Candela Atienza Ibarra »
En artículos anteriores (1, 2), ya he hablado de los componentes esenciales de la cerveza. Estos son: agua, malta de cebada (y otros cereales en menor proporción), levadura y lúpulo. Pero ¿qué es el lúpulo? Con diferencia, es su ingrediente menos conocido.
El lúpulo juega un papel importante en la elaboración de la cerveza. Por una parte, proporciona el carácter amargo (proceso que produce la isomerización de sus resinas) y contrarresta el sabor dulzón de la malta, haciendo la cerveza más apetecible. Además, favorece la formación de espuma y tiene propiedades antibacterianas y favorece la actividad de la levadura, lo que otorga mayor estabilidad a la cerveza. Por último contribuye al perfil de sabores y otorga su peculiar y característico aroma.
Figura 1. Inflorescencias femeninas del lúpulo (derecha) y detalle de una flor cortada por la mitad en la que se observan las glándulas de lupulina.
Lo que aporta al lúpulo sus peculiares características que lo convierten en insustituible para la elaboración de la cerveza son las resinas amargas, almacenados en las glándulas de lupulina. Dichas glándulas están presentes en varias partes de la planta pero fundamentalmente en los frutos producidos a partir de las flores femeninas de la planta.
Otros constituyentes son los aceites esenciales y los polifenoles. Los primeros confieren al lúpulo su aroma característico.
Antes de profundizar en la química de los compuestos que hacen tan interesante el lúpulo como ingrediente en la industria cervecera, conozcamos un poco más de esta planta.
La planta del lúpulo pertenece al género Humulus. Aunque se conocen tres especies (H. lupulus, H. scandens y H.yunnanensis) sólo H. lupulus presenta los conos de lupulina y es el único que se usa en la elaboración de la cerveza. El género Humulus pertenece a la familia de las Cannabaceae, que también incluye el Cannabis (marihuana). A diferencia del Cannabis, el lúpulo no contiene ninguna sustancia alucinógena.
Es una planta vivaz dioica que puede alcanzar los 8 metros de altura. Resiste el invierno como un rizoma y está provisto de raíces largas que penetran profundamente en el suelo. En la primavera salen brotes a partir de la corona de la raíz y surgen tallos trepadores que utilizan postes y alambres que sirven como guías. Las inflorescencias femeninas o conos pueden recogerse desde finales de verano hasta el otoño.
El lúpulo se ha cultivado en Europa para utilizarse en la elaboración de cerveza desde hace más de 1000 años. El primer documento que acredita su uso en dicha práctica proviene de Alemania, desde donde se extendió al resto de Europa. Como el lúpulo tiene propiedades conservantes, permitió a los cerveceros hacer cervezas más suaves, sin la necesidad de obtener altos niveles de alcohol para preservarlas de infecciones bacterianas. Es decir, su uso inicial fue únicamente por su propiedad preservativa.
Analicemos ahora su composición.
Si se analiza el lúpulo seco se obtienen las siguientes sustancias en tanto por ciento según el peso:
| celulosa | 40–50 % |
| proteína | ~15 % |
| agua | 8 –12 % |
| Ceniza/Sal | ~ 10 % |
| α-ácidos | 2–17 % |
| β-ácidos | 2–10 % |
| polifenoles y taninos | 3–6 % |
| lípidos y ácidos grasos | 1–5 % |
| aceites de lúpulo | 1–5 % |
| monosacáridos | ~ 2 % |
| pectinas | ~2 % |
| aminoácidos | ~0,1 % |
De todas estas sustancias, las que nos interesan desde el punto de vista de la elaboración de la cerveza, pueden agruparse en tres categorías: compuestos amargos (resinas de lúpulo), compuestos aromáticos (aceites esenciales) y taninos (polifenoles).
Figura 2. Resumen de los componentes de la lupulina del lúpulo.
Tradicionalmente se ha hablado de variedades aromáticas y de variedades amargas, en función del nivel de alfa-ácidos y de aceites esenciales.
Resinas
Los compuestos amargos son ácidos. Como su nombre indica, aportan el sabor amargo de la cerveza y mejoran la estabilidad de la espuma.
Las resinas acumuladas en las glándulas de lupulina se clasifican en función de su diferente solubilidad y son una mezcla de compuestos químicos análogos que son los precursores de los alfa y beta ácidos, los cuales al cocer con el mosto se isomerizan y se transforman en sustancias amargas.
