Dry Hopping: Efecto Sobre el Amargor

En el artículo sobre IBU y sus limitaciones se mencionó brevemente que el dry hop afecta la medición de IBU porque cambia los compuestos de amargor que se encuentra disueltos en la cerveza; dejando de ser el único compuesto amargo significativo los iso-alfa-ácidos. En este artículo vamos a tocar este tema en mayor profundidad.

El lúpulo contiene dos ácidos orgánicos, los alfa-ácidos y beta-ácidos, y sus dos derivados por oxidación: las humulinonas y las huluponas, respectivamente. Son los alfa-ácidos que van a jugar un papel importante en el amargor ya sea mediante su isomerización en el hervor o a través de su producto de oxidación cuando se realiza dry hopping.

oxidation-reaction
Las estructuras moleculares de los alfa-ácidos, los iso-alfa-ácidos y las humulinonas y su proceso de formación.

Amargor y Hervor…

En cervezas sin dry hop cuando consideramos qué compuestos aportan al amargor, encontramos que el mismo está determinado casi exclusivamente por los iso-alfa-ácidos. Sólo si los lúpulos están oxidados es necesario considerar otros fuentes de amargor (ver artículo anterior): las humulinonas.

Los alfa-ácidos, sin isomerizar, también son amargos; aunque se estima que son aproximadamente 10 veces menos amargos que un iso-alfa-ácido (Maye, 2018). En cervezas sin dry hop su aporte es prácticamente nulo, dada su baja solubilidad en mosto y su isomerización durante el hervor. Cabe destacar que la isomerización ocurre en gran medida incluso durante el whirlpool (Justus, 2018).

En cuanto a los beta-ácidos y sus derivados oxidados, las huluponas, no juegan un papel importante en el amargor ya que los primeros son poco solubles en cerveza y las huluponas, si bien son 84% tan amargos como los iso-alfa-ácidos (Algazzali & Shellhammer, 2016) y más solubles, se encuentran en muy baja cantidad en el lúpulo. Son una fracción pequeña de los beta-ácidos, que en general resultan menores al 0.1%  del peso del lúpulo.

Dry hopping y Amargor…

Si analizamos la situación en una cerveza con dry hop, nos vamos a encontrar ante una realidad completamente distinta. Como ya se adelantó, las humolinonas, formadas por oxidación (ver gráfico anterior), van a impactar en la percepción del amargor. Se estima que las mismas son 66% tan amargas como un iso-alfa-ácido (Algazzali & Shellhammer, 2016).

Como se puede observar de la gráfica, las humulinonas y los iso-alfa-ácidos tienen una estructura molecular casi idéntica, cambiando un hidrógeno por un grupo oxidrilo. Este cambio hace que sean más polares y por ende más solubles que los iso-alfa-ácidos en cerveza.

Otro cambio importante es que durante el dry hop no hay (o es despreciable) la isomerización en iso-alfa-ácidos debido a las temperaturas empleadas. Ergo, también van a jugar un papel los alfa-ácidos pero no así los iso-alfa-ácidos.

En (Maye, 2018) realizaron experimentos de dry hop con lúpulo Cascade a distintas tasas de dry hop: de 0, 1, 2, 3, 4 y 6 lbs/bbl (1 lbs/bbl es aproximadamente equivalente 4 g/l). El dry hop se efectuó a 16 °C durante tres días. Analizando los ácidos, mediante HPLC, en las muestras construyeron la siguiente curva:

lbs-bbl-bitterness
Concentración de ácidos del lúpulo en función de la tasa de dry hop

Antes de adentrarnos en el análisis una aclaración: cuando hablemos de IBU en esta nota nos estamos refiriendo a IBU medidos por HPLC (no estimados) y que están compuesto exclusivamente por iso-alfa-ácidos. Básicamente, sería equivalente a hablar en ppb de iso-alfa-ácidos que si bien es la definición de IBU no es lo que una medición con espectrofotómetro nos brinda exactamente (ver IBU: ¿Qué son?).

Lo primero que podemos observar es que sin dry hop, los alfa ácidos están presentes en una cantidad muy pequeña y dado su bajo amargor (relativo a los iso-alfa-ácidos) su aporte en la percepción del amargor es despreciable, como se comentó anteriormente. Las humulinonas están presentes en cantidades un poco mayores pero cuando consideramos su amargor relativo versus los iso-alfa-ácidos, vemos que tampoco tienen una gran incidencia. Aportan el equivalente a entre 3 y 4 IBU en una cerveza de más de 40 IBU de iso-alfa-ácidos, siendo dicho cambio prácticamente indistinguible desde un punto de vista sensorial (A. Blanco, Nimubona, Fernández-Fernández, & Álvarez, 2014).

