L’ESTATE DI UN RICERCATORE Cinetica di maturazione del luppolo Columbus

Il luppolo è uno degli ingredienti per la produzione di birra e spesso è anche uno dei più caratterizzanti. Infatti, ne bastano pochi grammi all’interno di una cotta e/o alla fine del processo per donare alla birra amaro, ma anche note aromatiche tra le più disparate: dal fruttato, al pepato, al floreale, al tropicale… L’apporto aromatico e la complessità del bouquet aromatico dipende dalla scelta della varietà di luppolo e dal blend di tipi diversi di luppolo. Sul mercato esistono più di 300 tipi di luppoli ottenuti da altrettante cultivar provenienti da tutto il mondo. Ogni varietà di luppolo è peculiare e l’intensità aromatica dipende dalle tecniche di coltivazione e dalla latitudine in cui il luppolo cresce. Infatti, il processo di scelta di un luppolo non si esaurisce con la varietà; esistono infatti numerosi avvenimenti e pratiche che possono modificare in modo positivo o negativo le caratteri- stiche qualitative del luppolo. A partire dalla coltivazione in campo: l’uso di buone pratiche di coltivazione può modificare e migliorare la qualità del prodotto. Altri aspetti importanti sono la raccolta (epoca e modalità), l’essiccazione e la successiva conservazione. Ognuno di questi passaggi è cruciale per l’ottenimento di un prodotto di qualità e di pregio. Se queste pratiche non vengono effettuate nel modo corretto o vengono effettuate con approssimazione, la risposta della pianta potrebbe essere molto negativa e potremmo ottenere un prodotto non idoneo all’utilizzo nella filiera brassicola. In questi casi, nella migliore delle ipotesi, in ottica di una perfetta economia circolare e per ironizzare un po’, il luppolo ottenuto potrebbe essere utilizzato come riempimento per cuscini o, ancora, come un irresistibile aromatizzante per ambiente al profumo di cavolo bollito.

La finestra di maturazione: fissa o mobile

Perché è così importante trovare il momento giusto per la raccolta del luppolo? Innanzitutto, bisogna evidenziare che ogni varietà di luppolo possiede una cinetica di maturazione ben precisa e che ogni cultivar ha una “finestra di maturazione” e “raccolta” ideale, che può modificarsi di anno in anno a seconda delle condizioni climatiche. La finestra di maturazione corrisponde a quel periodo di tempo in cui il cono di luppolo esprime tutte le sue caratteristiche di pregio. Questa finestra ottimale è poi allargata di qualche giorno (prima e dopo rispetto all’ottimo). Il periodo di tempo al di fuori dell’optimum è molto variabile e a seconda della varietà può durare tre o quattro giorni, ma anche un giorno solo. Questo cosa significa? In cosa si traduce per l’agricoltore? Alcune varietà ci consentono di “distrarci” e allungare un po’ il tempo di raccolta, mentre altre sono più volubili. Un giorno i coni hanno tutto quello che possiamo desiderare: sono belli, profumati, verdi brillanti e freschi… mentre il giorno dopo, si trasformano nel nostro peggiore incubo! Si trasformano in mostri che emanano aroma di formaggio, cavolo cotto e aglio! Per la sua fisiologia, il luppolo necessita di notevole attenzione e, se possibile, metodi oggettivi per capire quando è il momento di dare inizio alla raccolta. A complicare le cose c’è l’andamento stagionale: ogni anno è caratterizzato da un andamento climatico esclusivo e peculiare. Ogni cultivar risponde in maniera diversa ai diversi andamenti climatici di ogni anno. Da letteratura, sappiamo che ci sono cultivar come Fuggle, Perle o Teamaker che sono quasi irremovibili, granitiche, anche in stagioni e annate profondamente diverse. Queste cultivar mantengono il loro passo nella maturazione e non si fanno distrarre. Poi ci sono cultivar come Chinook o Willamette che sono profondamente instabili, mutevoli, che risentono di ogni minimo sbalzo climatico e possono essere raccolti, a seconda dell’annata, con anticipi o ritardi importanti (fino a 30 giorni di differenza da un anno all’altro). Una finestra di raccolta molto “mobile”, insomma.

Il caso studio: Columbus

Alla luce di quanto descritto precedentemente e partendo dal presupposto che la coltivazione del luppolo in Italia è relativamente recente e non vanta secoli di esperienza come in altri stati, il gruppo di ricerca CRO.P.S. (Crop and Plant Science - Università di Parma – Prof. Tommaso Ganino), ha iniziato uno studio per comprendere le variazioni compositive del cono durante il processo di maturazione. La cultivar oggetto dell’indagine è Columbus, che nel campo in cui effettuiamo molti dei nostri studi sul luppolo (Az. Agricola Ludovico Lucchi – Campogalliano – MO), risulta essere “volubile” e sensibile alla condizione ambientale e all’attività antropica (Figura 1).

