Hopfen enthält zahlreiche biochemische Verbundingen, welche die Pflanze teilweise vor allen möglichen ungünstigen Umgebungsfaktoren schützen. Diese schützenden Substanzen befinden sich in hoher Konzentration in äusseren Organen, den sogenannten Lupulindrüsen, die sich ihrerseits hinter den Deckblättern des Hopfendoldens befinden. Sowohl für die Bierproduktion als auch für die gesundheitlich wesentlichen Eigenschaften sind nur diese Lupulindrüsen wichtig. Jede Drüse ist eine Art Kugel, die aus einem gelben, klebrigen Pulver besteht, welches Lupulin genannt wird. Das Lupulinpulver enthält unter anderem Hopfenbittersäure, essentielles Hopfenöl und Hopfen-Polyphenole. Diese Bestandteile findet man in wechselnder Konzentration in den einzelnen Varietäten der Hopfenpflanze. Auf diese Weise hat jede Varietät der Hopfenpflanze eigene innere Merkmale, mit der sie sich von jeder anderen Varietät unterscheiden kann. Bei der groben Einteilung der Hopfenpflanzen in bittere Varietäten und Aromavarietäten werden diese feinen Merkmale nicht ausreichend berücksichtigt.

Hopfenbittersäure

Man unterscheidet zwei verwandte Serien von Hopfenbittersäuren: Alpha-Säuren oder Humulone und Beta-Säuren oder Lupulone. Die Humulone finden keine direkte Anwendung, aber wenn der Hopfen mit der Würze gekocht wird (die Würze ist eine Zuckerlösung, die aus dem enzymatischen Abbau von Stärke aus Gerstenmalz oder hinzugegebenem Getreide entsteht), werden die Humulone in sogenannte Isohumulone umgewandelt, die in allen Bieren vorhanden sind (von ungefähr 10 bis 100 Milligramm pro Liter, oder sogar mehr). Isohumulone verleihen dem Bier seine typischen Eigenschaften. Sie sind für den bitteren Geschmack des Bieres verantwortlich und sie leisten einen wesentlichen Beitrag zur Stabilität der Schaumkrone sowie zur Haltbarkeit des Bieres. Dazu wehren sie die grammpositiven Bakterien ab. Der Hopfen wurde im Mittelalter vor allem benutzt, um das Bier länger lagern zu können, und nicht sosehr des Geschmacks wegen.

Bier will an einer dunklen Stelle gelagert werden. Wenn das Bier dem Licht ausgesetzt wird, entsteht ein unangenehmer „Lichtgeschmack” (“Katzenurin”). Darum muss Bier in braunen oder grünen Flaschen abgefüllt werden und vorzugsweise im Keller gelagert werden. Mit den derzeitigen vorangeschrittenen Hopfenprodukten, die in Speziallabors entwickelt werden und auf den Einsatz in der Brauerei geradezu zugeschnitten sind, wird der Einfluss der Lichtverhältnisse auf ein Minimum beschränkt oder ganz vermieden. Durch die Benutzung dieser hochtechnologischen Hopfenprodukte kann man die Bitterkeit des Endproduktes genau bestimmen, die Stabilität der Schaumkrone verbessern und das Bier sogar in durchsichtigen Behältern lagern, ohne dass ein Lichtgeschmack entsteht.

Beta-Hopfensäuren oder Lupulone haben eine kräftige antibakterielle Wirkung. So haben die grammpositiven Mikroorganismen wenig Chanchen, im Bier zu überleben. Lupulonderivate schützen das Bier vor Oxidation.

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Essentielles Hopfenöl

Das essentielle Hopfenöl ist die flüchtige Fraktion vom Hopfen und umfasst über 300 Bestandteile. Dazu gehören die sogenannten Terpenkohlenwasserstoffe, die dem Hopfen sein angenehmes Aroma verleihen. Humulen ist eines der wichtigsten Terpene in einem hochwertigen, hopfigen Aroma, aber wichtig ist vor allem die Interaktion zwischen den unterschiedlichen Aromakomponenten. Die essentiellen Hopfenöle werden in eine Anzahl von aromatischen Fraktionen unterteilt, die alle eigene Merkmale haben, z.B. blumig, esterig, zitrusartig und würzig.

Ein hopfiges Aroma ist äusserst wichtig, um die Qualität des Bieres beurteilen zu können. Traditionsgemäss benutzt ein Brauer am Anfang der Kochzeit der Würze einen bitteren Hopfen, um die erwünschte Bitterkeit zu erzielen, und gegen Ende der Kochzeit der Würze einen Hopfen vom Aromatyp, um das hopfige Aroma zu erzielen. Wenn man den Geschmack des Bieres ändern will, kann man Hopfenölfraktionen hinzufügen, die über hochtechnologische Verfahren aus Hopfen hergestellt werden. Auf diese Weise gelingt es dem Brauer, sein Bier mit dem gewünschten Aroma zu versehen.

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