VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2014-0116-01

Screening of Geraniol-rich Flavor Hop and Interesting Behavior of beta-Citronellol During Fermentation under Various Hop-Addition Timings (1). Kiyoshi Takoi (2), Product & Technology Innovation Department, Sapporo Breweries Ltd., 10 Okatohme, Yaizu, Shizuoka, 425-0013, Japan; Yutaka Itoga, Bioresources Research & Development Department, Sapporo Breweries Ltd., 3-5-25 Kamifurano-cho Motomachi, Sorachi-gun, Hokkaido, 071-0551, Japan; Junji Takayanagi, Frontier Laboratories of Value Creation, Sapporo Breweries Ltd.; Takayuki Kosugi, Toru Shioi, and Takeshi Nakamura, Product & Technology Innovation Department, Sapporo Breweries Ltd.; and Junji Watari, Value Creation Division, Sapporo Breweries Ltd., 4-20-1 Ebisu, Shibuya, Tokyo, 150-8522. (1) A preliminary report of some of this work was given at the World Brewing Congress 2012, Portland, OR, July–August 2012. (2) Corresponding author. Phone: +81 54 629 7989; Fax: +81 54 629 3144; E-mail: <kiyoshi.takoi@sapporobeer.co.jp>. J. Am. Soc. Brew. Chem. 72(1):22-29, 2014.

In a previous study, we have focused on biotransformation of hop-derived monoterpene alcohols (linalool, geraniol, beta-citronellol, nerol, and alpha-terpineol) and their contribution to the flavor of hopped beer. Geraniol showed a drastic decrease during the growth phase and a part of geraniol was converted to beta-citronellol by yeast. beta-Citronellol was almost absent in hop and wort and gradually increased during the total fermentation period. The concentrations of geraniol and beta-citronellol in finished beer could be enriched depending on the initial geraniol content in the wort by using a geraniol-rich hop. As a result of sensory evaluation, there was an additive effect among linalool, geraniol, and beta-citronellol, and the flavor impression became lime-like by coexistence of these three monoterpene alcohols. In this study, we compared the composition of monoterpene alcohols in various hops, including new flavor hop varieties. Of all screened hops, most of the U.S. hop varieties contained relatively large amount of geraniol. Cascade, Bravo, and Mosaic were screened as geraniol-rich flavor hops. By using these varieties, we brewed test beers under various hop-addition timings to compare the composition of three monoterpene alcohols and total hop flavor profiles in the finished beers. As a result, the content of geraniol in finished beer could increase by delaying the timing of hop addition, while the yeast growth phase was avoided. On the other hand, the beta-citronellol contents in the finished beers made with the same hop variety (except Bravo) were present at almost the same levels, regardless of the timings of the hop addition, because of active generation of beta-citronellol during the storage period. In addition, interesting behaviors of monoterpene alcohols, especially beta-citronellol, observed in this study, and the relationship between the timing of hop addition and the profile of various flavor compounds in beer are discussed. Keywords: Beers, Biotransformation, beta-Citronellol, Flavor, Geraniol, Hop-addition timing, Hops, Linalool, Monoterpene alcohols

En un estudio previo nos habíamos concentrado en la biotransformación de alcoholes monoterpénicos derivados del lúpulo (linalol, geraniol, beta-limonelol, nerol y alfa-terpinol) y su contribución al sabor de cerveza lúpulado. Se observó una disminución drástica de la concentración del geraniol durante la fase de crecimiento; una parte del geraniol se convirtió en beta-limonelol por la levadura. El beta-limonelol estuvo prácticamente ausente en el lúpulo y en el mosto pero gradualmente fue aumentando durante la fermentación. La concentración de geraniol y de beta-limonelol en la cerveza terminada pudo ser enriquecida, dependiendo de la concentración inicial del geraniol en el mosto, utilizando un lúpulo rico en geraniol. Una evaluación sensorial demostró que se tiene un efecto aditivo entre linalol, geraniol y beta-limonelol; se obtuvo un sabor parecido al de la lima por coexistir estos tres alcoholes monoterpénicos. En este estudio se comparó la composición de alcoholes monoterpénicos de diferentes lúpulos, incluyendo nuevas variedades de lúpulo de sabor nuevo. De todos los lúpulos estudiados, la mayoría de las variedades de lúpulo de los EE.UU. contenían una cantidad relativamente alta de geraniol. Se encontró que Cascade, Bravo y Mosaic eran ricos en geraniol. Se utilizaron estas tres variedades para elaborar cervezas de prueba usando diferentes tiempos de adición del lúpulo para comparar la composición de tres alcoholes monoterpénicos y el perfil sensorial total del lúpulo en las cervezas terminadas. El contenido de geraniol en la cerveza terminada pudo ser aumentado atrasando el momento de su adición a la cerveza, evitando la fase de reproducción de la levadura. El contenido de beta-limonelol en las cervezas terminadas elaboradas con la misma variedad de lúpulo (a excepción de Bravo) estuvo presente a casi el mismo nivel sin importar el momento de la adición del lúpulo, debido a la generación activa de beta-limonelol durante la maduración. También se comenta el comportamiento interesante de los alcoholes monoterpénicos, especialmente el beta-limonelol, observado en este estudio, además de la relación entre el momento de la adición del lúpulo y el perfil de varios compuestos sensoriales en la cerveza terminada. Palabras claves: Alcoholes monoterpénicos, Biotransformación, Cerveza, Geraniol, beta-Limonelol, Linalol, Lúpulo, Momento de adicionar el lúpulo, Sabor