Columbus è un luppolo di origine americana da amaro e aroma, caratterizzato da un contenuto in alfa acidi compreso tra il 14 e il 18%, beta acidi tra il 4,5 e 6% e contenuto in olio variabile dal 1,5 al 4%. Il suo aroma è caratterizzato da note agrumate, pungenti e speziate e i suoi coni vengono utilizzati specialmente per la preparazione di birre in stile American Pale Ale, Indian Pale Ale (IPA), Imperial IPA, Imperial Red Ale, Stout, tra gli altri. Insomma, è un luppolo che può avere molteplici impieghi.

Lo studio ha riguardato la cinetica di accumulo dei principali metaboliti di interesse per la birrificazione, quindi alfa e beta acidi (la parte amaricante), oli essenziali e loro profilo (la parte aromatica).

Lo studio ha previsto prelievi in campo settimanali dei coni (strobili): dalla for- mazione del cono fino alla senescenza (sovra maturazione). All’incirca, nell’anno di analisi, i campionamenti hanno avuto inizio nella prima settimana di agosto (dandoci la possibilità di passare le ferie nell’assolata e “fresca” campagna Modenese, con 40 gradi all’ombra e la tipica afa della pianura che tanto ci invidiano le altre regioni Italiane) fino all’ultima di settembre.

I risultati dello studio

Il primo prelievo è stato dunque effettuato il 9 agosto, mentre l’ultimo campionamento, è arrivato al 30 settembre. Nello studio sono stati presi in considerazione 7 punti di maturazione, nominati con numerazione crescente MAT 1 per il tempo di maturazione 1, fino a MAT 7, per il tempo di maturazione 7. Partendo dal contenuto in acidi amari, è stato osservato un andamento crescente dal primo prelievo (Figura 2).

La prima importante informazione è quella relativa al fatto che già negli stadi precoci della formazione del cono il contenuto di alfa acidi risulta essere piuttosto alto: circa 8% (cono neoformato).

Questo ci fa intuire che la sintesi e il successivo accumulo di alfa acidi nel cono di luppolo di questa varietà inizi proprio nel momento di trasformazione da fiore a strobilo (cono). Dai risultati, abbiamo osservato che il momento di massimo accumulo corrispondeva al 9 settembre

(MAT 5), circa un mese dopo la formazione del cono, quando si è raggiunto un contenuto di circa il 13% di alfa acidi. Lo stesso trend lo abbiamo osservato anche per quanto riguarda la formazione del cohumulone. Il cohumulone è conosciuto per essere il più amaricante tra gli alfa acidi, ed è utilizzato spesso come indice qualitativo nel luppolo. In secondo luogo, abbiamo quantificato il contenuto in oli essenziali (Figura 3). Questo dato serve perché, a seconda della quantità, il luppolo sarà più o meno “concentrato” di tutte le sue componenti aromatiche. Tenendo con- to che il contenuto di olio essenziale nella cv Columbus varia da 1,5 a 4%, abbiamo raggiunto nel nostro caso un contenuto leggermente maggiore del 3% nella stessa data di maggior accumulo della componente amaricante. Un altro dato interessante è il contenuto in olio del primo campionamento, all’incirca pari a 0,5%, piuttosto basso rispetto al contenuto finale. In questo caso, contrariamente agli acidi amari, la sintesi di oli essenziali è graduale durante tutta l’epoca di maturazione del cono. Legato agli oli essenziali, vi è anche una parte più complessa: la componente aromatica.

È risaputo che l’aroma del luppolo è uno dei più complessi in natura, con più di 400 molecole riconosciute e più di 1000 rilevate. Questo comporta che l’analisi e la comprensione della cinetica di formazione di queste molecole siano piuttosto complesse. Analizzando però le categorie dei composti, sappiamo che i primi a formarsi sono i sesquiterpeni; no, non è una parolaccia, ma sono molecole aromatiche che a seconda della struttura, possono portare aromi speziati, legnosi o agrumati e luppolati. Gli ultimi a formarsi sono i monoterpeni, di cui fanno parte molecole come il mircene e il limonene. Nel nostro studio, abbiamo proprio osservato che la sintesi delle diverse molecole aromatiche avviene per cinetica diversa. Sono state individuate infatti molecole la cui sintesi risulta essere maggiore col passare del tempo di maturazione e molecole che durante il processo di maturazione tendono a scomparire, perdendo tutta la loro influenza sull’aroma finale del luppolo. Le sostanze aromatiche che crescono nel tempo sono: il mircene (dall’aroma agrumato, erbaceo e resinoso), il pinene (dai sentori resinosi, di pino), il limonene (caratteristico del limone) ed il butanol2-metil propionato (dall’aroma fruttato). Questo vuol dire che, proseguendo con la maturazione, i coni del luppolo Columbus sono maggiormente caratterizzati, tra gli altri, da questi sentori.

