Het blijft een uitdaging voor brouwers: bier zonder alcohol met dezelfde rijke smaak. Microbioloog Kevin Verstrepen en zijn Leuvense team zoeken de oplossing in het gist zelf: nieuwe soorten, nieuwe smaken.
Als ik puur op mijn neus zou afgaan, zou ik denken dat ik in een bierbrouwerij was. En dan ben ik ook nog in het land dat bekendstaat om zijn grote diversiteit aan bieren. Maar mijn ogen vertellen mij toch echt dat ik in een lab ben. Niet zomaar een lab. Tussen de maatbekers, petrischaaltjes en reageerbuisjes staan ook twaalf kleine bierglazen. “Die zul je niet in elk laboratorium vinden”, lacht Kevin Verstrepen.
Hij heeft gelijk; de meeste microbiologen zullen de vloeistoffen van hun experimenten niet opdrinken. Maar in het Verstrepen Lab, onderdeel van de Universiteit Leuven (KU Leuven) en VIB (het Vlaams Instituut voor Biotechnologie), is dat vaak een essentiële stap. Hoe weten ze anders of de biergisten die ze kweken hun werk goed hebben gedaan?
De kleine bierglazen zijn voor het ‘informele’ proeven in het lab, legt Verstrepen uit. Voor de officiële eindbeoordeling gebruiken ze ondoorzichtige glazen. En een professioneel proefpanel met een getrainde neus.
Duizenden aroma’s
Maar het bierproeven gebeurt niet alleen met menselijke neuzen. Beatriz Herrera, een postdoc uit Venezuela, demonstreert de werking van een elektronische neus. Ze heeft het kleinste kratje bier vast dat ik ooit heb gezien, met daarin tientallen flesjes ter grootte van een potje nagellak, gevuld met een bekende, amberkleurige vloeistof. Ik draai er eentje open en de geur van bier komt me tegemoet. Herrera haalt de flesjes door het apparaat dat de vloeistof kort opwarmt en de aroma’s die opstijgen analyseert.
Aroma is het sleutelwoord in de wetenschap van bier, legt Verstrepen uit. “We hebben het altijd over bier ‘proeven’, maar eigenlijk is het ‘ruiken’. Sommige dingen neem je waar met de mond, zoals bitterheid, temperatuur en de koolzuurbubbels. Maar de beleving van een slok bier zit vooral in de aroma's: moleculen die makkelijk verdampen en continu uit het bier opstijgen. Ze komen je neus in via het glas, maar zelfs na een slok vliegen ze vanuit je keel weer omhoog naar je neus. Eén biertje kan wel honderden tot duizenden soorten aroma’s bevatten. Zo krijgt elk biertje een uniek smaakprofiel.”
Wie we voor die heerlijke aroma’s mogen bedanken? Voor een deel de ingrediënten van de brouwer, maar voor een groter deel het gist: een eencellig schimmeltje, zonder wie we geen brood, wijn of bier zouden hebben. Een gist eet, net als wij, suikers voor energie, maar doet dat zonder zuurstof. Het haalt geen adem, maar fermenteert. Bij dat fermenteren komen allerlei afvalstofjes vrij die het gist niet gebruikt, maar die wij juist enorm waarderen: aroma’s, en, niet onbelangrijk, alcohol.
Tientallen flesjes ter grootte van een potje nagellak gaan door een apparaat dat de aroma's analyseert.
Ruben Rosen Jacobson voor NEMO KennislinkWel de smaak, niet de kater
Al duizenden jaren profiteert de mens van wat biergist toevallig produceert: een aangename roes én een rijke smaak. Maar die roes heeft zo zijn nadelen, en dus groeide de vraag naar alcoholvrij bier. Die groei is indrukwekkend: tussen 2013 en 2022 verdrievoudigde de Nederlandse consumptie, en alleen dit jaar al steeg die met 14 procent. Een gat in de markt voor brouwerijen, maar wel eentje met een hindernis: het blijkt een flinke uitdaging om alcoholvrij bier dezelfde rijke smaak te geven.
