O documento descreve a composição básica e média do lúpulo, incluindo óleos essenciais, polifenóis e resinas. Detalha também os principais compostos de óleos do lúpulo, como monoterpenos e sesquiterpenos, e sua biotransformação pela levedura durante a fermentação da cerveja.

2. Composição Básica do Lúpulo
Óleos essenciais
Polifenóis
Resinas

3. Bractéolas
Bracteas
Ráquis
Glândulas de lupulina
Contem resinas e
Óleos essenciais
Composição Média do Lúpulo
Água 8-12%
Resinas Totais 10-25%
Óleos 0,5-3%
Polifenóis 4-14%
Lipídeo 3%
Proteína 12-22%
Aminoácidos 0,1%
Carboidratos 2-4%
Monosacarídeos 2%
Pectina 2%
Minerais 7-10%
Celulose 40-50%

4. Óleos do
Lúpulo
Óleos do
Lúpulo
Alifáticos
Alifáticos
Monoterpenos
Monoterpenos
Sesquiterpenos
Sesquiterpenos
Hidrocarbonetos
(50-80%)
Oxigenados
(20-50%)
Alcoóis
Alcoóis
Aldeídos
Aldeídos
Ácidos
Ácidos
Cetonas
Cetonas
Ésters
Ésters
Epóxidos
Epóxidos
Outros
Outros
Tioésters
Tioésters
Sulfetos de
Cadeia Linear
Sulfetos de
Cadeia Linear
Terpenoides
Ciclicos
Terpenoides
Ciclicos
Sulfurosos
(<1%)
Outros
Outros

5. Monoterpenos
Monoterpenos Sesquiterpenos
Sesquiterpenos
Hidrocarbonetos
Beta-Mirceno Alfa-Humuleno
Beta-Cariofileno
Mirceno dissulfeto
Sulfurosos
Terpenoides
Ciclicos
Terpenoides
Ciclicos

6. Oxigenados Álcoois
Álcoois
Aldeídos
Aldeídos Ácidos
Ácidos Ésters
Ésters
Geranial (Citral A) –
limão forte
Neral (Citral B) –
limão doce
Citronelal
Metil Geraniato
Geranil Acetato
Citronelil Acetato
Geraniol
Linalol
Nerol
Neril Acetato

7. Composto Característica Sensorial Threshold
Humuleno herbal, condimento 120-800 ppb
Mirceno resinoso 30-200 ppb
Linalol floral, citrus 8- 80 ppb*
(20-30 ppb)
Geraniol floral, rosa 5-7 ppb
Nerol 500 ppb
4MMP groselha preta 0,0015 ppb
3MH groselha preta, moscatel 0,02 ppb em água
Etil-2-metil-butanoato frutado, maça
Etil-4-metil-pentanoato frutado
Cis-Rose-oxido frutado-herbal
(e,z) 1,3,5 - undecatrieno abacaxi, Hoppy
Octanal citrus
2-metil-ácido bútiricio queijo
Beta-damascenona/ fenil-etil-ácool Grape, tabaco, chá preto
Vários compostos sulfurosos queijo, cebola, alho
Perfil Sensorial

8. Biotransformação
Geraniol Linalol α-Terpeniol
FERMENTAÇÃO
Conversão
Conversão
Hidrólise de
Glicosídeo
Hidrólise de
Glicosídeo
AROMA
DERIVADOS DO
LÚPULO
FERVURA DO
MOSTO
REAÇOS
QUÍMICAS
EVAPORAÇÃO BIOTRANSFORMAÇÃO ADSORÇÃO
ARRASTE POR CO2
MUDANÇA DE
SOLUBILDIADE
PARTIÇÃO (ESPUMA)

9. Manoproteína
Β-glucano
Β-glucano + quitina
Manoproteína
Membrana fosfolípidica
Apolar
Adsorção de Terpenos e Sesquiterpenos
Interação Membrana
Consequências:
• Prejudica floculação (turbidez não permanente)
• Prejudica atenuação
Beta-Mirceno

10. Geranial (Citral A)
Neral (Citral B)
Geraniol
Nerol
Biotransformação de Aldeídos em Álcool
NA(P)H
NAP+
Dehidrogenase
(redutase)
NA(P)H
NAP+
Dehidrogenase
(redutase)
Porque fazer isso?
Balanço Redox
reações de transferência de e-
ALS
GP
GPDH
ADH
ACDH
PDC
PDC
BDH
Glicólise
DR
NADH
NADH
NAD(P)H
NADH
NAD+
NAD+
NAD+
Glicose
Piruvato
Acetaldeído Etanol
Acetato
Acetoína
2,3 - Butanodiol
α-Acetolactato
Diacetil
Glicerol - 3-P
Glicerol
Glicose - 3 - P DHAP
CO2

11. Biotransformação de Álcoois Monoterpenos
1) Redução de geraniol para citronelol (exceto T. delbrueckii)
2) Translocação do geraniol para limalol
3) Translocação do nerol para linalol
4) Ciclização do linalol para α-terpeniol
5) Ciclização do nerol para α-terpeniol
6) Hidrataçãp do α-terpeniol para hidrato de terpina
7) Isomerização do nerol para geraniol (exceto S. cerevisiae)
Reações de biotransformação de monoterpenóides catalisados por S. Cerevisiae, Tolurospora
delbrueckii e Kluyveromyces lactis. (adaptado de King e Dickinson, 2000)