Dentro de las resinas blandas se encuentran los α-ácidos y β-ácidos, los α-ácidos son los más importantes en cuanto a su aporte de amargor, estabilidad microbiológica y de la espuma. Dependiendo de la variedad de lúpulo los α-ácidos constituyen entre el 2% y el 15% de la masa seca. Los α-ácidos son ácidos débiles muy poco solubles en agua (por lo tanto muy poco solubles en cerveza) y no tienen sabor amargo.
Aunque los alfa ácidos (humulonas) y beta ácidos (lupulonas) son los más abundantes, también presentan gamma ácidos (huluponas) . Para cada uno de estos grupos hay cinco ácidos con la misma estructura molecular, pero con distintas cadenas laterales. La cantidad total de ácidos amargos, así como su composición depende de la especie de lúpulo y de las condiciones climáticas de su cultivo.
Los alfa ácidos resultan de la suma de los distintos análogos (isoméricos y homólogos) de las humolonas. Hay cinco análogos de los α-ácidos, tres α-ácidos mayores (cohumulona, humulona y adhumulona) y dos α-ácidos menores que se producen en muy escasa cantidad (prehumulona
y posthumulona) que difieren en la cadena lateral (R).
Figura 3. Estructura química de los α-ácidos
Los β-ácidos resultan de la suma de los distintos análogos (isoméricos y homólogos) de las lupolonas. Como en el caso de los α–ácidos, también se difrefencian por la cadena lateral (R):
Figura 4. Estructura de los β–ácidos
Durante el hervor al que es sometido el mosto dulce, etapa en que se agrega el lúpulo, los α-ácidos sufren un cambio estructural llamado isomerización, originando los compuestos solubles amargos. Así, se forman la iso-humulona, iso-cohumulona e iso-adhumulona. La isomerización durante el hervor no es muy eficiente, no más del 50% de los α-ácidos son isomerizados y menos del 25% sobrevive en la cerveza.
Los β-ácidos, considerados resinas blandas, pueden también isomerizarse durante el hervor para crear compuestos amargos, aunque, debido a que la solubilidad de los iso-β-ácidos en el mosto es muy baja, la contribución de estos al sabor amargo es casi despreciable.
Otras resinas blandas y duras pueden contribuir también al sabor amargo, pese a que la potencia de estas en su totalidad se encuentran entre 1/3 y 1/10 con respecto a la de los α-ácidos. Estos compuestos pueden empezar a jugar un papel importante en lúpulos envejecidos, donde los α-ácidos pueden estar muy deteriorados.
Componentes aromáticos
El aroma del lúpulo lo conforman más de 300 aceites esenciales (humuleno, farneseno, mirceno, eugenol, limoneno, farneseno, betafarneseno, etc.). Las cantidades absolutas y relativas de estos dependen esencialmente de la especie de lúpulo y el año de la cosecha. Dichas proporciones le confieren al lúpulo un aroma característico que conferirá posteriormente a la cerveza elaborada.
Este tipo de compuestos son volátiles y de oxidación muy rápida. En muchos casos se transforman en otros componentes de aromas desagradables con el efecto de la luz en muy poco tiempo. Por ejemplo, los elementos orgánicos sulfurados pueden liberar los radicales libres del sulfuro por efecto de los rayos UV, lo que aporta un el típico y desagradable aroma. Ese es uno de los motivos por los que la mayoría de las botellas de cerveza son de color ámbar o marrón, que es el que más protege de la luz solar.
Los componentes aromáticos se dividen según el grado de polaridad en 2 fracciones: fracción de hidrocarburo y fracción de oxígeno.
Figura 5. Componentes aromáticos. Hopfenöl = Aceites de lúpulo. Kohlenwasserstoffraktion = Fracción de hidrocarburo. Sauerstoffraktion = Fracción de oxígeno
Polifenoles
Los taninos influyen en el sabor y el cuerpo de la cerveza y ocasionan la precipitación de las proteínas. Los ácidos fenólicos son los precursores de determinados aromas de la cerveza y aumentan la capacidad de reducción de la cerveza ya elaborada. Se supone que gracias a su complejidad se consigue redondear el sabor, pero en grandes concentraciones pueden conllevar a enturbiar la cerveza (hecho que no siempre es no deseado). Los taninos provienen principalmente de las partes más gruesas de la planta, como el tallo de la umbela y sus hojas.
Aparte de su uso en la industria de la cerveza, el lúpulo, dado las numerosas propiedades de los compuestos de los que está formado y que ahora conocemos un poco mejor, tiene muchas otras aplicaciones: medicinales, en perfumería, alimentación… Además, el lúpulo no sólo confiere el sabor amargo a la cerveza, sino que determina en gran parte su sabor y aroma. ¿Os suena un cierto aroma a maracuyá de algunos estilos (India Pale Ale)? Pero eso es otro tema.
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