Lezione Loverier

Valter Loverier (Birrificio Loverbeer):
Il raffreddamento del mosto e l’inoculo del lievito, l’ossigenazione e la
riattivazione. La fermentazione, alta e bassa, spontanea e mista. La
maturazione e la stabilizzazione della birra. I trattamenti di filtrazione e
pastorizzazione. Le infezioni ed altre alterazioni. La sanificazione. Il
controllo della qualità.
IL RAFFREDDAMENTO
Dopo la bollitura il mosto passerà attraverso lo scambiatore di calore a contro flusso, operazione essenziale
per tenere bassa la carica batterica, e verrà trasferito attraverso apposite tubature al fermentatore.
Dopo l'aggiunta di lievito, il fermentatore viene chiuso. Nella prima fase della fermentazione si lascia la
possibilità alla di uscire attraverso l'apposito sfiato e si termostata alla temperatura ottimale per il
metabolismo del lievito.
LA FERMENTAZIONE
Il lievito è un microrganismo eucariota, eterotrofo, un fungo unicellulare che presenta discrete capacità di
adattamento a condizioni ambientali diverse e può vivere sia in aerobiosi che in anaerobiosi, cioè sia in
presenza che in assenza di ossigeno. Il lievito possiede una capacità che è molto importante per chi si
occupa di birra e, in generale, di fermentazioni ed è quella di trasformare gli zuccheri prevalentemente in
alcol e anidride carbonica. Si hanno poi un numero enorme di composti cosiddetti secondari, che hanno
una minore importanza dal punto di vista quantitativo rispetto all'etanolo e alla che il lievito produce, ma
che sono fondamentali per il gusto e l'aroma della birra. Il lievito è responsabile della presenza di circa 400
composti, che possono essere più o meno volatili e che quindi possono essere più o meno percepiti
all'olfatto e che possono essere coinvolti nella formazione di quelle che sono le caratteristiche
organolettiche della birra.
Il lievito è uno dei fondamentali ingredienti che concorrono alla formazione e alle caratteristiche finali della
birra.
Una cellula di lievito ha una dimensione che è compresa tra i 5 e i 10 micron, una dimensione cellulare
quindi, abbastanza ragguardevole se paragonata a quella delle cellule batteriche che hanno dimensioni
intorno a 0,5-2 micron: queste caratteristiche sono importanti durante le fasi tecnologiche di produzione ad
esempio nella filtrazione.
Il genere dei Saccharomyces che letteralmente vuol dire fungo dello zucchero, ha le sue specie in
Saccharomyces carlsbergensis e Saccharomyces cerevisiae per indicare rispettivamente i lieviti a bassa
fermentazione e quelli ad alta fermentazione.Questa terminologia è tuttora in uso nell'ambiente birrario,
ma non del tutto corretta. Analizzando la cronologia della nomenclatura dei lieviti, vediamo che fino al
1970 c'era una suddivisione delle specie di Saccharomyces, che venivano considerate a sé stanti; dal 1984 i
cerevisiae uvarum (carlsbergensis) vengono inclusi nella stessa specie. Sarebbe quindi corretto dire
Saccharomyces cerevisiae razza fisiologica cerevisiae per indicare i lieviti di alta fermentazione,
Saccharomyces cerevisiae razza fisiologica uvarum o carlsbergensis per indicare i lieviti di bassa
fermentazione. La sinonimia che spesso si trova sui libri tra Saccharomyces carslbergensis e Saccharomyces
uvarum nasce dal fatto che le due specie furono già nel '52 riunite nella specie uvarum. Una cosa analoga
succede nel caso dei batteri lattici, contaminanti in birreria, e appartenenti al genere Pediococcus. In
birreria si usava parlare di "sarcine", un termine che da un punto di vista sistematico, non è più valido, ma
che resta d'uso corrente per indicare una specifica causa di infezione.
Il lievito può svilupparsi sia in presenza che in assenza di ossigeno fenomeno chiamato "effetto Pasteur": in
presenza di ossigeno il lievito si moltiplica mentre in assenza di ossigeno la moltiplicazione è bassa e si ha
fermentazione. Tramite la fermentazione il lievito, partendo dal glucosio o da altri zuccheri produce ed alcol
etilico, se siamo in presenza di ossigeno si attivano altri cicli metabolici che portano alla produzione di ,
acqua e di ATP.
