El lúpulo, parte I


Autor: Marcelo Cerdán

 

El lúpulo pertenece a la familia de las cannabinaceas. Dentro de esta familia se encuentra la marihuana, pero pese a eso, el lúpulo comercial, cuyo nombre científico es Humulus lupulus, no contiene sustancias alucinógenas.

El lúpulo ha sido cultivado en Europa para utilizarse en la elaboración de cerveza desde hace alrededor de 1000 años. Pese a que hay algunas evidencias que indicarían su cultivo en la antigua Babilonia y la utilización del mismo como planta ornamental en culturas antiguas, el primer documento que acredita su uso en la elaboración de cerveza proviene de Alemania, desde donde se expandió al resto de Europa, inclusive Gran Bretaña, pese a las resistencias que se presentaban en cada país nuevo donde ingresaba.

Como el lúpulo tiene propiedades conservantes, permitió a los cerveceros hacer cervezas más livianas, sin la necesidad de obtener altos niveles de alcohol para preservarla de infecciones bacterianas.

En la industria cervecera se utiliza las flores femeninas del lúpulo (en realidad es una inflorescencia), que se denominan conos. Las flores masculinas y femeninas se desarrollan en plantas distintas.

En los cultivos se eliminan las plantas masculinas y como consecuencia se generan conos sin semillas. Sólo en la Gran Bretaña se suele intercalar una planta productora de flores masculinas cada 200 productoras de flores femeninas, generando conos que en su mayoría contienen semillas.

Los conos sin semillas tienen mayor contenido en peso de los aceites y resinas que poseen valor en la elaboración de cerveza, dado que las semillas no aportan en estos elementos. Además, las semillas también poseen ciertas grasas que son potencialmente perjudiciales para la cerveza y que pueden afectar algunos componentes mecánicos de la planta cervecera. En contrapartida, los cultivadores británicos de lúpulo manifiestan que sus cultivos productores de conos con semillas tienen mayor resistencia a las enfermedades.

El lúpulo se cultiva en áreas templadas, con buen grado de humedad e inviernos no muy crudos, aunque cada variedad de lúpulo tiene un clima óptimo de desarrollo. Las áreas lupuleras más famosas están en Saaz, República Checa; las regiones de Spalt, Tettnang y Hallertau Mittelfrüeh en Alemania, Kent en Inglaterra; la región Noroeste sobre el pacífico en Estados Unidos y Columbia Británica en Canadá. En la Argentina, en la región de El Bolsón existe una zona lupulera muy buena, cuya producción abastece a la industria local y exporta excedentes.

La planta de lúpulo es una viña que 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. Los tallos crecen a un ritmo muy vertiginoso durante el período octubre – enero en el hemisferio sur, hasta llegar a la parte más alta del entramado de postes y alambres colocados por el cultivador. Los conos se desarrollan a partir de enero y están maduros y listos para su cosecha a fines de febrero y durante marzo en el hemisferio sur. El valor comercial de los conos reside en las glándulas de lupulina, ricas en resinas amargas y aceites esenciales.

Aportes del lúpulo a la cerveza:
· Proporciona el tenor amargo para contrarrestar el sabor dulzón de la malta, haciendo la cerveza más apetecible.
· Tiene propiedades antibacterianas, lo que otorga mayor estabilidad de la cerveza.
· Estabiliza la formación de espuma.
· Contribuye a la formación del turbio caliente.
· Cuando es manejado correctamente, contribuye al perfil de sabores y otorga aroma.

Tenor amargo

Las resinas del lúpulo pueden dividirse en blandas y duras. Dentro de las blandas se encuentran los a-ácidos que son las de mayor importancia, ya que a partir de ellos se forman los compuestos que otorgan el tenor amargo. Los a-ácidos son tres compuestos específicos: la humulona, cohumulona y adhumulona.

Durante el hervor al que es sometido el mosto dulce, etapa en que se agrega el lúpulo, los a-ácidos sufren un cambio estructural llamado isomerización, originando los compuestos solubles amargos. Estos compuestos se denominan genéricamente iso-a-ácidos. Específicamente se forman la iso-humulona, iso-cohumulona e iso-adhumulona.