12. Biotransformação do geraniol pela levedura ALE S. cerevisiae NCYC 1681. Geraniol foi adicionado na concentração de 10 μg/L
Amostra do meio foram retiradas durante 15 dias e analisadas por GC_MS. Os níveis de (a) substrato e (b-e) produto são mostrados,
e a concentração total de terpenóides (f)
ALE

13. Biotransformação de Álcoois Monoterpenos em Éster
Biotransformação de geraniol em citronelil acetato (King e e Dickinson, 2003)
1) Acetilação do geraniol
2) Redução do geranil acetato
3) Redução do geraniol
4) Acetilação de citronelol

14. LAGER
Biotransformação do geraniol pela
levedura LAGER S. Bayanus NCYC
1324. Geraniol foi adicionado na
concentração de 10 μg/L
Amostra do meio foram retiradas
durante 15 dias e analisadas por
GC_MS. Os níveis de (a) substrato e
(b-g) produto são mostrados, e a
concentração total de terpenóides (h)

15. Biotransformação de Álcoois Monoterpenos em Cerveja
Mosto Ferm Ferm. Arm. Cerveja
3 d Final 1 s
Mosto Ferm Ferm. Arm. Cerveja
3 d Final 1 s
Mosto Ferm Ferm. Arm. Cerveja
3 d Final 1 s
Comparação de monoterpeno álcool (μg/L)
durante a fermentação de uma cerveja com
lúpulo Citra (Ferm – fermentação, d = dias, s
= semanas, Arm = armazenamento) (A)
Linalol, (B)β- Citronelol, (C) Geraniol.
All Malt = Dosagem 5 min antes do final da
fervura (0,8g/L).Happoshu 1 = 0,8 g/L,
Happoshu 2 = 0,4 g/L
?

16. Percursores de Aromas Glicosilados
Características:
• Moléculas ligadas a açúcares
• Solubilidade em água
• Não voláteis
Exemplo de aromas glicosilados (Daenen, 2008)
Linalyl Glycoside
Linalil glicosilado
(não volátil)

17. β Glucosidase
Linalil Glicosilado (não volátil) Linalol
Glicose
pH ótima da β Glucosidase
• Brettanomyces custersii – possui maior atividade de
1,4- -glucosidase.
• Refermentação com B. custersii resultam em altas
concentrações dos terpenos.
• Algumas Saccharomyces também podem apresentar
atividade dessa enzima de forma limitada.

18. Conteúdo de glicosídeo por cultivar

19. • King and Dickinson (2000)
Leveduras com gene FPPS –
farnesil pirofosfato sintase poderiam
sitentisar monoterpenos com o e
acumulo de GPP
• Oswald et al. (2006)
- descoberta de uma levedura com
atividade de geranil sintase
Publicado em
20 de Março de 2018
T
T

20. Biotransformação de Polifenóis
Ácidos hidroxicinamicos (HCA)
Lúpulo 5 x HCA em relação ao Malte
Reação catalizada pela enzima PAD (ácido fenólico descarboxilase)
Algumas leveduras Saccharomyces possuem POF+ (phenolic off-flavor) = PDA1 + FDC1
Ácido ferúlico
descarboxilase
Ácido fenilacrílico
descarboxilase``

21. Leveduras com atividade de β Glucosidase
Saccharomyces
+ Atividade
β Glucosidase
POF+
POF+

22. Michael Lentz. The Impact of Simple Phenolic Compounds on Beer Aroma and Flavor, Department of Biology, University
of North Florida, Jacksonville, USA. (2018)
Tatiana Praet∗, Filip Van Opstaele, Barbara Jaskula-Goiris, Guido Aerts, Luc De Cooman
KAHO St.-Lieven. Biotransformations of hop-derived aroma compounds by Saccharomyces cerevisiae upon fermentation,
Association K.U.Leuven, Department of Microbial and Molecular Systems (M2S), Leuven Food Science and Nutrition Research
Centre (LFoRCe), Laboratory of Enzyme, Fermentation and Brewing Technology, Technology Campus, Gent, Belgium. (2011)
Daniel C. Sharp, Andrew Molitor, Tom H. Shellhammer. Effect of hopping regime, cultivar, and yeast on terpene alcohol
content in beer. Oregon State University Department of Food Science and Technology. Institute of Brewing and Distilling
Young Scientist Symposium Chico, California, USA. (2016)
Kiyoshi Takoi,*,†,‡ Koichiro Koie,§ Yutaka Itoga,§ Yuta Katayama,‡ Masayuki Shimase,† Yasuyuki Nakayama,† And Junji
Watari†. Biotransformation of Hop-Derived Monoterpene Alcohols by Lager Yeast and Their Contribution to the Flavor
of Hopped Beer. Value Creation Department, and Frontier Laboratories of Value Creation, Sapporo Breweries Ltd., 10
Okatohme, Yaizu, Shizuoka, Japan. (2010)
Andrew J. King 1, J. Richard Dickinson. Biotransformation of hop aroma terpenoids by ale and lager yeasts. Cardi¡ School
of Biosciences, Cardi¡ University, UK. (2003)
Robert Percival, Phil Lowry. Yeast and Hop Interactions. Brewers Congress (2017)
Referências Bibliográficas

23. Obrigado!