Il rendimento energetico della fermentazione (2 ATP) è molto più basso rispetto al rendimento energetico
del metabolismo aerobico (38 ATP), il lievito è costretto a moltiplicarsi e sopravvivere in ambiente
anaerobico, però il rendimento energetico che ne deriva è molto più basso, si può dire che essa è una
condizione che il lievito non gradisce ma utilizza per sopravvivere anche producendo etanolo che per il
lievito stesso è un catabolita tossico. Prima della attività fermentativa dobbiamo garantire al lievito una
certa disponibilità di che consenta la sintesi di acidi grassi ed erosterolo, il mosto deve quindi essere
arieggiato affinché al momento dell'inoculo il lievito possa effettuare le biosintesi necessarie.
I lieviti che richiedono molto ossigeno sono i più difficili da gestire a causa della bassa solubilità dello stesso
nel mosto. Il lievito necessita di un insieme di sostanze nutritive che possono supplire a quelle che sono
tutte le sue richieste e le sue esigenze nutrizionali. Il lievito utilizza gli zuccheri fermentescibili come
maltosio, maltotrioso, saccarosio, glucosio e fruttosio. Esso necessita di azoto in forma ammoniacale,
amminoacidi assimilabili, vitamine, lipidi per il processo di biosintesi della membrane cellulare ed
ovviamente, acqua.
Gli ioni inorganici cioè i sali minerali, quali magnesio, zinco, manganese e altri permettono, regolando
l'attività enzimatica, il corretto svolgimento delle reazioni metaboliche.
L'alcol etilico, l'anidride carbonica e il glicerolo sono presenti in concentrazioni dell'ordine dei grammi per
litro. L'alcol etilico e l'anidride carbonica sono importanti per il gusto e l'aroma della birra, assaggiando
delle birre a 6° alcolici, a 3°, o a 8° esse saranno completamente diverse a dimostrazione del fatto che l'alcol
è fondamentale per il gusto della birra. Non si può pensare che le caratteristiche organolettiche di una birra
possano prescindere dalla sua concentrazione di alcol e ovviamente di anidride carbonica.
In concentrazioni dell'ordine dei mg/L, ci sono quei composti quali alcoli superiori, esteri e poi in
concentrazioni di microgrammi per litro (pari a un milionesimo di grammo, quindi 1 millesimo di mg)
composti come il diacetile, l'acido solfidrico e il dimetilsolfuro, importanti anche se presenti in
concentrazioni molto basse. I composti che contengono zolfo possono essere prodotti dal metabolismo del
lievito, anche se la loro origine dipende soprattutto dal processo di essiccamento del malto. Uno dei
prodotti della fermentazione che l'industria della birra deve tenere in considerazione è il diacetile. Esso è
l'aroma caratteristico del burro ed è indesiderato, ha una soglia olfattiva molto bassa (0.15 mg/L).
Nelle birrerie la fase di maturazione viene monitorata proprio seguendo l'andamento del diacetile. Altro
composto da tenere in considerazione è il dimetilsolfuro, che noi troviamo presente nella birra, proviene
prevalentemente dal malto, ma può essere anche un prodotto del metabolismo del lievito. Il dimetilsolfuro
(DMS) è il composto che gli anglosassoni considerano caratteristico delle lager e ha un odore paragonabile
a quello del mais dolce. I lieviti a bassa fermentazione, utilizzati per la tipica birra lager, "lavorano" tra i 7°C
e i 14-15°C mentre i lieviti ad alta fermentazione dai 15°C ai 23-24°C. La produzione di esteri e alcoli
superiori è molto influenzata dalla temperatura tanto più alta è la temperatura tanto più è la produzione di
questi composti secondari.
MATURAZIONE
Quando la fermentazione viene ritenuta sufficiente, si passa alla fase di maturazione, per la birra Pils in
questo birrificio ci saranno appositi maturatori, mentre per le altre birre si utilizzeranno i fermentatori
stessi anche per la fase di maturazione. Nel corso della stagionatura si ha la saturazione naturale di anidride
carbonica unitamente alla chiarificazione della birra, in quanto le cellule del lievito e le sostanze coagulate
si depositano sul fondo; infine si hanno anche la maturazione ed il miglioramento del gusto, dovuti da una
parte all’attenuazione dell’amaro del luppolo e dall’altra all’armonizzazione dei composti aromatici derivati
dalla fermentazione. Si mantiene per tutto la durata della maturazione una temperatura attorno a 1°C. La
formazione degli esteri e la riduzione di dichetoni e loro precursori continua. Gli alcoli superiori e gli esteri
danno aroma alla birra e la loro presenza e concentrazione è fondamentale nel condizionarne la qualità. Il
diacetile, le aldeidi e composti solforati danno un gusto impuro, giovane, immaturo e disarmonico. Il
diacetile conferisce un gusto dolciastro ed il cosiddetto aroma di burro ed il pentadione dà lo stesso
problema anche se questo viene percepito a concentrazioni maggiori. Entrambi hanno origine dalla
decomposizione non enzimatica di prodotti del metabolismo dei lieviti.
