USO DO LÚPULO NA INDUSTRIA CERVEJEIRA: REVISÃO DE LITERATURA

Capítulo de livro publicado no livro do I Congresso Latino-Americano de Segurança de Alimentos. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/08082023-16

Este trabalho foi escrito por:

Anna Júlia Weltri de Andrade^{1 *}; Vitor Emanuel de Souza Gomes¹ ;Juliana Rangel e Silva¹  ; Márcia Oliveira Terra Rocha¹ ;  Alba Regina Pereira Rodrigues²

¹Estudante do Curso de Engenharia de Alimentos – CEFET-RJ

²Dra. Alba Regina Pereira Rodrigues/pesquisadora do Depto de Engenharia de Alimentos – CCEAL-VA – CEFET-RJ, campus Valença.

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: anna[email protected]

RESUMO

O lúpulo é uma planta trepadeira, dioica e perene, cultivada em países do hemisfério norte, com grande importância para as indústrias cervejeiras e medicinal. Possui difícil adaptação para climas com altas temperaturas e pouco tempo de exposição à luz, porém, devido ao desenvolvimento de tecnologias, o plantio de lúpulo está em crescimento em países do hemisfério sul, como o Brasil. O presente trabalho é uma revisão acerca de tópicos relevantes do lúpulo, como plantio, seus processamentos de beneficiamento e o cenário de produção atual, além de ter como destaque sua utilização na indústria cervejeira. Para a execução do trabalho foi realizada uma pesquisa em plataformas on-lines especializadas, como Periódicos CAPES, Scielo e Google Acadêmico. Na fabricação de cerveja representa um ingrediente essencial, pois influência nas propriedades organolépticas da cerveja, devido suas propriedades de sabor, amargor e aroma característico, sendo o processamento do lúpulo em pellets mais vantajoso e mais utilizado; assim como atua como conservante natural da mesma devido a sua função bacteriostática garantindo vantagens na conservação, estabilidade microbiológica, e entre outras. Além disso, destaca-se a necessidade de um maior número de pesquisas científicas acerca do assunto, visando o desenvolvimento de novas tecnologias e melhorias nesse segmento, principalmente no Brasil, que se destaca como terceiro maior produtor mundial de cerveja, porém, ainda está evoluindo na questão de produção e processamento do lúpulo.

Palavras–chave: Amargor, Aroma, Cerveja, Lúpulo, Plantio

Abstract:

Hops is a climbing, dioecious, perennial plant cultivated in countries of the northern hemisphere, with great importance for the brewing and medicinal industries. It is difficult to adapt to climates with high temperatures and limited exposure to light. However, due to the development of technologies, hop cultivation is growing in southern hemisphere countries like Brazil. This study is a review of relevant topics related to hops, such as cultivation, processing methods, current production scenario, and its prominent role in the brewing industry. To conduct this work, research was carried out on specialized online platforms such as CAPES Journals, Scielo, and Google Scholar. In beer production, hops are an essential ingredient as they influence the organoleptic properties of beer, including its flavor, bitterness, and distinctive aroma. The processing of hops into pellets is more advantageous and widely used. Hops also act as a natural preservative, thanks to their bacteriostatic function, ensuring advantages in terms of conservation, microbiological stability, and more. Furthermore, there is a need for more scientific research on this subject, aiming at the development of new technologies and improvements in this sector, particularly in Brazil, which stands as the world’s third-largest beer producer. However, the country is still evolving in terms of hop production and processing.

Keywords: Bitterness; Aroma; Beer; Hops; Cultivation.

INTRODUÇÃO

O lúpulo (Humulus lupulus), pertencente à ordem Rosales e à família Cannabacea, sendo uma planta nativa do hemisfério norte, classificada botanicamente como trepadeira, perene, decídua e dióica, ou seja, sexos separados em indivíduos diferentes (1). Documenta-se, desde o século VIII na Baviera, o uso do H. lupulus, como aditivo aromatizante e medicinal (2).

