樹脂成分は主にα-acids(アルファー酸)とβ-acids(ベーター酸)に分けられますが、ビールを飲んだときに感じる芳醇でさわやかなホップの苦味はα-acidsから由来していることが解りました。しかし、α-acidsは麦汁にはほとんど溶けません。麦汁を煮沸することで溶解可能なiso-α-acidsに変化し、麦汁は苦くなります。この変化を異性化(isomerization)といいます。
α-acidsの代表としてHumulone(フムロン)を例にとります。麦汁の沸騰中、ベンゼン環の一番と六番のＣ結合が切り離され、新たに一番と五番目のＣ結合が形成されます。このようにIsohumulone(イソフムロン)が形成されます。同様の反応が他のα-acidsにもおこります。このように異性化がおこります。
麦汁に加えたホップのすべてのα-acidsが異性化する(iso-α-acidsに変化する)わけではありません。その上、ホットブレイクやコールドブレイクの中にもホップ樹脂がとけ込んだりして、ホップの損失がおこります。「麦汁に加えたホップのうち、どのくらい異性化がおこりビールの苦味成分になっているかを示す」か表す考えがあります。これを異性化の効率(%hop
utilizationまたは%utilization)といいます。%hop
utilizationの公式を示します。
%hop
utilization＝(ビール中のiso-α-acidsの量÷麦汁に加えたα-acidsの量)×100
%hop utilizationはwhole
hopsとペレットホップとでは値が異なります。George Fixは、「whole
hopsの%hop
utilizationは15から30%であり、ペレットホップでは30から40%である」と、報告しています。ペレットタイプのホップの%hop
utilizationはwhole
hopsに比べて高値です。このことは、同じアルファー酸値でもペレットタイプのホップは、whole
hopsに比べて、苦くなります。
たとえば、α-acids(アルファー酸)が6%のwhole
hopsを26グラム使って、20リットルのビールを仕込んだとします。α-acids(アルファー酸)の量は20リットル中 0.06×26=1.56g となります。すなわち、78mg/L となります。
仮に、%hop
utilizationが25%としますと、最終的にビールに含まれるiso-α-acidsの量は、78×0.25＝19.5mg/Lとなります。international
bitterness
unit(IBU.)という専門用語があります、これは、ビールの苦みを表す方法の一つで、ビールまたは麦汁(wort)1リットルあたりにiso-alpha-acidが何ミリグラム含まれるかを評価する標準的な単位です。oneIBUとはビール１リットルにたいして１ミリグラムのiso-alpha-acidを含んでいる時の苦味を意味します(One
IBU is equal to 1 milligram of iso alpha acid in 1 liter of wort
or beer.)。
ホップのα-acids値はホップ樹脂の中のCo-humuloneの割合を意味します。実際には、IBUを計算するときには、ホップ樹脂すべてを考慮しますので、上で計算したiso-alpha-acidより、10から15%高くなります。上記の例では、IBUは21.5から22.5になります。
IBU=(Weight(ounces) of hop ×% alpha acid of hop ×%
Utilazation)/(Volume(gallon)×1.34)
=1.1×(Weight(grams) of hop ×% alpha acid of hop ×%
Utilazation)/(Volume(liters))
IBUの公式がありますが、上の公式では、実際のiso-alpha-acidの量に対して、1.1倍しています。
ホップの%utilizationに影響する因子がいくつかあります。麦汁の比重が高くなれば%utilizationは低くなります。麦汁の煮沸時間にも影響を受け、長時間煮沸すると%utilizationは高くなります。α-acids(アルファー酸)が酸化すると異性化がおこりません。一般に麦汁のPHは5.0から5.4の範囲ですが、PHが上昇すると%utilizationは上昇します。
%utilizationについて、表にまとめます。
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参考図書；George Fix著「PRINCIPAL OF BREWING SCIENCE」
LEE W.JANSON著「BREW CHEM 101」
CHARLIE PAPAZIAN著「THE NEW COMPLETE JOY OF
HOMEBREWING」
井上喬著「やさしい醸造学」
キリンビール株式会社編「ビールのうまさをさぐる」