Un descubrimiento revolucionario para la producción de cerveza 27.03.2018

Para muchos bebedores de cerveza, el sabor amargo y el distintivo aroma a lúpulo son los atributos más importantes de su bebida favorita. Pero el lúpulo es muy caro y consume 100 mil millones de litros de agua al año solo en los Estados Unidos.

Para solucionar estos problemas, los científicos han descubierto cómo elaborar cerveza "lupulada" sin el uso de... lúpulo.

Los bioingenieros han creado una levadura modificada genéticamente que sintetiza los componentes aromáticos del lúpulo: los alcoholes terpénicos geraniol y linalol. En el proceso de elaboración de cerveza con esta levadura se puede omitir el lúpulo, lo que reduce significativamente el costo y simplifica el proceso de producción. La prueba doble ciego de un lote experimental de la bebida mostró que dicha cerveza tiene un sabor y un aroma aún más pronunciados que una cerveza americana elaborada de la manera tradicional.

El lúpulo le da a la cerveza su característico amargor y aroma. Para lograr el sabor deseado, se agregan lúpulos al mosto durante el proceso de elaboración y para dar aroma, en etapas posteriores de la preparación de la bebida; este procedimiento se llama salto de cerveza. Hay muchas variedades de lúpulo que difieren en la concentración de componentes aromáticos. Sin embargo, incluso dentro de la misma variedad puede haber variación en el contenido de aceite esencial, y esta es una de las razones por las que las características de la cerveza pueden ser difíciles de estandarizar.

La fracción aromática del lúpulo contiene muchos componentes, pero los investigadores han descubierto que dos moléculas de la clase de los terpenos, el geraniol y el linalol, contribuyen principalmente al lupulado de la cerveza, al menos para las variedades populares entre los cerveceros estadounidenses. Estas sustancias se forman a partir de un solo precursor con la participación de dos enzimas sintasas diferentes.

Bioingenieros de la Universidad de California y el Instituto de Bioenergía de Emeryville (EE.UU.), en colaboración con la cervecera californiana Lagunitas, han desarrollado una tecnología que permite lupular la cerveza sin utilizar lúpulo. Para ello, se insertaron genes de enzimas para la síntesis de geraniol y linalool en el genoma de una cepa de levadura industrial utilizada en la elaboración de cerveza. Además, los investigadores han aprendido a regular la expresión de estos genes para cambiar deliberadamente el sabor de la cerveza.

Dado que las enzimas involucradas en la síntesis de estos terpenos aún no se han identificado directamente en el lúpulo, los científicos probaron varios genes de linalol y geraniol sintasa de otras plantas aromáticas. Resultó que una versión abreviada de la enzima de la menta y una enzima completa de la albahaca mostraron un nivel suficiente de actividad en las células de levadura para estas dos sustancias. Para permitir la síntesis del precursor del terpeno, los bioingenieros también tuvieron que sobreexpresar varias de las propias enzimas de la levadura. Para integrar los casetes genéticos en el ADN de la levadura, los investigadores utilizaron el sistema CRISPR-Cas9.

Para probar la nueva tecnología en la práctica, los autores del trabajo prepararon un pequeño lote experimental de cerveza con cada una de las cepas sin el uso de lúpulo. Los lotes de control "tradicionales" utilizaron lúpulo Cascade de cinco granjas estadounidenses diferentes. Las comparaciones de cervezas han demostrado que el uso de lúpulo de diferentes lugares da como resultado una variación en las concentraciones de terpenos y, por lo tanto, una variación en el sabor. Al mismo tiempo, el uso de levadura modificada dio un resultado más estable.

En el experimento final, los investigadores prepararon una cerveza americana de acuerdo con una receta clásica utilizando tecnología de "dry hopping", cuando se agrega lúpulo a la cerveza ya en la etapa de fermentación, o con levadura genéticamente modificada. Los catadores en las pruebas doble ciego no notaron una diferencia significativa entre la presencia o ausencia de "dry hopping", pero la cerveza experimental, elaborada con levadura modificada, claramente tenía un aroma a lúpulo.