Lúpulo na produção de cerveja

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LÚPULO E LUPULAGEM
Prof. Julio Cesar Barbosa Rocha
Disciplina: Tópicos em Tecnologia de Alimentos I
1° Semestre de 2018
Produção de Cerveja
Flor feminina de lúpulo 
(Humulus lupulus)
Plantação de Lúpulo (detalhe 
das flores femininas)
● Sabor amargo e aroma característicos;
● Presença de polifenóis e taninos;
● Clarificação por complexação de proteínas;
● Estabilização de espuma;
● Floculação (trub);
● Antimicrobiano.
Funções do lúpulo
● Ácido amargo (humulona, lupulona);
● Óleo essencial (myrceno, linalolo);
● Flavonoides;
● Chalcona* (xantoumolo, naringenina);
(*) pigmento vegetal pertencente à classe dos 
flavonoides
● Polifenois;
● Catequinas;
● Minerais.
Composição do lúpulo
• As principais finalidades desta fase 
são:
• Inativar enzimas;
• Esterilizar o mosto;
• Concentrar o mosto, caso necessário;
• Extrair substâncias essenciais do lúpulo;
• Precipitar proteínas;
• Tempo de fervura varia de 1,0-2,0h.
Fervura do mosto com lúpulo
• O Lúpulo (Humulus Lupulus) pertence à família 
do Cânhamo (Canabis).
• Somente as fêmeas são cônicas, sendo que a 
polinização deve ser evitada (caso contrário há 
risco de baixos rendimentos).
• Planta de cultivo permanente com cerca de 20 
anos de duração.
Cultivo do lúpulo
• O cultivo é possível somente em áreas 
específicas (clima temperado e chuvoso)*;
• Nos chamados “jardins de lúpulo” a trepadeira 
alcança uma altura de cerca de 7 metros;
• As flores são colhidas no final de agosto.
Cultivo do lúpulo
• Justificativas para sua utilização:
– Equilíbrio entre o maltado e o amargor.
– Fácil para armazenar.
– Baixo volume.
– Padronização possível.
– Conservante natural da cerveja.
– Conferir personalidade à diferente estilos e 
rótulos de cervejas através de amargores e 
aromas de diferentes variedades de lúpulo 
formando blends.
Produtos transformados do lúpulo
• Lúpulo Natural (flor):
• Pó:
– Pó normal – Pellets Tipo 90.
– Pó enriquecido – Pellets Tipo 45.
– Pó isomerizado.
• • Extrato
– Extrato em Pó:
– Pó + Extrato.
– Extrato kg (SiO 2 ).
Produtos transformados do lúpulo
• Extrato de Lúpulo:
– Etanólico;
– CO 2 :
● CO 2 Líquido;
● CO 2 Supercrítico;
– Metilenclorido;
– Hexano.
Produtos transformados do lúpulo
Resina 
total
Óleo 
essencial
As Resinas
Resina: porção solúvel em metanol/éter-dietílico
Extração com hexano:
 resina macia: alfa e beta-ácidos
Alfa-ácidos : respondem pelo amargor da cerveja
Beta-ácidos: função menos óbvia no amargor da 
cerveja
 Estes ácidos transformam-se em outros componentes na 
cerveja
Fração mais dura da resina – não tem efeito sobre o 
sabor da cerveja ou valor cervejeiro do lúpulo. Esta 
fração surge da oxidação e polimerização dos alfa e 
beta-ácidos durante a estocagem.
Os análogos de - e β-ácidos
 Os termos alfa e beta são nomes genéricos para 
dois grupos de compostos similares.
 Os diversos análogos dos -ácidos diferem entre si 
pela radical acil 
 Análogos dos -ácidos: humulona, co-humulona e 
ad-humolona
 Análogos dos β-ácidos: lupolona, co-lupolona e ad-
lupolona
Os análogos de α- e β-ácidos
 Razão α-ácidos : β-ácidos = 0,8 – 1,2;
 Em algumas variedades americanas 
pode exceder a 3,0;
 A quantidade de resina macia, a razão α 
: β-ácidos e a quantidade de cada 
análogo presente, é função da variedade 
do lúpulo. 