Lo otro que podemos deducir que es que rápidamente los alfa-ácidos y las humulinonas empiezan a tener un impacto sobre el amargor. Ya a una tasa de 1 lbb/bbl de dry hop (aprox. 4 g/l) tenemos casi 20 ppb de alfa-ácidos, aproximadamente equivalente a 2 IBU, y 15 ppb de humulinonas, contribuyendo aproximadamente unos 10 IBU. La concentración de ambas sigue aumento según aumenta la tasa de dry hop.

Sin embargo, también tenemos la curva de los iso-alfa-ácidos que llamativamente decrecen. Lo que encontraron los autores en es hay una pérdida considerable en cervezas de más de 25 IBU de iso-alfa-ácidos (de hervor) al realizar un dry hop. Dicha pérdida deja de ser relevante cuando quedan más o menos 25 ppb de iso-alfa-ácidos (como puede verse en la gráfica la pendiente de la curva roja decrece). Además, determinaron que se debe a que el material vegetal de los lúpulos absorbe iso-alfa-ácidos efectivamente eliminandolos de la cerveza.

Conclusiones

En resumen, podemos decir que dependiendo del nivel de amargor inicial (menor a 25 ppb de iso-alfa-ácidos) el dry hop va a aumentar el nivel de amargor de la cerveza. Sin embargo, para cervezas con niveles de amargor iniciales superiores, a tasas de dry hop bajas va a haber un descenso en la percepción del amargor; dado que las humulinonas y alfa-ácidos agregados no compensan los iso-alfa-ácidos removidos por el proceso de dry hop. Al ir aumentando la tasa de dry hop se va a llegar a un equilibrio para luego entrar en la situación dónde el dry hop comienza a incrementar el amargor percibido.

Tristemente aún no contamos con herramientas y/o modelos que nos permitan estimar cuándo vamos a caer de un lado o del otro. Lo que el autor de (Maye, 2018) propone es la siguiente fórmula para obtener una medición de IBU que sea representativa de la percepción del amargor, pero con la limitación que requiere realizar la medición por HLPC (equipo muy costoso) y no es predictiva (no nos da información para estimar en base a una receta que percepción de amargor va a resultar).

Amargor Calculado (HPLC) = ppm iso-alfa-ácidos + (0.66 x ppm humulinona) + (0.1 x ppm alfa-ácidos).

De hecho, presenta el siguiente gráfico que muestra visualmente lo que se discutió en los artículos anteriores sobre IBU: que el método de medición por espectrofotometro no representa la percepción, cuestión que es mucho más marcada cuando se utilizan altas cargas de dry hop (observar cómo se incrementa la brecha entre ambas curvas al aumentar la tasa de dry hop).

ibu-dryhop
Amargor calculado considerando el amargor relativo de los distintos ácidos versus el IBU calculado por espectrofotometría

Referencias

  • A. Blanco, C., Nimubona, D., Fernández-Fernández, E., & Álvarez, I. (2014). Sensory Characterization of Commercial Lager Beers and Their Correlations with Iso-Alpha-Acid Concentrations. Journal of Food and Nutrition Research3(1), 1–8. https://doi.org/10.12691/jfnr-3-1-1
  • Algazzali, V., & Shellhammer, T. (2016). Bitterness Intensity of Oxidized Hop Acids: Humulinones and Hulupones. Journal of the American Society of Brewing Chemists74(1), 36–43. https://doi.org/10.1094/asbcj-2016-1130-01
  • Justus, A. (2018). Tracking IBU Through the Brewing Process: The Quest for Consistency. MBAA Technical Quarterly55(3). https://doi.org/10.1094/tq-55-3-1205-01
  • Maye, J. P. (2016). Dry Hopping and Its Effects on the International Bitterness Unit Test and Beer Bitterness. MBAA Technical Quarterly53(3). https://doi.org/10.1094/tq-53-3-0808-01
  • Maye, J. P. (2018). Dry Hopping and Its Effect on Beer Bitterness, the IBU Test, and pH. BRAUWELT INTERNATIONAL2018(I).

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