Los b-ácidos, considerados resinas blandas, pueden también isomerizarse durante el hervor para crear compuestos amargos, aunque, debido a que la solubilidad de los iso-b-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 tenor 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 a-ácidos. Estos compuestos pueden empezar a jugar un papel importante en la contribución al tenor amargo en el lúpulo envejecido, donde los a-ácidos pueden estar muy deteriorados.

En general, la formación de iso-a-ácidos durante el hervor es proporcional a la cantidad de a-ácidos presentes en los lúpulos agregados a la receta. Por lo tanto, es muy importante la variedad de lúpulo agregada, porque la cantidad de a-ácidos es muy dependiente de la variedad, pudiendo estar entre un 2 y 16% del peso total. También, hay que tener en cuenta que el % de a-ácidos dentro de una misma variedad se encuentra dentro de un rango, aunque es muy característico, y por cierto, mucho menor que el existente entre variedades y en alguna medida bastante más predecible.

Es común que se registren oscilaciones de un año a otro y que haya diferencias en distintas regiones y distintos cultivadores en un mismo año.

Los rangos para cada variedad dependen de las condiciones climáticas, el suelo y la mano del operador. La tabla 1 muestra el rango característico en que varía el % de a-ácidos de algunas de las variedades de lúpulo más utilizadas.

Cuando uno hace una compra de lúpulo, el proveedor debe entregar el % de a-ácidos exacto y ese valor debe ser utilizado por el homebrewer o maestro cervecero para estipular las adiciones de lúpulo en la receta.

Tenor amargo en la cerveza

El nivel de tenor amargo de la cerveza se mide por medio de unidades internacionales de amargor (IBU; del inglés: International Bitterness Units). Muchas veces, para simplificar se mencionan las IBU simplemente como BU. El IBU es una medida de concentración de los iso-a-ácidos en partes por millón. Un IBU equivale a un miligramo de iso-a-ácidos por litro de cerveza.

Las lagers americanas tienen unos de los niveles de IBU más bajos, entre 8 y 12, apenas por encima del umbral de detección, mientras que en las pale ales inglesas de la misma densidad se encuentran alrededor de 45 IBU.

En general, cuanto mayor es la densidad inicial se necesita mayor cantidad de iso-a-ácidos para balancear el sabor dulzón de la malta. En la tabla 2 se muestra los niveles típicos de IBU de diferentes estilos.

Tabla 2: Rango de IBU en distintos estilos de cerveza

Factores que afectan el tenor amargo de una cerveza

Todo tipo de ecuación que se utilice para calcular el tenor amargo de una cerveza es una simple estimación. Debido a la cantidad de factores que afectan la isomerización de los a-ácidos y la permanencia de estos en el producto final, es muy difícil predecir con exactitud cuantas IBU tendrá una determinada cerveza. Inclusive, los niveles de IBU en una misma cerveza podrán variar sustancialmente con distintos operadores de una misma cervecería.

La única forma de determinar exactamente los niveles de IBU en una cerveza terminada es mediante un ensayo de laboratorio que no está al alcance de los homebrewers y muchas cervecerías pequeñas.

Hay ciertos factores que uno tiene que tener en cuenta cuando desea estimar el IBU final de una cerveza. No todos los a-ácidos agregados al mosto durante el hervor se convierten en los compuestos amargos iso-a-ácidos, ya que los primeros tienen una reducida solubilidad y la mayoría se pierde durante las distintas etapas de la elaboración.

Inclusive, la velocidad de isomerización es muy lenta. Por lo tanto, las IBU finales en la cerveza están determinadas por el % de utilización de los a-ácidos. Como utilización se denomina al % de a-ácidos que se convierten en iso-ácidos.

El % se utilización varía entre 0 y 40% de acuerdo a una gran cantidad de factores mencionados abajo:

1) El tiempo de hervor del lúpulo. Es quizás el más importante de todos. A mayor tiempo hay mayor posibilidad de conversión a las formas isomerizadas. Estos varían de una forma no lineal y son muy importantes para estimar las IBU.