Efeitos da Estocagem:
 α-ácidos decrescem linearmente com o 
tempo de estocagem
 Taxa acelerada pela presença de ar, 
ausência de refrigeração e alto teor de 
umidade
 Diminui a quantidade de α-ácidos : 
aumenta a fração da resina mais dura
aumento de ácidos de baixo peso 
molecular – resultando em aroma de 
queijo.
 Humulona iso-humulona
Fervura do mosto e isomerização
 Durante a fervura ocorre a isomerização dos -ácidos 
em iso- -ácidos 
 Sucesso desta etapa se verifica pela quantidade de iso- 
-ácidos na cerveja.
 pH levemente alcalino, presença de Mg 2+ catalizam a 
reação de isomerização.
 Formação de compostos derivados dos -ácidos, iso--
ácidos e outros dos β-ácidos. Produtos de oxidação dos 
ácidos também podem se dissolver e reagir durante a 
fervura.
Os óleos essenciais
 Entre 0,5-3,0%
 Dry hopping: aroma provém de óleos solúveis em 
soluções alcoólicas diluídas (Cerveja)
Óleo essencial: 2 frações
 hidrocarbonetos: mirceno, cariofileno e humuleno 
[f(varietal)]
 muito voláteis, aparecem no dry-hopping
 fração oxigenada: formas oxigenadas de terpenos 
e sesquiterpenos
● O amargor é proveniente da isomerização dos 
alpha-ácidos em iso-alpha-ácidos, durante a 
fervura;
● É medido em IBU (International Biterness 
Units).
O amargor na cerveja
])[(*][ adicionadautilizada ácidosL
mgácidosIBU  
)(
1000**
])[(
litrosvolume
gãoconcentraç
ácidos
L
mg
final
lúpuloácidos
adicionada
 
fervuratempobignessutilizada
FatorFatorácidos *][ 
Cálculo do IBU
)000125,0*65,1( )1(  originaldensidadeBignessFator
)
15,4
1(
)*04,0( (min)tempo
tempo
eFator
fervura


Cálculo do IBU
● Densidade original = 1,05g/ml ou kg/L
● Tempo de fervura = 1 hora ou 60 min
● Lúpulo Magnum 14,8% ou 0,148 α ácidos
14,34148*23066,0 IBU
148
20
1000*20*148,0
])[( 
litros
g
ácidos
L
mg lúpulo
adicionada
23066,0219104,0*05276,1][  utilizadaácidos
Exemplo:
05276,1)000125,0*65,1( )1050,1(  BignessFator
219104,0)
15,4
1(
)60*04,0(



eFator
fervuratempo
Onde:
Exemplo - continuação
http://realbeer.com/hops/bcalc_js.html
http://realbeer.com/hops/ibumetric.html
http://www.hopshop.com.br/index.php?route=information
/information&information_id=9
Obs: 20 litros = 5 US Gal
Obs: 20g = 0.705 oz
Tempo de fervura 
(min.) Densidade Original do Mosto
1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.1 1.11 1.12 1.13
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3 0.034 0.031 0.029 0.026 0.024 0.022 0.020 0.018 0.017 0.015 0.014
6 0.065 0.059 0.054 0.049 0.045 0.041 0.038 0.035 0.032 0.029 0.026
9 0.092 0.084 0.077 0.070 0.064 0.059 0.054 0.049 0.045 0.041 0.037
12 0.116 0.106 0.097 0.088 0.081 0.074 0.068 0.062 0.056 0.052 0.047
15 0.137 0.125 0.114 0.105 0.096 0.087 0.080 0.073 0.067 0.061 0.056
18 0.156 0.142 0.130 0.119 0.109 0.099 0.091 0.083 0.076 0.069 0.063
21 0.173 0.158 0.144 0.132 0.120 0.110 0.101 0.092 0.084 0.077 0.070
24 0.187 0.171 0.157 0.143 0.131 0.120 0.109 0.100 0.091 0.083 0.076
27 0.201 0.183 0.168 0.153 0.140 0.128 0.117 0.107 0.098 0.089 0.082
30 0.212 0.194 0.177 0.162 0.148 0.135 0.124 0.113 0.103 0.094 0.086
33 0.223 0.203 0.186 0.170 0.155 0.142 0.130 0.119 0.108 0.099 0.091
36 0.232 0.212 0.194 0.177 0.162 0.148 0.135 0.124 0.113 0.103 0.094