Durante la maturazione il pH della birra cala fino ad un valore pari a 4.1-4.3.
Passato un periodo di tempo che varia a seconda del tipo di birra dai 10 giorni fino alle 6 o 8 settimane, si
procede a prove organolettiche e se la birra è giudicata pronta si passa all'infustamento.
LA SANITIZZAZIONE
La pulizia è fondamentale per evitare problemi di inquinamento del prodotto e l'infestazione dei magazzini
da parte di insetti e ratti. La sanitizzazione è importante perché senza di essa il mosto, e anche la birra,
rischiano di infettarsi con batteri e lieviti selvaggi, che portano a sapori e aromi indesiderati. Il mosto è
un’eccellente fonte di nutrienti utili alla vita di molti organismi, non solo dei lieviti; data l’opportunità,
qualsiasi organismo che finisce nel mosto inizia a crescere e produrre sottoprodotti metabolici che portano
aromi e sapori normalmente non associati alla birra. Per questo è molto importante eliminare qualsiasi
fonte principale di possibile contaminazione. Non è possibile (e non è necessario) eliminare ogni singolo
batterio o cellula di lievito che possa venire a contatto con il nostro prodotto. I batteri e i lieviti selvaggi
sono dappertutto nell’ambiente: nell’aria, sulle stoviglie, sul pavimento e su tutte le attrezzature per birra
non pulite e non sanitizzate.
Nella sala cottura il tino di filtrazione e di cottura vengono risciacquati abbondantemente con acqua dopo
ogni utilizzo, settimanalmente si procede al lavaggio con detergenti, generalmente si fa un lavaggio con
soluzioni diluite di detergente alcalino e poi uno con un detergente acido. I tanks di fermentazione dopo
una pulizia grossolana con acqua, vengono chiusi, ad essi viene collegata una pompa centrifuga che aspira
la soluzione detergente dal fondo e la ridistribuisce dalla sommità del tank. Questo per diverse decine di
minuti. E' importante lavare gli sfiati della sui quali potrebbero svilupparsi muffe. Le tubature vengono
lavate con le stesse soluzioni usate per i tanks, e i tini, facendoli circolare per diverso tempo. L'attrezzatura,
quali tappi, gomiti di tubi e raccordi, spazzole vengono lasciati quando non usati, in vasche con soluzione di
detergente diluito (0.2-1%).
Il magazzino di stoccaggio dei malti deve essere tenuto costantemente pulito, non ci devono essere polveri,
residui di farine. Il locale deve essere idoneo all'uso, facilmente lavabile, ben separato da altri vani, fresco,
non umido, arieggiato ma non deve presentare correnti d'aria. Per prevenire eventuali infestazioni,
vengono sparse trappole per gli insetti (in modo da evidenziarne la presenza) e per topi.
ANALISI E CONTROLLI
Le analisi che il Mastro Birraio esegue sono:
Prova dello Iodio
Su una porzione di mosto vengono aggiunte alcune gocce di una soluzione di iodio: se il liquido rimane
giallo, la saccarificazione è completa, se il colore è tra il rosso e il blu c'è ancora presenza di amido. La
soluzione di iodio è allo 0.2 N di /KI in alcool ed è di colore giallo.
Grado saccarometrico del mosto
Si mette un po’ di liquido dentro l'apposito contenitore il quale è fornito di un bagno di raffreddamento ad
acqua, sul termometro si leggono temperatura e grado saccarimetrico relativo. Il grado deve essere
espresso a 20°C quindi va opportunamente corretto tramite l'addizione (se siamo sopra i 20°C) o la
sottrazione, di opportuni coefficienti che sono noti per tutte le temperature.
Controllo della limpidezza del mosto dopo filtrazione
Viene fatto basandosi sull'esperienza del Mastro Birraio.
Analisi organolettica
Viene fatta sia sulla birra che sul mosto, si basa anch'essa sull'esperienza del Mastro Birraio.