2) El proceso de elaboración. La utilización puede variar considerablemente entre distintos procesos de elaboración, inclusive llegando al 100%. Por lo tanto, uno debe ser lo más consistente posible para evitar este tipo de variaciones que son poco predecibles.

3) La forma de lúpulo utilizada. Pueden utilizarse pellets o conos enteros secos. Es más eficiente la extracción de los a-ácidos de los pellets porque se disgregan más fácilmente en el mosto hirviendo, exponiendo mejor a los a-ácidos para su isomerización. Por otro lado, la velocidad de isomerización de los a-ácidos de los pellets es mayor, debido a ciertas modificaciones que se producen durante el proceso de pelletización. La diferencia de utilización puede llegar a ser superior en un 25% superior cuando se utilizan pellets, aunque en algunos casos las diferencias pueden no ser detectables.

4) La densidad del mosto en la olla. En mostos más concentrados hay un menor % de utilización. Entre una cerveza de una densidad de 1.045 y otra de 1.080 puede haber una diferencia de hasta un 15%. En las ecuaciones que sirven para estimar IBU, se suele incluir un factor de corrección para cervezas de densidad alta.

5) Disminución de la solubilidad de a-ácidos. A medida que uno agrega más lúpulo, va disminuyendo la solubilidad de a-ácidos, dificultando la conversión a las formas isomerizadas. Por lo tanto, las últimas adiciones tendrán un menor % de utilización por dos razones:
a)menor tiempo de hervor,
b) menor solubilidad de los a-ácidos.

6) Vigor del hervor. Es un factor muy difícil de estimar, aunque influye sobre el % de utilización

7) Altura sobre el nivel de mar. En lugares altos, la temperatura de ebullición es menor, por lo tanto, disminuye el % de utilización

8) Utilización de bolsas. Es muy común la utilización de bolsas para contener el lúpulo entre los homebrewers. Esto determina que la el contacto del lúpulo con el mosto no sea el mismo, disminuyendo el % de utilización.

9) Fermentación. Si bien durante la fermentación no se convierten activamente a-ácidos a sus formas isomerizadas, como ocurre durante el hervor, hay muchos factores durante esta etapa que afectan la permanencia de los iso-a-ácidos en la cerveza. Entre ellos se encuentran la cantidad de levadura que se utiliza para inocular el mosto dulce y el crecimiento de la misma durante la fermentación, que pueden afectar los niveles de precipitación de los iso-a-ácidos. Se ha determinado que variaciones del 50% en la tasa de inoculación pueden determinar diferencias de un 40% en las IBU finales.

Con respecto al crecimiento de la levadura, no sólo es afectado por la tasa de inoculación, sino por otros factores como la densidad inicial, niveles de nitrógeno, niveles de aireación durante el llenado del fermentador y temperatura de fermentación.

10) Clarificación. Como en la fermentación, las prácticas de clarificación o utilización de coagulante durante el hervor, pueden afectar en forma diferencial la precipitación de iso-a-ácidos. Esto vale en general para la gelatina, el clarificante más utilizado entre los homebreweres. La filtración también remueve IBU en distintas cantidades, dependiendo del tamaño de poro que se utilice.

Prácticas sanas para disminuir el margen de error.

1) Es muy importante tener en cuenta que las IBU son una medida de concentración, por lo tanto es muy importante tener la posibilidad de medir el volumen de mosto y pesar con el menor error posible el lúpulo por agregar para evitar introducir errores evitables.

