Dry Hopping: Cantidades y Rendimientos Decrecientes

En economía existe una ley, conocida como la ley de los rendimientos decrecientes, que afirma que en los procesos productivos añadir más de un factor productivo (es decir, recursos usados en la producción: ya sean materiales, mano de obra, lugar, etc.), mientras se mantienen los otros constantes, dará progresivamente menores incrementos en la producción por unidad.

Las preguntas que intentaremos abordar en este artículo son: ¿Esta ley aplica para el dry hopping? Es decir, ¿al agregar progresivamente mayores cantidades de lúpulo obtendremos proporcionalmente cada vez menos impacto aromático? ¿O seguirá aumentando proporcionalmente? ¿Hay un punto de saturación? De existir, ¿dónde está ese punto de saturación? ¿Caeremos en la situación de retornos negativos (cuando no sólo no sube proporcionalmente sino que el total decrece) observada por economistas en otros procesos productivos?

No hay muchos trabajos académicos al respecto, situación que ya nos hemos topado en otros artículos. La investigación académica en dry hopping es relativamente reciente; al igual que el interés en dicha técnica y su puesta al límite lo son para la comunidad cervecera. Ergo, hasta hace no mucho varias de las preguntas anteriores eran de poco interés práctico y académico.

El primer trabajo que trata el tema (Mitter & Cocuzza, 2013), ya lo hemos cubierto parcialmente en otros artículos del blog pues analiza el impacto de varios factores sobre los resultados del dry hopping. En este trabajo los autores condujeron un dry hopping estático a escala de laboratorio sobre una pilsen (trístemente no aclaran la temperatura a la cual se realizó el ensayo ni el tiempo de contacto). El siguiente gráfico resume los resultados que obtuvieron; como indicador de «hoppiness» midieron el compuesto aromático linalool, una práctica muy común en la literatura científica.

[Un paréntesis: cabe aclarar del gráfico que las adiciones están medidas en «g aceite / hL» que indica una cantidad de gramos de aceites esenciales cada 100 litros de cerveza. Indirectamente nos da una cantidad de lúpulo: la necesaria para obtener la cantidad de gramos de aceite esenciales (para el volumen  considerado) según el porcentaje del peso del lúpulo que representan los aceites esenciales. La idea detrás de dicha medición es poder estandarizar cantidades (para intentar estandarizar impacto aromático) independiente de las variaciones del lúpulo entre lotes, proveedores y/o cosechas. En un futuro habrá un artículo que trate el tema en detalle.]

mitter-dosedvslinalool
Influencia de la cantidad dosificada en la solubilidad de linalol

Como puede verse del gráfico, este primer ensayo parece indicar que aplica la ley de los rendimientos decrecientes; tenemos un curva que se va achatando en lugar de una recta (que indicaría linealidad).

El próximo trabajo que vamos a considerar en este artículo (Lafontaine & Shellhammer, 2018), se focaliza en el análisis del dosaje sobre el impacto aromático y la extracción de otros compuestos como polifenoles o humulinonas que tienen un impacto sobre el amargor percibido (como hemos visto en el artículo «Dry Hopping: Efecto Sobre el Amargor«). Para ello, efectuaron ensayos de dry hop a escala de laboratorio (~40L); el dry hop fue realizado de manera estática a 15 °C con lúpulo Cascade, durante 24 horas (momento en el cual las cervezas fueron filtradas, para «detener» cualquier contribución adicional del lúpulo). Los dosajes realizados fueron 0, 200, 386, 800 y 1600 g/hL (aproximadamente, 0, 2, 4, 8, y 16 g/L).

Lo primero que realizaron fue una cata con un panel entrenado que evaluó las cervezas según los siguientes descriptores: el OHAI (Intensidad del aroma a lúpulo), cítrico, y herbal (té).

[Un paréntesis: El OHAI (Overall Hop Aroma Intensity) es la manera que los textos académicos se referieren a lo que la industria se conoce como «hoppiness», cuya explicación más detallada quedará para un artículo futuro; por el momento alcanza con entenderlo como un descriptor de «lupulado».]

El siguiente gráfico, realizado por los autores, nos muestra visualmente los resultados que obtuvieron. En coincidencia con el trabajo anterior, observaron rendimientos decrecientes, e interesantemente no de manera análoga para los distintos descriptores aromáticos considerados. Por ejemplo, herbal/té continúa creciendo casi linealmente mientras que la intensidad de «lupulado» (OHAI) crece mucho más lento e incluso cítrico decae frente al obtenido con tasas más bajas de adiciones de dry hop.  Esto implica que aunque la intensidad siga aumentando (cada vez más lentamente) el perfil del lupulado va a ir cambiando; quizás no es lo que el cervecero está buscando.

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Valores medios de la «Intensidad del aroma a lúpulo» (OHAI; círculos negros), Crítico (círculos blancos) y herbal / té (círculos grises) frente a la tasa de dry hopping.

Además del análisis mediante un panel de cata, realizaron mediciones analíticas de varios compuestos que se sabe tienen un impacto aromático y contribuyen al aroma a lúpulo. La tabla completa de los resultados puede encontrarse en su trabajo, aquí solamente mostraremos el gráfico que incluye algunos de los compuestos de mayor impacto sensorial (también extraído del mismo trabajo).

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Comparación de concentraciones medias (diamantes negros, μg / L) y tasa de extracción del compuesto del lúpulo a la cerveza (diamantes grises,%) para volátiles de lúpulo seleccionados, según la tasa de dry hopping.

