Tom Shellhammer. Credito:Università statale dell'Oregon
I ricercatori della Oregon State University e un team di bioingegneri hanno dimostrato che un ceppo di lievito geneticamente modificato può alterare il processo di fermentazione per creare birre con aromi di luppolo significativamente più pronunciati.
"Questi risultati potrebbero essere estremamente utili per creare nuovi aromi di birra e aumentare il numero di strumenti che i birrai hanno a loro disposizione per produrre birre con sapori e aromi tropicali forti e vari", ha affermato Tom Shellhammer, Professore Nor'Wester di Scienze della Fermentazione presso l'Oregon Stato.
I risultati dimostrano anche come la biologia sintetica può aiutare a proteggere le industrie e i consumatori dagli effetti dei cambiamenti climatici, ha affermato Jeremy Roop, coautore dell'articolo e bioingegnere con Berkeley Yeast, un'azienda che sviluppa ceppi di lievito con caratteristiche di fermentazione potenziate.
"Poiché la siccità e gli incendi hanno iniziato a danneggiare i raccolti di luppolo e altri ingredienti aromatizzanti della birra, il lievito ingegnerizzato offre un mezzo per creare questi aromi in un modo che non sia influenzato da eventi climatici imprevedibili", ha affermato Roop. "Consentono inoltre ai birrai di utilizzare un maggiore potenziale di aroma del luppolo, aumentando così la sostenibilità sia della coltivazione del luppolo che dei processi di produzione della birra."
I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Fermentation .
Negli ultimi due decenni, la produzione di birra artigianale negli Stati Uniti è cresciuta enormemente, con una domanda crescente da parte dei consumatori di stili di birra hop-forward, come le India pale ale, che esprimono forti sapori tropicali e fruttati.
Le birre hop-forward si ottengono in genere aggiungendo grandi quantità di luppoli aromatici, con gli olii essenziali del luppolo che sono i principali contributori degli aromi nelle birre. Molti composti sono presenti negli oli essenziali, compresi i tioli, che conferiscono alla birra aromi tropicali.
Ma il contenuto di tioli può variare in modo significativo tra le varietà di luppolo e i diversi raccolti. Inoltre, una parte significativa dei tioli presenti nel luppolo è legata ad altre molecole, rendendole così precursori non aromatici. Questi nuovi lieviti geneticamente modificati sono progettati per attingere al serbatoio dei precursori aromatici e aumentare le quantità di tioli liberi, quelli che forniscono gli aromi che i birrai cercano, nella birra finita.
Shellhammer, in collaborazione con Richard Molitor, un ex studente laureato dell'Oregon State che ora lavora alla Boston Beer Company, e un team di scienziati della Berkeley Yeast si sono proposti di aumentare le concentrazioni di molecole di tiolo aromatizzate tropicali nella birra e di farlo in un modo che non richiederebbe ai produttori di birra di utilizzare luppoli aggiuntivi.
Per ottenere ciò, il team ha modificato geneticamente un ceppo di lievito di birra per esprimere un enzima che aumenta la quantità di due tioli aromatizzati tropicali prodotti durante la fermentazione della birra. Questo enzima funziona convertendo le molecole di precursori del tiolo, che sono insapore ma abbondanti nel luppolo e nell'orzo, nelle molecole volatili del tiolo 3-mercaptoesan-1-olo (3MH) e 3-mercaptoesil acetato (3MHA). Queste due molecole si trovano in molti frutti tropicali, come la guava e il frutto della passione, e conferiscono forti sapori tropicali.
I ricercatori dell'Oregon State hanno prodotto lotti di birra utilizzando quattro versioni del ceppo di lievito geneticamente modificato e una versione convenzionale e non modificata del lievito. I ceppi geneticamente modificati hanno prodotto birra con concentrazioni di 3MH e 3MHA fino a 73 volte e 8 volte superiori rispetto al ceppo di lievito madre non modificato
"Quando stavo assaggiando queste birre i miei occhi sono saltati fuori dalla mia testa", ha detto Shellhammer. "Questo rappresenta davvero un cambiamento quantico, non solo un cambiamento incrementale, in termini di espressione di questi sapori forti."
Le birre prodotte con le macchie geneticamente modificate sono state descritte come intensamente tropicali e fruttate e sono state associate ad aromi di guava, frutto della passione, mango e ananas. I ricercatori hanno anche notato che i ceppi di lievito non creavano alcun sapore sgradevole o influenzavano negativamente il processo di fermentazione.
I ceppi di lievito utilizzati per la ricerca sono già utilizzati da più di 100 birrifici negli Stati Uniti, ha affermato Roop. Parte dell'appello ai produttori di birra, ha affermato, è che il luppolo è costoso e anche vulnerabile ai cambiamenti climatici perché richiedono quantità significative di acqua e sono sensibili alla siccità.
"I ceppi di lievito geneticamente modificati forniscono ai produttori di birra un mezzo alternativo per produrre aromi di frutta tropicale senza fare affidamento su grandi quantità di luppolo", ha affermato Roop. "Questo si traduce anche in una maggiore coerenza nel processo di produzione della birra."
I nuovi ceppi non sono intesi come sostituti del luppolo, ma offrono ai produttori di birra un nuovo strumento per produrre birre interessanti e distintive migliorando al contempo la sostenibilità dell'intera catena di approvvigionamento della birra, ha affermato Shellhammer. + Esplora ulteriormente
