนี้จะเป็นปัจจัยอื่นๆ แต่สารประกอบส่วนใหญ่ (50-80%) จะเป็นไฮโดรคาร์บอน (จาก 20-50% ของออกซิเจนไฮโดรคาร์บอน) และสารประกอบกำมะถันที่น้อยกว่า 1%
• น้ำมันฮอปส์ (Hops Oil) เป็นสารประกอบที่จำแนกเป็นไฮโดรคาร์บอน มีความผันผวนสูง ไม่สามารถละลายน้ำได้มาก และสามารถรับรู้ได้ในเบียร์เฉพาะเมื่อใส่ตอนช่วงท้ายของการต้ม หรือ ช่วง Dry Hop  
• ไมร์ซีน (Myrcene) มักจะโดดเด่นที่สุด คิดเป็น 50% หรือมากกว่าของน้ำมันฮอปส์ทั้งหมด เช่น Cascade และ Simcoe มีกลิ่นหอมสีเขียว สมุนไพร ยางไม้ และ จะถูกขจัดออกไปในช่วงของการต้ม และการหมัก แต่จะให้ลักษณะที่โดดเด่นของกลิ่นต้นสน (Piney)ในช่วง Dry Hop
• สารประกอบไฮโดรคาร์บอนออกซิเจนจะละลายในน้ำได้ และมีกลิ่นหอม รวมถึงกลิ่นที่เกิดจากกระบวนการหมัก ก็จะแสดงออกมาชัดเจนในเบียร์ที่พร้อมดื่ม  สารพวกนี้จะมีทั้ง linalool, geraniol, citronellol และสารประกอบอื่น ๆ อีกหลายร้อยอย่าง แต่สิ่งที่โดดเด่นและแสดงออกมา เป็นเพียงน้อยกว่า 1% ของน้ำมันฮอปส์เท่านั้นเอง นักวิทยาศาสตร์ได้แยกสารประกอบเหล่านี้ออกมาเมื่อเกือบ 200 ปีที่แล้ว และ Alfred Chapman ได้ตั้งชื่อให้พวกมันบางส่วนในช่วงปลายศตวรรษที่19 แต่เป็นที่รู้จักของแก๊สโครมาโตกราฟีในปี1950 ทำให้ นักวิจัยสามารถระบุสารประกอบได้เกือบ 1,000 ชนิดในน้ำมันฮอปส์!
• แม้ว่าสารประกอบกำมะถัน (thiols) จะน้อยมากๆในน้ำมันฮอปส์ แต่มันมีระดับเกณฑ์การรับรู้ที่ต่ำมาก (low theshold) (หมายความว่าเพียงใช้ในปริมาณน้อยมากๆ Gator Bitcoin Club ก็มีผลต่อการรับรู้ทางประสาทสัมผัสเร็ว) และ มีอิทธิพลต่อกลิ่นหอมในทางทางบวกหรือทางลบก็ได้  การวัด thiols นั้นยากกว่าการวัดไฮโดรคาร์บอน เพราะ thiolsนั้นมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยและจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่มีราคาแพงและซับซ้อน
• เมื่อไม่นานมานี้มีนักวิทยาศาสตร์ได้เชื่อมโยง thiols ของแต่ละบุคคล โดยเทียบ เสาวรส, ผลไม้เมืองร้อน, องุ่น sauvignon blanc, และกลิ่นผลไม้แปลกใหม่อื่นๆที่มีลักษณะคล้านกลิ่นฮอปส์เช่น Citra และ Mosaic ผลปรากฎว่า Thiols มีแนวโน้มที่จะแตกแยก เพราะนักดื่มบางคน มีแนวโน้มที่จะรับรู้กลิ่นผลไม้สุก ในขณะที่บางคนรับรู้เป็นกลิ่นปัสสาวะของแมว

สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รู้เกี่ยวกับ ฮอปส์

สารประกอบแต่ละชนิดจะเกี่ยวข้องกับกลิ่นที่เฉพาะ ตัวอย่างเช่น citronellol เป็นกลิ่นออกเขียว , ดอกไม้ และส้มๆ; Geraniol เป็นดอกไม้ที่คล้ายๆกับดอกกุหลาบ หรือ ดอก Geraniums; linalool เป็นกลิ่นดอกไม้และกลิ่นส้ม อย่างไรก็ตามเมื่อสารประกอบมีปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นๆ หลายร้อยชนิดรวมๆกันในฮอปส์ กลิ่นสุดท้ายที่มีจึงหลากหลาย

13 สารประกอบของกลิ่นในฮอปส์ที่ต้องรู้
Caryophyllene » กลิ่นไม้
Citronellol  »   ซิตรัส, ผลไม้
Farnesene »  ดอกไม้
Geraniol  »  ดอกไม้, กุหลาบ, Geranium
Humulene » กลิ่นไม้, กลิ่นต้นสน
Limonene » ซิตรัส, ส้ม
Linalool » ดอกไม้, ส้ม
Myrcene » กลิ่นเขียวๆ, ยาง, ต้นสน
Nerol » กุหลาบ, ซิตรัส
Pinene » เผ็ด, สน
3-mercaptohexanol » ฝรั่ง, ผลไม้เมืองร้อน
3 mercaptoheyl acetate » องุ่น Muscat, เสาวรส
4-mercapto-4-methyl-pentan-2-one » แบลคเคอเรนท์, ผลไม้เมืองร้อน

สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับ ฮอปส์

ทีมญี่ปุ่นได้ทำการต้มเบียร์ และแยกหม้อที่ใส่ระหว่างเมล็ดผักชีและอีกหม้อที่ใช้ฮอปส์ Citra เพื่อเปรียบเทียบสิ่งที่เกิดขึ้นกับ น้ำมันหอมระเหย Geraniol (เจอแรเนียล) เมื่อมีลินาลูล (Linalool) มากๆในช่วงการหมัก ผลปรากฏว่าในเบียร์ทั้งสองชนิด Geraniol (เจอแรเนียล) ถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบเบต้า – ซิตรอนเนลอล (Citronellol) ซึ่งมีส่วนช่วยในการออกรสส้มและผลไม้ แม้ว่าเบียร์ที่หมักด้วยเมล็ดผักชีจะมีรสชาติของผลไม้ แต่ก็ไม่ได้มีลักษณะแบบผลไม้เมืองร้อนเหมือนกับการใช้ฮอปส์ Citra

นักวิจัยที่โรงเบียร์ Sapporo Breweries ได้ติดตามการทดลองกับสิ่งที่ดูพฤติกรรมของเบต้า – Citronellol(ซิตรอนเนลลอล) และ Geraniol (เจอแรเนียล) – และตัวเดิมที่เคยทำไปแล้วคือลินาลูล (Linalool) – เมื่อผสมหลากหลายตัวเข้าด้วยกัน พวกเขาค้นพบว่าเมื่อมีการเพิ่มฮอปส์ที่มี Geraniol (เจอแรเนียล) เยอะๆเช่น Bravo พร้อมกับ Simcoe (ที่อุดมไปด้วย 4-mercapto-4-methyl-pentan-2-one) เบียร์จะได้รสสัมผัสเป็น กลิ่นดอกไม้ กลิ่นส้ม และผลไม้มากกว่า

ซึ่งเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ แต่น่าเสียดายที่มันไม่ได้รับประกันว่าถ้า ผสมฮอปส์ Chinook หรือ ตัวที่มีค่า Geraniol (เจอแรเนียล) สูง กับ Nugget ซึ่งที่มีลินาลูล (Linalool) มากกว่าฮอปส์อื่นๆ จะได้ผลออกมาแบบเดียวกัน ความรู้ที่มีเกี่ยวกับวิธีปฏิกิริยาทางเคมี ยังอยู่ขั้นตอนเพิ่งเริ่มต้น ในการสร้างสารประกอบที่แปลเป็นการรับรู้ทางประสาทสัมผัสในเบียร์

สารประกอบที่ได้จากฮอปส์จะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา สารพวกนี้เริ่มตั้งแต่ก่อนที่จะมีการเก็บเกี่ยวฮอปส์เลยด้วยซ้ำ และยาวไปจนถึงหลังการหมักของเบียร์ งานวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพ (การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นต่อยีสต์) เมทริกซ์ที่รวม สายพันธุ์ฮอปส์ ที่แตกต่างกันและสายพันธุ์ยีสต์ที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมของเวิร์ท(Wort)ที่แตกต่างกันนั้น ยังคงเป็นเรื่องซับซ้อนอยู่

ผลวิจัยของ Sapporo Breweries แสดงให้เห็นความเป็นไปได้อย่างกว้างๆว่า ถึงแม้จะไม่รับประกันว่าการผสมฮอปส์ที่มีค่า Geraniol (เจอแรเนียล) สูงๆ หลายๆตัวเข้าด้วยกันกับลินาลูล (Linalool) จะได้ผลออกมาเป็นยังไง แต่ที่แน่ๆสารประกอบกำมะถัน 4-mercapto-4-methylpentan-2-one (4MMP) ที่เกิดขึ้นในหลายสายพันธุ์ มันมีอิทธิพลต่อการสร้างสารประกอบที่มีกลิ่นผลไม้ แต่เมล็ดผักชีไม่มี 4MMP ซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ต้องใช้ฮอปส์ในการทำ IPA!

ประเภทของฮอปส์ตามส่วนประกอบ

ฮอปส์ที่ประกอบไปด้วย Geraniol (เจอแรเนียล) 
Aurora, Bravo, Cascade, Centennial, Chinook, Citra, Mosaic, Motueka, Styrian Golding

ฮอปส์ที่ประกอบไปด้วย ลินาลูล (Linalool) 
Amarillo, Cascade, Centennial, Citra, Glacier, Millennium, Mount Hood, Nugget, Pacifica, Willamette

ฮอปส์ที่ประกอบไปด้วย 4-mercapto-4-methylpentan-2-one (4MMP)
Apollo, Cascade, Centennial, Citra, Chinook, Cluster, Equinox, Mosaic, Simcoe, Summit

บทความต่อไป จะมาเจาะลึก เรื่อง Hop Oil ในแต่ละตัวกันค่ะ

Credit: 
– 22 – Hop Essential Oil: Analysis, Chemical Composition and Odor Characteristics by Graham Eyres, Jean- Pierre Dufour
– Craft Beer & Brewing Magazine