2) En general, uno calcula las IBU en base al estilo que se desea elaborar y la densidad inicial (medida en el mosto enfriado luego del hervor) a la que desea llegar. En algunos casos, muy frecuentemente entre los homebrewers, uno puede determinar de antemano que no es posible llegar a la densidad inicial deseada, al medir la densidad en la olla antes del hervor, si mantiene el volumen utilizado para realizar los cálculos. Lo correcto es hacer un reajuste del mismo para respetar la densidad inicial deseada, agregando agua antes del hervor, cuando la densidad supera los valores esperados, o cortando con anterioridad el agregado de agua por aspersión, cuando la densidad es inferior a los valores esperados. Hay que tener en cuenta que la densidad inicial se toma en el mosto enfriado luego del hervor, cuando ya no es posible recalcular las adiciones de lúpulo. Por lo tanto, cuando uno toma la densidad en la olla, previo al hervor, hay que considerar las pérdidas de volumen por evaporación durante el hervor, que deberían estar entre el 9 y el 11%. De esta forma, si la intención es respetar la
densidad inicial y uno a priori ya puede determinar que estará por
encima o debajo de lo esperado, puede ajustar las cuentas en el
nuevo volumen final de cerveza para respetar las IBU.

3) El caso menos frecuente de que uno quiera respetar el volumen con el que se hicieron las cuentas, significando eso una diferencia en la densidad inicial, lo más sensato sería mantener el balance entre la densidad inicial y las IBU. En este caso se debería proceder a respetar el cociente entre IBU y densidad inicial.

4) El buen cuidado del lúpulo es muy importante, ya que los a-ácidos se deterioran con el tiempo y disminuye el % de los mismos. En ciertas variedades, los a-ácidos se mantienen en mejor estado que en otras. Lo ideal es tratar de mantener en lúpulo en los envases provistos por el proveedor, que deberían ser impermeables al oxígeno. Guardando el lúpulo en una heladera o freezer se puede disminuir el % de deterioro muy drásticamente, llegando a ser menor del 25%.

Fórmulas aplicadas al cálculo de IBU.

Como se dijo anteriormente, las IBU son una medida de concentración que indica los mg de iso-a-ácidos por litro presentes en la cerveza final.

La cantidad de a-ácidos agregados al mosto se puede calcular con la siguiente fórmula: AAt = PL x (%AA/100)
donde: AAt son los gramos totales de a-ácidos agregados en el mosto. PL son los gramos de lúpulo agregado al mosto. %AA es el % de a-ácidos proporcionado por el proveedor

Cuando se utilizan diferentes variedades (denominadas con números en la fórmula - 1, 2, 3, ..., n -) se suman las distintas adiciones y la ecuación queda de la siguiente forma:
AAt = PL1 x %AA1/100 + PL2 x %AA2/100 + PL3 x %AA3/100 + ... + PLn x %AAn/100

Si se multiplica cada término de la ecuación anterior por el factor de utilización (U), que es el % de utilización dividido por 100, se puede llegar a la cantidad de gramos totales de a-ácidos utilizados (AAtu).

Cada adición tiene su factor de utilización.
AAtu = PL1 x U1 x %AA1/100 + PL2 x U2 x %AA2/100 + PL3 x U3 x %AA3/100 + ... + PLn x Un x %AAn/100

Si uno multiplica la ecuación de arriba por 1000 y la divide por lacantidad de litros de cerveza, el resultado queda expresado en mg de a-ácidos por litro, que podría considerarse igual a los mg de iso-a-ácidos por litro, o sea las IBU. Entonces la primera ecuación para calcular IBU quedaría:

IBU = (PL1 x U1 x %AA1/100 + PL2 x U2 x %AA2/100 + PL3 x U3 x %AA3/100 + ... + PLn x Un x %AAn/100) x 1000) / (Vol (lts))

Corrección aplicada a mostos de alta densidad inicial: a la ecuación anterior se le puede aplicar un factor de corrección para mostos de densidades iniciales mayores de 1.050. El factor de corrección (Fc) se aplica al denominador e indica una menor eficiencia de utilización de los a-ácidos en mostos concentrados. La ecuación se modifica de la siguiente manera

IBU = (PL1 x U1 x %AA1/100 + PL2 x U2 x %AA2/100 + PL3 x U3 x %AA3/100 + ... + PLn x Un x %AAn/100) x 1000) / (Vol (lts) x Fc

Fc = 1 para mostos < de 1.050
Fc = 1 + [(Do – 1.050) / 2]

Do es la densidad del mosto en la olla de cocción previo al comienzo del hervor.