Composti volatili presenti nei coni e nei germogli del luppolo

Hops (Humulus lupulus L.) is a perennial herbaceous plant, whose female inflorescences represent the fundamental ingredient to give aroma and bitterness to beer. Even if inflorescences have been widely characterized by the volatile components produced by inflorescences, they are less present in the young shoots (buds). This trial studied 47 certified cultivars of different origin, variety and intended use. The plant parts were analyzed by HS-SPME-GC and the main volatile components produced were identified. The analyses allowed to highlight peculiar characteristics between two varieties (lupulus/neomexicanus) or among different groups of commercial uses. The volatile aroma is mainly composed of green leaf volatiles (GLV) with a non-negligible share of unidentified compounds (about 35%). A greater number of volatile compounds was found in the cones than in the shoots; terpenes were the main products, while the share of unidentified compounds is around 9%. The shoots and cones of the neomexicanus variety, when compared to those of lupulus variety, were found to produce greater quantities of trans-β-ocimene and a lower ratio between α-humulene and β-caryophyllene. Correlations between compounds in the same, or in different tissues, were also evaluated in the light of the intricate network of enzymes and biosynthetic pathways that regulate the production of these compounds. Trans-β-ocimene and β-caryophyllene are the only terpenes found in shoots being correlated with the levels in cones. These results indicate possible ways for differentiating the studied cultivars, according to their volatile aroma, highlighting, sometimes, different results, in relation to the analyzed portion of a plant.

Il luppolo (Humulus lupulus L.) è una pianta erbacea perenne, le cui infiorescenze femminili rappresentano l’ingrediente fondamentale per conferire aroma ed amaro alla birra. Sebbene siano state ampiamente caratterizzate le componenti volatili emesse dalle infiorescenze, lo sono meno quelle presenti nei germogli. Il presente studio ha coinvolto 47 cultivar certificate di diversa origine, varietà d’appartenenza e destinazione d’utilizzo. Le porzioni di pianta sono state analizzate via HS-SPME-GC e sono state identificate le principali componenti volatili emesse. Le tecniche di analisi utilizzate hanno permesso di evidenziare peculiari caratteristiche tra varietà (lupulus/neomexicanus) o utilizzi commerciali differenti. L’aroma volatile dei germogli è risultato essere composto in prevalenza da composti volatili verdi delle foglie (Green Leaf Volatiles) (GLV) con una quota non trascurabile di composti non ancora identificati (circa 35%). Nei coni è stato riscontrato un numero maggiore di composti volatili rispetto ai germogli; i terpeni sono risultati essere i prodotti prevalenti, mentre la quota di composti indeterminati è risultata di circa il 9%. Rispetto alle varietà lupulus, i germogli e i coni di varietà neomexicanus sono risultati produrre maggiori quantità di trans-β-ocimene e possedere un rapporto umulene/cariofillene inferiore ad uno. Le correlazioni riscontrate tra composti nello stesso, o in tessuti differenti, sono state valutate anche alla luce dell’intricata rete di enzimi e vie biosintetiche che regolano la produzione di tali composti. Trans-β-ocimene e β-cariofillene sono gli unici terpeni dei germogli risultati essere correlati significativamente con i livelli prodotti nei coni. Gli esiti conseguiti hanno consentito di differenziare le cultivar in base all’aroma volatile evidenziando risultati talora diversi, in relazione alla porzione di pianta analizzata.