De este gráfico es interesante observar que si bien las concentraciones tienden a subir (diamantes negros) con la tasa de dry hop, los coeficientes de extracción (diamantes grises) tienden a decaer; es decir que a mayor tasa estamos cada vez extrayendo menor cantidad del total presente (aunque en global aumente). Además, no todos los compuestos se comportan igual, sustanciado lo observado con el panel de cata: que no sólo cambia la intensidad pero sino también el perfil obtenido.

Ambos trabajos muestran resultados compatibles, si bien el segundo trabajo presentado entra en mayor detalle, que no son muy alentadores a la hora de buscar cervezas con cada vez mayor impacto aromático. En la industria, una práctica relativamente común consiste en partir la carga de dry hop en múltiples adiciones; ya sea que se realicen en distintas etapas (pre, durante, y post fermentación) o no. Cabe entonces preguntarse si dicha técnica tiene sustento científico. Por suerte uno de los trabajos encarados por el grupo de investigación de Shellhammer en OSU analizó el tema. Si bien el trabajo no se encuentra publicado en una revista académica con referato (es parte de una tesis de maestría), dado quién lo dirige podemos depositar cierta confianza en la calidad del mismo.

En el cuarto capítulo de su tesis de maestría Hauser (Hauser, 2019), plantea una serie de experimentos de dry hop a escala de laboratorio (~40L, dry hopping estático a 14 °C, tiempo de contacto de 4 días, lúpulo Centennial). Los ensayos consistieron en evaluar tasas de dry hop de 386, 772, y 1544 g/hL (equivalente a 1, 2,  4 lb/bbl o a aprox. 4, 8 y 16 g/L) donde para cada dosaje se hizo una única adición o se la dividió en dos adiciones idénticas (la segunda adición 2 días después de la primera). El esquema de cata realizado fue similar al utilizado en el trabajo anterior.

El siguiente gráfico, obtenido de la tesis, muestra visualmente los resultados del panel de cata. Para cada cantidad total de lúpulo utilizado podemos observar que los símbolos blancos están siempre por encima de los símbolos negros, indicando que se obtuvo sistemáticamente mayor extracción al realizar el dry hop en múltiples etapas.

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Medias de la intensidad del aroma (calculada usando la técnica de mínimos cuadrados) del panel de cata de: el control (círculos grises), adiciones en una etapa (símbolos negros) y adiciones en dos etapas (símbolos blancos) a escala piloto, como una función de la tasa de adición de dry hop acumulativa

Como resultados del trabajo podemos observar que mayores dosajes resultaron en mayor intensidad aromática, y que a medida que se fue aumentando los dosajes el impacto aromático no creció linealmente; obtuvieron rendimientos decrecientes, en concordancia con los otros trabajos, arriba de tasas totales de 772 g/hL.

Además, de los ensayos de laboratorio se realizó un ensayo a escala industrial. A diferencia de los ensayos a escala piloto, el enfoque a escala comercial involucró un volumen mucho mayor de cerveza (3500 L), se llevó a cabo en presencia de levadura y se produjo durante un período de tiempo más largo (12 – 14 días) a una temperatura más alta (20 ° C). Si bien se encontró que cuando se realizó el dry hop en múltiples adiciones el impacto aromático fue mayor, la diferencia no fue estadísticamente significativa. Los autores suponen que se debe al extenso tiempo de contacto empleado. Sin embargo, indica la necesidad de no confiar ciegamente en ensayos de laboratorios y usarlos como una guía para conducir ensayos en nuestra fábrica y evaluar sus resultados.

Conclusiones

Adiciones de más cantidad de lúpulos durante el dry hop no sólo conducen a una mayor intensidad del aroma, sino que también cambian el perfil aromático de la cerveza terminada. Según (Lafontaine & Shellhammer, 2018) las tasas mayores a 800 g/hL conducen a aromas de lúpulo más marcados por el descriptor herbal/té que a lo cítrico. Para mantener una calidad de aroma de lúpulo más equilibrada, dicho estudio sugiere utilizar una tasa de entre 400 y 800 g/hL. Además, observaron que el uso de tasas mayores a  800 g/hL conduce a rendimientos decrecientes en términos de aumentar el aroma a lúpulo y por ende sostienen que es un uso ineficiente de la materia prima.

Los resultados de la tesis de Hauser presentan evidencia de que el potencial aromático de los lúpulos puede ser mejor aprovechado realizando adiciones en múltiples etapas con dosis bajas de lúpulos en cada una.

Es importante remarcar que todos los estudios consideraron dry hopping post-fermentación, y por ende es complejo entender cómo estos resultados pueden extrapolarse a técnicas de dry hop durante fermentación.

Referencias

  • Hauser, D. G. (2019). The Efficiency of Dry-hopping and Strategies for the Better Utilization of Dry-hops (Master of Science in Food Science and Technology; T. Shellhammer, Ed.). Retrieved from https://ir.library.oregonstate.edu/concern/graduate_thesis_or_dissertations/9306t4408
  • Lafontaine, S. R., & Shellhammer, T. H. (2018). Impact of static dry-hopping rate on the sensory and analytical profiles of beer. Journal of the Institute of Brewing124(4), 434–442. https://doi.org/10.1002/jib.517
  • Mitter, W., & Cocuzza, S. (2013). Dry hopping–a study of various parameters. Brewverificar si susing and Beverage Industry International4, 70–74.

2 comentarios sobre “Dry Hopping: Cantidades y Rendimientos Decrecientes

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