            Os dois principais produtores mundiais de lúpulo são os Estados Unidos e a Alemanha, com produção anual de 47,3 mil toneladas e 32,6 mil toneladas, respectivamente, seguidos pela República Tcheca e China (3).

            O lúpulo possui importante impacto na indústria cervejeira, visto que é um dos principais ingredientes utilizados na fabricação da cerveja. O sabor característico do lúpulo influencia totalmente as propriedades sensoriais da cerveja, além de proporcionar estabilidade do sabor e retenção da espuma (4).

            Assim como na indústria cervejeira, o lúpulo também possui significativa importância na história da medicina através de seus compostos que apresentam características anti-inflamatórias, sedativas, estomacais, antissépticas, entre outras (5).

O Brasil é o terceiro maior produtor de cerveja do mundo, produzindo 14,1 bilhões de litros em 2020, no entanto, a matéria-prima lúpulo é praticamente toda importada, sendo o insumo mais caro do processo da cerveja; também em 2020, estima-se que foi importado o equivalente a 57 milhões. Assim, verifica-se a importância de estudos, desde a escolha de mudas à comercialização e uso do lúpulo no Brasil, com o intuito de reduzir o custo da cerveja, utilizar um produto mais fresco e produzir uma cerveja totalmente com insumos nacionais (1; 6; 7).

Porém, já é produzida no Brasil uma variedade própria do lúpulo, e sua produção da mesma e de outros cultivares aumenta mais no país a cada ano, apesar de alguns obstáculos. Considerando a adaptação dos cultivares ao clima do Brasil e a produção e qualidade do lúpulo significativa, é possível afirmar o potencial que o país tem de produção de lúpulo (8).

Diante do exposto, essa revisão bibliográfica tem por objetivo apresentar estudos referentes às principais características do lúpulo, plantio mundial e nacional, fabricação e aplicação na indústria, dando destaque a indústria cervejeira.

MATERIAL E MÉTODOS

Pesquisou-se em plataformas on-lines especializadas, como: Periódicos CAPES, Scielo e Google Acadêmico. As pesquisas nas plataformas foram realizadas usando os seguintes termos: Plantio do lúpulo, Lúpulo no Brasil, uso do lúpulo em cervejas e hops. As pesquisas foram realizadas no período de 01 de agosto de 2022 até 15 de abril de 2023, escolhendo-se as que foram consideradas mais relevantes ao tema.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

HISTÓRIA DO LÚPULO

De acordo com dados históricos, o lúpulo foi retratado pela primeira vez entre os anos de 23 e 79 d.C., no Império Romano, pelo autor Plínio, o Velho (Pliny the Elder), que o catalogou como Lupus salictarius e o mencionou em seu livro como “lobo dos arbustos”. Conforme registros históricos, a planta de lúpulo foi cultivada pela primeira vez no ano de 736 d.C., na região de Hallertau, na Alemanha, e o primeiro registro de sua utilização na produção de cerveja aparece no estatuto do abade Adalhard, de Corvey, em um mosteiro beneditino de Weser, em Westphalia, na Alemanha, porém, nele não está descrito a sua utilização, podendo ser tanto para preservar a cerveja ou com intuito de aromatizar. No século XV, a prática da adição de lúpulo na cerveja na Inglaterra era motivo de morte, durante o reinado de Henrique VI, pois foi decretado a proibição do cultivo do lúpulo. No reinado de Henrique VIII, em 1509, os lúpulos podiam ser cultivados, mas não podiam ser usados no processo de fabricação da cerveja, visto que a utilização do lúpulo era descrente para a população inglesa, onde denominavam como uma “erva má” (3). 

O uso do lúpulo na produção de cerveja tomou força quando na Alemanha, em 1516, foi decretada a “Lei da Pureza”, em que apenas o lúpulo poderia ser usado como aditivo para conferir o aroma e amargor das cervejas. No ano de 1520, os holandeses se estabeleceram em Kent, Inglaterra, e levaram com eles novas variedades de lúpulos, o método de cultivo e o conhecimento de como usá-los na produção de cerveja. Desse modo, ocorreu uma mudança no método de produção da cerveja inglesa, uma vez que eles tinham conhecimento sobre as características sensoriais oferecidas à cerveja e uma forma de conservação do produto (3). Além disso, as folhas e flores do lúpulo eram empregadas como um ingrediente fundamental em outros usos, dependendo da região e partes da planta, como é visto na Tabela 1, de acordo com Korpelainen; Pietiläinen (9).

