In occasione della prima convention per homebrewer in Italia, organizzata qualche tempo fa dai Torino Homebrewing Lab (ne ho parlato qui), ho tenuto un intervento dedicato al luppolo e alle varie tecniche moderne di dry hopping.
Una parte della presentazione era focalizzata sulle biotrasformazioni, di cui si parla ormai tantissimo da anni ma su cui rimangono ancora tanti punti aperti. In questo caso, parliamo delle biotrasformazioni che avvengono durante la fermentazione e che sono catalizzate da enzimi prodotti dal lievito.
Ho provato a schematizzare le biotrasformazioni in tre gruppi principali:
- scissione dei glicosidi
- azioni sui precursori dei tioli
- trasformazioni di oli essenziali del luppolo
Scissione dei glicosidi
Un glicoside è uno zucchero semplice nel quale il gruppo idrossile (-OH) è stato rimpiazzato da un’altra molecola. I glicosidi sono molto diffusi nel mondo vegetale, poiché le piante li utilizzano come riserve di energia (ovvero di zuccheri).
Quelli che interessano a noi sono tipicamente i glicosidi che intrappolano un elemento aromatico, come ad esempio un olio essenziale del luppolo. Finché una molecola aromatica come il linalolo (aroma citrico) rimane legata a uno zucchero, l’aroma non è percepibile al naso. Se questo legame legame viene scisso, il linalolo si libera sprigionando il suo potere aromatico.
Il lievito, che è sempre alla ricerca di zuccheri da consumare, può scindere i legami glicosidici. Consuma lo zucchero, liberando la controparte aromatica. I principali enzimi che possono scindere i legami glicosidici sono le β-glucosidasi e le exo-β-glucanasi. Non tutti i lieviti sono geneticamente predisposti a rilasciare questi enzimi, vedremo tra poco quali lo sono di più.
Questo tipo di biotrasformazione genera un incremento dei composti aromatici liberi, sostanze che altrimenti sarebbero rimaste in soluzione senza arrivare al nostro naso. I glicosidi più comuni che troviamo nel luppolo sono quelli legati a terpeni ossigenati come il geraniolo (aroma floreale), il linalolo (floreale/citrico) e il citronellolo (citrico).
Azioni sui precursori dei tioli
Un effetto simile avviene sui precursori dei tioli. In questo caso non si tratta di legame glicosidico, ma l’azione è simile. Alcuni tioli (composti dello zolfo) sono “nascosti” in molecole che intrappolano questi composti aromatici. Vengono chiamati “precursori”, ovvero strutture molecolari che ancora non hanno manifestato il loro potenziale aromatico.
I precursori dei tioli si possono trovare sia nei malti che nei luppoli. In questo caso, l’enzima che catalizza la trasformazione dei tioli è la β-liasi. I tioli liberati da questa biotrasformazione, che hanno nomi impronunciabili e vengono spesso indicati con altrettanto impronunciabili sigle (come il 3MH, 4MMP, 3S4MP), apportano aromi di uva spina, una a bacca bianca, passion fruit, pompelmo, ananas.
Come nel caso dei glicosidi, questa biotrasformazione può generare un incremento dei composti aromatici. In questo caso, gli aromi virano sullo spettro del tropicale.
In America, sono presenti sul mercato da anni lieviti geneticamente modificati per stimolare la sintesi della β-liasi. Ne produce diversi la Omega Labs.
Come è facilmente intuibile, la selezione del ceppo di lievito è fondamentale per stimolare le biotrasformazioni. No enzimi, no party. Non è facile andare a capire quale lievito sia geneticamente portato a produrre uno o l’altro enzima. Si tratta di informazioni che spesso è difficile rintracciare o non sono proprio disponibili.
Per fortuna, la Lallemand ha pubblicato diverse informazioni al riguardo, tra cui questo pdf di Best Practices da cui ho estrapolato il grafico qui sotto.
Trasformazioni di oli essenziali del luppolo
L’ultima classe di biotrasformazioni a cui volevo accennare è quella forse più bistrattata. A differenze delle altre due, questa tipologia di biotrasformazione non incrementa l’aroma della luppolatura, ma può cambiarne il profilo.
Si tratta di biotrasformazioni catalizzate da diversi enzimi, per larga parte non ancora comprese appieno. Un esempio è l’azione dell’acetil-transferasi, un enzima prodotto solitamente dal lievito che catalizza la produzione degli esteri partendo da un alcol e da un acido organico.
Il citronellolo (aroma citrico), ad esempio, è in genere presente solo dopo la fermentazione perché deriva proprio dall’azione di alcuni enzimi del lievito sul geraniolo (aroma floreale). In questo caso, abbiamo un aumento dell’aroma citrico a scapito di quello floreale. Un biotrasformazione diversa dalle precedente, che agisce su un composto già aromatico in partenza, modificandone la struttura molecolare e la percezione.
E chiaro quindi che aggiungere ad esempio un Cascade (ricco in geraniolo) prima o dopo la fermentazione (quindi in late boil/whirpool/hopstand o in dry hopping) non produce lo stesso risultato. Nel primo caso, passando per la fermentazione, l’aroma risultante sarà più citrico. Nel secondo il geraniolo non sarà biotrasformato conservando il suo aroma floreale. Di questo aspetto ne ha parlato approfonditamente Scott Janish (link).
Questa azione può avvenire anche su altri composti, come ad esempio sul tiolo 3MH (pompelmo) che viene esterificato in 3MHA (pompelmo ma più tropicale, verso il passion fruit).
Ciao Frank, grazie degli spunti interessanti e del link al documento di Lallemand, che non conoscevo.
Ho però un dubbio di fondo. Se tutte queste reazioni sono indotte dal lievito, perché fa così tanta differenza il fatto di fare dry hopping durante la tumultuosa o dopo?
Con un dry hopping “tardivo”, il lievito non dovrebbe comunque stimolare le stesse reazioni durante la rifermentazione in bottiglia e/o la maturazione? Così su due piedi mi aspetterei che siccome il lievito è poco attivo, le stesse reazioni avvengano in tempi più lunghi ma con risultati finali simili.
Nella tua esperienza o in quello che hai letto ti sei fatto un’idea su questo aspetto?
Direi che serve il lievito bello attivo e in fermentazione, per generare enzimi sufficienti. E anche per “incontrare” le molecole giuste, grazie ai movimenti della fermentazione tumultuosa.