I composti che invece decrescono con il tempo sono quelle molecole sintetizzate per prime, le quali sono soggette a degradazione. Tra queste troviamo cariofillene, umulene e linalolo. I primi due composti sono caratterizzati da note legnose e speziate, mentre il linalolo è una delle sostanze aromatizzanti maggiormente utilizzata anche in cosmesi, dotato di un valore soglia piuttosto basso e un gradevole sentore floreale e note di fruttato. Il linalolo ad esempio è una delle molecole che ritroviamo spesso, ed in quantità considerevoli, anche nella birra.

E matura, matura…

Alla luce di questo, cosa possiamo dire? Sicuramente, nella gestione della qualità del luppolo, sapere quando effettuare la raccolta ha una considerevole importanza. Sono tantissime le reazioni che avvengono durante la maturazione e tantissime le variabili che giocano a favore o sfavore di una buona maturazione, alcune controllabili (come l’irrigazione al momento giusto o la fertilizzazione), altre invece non sono sotto il nostro controllo (per esempio, l’andamento climatico o la distribuzione delle piogge). Il periodo di raccolta migliore per quanto riguarda alfa acidi e contenuto in oli essenziali, è più lineare e semplice da decifrare, mentre è molto più complesso determinare il momento giusto per avere i sentori desiderati. Dai risultati ottenuti si può concludere che per quanto riguarda la composizione aromatica, ritardando o anticipando la raccolta, sarà possibile ottenere la perfetta concentrazione di alcuni sentori a discapito di altri, portando a un prodotto che può essere di qualità.

Ma… c’è un “ma” molto importante!

Se la fase di maturazione prosegue per troppo tempo, in quasi tutte le varietà di luppolo, e in Columbus in particolare, si sviluppano composti solforati, dai piacevoli e fortissimi sentori di aglio, cipolla e cavolo. È altresì importante sottolineare che i composti solforati hanno un “valore soglia” molto basso.

Questo cosa significa? Se si tarda troppo a raccogliere e si arriva alla sovra maturazione, i sentori solforati con spiccate caratteristiche agliacee saranno predominanti. Questi composti solforati, una volta che iniziano a manifestarsi, anche in concentrazioni bassissime, prenderanno il sopravvento, dal punto di vista sensoriale, su tutti gli altri, rendendo il luppolo più idoneo a condire una ribollita o per un ottimo ragoût! Se dobbiamo essere intellettualmente onesti, questo luppolo non sarebbe idoneo nemmeno all’arte culinaria per la sua importante componente amara. Dopo quanto tempo si manifestano questi off flavour nel luppolo? Non vi è una risposta universale, ma possiamo certamente affermare che la cultivar Columbus è una di quelle varietà che dopo pochissimi giorni dall’ottimo di maturazione passa dall’essere il luppolo “affascinante e aromatico”, all’essere un luppolo “solforoso” e non idoneo alla birrificazione. Coltivare luppolo è quindi un’arte che richiede forte attenzione ai dettagli, conoscenza (o, per essere internazionali, know-how), costanza e passione in modo da riuscire annualmente a raccogliere e trasformare un luppolo che possa dare alla birra quel gusto in più, delicato, pulito e elegantemente bilanciato.

La ricerca continua ad essere un elemento importante per poter aiutare i luppolicoltori a costruire il proprio know-how, soprattutto quando devono prendere delle decisioni sui processi produttivi e organizzativi. Ogni cultivar possiede caratteristiche e cinetiche differenti. Il gruppo di ricerca CroP.S. dell’Università di Parma si sta impegnando per definire indici di maturazione da applicare alle diverse cultivar di luppolo coltivate in Italia. È certamente un obiettivo a lungo termine, ma permetterà di fornire validi strumenti per guidare le scelte consapevoli del luppolicoltore. Questi indici potranno essere integrati a sistemi di supporto decisionale per guidare l’agricoltore e migliorare l’attività agraria verso un prodotto sostenibile e qualitativamente superiore. Quindi, stay hoppy, e la ricerca continua. ★

Iniziativa realizzata nell’ambito del Programma Regionale di Sviluppo Rurale 2014-2020, Tipo di operazione 16.1.01 Gruppi Operativi del Partenariato Europeo per l’Innovazione: “produttività e sostenibilità dell’agricoltura”, Focus Area 3A – Progetto “Filiera Professionale Italiana della coltura del Luppolo” –prohopsmartchain.org