Alcohol – in wetenschappelijke termen: het molecuul ethanol – speelt namelijk een cruciale rol in de smaak van bier, legt Verstrepen uit. “Iedereen die wel eens een slok sterke drank heeft genomen, weet dat alcohol een specifieke smaak heeft, én een branderig gevoel in de mond geeft. In bier is dat minder aanwezig dan in sterke drank – tussen de vijf en tien procent – maar nog steeds in veel hogere concentraties dan de andere honderden aromamoleculen. Het is ongetwijfeld de dominante aroma. Daar komt bij dat ethanol, door zijn chemische eigenschappen, het gedrag van andere aromamoleculen beïnvloedt.”
Wie bier brouwt en de alcohol eruit haalt, verwijdert dus ook deels de smaak. Toch was dit lange tijd de enige manier om alcoholvrij bier te maken. Deze ‘chemische methode’ kent twee vormen. De simpelste versie is het bier opwarmen om de alcohol eruit te verdampen, alleen verdamp je daarmee ook een aantal aroma’s. Sommige brouwers vangen die aroma’s op om ze weer toe te voegen, maar er gaat altijd iets verloren. Iets eleganter is de tweede methode, waarbij je het bier door een filter haalt die alleen de ethanolmoleculen tegenhoudt.
Meer aroma’s, minder alcohol
Maar wat nou als je het probleem bij de wortel aanpakt? Als je zorgt dat je gist geen alcohol produceert, hoef je het er ook niet uit te halen. Een mooie uitdaging voor het Verstrepen Lab, waar de gistcel al jaren centraal staat. Ze bouwen fundamentele kennis over het schimmeltje op, produceren er medicijnen als insuline mee, en, niet onbelangrijk, proberen er lekkerder bier mee te maken.
De laatste jaren kwam daar, met de stijgende populariteit van alcoholvrij bier, een nieuwe opdracht bij: méér aroma’s, en minder alcohol, volgens de biologische methode. Dat is niet zo simpel als het klinkt, vertelt Verstrepen. “De standaard biergisten maken ontzettend graag alcohol. Dat proces kun je niet zomaar uitschakelen. Het is alsof ik tegen jou zeg: stop maar met ademen.”
Wat je wél kunt doen, vervolgt hij, is de hoeveelheid fermentatie beperken. “In bierbeslag, waar de gisten op groeien, zitten kleine en grote suikers. Als je goed gaat zoeken, vind je gistsoorten die de grote suikers van nature niet meer kunnen opnemen. Ze kunnen dus alleen fermenteren op de simpele suikers. Hoe minder daarvan je in je recept hebt zitten, hoe minder alcohol eruit komt. Je gaat dus ook je recept aanpassen: minder simpele suikers, meer grote suikers – tot er minder dan 0,5 procent alcohol overblijft na fermentatie. Als je dan ook nog selecteert op een gist die veel verschillende aroma’s maakt, heb je een bier met weinig alcohol en veel smaak.”
In deze vriezer worden gistculturen op -80 graden bewaard. Kevin Verstrepen is niet bang om ze even met blote handen aan te raken.
Ruben Rosen Jacobson voor NEMO KennislinkMiljarden gistculturen
Het kandidaatsprofiel is zo duidelijk. Maar hoe vind – of maak – je deze ideale laag-alcoholische gist? “De simpelste oplossing is eigenlijk om direct aan de genen te sleutelen”, legt Verstrepen uit. “Maar helaas kleeft er, nog steeds, een slecht imago aan genetische modificatie. Mensen zijn bang om die producten te eten of drinken.”
Dus zetten de onderzoekers in het Verstrepen Lab in op de meer natuurlijke route van kruising. Net zoals we onze landbouwgewassen door de millennia heen hebben geoptimaliseerd, maar dan wat sneller: in een week tijd kunnen ze hier miljarden gistculturen kruisen. Vervolgens laten ze de gisten fermenteren en halen ze, net als Herrera, de eindresultaten door een elektronische neus. De gisten met het meest wenselijke aromaprofiel, en alcoholpercentage, gaan door naar de volgende ronde. Kruis, kweek, fermenteer, analyseer, repeat.