39 0.240 0.219 0.200 0.183 0.167 0.153 0.140 0.128 0.117 0.107 0.098
42 0.247 0.226 0.206 0.189 0.172 0.158 0.144 0.132 0.120 0.110 0.101
45 0.253 0.232 0.212 0.194 0.177 0.162 0.148 0.135 0.123 0.113 0.103
48 0.259 0.237 0.216 0.198 0.181 0.165 0.151 0.138 0.126 0.115 0.105
51 0.264 0.241 0.221 0.202 0.184 0.169 0.154 0.141 0.129 0.118 0.108
54 0.269 0.246 0.224 0.205 0.188 0.171 0.157 0.143 0.131 0.120 0.109
57 0.273 0.249 0.228 0.208 0.190 0.174 0.159 0.145 0.133 0.121 0.111
60 0.276 0.252 0.231 0.211 0.193 0.176 0.161 0.147 0.135 0.123 0.112
70 0.285 0.261 0.238 0.218 0.199 0.182 0.166 0.152 0.139 0.127 0.116
80 0.291 0.266 0.243 0.222 0.203 0.186 0.170 0.155 0.142 0.130 0.119
90 0.295 0.270 0.247 0.226 0.206 0.188 0.172 0.157 0.144 0.132 0.120
120 0.301 0.275 0.252 0.230 0.210 0.192 0.176 0.161 0.147 0.134 0.123
0 20 40 60 80 100 120 140
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
Fatorde Utilização de Alpha-ácidos
1.03
1.04
1.05
1.06
1.07
1.08
1.09
1.1
1.11
1.12
1.13
Tempo (min.)
Q
ua
nt
id
ad
e 
de
 a
lp
ha
-á
ci
do
s 
ut
ili
za
da
 (
%
)
Tanque de fervura (Stromboli)
Interior do tanque de fervura
● Como discutimos os principais efeitos esperados no 
mosto devido à fervura são:
– Extração e transformação dos compostos do lúpulo;
– Formação e precipitação de proteínas devido à 
complexação com compostos fenólicos do lúpulo;
– Evaporação de água;
– Esterilização do mosto;
– Inativação completa das enzimas;
– Aumento da cor (escurecimento do mosto);
– Acidificação do mosto;
– Formação de substâncias redutoras;
– Efeitos no conteúdo de dimetilsulfeto (DMS).
Fervura de Mosto
● Além do efeito no amargor que discutimos e 
calculamos, temos também o efeito de extração 
desses compostos que vamos discutir um 
pouco mais!
Fervura de Mosto
● Os principais compostos presentes no lúpulo 
para a produção de cerveja são:
– As resinas ou substâncias amargas;
– O óleo;
– Os polifenóis.
Fervura de Mosto
● Como vimos a conversão dos compostos 
amargos depende das condições de processo e 
a composição de lúpulo;
● O tempo de fervura como vimos irá atuar 
diretamente da conversão/isomerização dos 
alfa-ácidos em iso-alfa-ácidos.
Fervura de Mosto
● pH mais alto potencializa a isomerização, 
porém pH mais baixo refina o amargor;
● O aumento da temperatura irá melhorar a 
extração;
● O uso de lúpulo em tamanhos menores irá 
aumentar a extração e por consequência a 
conversão em compostos amargos.
Fervura de Mosto
● A formação do complexo proteínas-polifenol 
ocorre devido a interação das proteínas com 
compostos fenólicos parcialmente oxidados;
● Os compostos formados são das mais diversas 
naturezas devido à diversidade de compostos 
fenólicos presentes no lúpulo.
Fervura de Mosto
Fervura de Mosto
● A evaporação irá depender da intensidade de 
fervura;
● Pode ser desejada ou não dependendo do 
processo da cervejaria, o que não temos é 
como evitar;
● Uma medida razoável para um processo de 
evaporação na fervura é dado na ordem de 10 
a 15%, porém equipamentos mais modernos 
podem reduzir esses valores.
Fervura de Mosto
● A esterilização do mosto é bastante simples, e 
consequência do binômio tempo x temperatura 
aplicado ao mosto.
