EVALUACIÓN DE LA FACTIBILIDAD PARA LA UTILIZACIÓN
DE LA TECNOLOGIA DE EXTRUSIÓN CON TORNILLO
SIMPLE PARA EL PRE-ISOMERIZADO DEL LÚPULO.
Sanchez, E.; Fornés, D.; Canepare, C.; Fournier, M.; Orlando, C.; Aguilar, V.; Apro, N.; Rodriguez, J.
INTI Cereales y Oleaginosas
esanchez@inti.gob.ar


Introducción
El lúpulo (Humulus lupulus L.) es una planta
aromática que se cultiva con fines industriales.
Se emplea en la elaboración de cerveza,
confiriéndole a la misma un amargor y aroma
característico, y por sus cualidades antisépticas
interviene en su conservación (Leskovar,
1977).
El lúpulo puede procesarse obteniendo
diferentes productos como el lúpulo en flor
compactada, pellets (tipo 90, tipo 45,
isomerizados), extractos de lúpulo y extracto de
lúpulo isomerizado.
Los componentes más importantes del
lúpulo son las resinas (principalmente α y β
ácidos) y los aceites esenciales. Las
primeras confieren a la cerveza el sabor
amargo y le da estabilidad, mientras que
los aceites esenciales caracterizan el
aroma del lúpulo que se transmite a la
cerveza. Otros componentes de menor
importancia son: taninos, sustancias
nitrogenadas, azucares y aminoácidos.
En la elaboración de cerveza, los α-ácidos
presentes en el lúpulo juegan un papel
preponderante. En la etapa de cocción los α-
ácidos se convierten en iso α-ácidos,
compuestos que realmente le dan a la cerveza
el amargor requerido. Es por ello que se han
desarrollado productos pre-isomerizados, con
el fin de mejorar el rendimiento de iso α-ácidos,
reducir el tiempo de cocción y, de esta manera,
bajar los costos de lúpulo y de energía en la
elaboración de cerveza. Tradicionalmente este
proceso se logra agregando una sal alcalina,
como óxido de magnesio, en la mezcla antes
de obtener los pellets, los cuales son sometidos
a un tratamiento térmico de 50 ºC durante
tiempo prolongado (8-14 días).
En el presente trabajo se evaluó la factibilidad
de realizar el proceso de pre-isomerización del
lúpulo con una extrusora de tornillo simple, sin
ajuste de temperatura externo, analizando la
influencia de la temperatura que se logra
exclusivamente por el trabajo mecánico y la
relación agua/ materia prima. Con esta
tecnología se busca convalidar una alternativa
mucho más simple, de menor inversión y costo
de mantenimiento que la extrusora de doble
tornillo, estudiada exitosamente en otros
trabajos
(Westwood, 1989).
Objetivo
Evaluar la factibilidad de obtener lúpulo pre-
isomerizado a través de la tecnología de
extrusión con tornillo simple.

Descripción
Se utilizó como materia prima pellets-90 de
lúpulo, sin pre-isomerizar, provistos por
productores de El Bolsón, Rio Negro,
Argentina. Los pellets fueron obtenidos de
conos de lúpulo de la variedad Cascade de la
cosecha 2014-2015. Los mismos fueron
entregados en envase aluminizado, envasado
al vacío.


Figura 1: Ensayo de extrusión.
El procesado del lúpulo consistió en las
siguientes etapas: molienda de la materia prima
a un tamaño inferior a 4 mm, extrusado de la
misma y enfriado hasta temperatura ambiente.
Los ensayos se realizaron en la planta piloto de
INTI Cereales y Oleaginosas, contando para el
proceso de extrusión con una extrusora Insta
pro 600 de tornillo simple (USA). Para el
acondicionamiento previo se utilizó un molino
martillo (Ocrim, Italia) con rotor de 600 mm de
diámetro y para el enfriamiento posterior al
extrusado, se empleo una enfriadora de
columna por corriente de aire ambiente
(Berandevi, Argentina). Ver ensayos en Planta
Piloto (Figura 1)
En primera instancia, se hicieron ensayos de
prueba, en la extrusora, para fijar los rangos de
temperatura y relación agua/ materia prima que
pueden ser empleadas sin afectar la calidad de
la materia prima (quemado) y permitiendo una
estabilidad del proceso en lo que respecta a la
temperatura de salida del producto. Se evaluó
posteriormente, para dos combinaciones de
temperatura y relación de agua/ materia prima,
la influencia del agregado de óxido de