Tabela 1: Usos tradicionais do lúpulo.

BOTÂNICA DO LÚPULO

O lúpulo (Humulus lupulus L.) está classificado dentro do reino Plantae, ordem Rosales e família Cannabaceae. A família Cannabaceae possui apenas quatro gêneros, porém, o gênero de maior interesse é o gênero Humulus, nativo do hemisfério norte e de clima temperado, é composto por três espécies, H. lupulus, H. japonicus e H. yunnanensis. Dentre essas espécies, destaca-se a H. lupulus, visto que possui grande importância para o mercado cervejeiro, sendo muito utilizada pela humanidade há séculos (10).

Ademais, o lúpulo é uma trepadeira, angiosperma, herbácea e de florescência anual. Possui características específicas, como seu crescimento, que pode chegar até 10 metros de altura em poucos meses (11). As raízes podem atingir mais de 1,5 metros, possuindo raízes de acumulação de reservas e absorção de nutrientes, além disso, são também responsáveis por emitirem gemas que serão as brotações na próxima safra. Já a parte aérea da planta do lúpulo é formada por ramos, folhas e inflorescências. O caule é formado pelo ramo principal, que é segmentado por nós e entrenós, onde cada nó há a formação de um par de folhas (3).

 Como é uma planta dióica, existem plantas que produzem somente flores masculinas e plantas que produzem somente flores femininas. As flores masculinas são responsáveis pela reprodução, já as flores femininas, demonstradas na Figura 1, são denominadas de cones, possuem glândulas chamadas de lupulinas, onde há a biossíntese de metabólitos secundários, como terpenóides (12), compostos fenólicos, alfa- e beta-ácidos, entre outros. Esses compostos são acumulados durante a maturação, mesmo estando desde o início da formação do cone (11). As flores femininas do lúpulo são o ingrediente primordial na elaboração da cerveja, sendo de grande relevância para as indústrias cervejeiras, por fornecerem as características de amargor, aroma e sabor na fabricação da cerveja, além de melhorar sua estabilidade microbiológica e espuma (13). As flores femininas apresentam um perianto em forma de taça, rodeado por pequenas brácteas, que protegem a base dos estigmas. Os estigmas são proeminentes, com papilas adaptadas para captura do pólen, proveniente da planta masculina (14).

PRODUÇÃO MUNDIAL

Atualmente, a produção mundial do lúpulo, como mostrado na Figura 2, concentra-se em locais de clima temperado, destacando-se o hemisfério norte, com os EUA e a Alemanha, sendo os maiores produtores; em outras regiões no hemisfério sul, tem a Austrália e Nova Zelândia como maiores produtores (8; 15).

Sobre a produção em si da cerveja, considera-se que nos Estados Unidos e na Alemanha, os dois maiores produtores mundiais de lúpulo e de cerveja, produzem mais de 40.000 toneladas de cerveja anualmente, vindo logo atrás a China e República Tcheca, com 7 mil toneladas, a Polônia e Eslovênia com 3 mil toneladas e Inglaterra e Áustria com mil toneladas (16).

Fonte: Marcusso & Müller (16).

PLANTIO DO LÚPULO NO BRASIL

A história do plantio do lúpulo no Brasil teve um começo lento devido às condições climáticas, começando em, aproximadamente, 1860 no Rio Grande do Sul, e depois em 1868 em Petropolís-RJ, onde grande parte morreu devido à seca e ao calor no país (8).

Iniciou-se, de maneira mais relevante, na região da Serra da Mantiqueira (RJ), pelo biólogo Rodrigo Veraldi, que recebeu sementes de lúpulo de um amigo do Canadá, e, em 2005, iniciou-se as tentativas de plantio. Logo, as plantas que acabaram mortas por intensas chuvas foram descartadas, e tempos depois foi observado por Veraldi que uma das plantas conseguiu, por mutação espontânea no campo, completar seu ciclo produtivo (15; 16; 17).