Dubbele smaakanalyse
Maar wie aan het eind van een werkdag zijn dorst wil lessen, zal niet heel gelukkig worden van het ‘proto-bier’ uit het lab. Voor het échte bier moeten we verder op de campus zijn. Daar staat namelijk een mini-brouwerij. Alleen de beste kandidaat-gisten komen daar terecht, om zichzelf te bewijzen in het brouwproces. Dan volgt het eindoordeel: de ultieme proef.
Daar maken ze in Leuven geen half werk van. Een panel van vijftien professioneel getrainde neuzen en monden krijgen de bieren voorgeschoteld en proberen, zo wiskundig mogelijk, de smaak vast te leggen. Tegelijkertijd halen de onderzoekers de bieren door de elektronische neuzen om de honderden aroma’s volledig vast te leggen.
In de zoektocht naar het beste alcoholvrije bier lijkt de kernvraag simpel: smaakt het lekker? Toch heeft het team van Verstrepen een groter doel voor ogen met deze dubbele smaakanalyse: ze willen de samenstelling van aroma’s koppelen aan de subjectieve smaakbeleving. Welke aromamoleculen, in welke verhouding, zorgen voor welke smaak bij het panel? Zo brengen ze de complexe wereld van aroma’s steeds beter in kaart.
Dat is goed nieuws voor alle soorten bier, maar voor alcoholvrij bier komt er nog een extra voordeel bovenop, voegt Verstrepen toe. “Er bestaan aroma’s die qua smaak in de buurt van alcohol komen. Als we onze gisten erop aansturen om daar de juiste mix van te produceren, vangen we het gebrek aan alcoholsmaak op.” Het belang daarvan valt niet te onderschatten, benadrukt hij: “Veel populaire bieren zijn alcoholgedreven in hun smaak: Duvel, Westmalle, Affligem, Karmeliet… de sterke blonde bieren en tripels. Een alcoholvrije variant is daarbij een grote uitdaging. Maar met de smaakvervangende aroma’s die we ontwikkelen kunnen we echt ver komen.”
Een laboratoriumtechnicus is bezig met het selecteren van gisten die op een agarplaat groeien. Dat gebeurt in een steriele kast om ervoor te zorgen dat andere microben zich niet kunnen mengen met de gistculturen.
Ruben Rosen Jacobson voor NEMO KennislinkBier van de toekomst
Zo maakt het Verstrepen Lab, door de kennis in hoog tempo te verzamelen, de biologische methode voor alcoholvrij bier steeds aantrekkelijker voor brouwers. Het levert bier met een rijke, zelfs alcoholvervangende smaak op, zonder dat je na het brouwen iets hoeft toe te voegen. Bovendien, benadrukt Verstrepen, heb je geen apparatuur en energie nodig om de alcohol weg te verdampen of filteren. Met het juiste gist en recept ben je dus goedkoper én duurzamer uit.
Geen wonder dat steeds meer brouwers aankloppen bij het Verstrepen Lab om hun nieuwe alcoholvrije bier te ontwikkelen. Ze kunnen lang niet elke samenwerking aangaan, maar zien het als hun taak om kleine brouwers te ondersteunen.
Dat is belangrijk in een veranderde markt. En die verandert: in Europa is alcoholvrij bier het enige segment in de biermarkt dat nog groeit, terwijl de rest daalt. Een goede ontwikkeling, vindt Verstrepen: “Mensen zijn zich, met goede reden, meer bewust van de schade die alcohol kan aanrichten. En zelfs zonder de alcohol, blijft bier een fantastisch product. Eindeloos complex in de smaak, en best gezond, want het zit vol eiwitten en vitaminen. Het alcoholvrije bier van de toekomst kan zo een sportdrankje zijn.”