Fervura de Mosto
● O aumento da acidez irá ocorrer como 
consequência de modificações bioquímicas e 
também como consequência de extração de 
compostos ácidos do próprio lúpulo;
● O pH do mosto estará na faixa entre 5,8 a 5,9 
antes da fervura irá baixar para 5,5 a 5,6 após a 
fervura.
Fervura de Mosto
● A formação de cor está diretamente relacionada 
com a formação de meloinidinas e oxidação de 
polifenóis, de modo que o mosto fervido será 
ligeiramente mais escuro que o mosto não 
fervido e ligeiramente mais escuro que a 
cerveja fermentada;
● Esses compostos também são responsáveis 
pela formação de compostos redutores.
Fervura de Mosto
● O composto chamado Dimetilsulfeto (DMS) é 
altamente volátil e possui um aroma 
característico de vegetais cozidos;
● Espera-se a menor quantidade possível de 
DMS em uma cerveja (o limite sensorial está no 
ordem 50 a 60 μg/l);
● A formação do DMS é decorrente da conversão 
da s-metionina;
● De modo geral fervuras mais intensas e 
prolongadas irão reduzir os níveis de DMS.
Fervura de Mosto
● Molécula de dimetilsulfeto;
Fervura de Mosto
● Além das questões relacionadas ao amargor do 
lúpulo temos as questões relacionadas ao 
aroma do mesmo;
● Algumas cervejas são altamente dependentes 
dos aromas de lúpulo e servem como 
identidade de um determinado estilo ou até de 
um fabricante.
Aromas de Lúpulo
● Os aromas podem ser de diversas naturezas 
variando entre herbais, frutados ou terrosos.
Aromas de Lúpulo
Aromas de Lúpulo
Aromas de Lúpulo
Aromas de Lúpulo
Aromas de Lúpulo
American IPA
Aroma: Moderado a forte aroma de varietais de lúpulos 
americanos ou do Novo Mundo, com uma vasta gama 
de possíveis características, incluindo cítricos, floral, 
pinho, resina, especiarias, frutas tropicais, frutas de 
caroço, berries, ou melão. Nenhuma dessas 
características específicas são necessárias, mas o lúpulo 
deve ser aparente. Baixo a moderado maltado dá 
sustentação à apresentação dos lúpulos e pode mostrar, 
opcionalmente, pequenas quantidades de caráter de 
maltes especiais (de pão, torradas, biscoito, caramelo). 
Ésteres frutados variam de moderada a nenhum. Dry 
hopping (se usado) pode adicionar notas de grama verde, 
embora este caráter não deve ser excessivo.
Aromas de Lúpulo
German Pils
Aroma: Caráter rico de malte granulado doce, médio-baixo 
a baixo (muitas vezes com um leve caráter de mel e 
característica de biscoito levemente tostado), e lúpulo 
destacado, com notas condimentadas, herbais ou 
florais. Perfil de fermentação limpo. Ela pode, 
opcionalmente, ter uma leve nota sulfurosa que provém 
tanto da água como da levedura. O lúpulo é 
moderadamente baixo a moderadamente alto, mas não 
devem abafar totalmente a presença de malte. Os 
exemplares unidimensionais são inferiores às mais 
complexas qualidades quando são detectados todos os 
ingredientes. Pode ter uma nota de fundo muito baixa de 
DMS.
Aromas de Lúpulo
American Lager
Aroma: Baixo a nenhum aroma de malte, que, se 
presente, pode ser percebido como granulado, doce ou 
milho. Aroma de lúpulo muito leve a nenhum, com uma 
presença condimentada ou floral. Embora um caráter de 
fermentação limpa é desejável, algumas características de 
levedura (particularmente um ligeiro frutado maçã) não é 
uma falha. Um leve DMS não chega a ser uma falha.
● https://www.youtube.com/watch?
v=auqvh_hNZ3Y
● É o equipamento que separa a parte sólida em 
suspensão, o “trub”, do mosto
• Ocorre por centrifugação
Whirlpool
 
Resfriamento do mosto
Sistema “VENTURI” para 
arejamento do mosto
Entrada 
Mosto gelado
CIP
ArSaída Mosto 
aerado
(10ppm O2)
REFERÊNCIAS
• Wolfgang Kunze, Technology Brewing and Malting, VLB, 
Berlin, 1999
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	Referências
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