Essa variedade é conhecida como lúpulo ‘Mantiqueira’, sendo considerada essa mutação genética uma variedade inédita, por ser obtida a partir de sementes que germinaram no solo e que apresentaram resistência às condições climáticas do Brasil (16; 18).

A situação do plantio do lúpulo no Brasil está aumentando a cada ano, em 2021 havia 48 cultivares livres de patentes e registrados no MAPA, e em 2018 foi fundada a Associação Brasileira dos Produtores de Lúpulo (APROLÚPULO), que realizou um levantamento, demonstrado na Figura 3, sobre os estados com produtores de lúpulo; além disso, estima-se que, também em 2021, havia cerca de 50 hectares de lúpulo, com produção estimada em 20 toneladas (19).

O plantio do lúpulo no Brasil apresenta boas perspectivas futuras, observando-se que o mercado cervejeiro, responsável por 97% do consumo de lúpulo, se encontra em constante expansão e a espécie plantada no Brasil apresenta uma vantagem sobre os dois maiores produtores mundiais de lúpulo, pois enquanto na Alemanha e nos Estados Unidos a floração ocorre apenas uma vez ao ano, no Brasil já foram relatadas até três florações em algumas regiões; isso mostra o potencial que o Brasil possui de, com mais pesquisas e incentivo na área, se tornar autossuficiente nesse insumo (15; 19).

Segundo o MAPA (8), os 48 cultivares registrados no Brasil, indo do ano de 2018 até 2020, tem um bom desenvolvimento em diferentes tipos de solos férteis, que retem humidade, e em temperaturas entre 20° e 30° C.

ANÁLISES E CARACTERÍSTICAS

O lúpulo é responsável por conferir as características de amargor, sabor e aroma à cerveja. Sua resina apresenta dois compostos que são essenciais para a qualidade do lúpulo, os alfas e beta-ácidos (10).

O alfa-ácido é comercializado globalmente como um único produto, mas se refere a diversos alfa-ácidos. Os alfa-ácidos de maior importância são a humulona, cohumulona e adhumulona. Eles são isomerizados pelo aquecimento da solução e cada um é transformado em duas formas, o resultado são seis iso-alfa-ácidos (cis-iso-humulona e trans-iso-humulona, cis-iso-cohumulona e trans-iso-cohumulona, cis-iso-adhumulona e trans-iso- adhumulona). Os alfa-ácidos não são amargos e são pouco solúveis em soluções, como a cerveja. Os iso-alfa-ácidos são intensamente amargos (quatro vezes mais que o alfa-ácido) e muito mais solúveis (10; 20).

Os beta-ácidos não são solúveis, nem isomerizam a compostos mais solúveis durante o aquecimento. O beta-ácido de maior destaque é a lupulona, que colabora para a formação de aromas (21). Firjan (22) apresenta a seguinte composição do lúpulo (Tabela 2).

PROCESSAMENTO PARA USO NA CERVEJA

Atualmente, o lúpulo apresenta diferentes formas comercialização, assim como de utilização. Comercialmente, o lúpulo pode ser encontrado em forma de flor, plug, pellets, líquido e extrato. Palmer (20) apresenta as vantagens e desvantagens dentre as formas mais relevantes, sendo essas flores, pug e pellets (Tabela 3)

Devido a facilidade de manuseio e por apresentar bons resultados, o lúpulo em pellets é utilizado pela maioria das cervejarias e outras indústrias que trabalham com lúpulo. A peletização ocorre quando o lúpulo é moído em um moinho de martelo, sob refrigeração, para reduzir as perdas de alfa-ácidos e óleos essenciais. O pó de lúpulo é acumulado em um recipiente para mistura, e, então, paletizado (23).

APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA CERVEJEIRA

Segundo a legislação brasileira, a definição de cerveja é “(…) a bebida resultante da fermentação, a partir da levedura cervejeira, do mosto de cevada malteada ou de extrato de malte, submetido previamente a um processo de cocção adicionado de lúpulo ou extrato de lúpulo, hipótese em que uma parte da cevada malteada ou do extrato de malte poderá ser substituída parcialmente por adjunto cervejeiro.” (24). Logo, obrigatoriamente, é necessária a presença do lúpulo ou de seu extrato para a fabricação da cerveja, onde ele terá função de garantir o sabor, amargor e aroma característico da cerveja, vantagens na conservação, estabilidade microbiológica, estabilidade coloidal da espuma e antioxidante (16; 25).

Contudo, em 1516, já era imprescindível o uso do lúpulo em cervejas devido à lei da pureza alemã, chamada Reinheitsgebot, que indicava os ingredientes obrigatórios da cerveja, tais como: cevada, lúpulo e malte (18).

O lúpulo é indispensável na indústria cervejeira, estima-se que 97% de sua plantação mundial seja destinada para o setor de cerveja, resultando em um cultivo majoritariamente exclusivo para sua fabricação (19). Utilizando-se sua inflorescência feminina, por conter maior teor de lupulina, na forma fresca, seca, extrato e em pellets (17).  

Porém, destaca-se que a questão antibacteriana do lúpulo se tornou gradualmente menos importante por volta do final do século XX, devido a melhoria de métodos de fabricação, pasteurização, assim como condições de armazenamento, com temperatura e umidade uniformes e controladas, logo, a adição de lúpulo se deve, principalmente, pelo sabor, amargor e aroma característico (9).

APLICAÇÃO EM OUTRAS INDÚSTRIAS

Apesar de grande parte da produção mundial de lúpulo ser destinada à indústria cervejeira, considera-se o potencial do lúpulo também para outras áreas, como a farmacêutica, cosmética e medicinal (19; 26).

Segundo Machado et al (26) e Guimarães (6), tal possibilidade se deve ao fato dos componentes químicos do lúpulo, α e β ácidos, possuírem ação bacteriostática, propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, além da presença de estradiol e polifenóis. Como cosmético seu uso pode ser empregado em tratamentos de pele e produtos de cabelo, para redução de queda ou crescimento capilar, na medicina no tratamento da menopausa, como repositor hormonal, e, em tratamentos terapêuticos contra o câncer.

Além disso, outras utilizações seriam na indústria de tabaco, como aromatizante, e, em produtos de artesanato, devido seu caule rico em fibras, logo, é possível sua utilização em cestos, artigos em vime e produção de biomassa (17).

CONCLUSÕES

O lúpulo é uma das principais matérias-primas para a fabricação de cerveja, sendo sua presença obrigatória pela legislação brasileira, devido suas propriedades de sabor, amargor e aroma característicos da cerveja, além de vantagens na conservação, estabilidade microbiológica, entre outras.

Com diversas formas de processamento possíveis é importante conhecer e entender as vantagens e desvantagens de cada uma para saber qual será a melhor escolha para determinadas cervejas produzidas, otimizando processos, tanto da fabricação da cerveja em si, quanto do armazenamento e transporte do insumo.

Do presente trabalho, é possível concluir acerca da importância das propriedades químicas do lúpulo e o cuidado necessário para que atenda aos parâmetros desejados de amargor, sabor e aroma, dependendo qual o destino e finalidade desse lúpulo, e tais propriedades apenas são alcançadas com os manejos corretos no campo até o transporte do produto final, seja ele em forma de flor até o pellet.

 Ainda, conclui-se que o lúpulo é uma matéria-prima de grande potencial e importância para diversas áreas, destacando-se a indústria cervejeira, portanto, faz-se necessárias pesquisas e publicações científicas para o desenvolvimento de novas tecnologias e melhorias nesse segmento; principalmente, para o Brasil, que, apesar de apresentar grande potencial para a produção de lúpulo, ainda está em estágio inicial de produção  e testando diferentes técnicas e manejos, logo, não apresenta muitos estudos, mostrando a necessidade de um investimento maior nessa área.

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