magnesio (aprox.3,5%, que actúa como
catalizador) sobre el grado de isomerización de
α-ácidos del lúpulo, a fin de definir el empleo de
este aditivo en los próximos ensayos. Para la
selección del aditivo se tuvo en cuenta los
procesos tradicionales (Biendl et. al., 2014), así
como los estudios realizados por Westwood
(1989) para determinar tipo y cantidad de
aditivo que se comporta adecuadamente en el
proceso.
En función de los resultados obtenidos, se
planteo un diseño experimental factorial
considerando como factores independientes la
relación agua/ materia prima y la temperatura
de proceso (considerando como tal la
temperatura leída en el último estadio del
proceso de extrusión) y como respuesta al
grado de isomerización de los α-ácidos. Los
ensayos se realizaron por duplicado.
Análisis de la materia prima y del producto
obtenido.
Las muestras fueron analizadas por el
laboratorio de Microbiología Aplicada y
Biotecnología INBIOMA-CONICET-UNCO. Los
ensayos se realizaron según las siguientes
metodologías:
1) El porcentaje de α-ácidos se determinó
empleando el método espectrofotométrico
Hops 6A de los Methods of Analysis de la
American Society of Brewing Chemist (ASBC,
2010).
2) El porcentaje de iso α-ácidos se analizo
empleando el método cromatográfico (HPLC)
Hops 15 de los Methods of Analysis de la
American Society of Brewing Chemist (ASBC,
2008). Se utilizo como estándar de referencia el
ICS-I3 (ASBC, USA).
Análisis estadístico
Para la evaluación de los datos obtenidos se
realizó un ANDEVA (Análisis de varianza) y
como método de comparación de media se
emplea el test LSD (mínima diferencia
significativa) de Fisher.

Resultados
Los ensayos arrojaron valores de conversión,
que muestran diferencias significativas, entre
los tratamientos a diferentes temperaturas,
para una misma relación de agua/producto
para un grado de confianza de 0,05 y 0,01.
Para estas pruebas se realizaron por duplicado
cinco ensayos, modificando los valores de
temperatura y agua, utilizando en total 120 kg
de lúpulo.
Al analizar para el mismo rango de
temperatura, pero diferente relación
agua/producto puede verse una tendencia a
mejorar la conversión cuando se utiliza menos
agua, pero no pudieron determinarse
diferencias significativas.
Según los resultados obtenidos pudo obtenerse
un porcentaje de isomerización del orden del
70% con lo cual se logra una buena conversón
de los α-ácidos, con la extrusora de tornillo
simple.

Conclusiones
Es factible obtener productos pre-isomerizados
a través de la tecnología ensayada.
Para realizar una evaluación general de la
eficiencia del producto obtenido en las pruebas,
además del grado de conversión, deben
estimarse los siguientes valores referidos en
porcentaje con respecto al total de α-ácidos en
la materia prima.
• 70% iso α-ácidos generados en la
extrusión.
• 8% de los α-ácidos que ya estaban
cómo iso α-ácidos presentes en el
pellet.
• 22% de α ácidos sin isomerizar.
Sumando los iso α-ácidos, da un valor de 78%.
Estimando que del 22 % de α-ácidos sin
isomerizar en el proceso tradicional tiene una
eficiencia de 25% de conversión, significaría
que este 22% estaría aportando un 5,5% en el
proceso final.
Se tiene en total una eficiencia de 83,5% de
aprovechamiento de los α-ácidos, Contra un 25
% del producto sin isomerizar. (Ver Figura 2)
70%
8%
22%
Pre isomerizado pre isomerizado previo
sin isomerizar Figura 2: Resultados de iso α-ácidos
Bibliografía
-Biendl, M., Engelhard, B., Forster, A., Gahr, A.,
Lutz, A., Mitter, W., Schmidt, R., Schönberger,
CH. (2014). Hops, their cultivation, composition
and usage. Nürnberg: Fachverlag Hans Carl.
-Leskovar, L. El Lúpulo, su cultivo y
procesamiento. (1978). Buenos Aires:
Hemisferio sur.
-Westwood, K.T. (1989). Extrusion of
brewers`hops. En Frame, N. D. The technology
of extrusion cooking (PP.237-250). London:
Chapman & Hall