La tecnologia incrementa la produzione di luppolo in Brasile e apre la strada a nuovi bioprodotti
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Nonostante sia il terzo produttore e consumatore di birra al mondo, il Brasile dipende quasi interamente dalle importazioni di luppolo. Meno dell'1% dell'ingrediente responsabile dell'amaro, dell'aroma e del sapore della birra viene coltivato localmente. Tuttavia, un nuovo progetto che coinvolge scienziati e produttori brasiliani della regione Vale do Ribeira, nello stato di San Paolo, cerca di cambiare questo scenario. Il progetto mira a rendere più efficiente e redditizia la produzione nazionale di luppolo e a promuovere lo sviluppo di nuovi bioprodotti.
Il progetto è nato all'interno del Centro di Ricerca sulle Dinamiche della Biodiversità e i Cambiamenti Climatici ( CBioClima ), uno dei Centri di Ricerca, Innovazione e Divulgazione ( RIDC ) sostenuti dal FAPESP e con sede presso l'Università Statale di San Paolo (UNESP). Il progetto sta investendo nell'estrazione supercritica con anidride carbonica (CO₂), una tecnologia già consolidata in Paesi come la Germania e gli Stati Uniti. Questo metodo estrae efficacemente i composti aromatici e bioattivi dal luppolo, riducendo i costi logistici e migliorando la qualità della birra.
"Il luppolo brasiliano viene normalmente venduto in pellet [ fiori disidratati e pressati ] ai birrifici. Tuttavia, grazie a questa tecnologia, il luppolo può essere commercializzato sotto forma di olio, il che, oltre ai vantaggi logistici, consente di ottenere risultati di produzione della birra di gran lunga superiori ai metodi convenzionali", spiega Levi Pompermayer Machado , professore presso l'UNESP e uno dei ricercatori coinvolti nel progetto.
Oltre a CBioClima, il progetto include l'Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia in Nanotecnologie per l'Agricoltura Sostenibile ( INCT NanoAgro ), l'incubatore Aquário de Ideias, con startup della Vale do Ribeira, nonché Bioativos Naturais e Kalamazoo - due aziende sostenute dal Programma di Ricerca Innovativa nelle Piccole Imprese ( PIPE ) del FAPESP. I produttori fanno parte del programma SP Produz 2025, gestito dal governo dello Stato di San Paolo, che offre un sostegno strategico per rafforzare le filiere produttive locali.
Nello studio pubblicato sulla rivista Biomass Conversion and Biorefinery , i ricercatori hanno confrontato l'estrazione del luppolo presso Atlântica Hops nel comune di Juquiá, nella Vale do Ribeira, utilizzando metodi convenzionali e di CO₂ supercritica. Mentre l'estrazione tradizionale, che utilizza solventi organici o una tecnica nota come steam stripping, produce circa il 15% di estratto con il 9% di α-acidi (i composti responsabili dell'amaro della birra), il metodo CO₂ raggiunge il 72% di α-acidi. Inoltre, il processo consente di ottenere un volume inferiore, una migliore conservazione e un aumento fino al 20% della produttività della birra.
"Ogni luppolo ha un sapore unico, definito da quello che chiamiamo terroir, ed è questo che l'industria sta cercando. Nello studio abbiamo anche analizzato il profilo sensoriale dell'estratto di luppolo in pellet e dell'estratto da noi prodotto. C'è stato un leggero cambiamento nel sapore, ma la firma sensoriale del prodotto è rimasta più o meno la stessa. Pertanto, con tutti questi miglioramenti in termini di efficienza e qualità, le caratteristiche del terroir sono state quasi completamente mantenute", afferma.
Machado sottolinea che la tecnologia sperimentata nella Vale do Ribeira si distingue per l'adesione ai principi della chimica verde. I metodi tradizionali utilizzano grandi quantità di acqua o solventi a base di petrolio per separare gli oli essenziali dal luppolo.
L'estrazione supercritica, invece, utilizza l'anidride carbonica in condizioni di alta pressione e alta temperatura, dove si trova in uno stato intermedio tra liquido e gassoso (lo stato supercritico). In questo stato, la CO₂ agisce come un solvente naturale, penetrando in profondità nella materia prima ed estraendone i composti con elevata efficienza.
"Inoltre, la CO₂ utilizzata nella tecnologia supercritica viene recuperata alla fine del processo, evitando così le emissioni in atmosfera ed eliminando i residui chimici nell'estratto. Questo rende il metodo più efficiente e responsabile dal punto di vista ambientale", afferma Machado.
Il ricercatore afferma che l'obiettivo principale del progetto è quello di fornire ai produttori opzioni di coltivazione che abbiano una minore impronta ambientale e un maggiore valore aggiunto (come nel caso del luppolo), piuttosto che espandere le frontiere agricole con prodotti di basso valore come la soia e la canna da zucchero.
"Stiamo parlando di produrre di più in una superficie coltivata molto più piccola, con una coltura che risponde bene ai cambiamenti climatici e offre molteplici possibilità di mercato", sottolinea il ricercatore.
Economia circolare
Un altro vantaggio di questa tecnologia è che gli estratti ottenuti possono essere utilizzati non solo nell'industria della birra, ma anche nei settori cosmetico e farmaceutico. Oltre agli estratti, i ricercatori hanno analizzato gli scarti rimasti dopo l'estrazione (luppolo esausto).
Johana Marcela Concha Obando, borsista post-dottorato presso l'INCT NanoAgro dell'UNESP e coinvolta nel progetto, spiega che gli scarti del luppolo contengono ancora composti bioattivi ad alto potenziale antiossidante, come fenoli e flavonoidi. "Poiché la tecnica non utilizza reagenti, questi scarti non vanno persi nel processo e possono essere utilizzati per altri scopi", spiega la ricercatrice.
L'analisi biochimica dello studio ha rivelato che, anche dopo la rimozione dei principali principi attivi, la biomassa residua conserva proprietà che possono essere utilizzate in nuovi prodotti. "Con l'estratto non serviamo più solo la nicchia della produzione di birra, ma raggiungiamo cinque, sei o addirittura dieci settori diversi", spiega Machado.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Gabriela Testa Dias, Johana Marcela Concha Obando, Thalisia Cunha dos Santos, Carlos Augusto Prata Gaona, Célia Cristina Malaguti Figueiredo, Regildo Márcio Gonçalves da Silva, Leonardo Zambotti Villela, Guilherme Wolff Bueno, Levi Pompermayer Machado; "Chemical and biotechnological characterization of supercritical CO2 extracts and residual Humulus lupulus biomass from the Brazilian Atlantic Forest"; Biomass Conversion and Biorefinery, 2025-9-19
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