LA BIRRA

DEFINIZIONE

Per birra si intende

“il prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica con ceppi diSaccharomyces Carlsbergensis o di Saccharomyces Cerevisiae diun mosto preparato con malto di orzo o di frumento o di loromiscele ed acqua, amaricato con luppolo o suoi derivati o con

entrambi”

Secondo il Decreto del Ministero della Sanità n. 209/96

“ Il malto d’ orzo o di frumento può essere sostituito con altri cereali, anche rotti o macinati o sotto forma di

fiocchi, nonché con materie prime amidacee e zuccherine nella misura massima del 40% calcolato sull’

estratto secco del mosto”

Ingredienti della birra

Acqua: rappresenta circa il 90 % del prodotto. Attualmente gliimpianti usano addolcitori a carboni attivi che riducono il contenuto in cloro ed altre sostanze. In passato, invece, non avendo la possibilità diintervenire sulla composizione dell’ acqua, le birrerie venivanoimpiantate in prossimità di siti noti per la presenza di fonti con acqueidonee alla birrificazione (Es.: Pilsen, Burton on Trent)

Malto d’orzo: è la base fermentescibile della birra, che può essere in parte sostituito da succedanei, cioè tutte quelle materie prime diverse dall’ orzo che apportano carboidrati, con poco o nullo potereenzimatico e contenuto in sostanze azotate (si utilizzano come succedanei principalmente riso e mais)

I succedanei vengono utilizzati in luogo del malto d’ orzo per il lorominore costo, ma non sono adatti a tutte le tipologie di birra (birrechiare). L' orzo non può essere utilizzato tal quale ma deve esseresottoposto al processo di maltazione

Luppolo: (Humulus lupulus) è una pianta erbacea perenne rampicante di cui si utilizzano le infiorescenze femminili non fecondate. Durante la maturazione nella parte inferiore delle bratteole si forma una resina gialla: la luppolina, con i principi attivi usati per produrre birra, cioè resine ed oliiessenziali (danno rispettivamente amaro ed aroma).

Inoltre:

• favorisce la stabilità della schiuma

• favorisce la precipitazione delle particelle in sospensione � chiarificazione

Lievito: È un microrganismo microscopico (5-10 µm), eucariote, aerobio facoltativo, che converte gli zuccheri presenti principalmentein etanolo, anidride carbonica ed in una miriade di composti, quantitativamente meno rilevanti, che conferiscono gusto e aroma al prodotto finito.

A fine fermentazione il lievito può essere recuperato e riutilizzatosuccessivamente.

LIEVITO

FERMENTAZIONE ALCOLICA

RIPRODUZIONE MOLTO VELOCE

MIGLIORAMENTO DELLE PERFORMANCE

PRODUZIONE ALCOL ETILICO E COMPOSTI

AROMATICI

Con O2Senza O2

macinazione Miscelazione e

saccarificazione

filtrazioneCaldaia

luppolamento

Chiarificazione al

whirpool

Refrigerazione con

Scambiatori a piastraossigenazione Fermentazione alta

e bassa

Lavaggio bottiglieimbottigliamentopastorizzazione

Arrivo materie prime

inoculo

Eventuale filtrazione

PREPARAZIONE DEL MALTO PRIMA DELL’ARRIVO IN BIRRIFICIO

L’orzo, per poter essere trasformato in malto, deve subire una serie di processi che possono essere così riassunti:

ORZO UMIDIFICAZIONE

GERMOGLIAMENTO

FORMAZIONE ZUCCHERI

FERMENTESCIBILI

TOSTATURA MALTO

Attivazione enzimi

Aroma e colore

Rimozione sostanze

indesiderate

> friabilità

> conservabilità

MACINAZIONE

Una volta arrivato in azienda, il malto viene macinato con dei cilindri e ridotto in farina.

MISCELAZIONE E SACCARIFICAZIONE

La farina di malto viene addizionata all’acqua calda. In questo modo gli enzimi si attivano e attaccano l’amido trasformandolo in glucosio e maltodestrine.

In questo modo il lievito potrà consumarlo più velocemente.

Durante questa fase viene detta anche ammostamento, e i fattori che la influenzano sono:

- caratteristiche compositive dell' acqua- qualità delle materie prime- pH della miscela- rapporto acqua/macinato- caratteristiche costruttive di caldaie e tino di miscela

MISCELAZIONE E SACCARIFICAZIONE

L’ammostamento può essere fatto in 2 modi:

Infusione � si miscela la farina con l’acqua e lo si porta a temperature inferiori a quella di ebollizione per garantire l’estrazione delle sostanze (glucidi e protidi soprattutto) dal malto.

Decozione:

malto

Miscela

Malto + acqua

Temperature ebollizione

Temperature < dell’ebollizione

mosto

1/3 della miscela 2/3 della miscela

rimiscelazione

Vantaggi della decozione

- aumento dell’efficienza

- aumento della resa

- effetto positivo sull’aroma

- precipitazione più intensa delle proteine � > chiarificazione

- maggiore allontanamento delle sostanze indesiderate e tossiche come il DMS (DIMETILSOLFURO)

Svantaggi della decozione

- più tempo di lavorazione

- più organizzazione

- più dispendio energetico

- bisogna monitorare il pH molto attentamente (deve essere < 5,7) per evitare l’estrazione dei tannini

FILTRAZIONE

Al termine della fase di ammostamento la parte liquida (mosto) vieneseparata dalla parte solida (trebbie) per essere inviata alla cottura. Questa separazione solido-liquido viene ottenuta attraverso unafiltrazione che può essere effettuata con tre diverse modalità:

•tino di filtrazione (lauter tun); •tino di miscela-filtrazione (mash tun); •filtro pressa

Tino di filtrazione

È un serbatoio con un falso fondo su cui ci sono delle fenditure su cui si depositano le trebbie.

tino

grateFalso fondo

Mosto + trebbie

Il liquido rimane in sospensione e le trebbie si depositano sulle grate

Dopo 20 min il liquido passa nella parte inferiore e le trebbie rimangono sulle grate

Mosto + trebbie

mosto

cottura

trebbie

Lavaggio con acqua calda

Recupero mosto imbibito

Allontanamento delle trebbie per evitare

contaminazioni

Tino di miscela-filtrazione

È il tradizionale sistema britannico che prevede ammostamento e filtrazione in uno stesso tino (mash ton).

Rispetto al precedente, le differenze sostanziali sono:

- è previsto lo stesso tino sia per l’ammostamento che per la filtrazione

- nel sistema del tino filtrazione il rapporto acqua / farina è di 3, 5 –5:1, mentre nel tino di miscela filtrazione è più diluito (2,5:1)

- nel tino di miscela filtrazione le trebbie galleggiano e le grate del falso fondo sono più larghe

Filtro pressa

Prevede l'impiego di una serie di riquadri di supporto di tele filtranti in numero variabile.

La differenza sostanziale con il tino di filtrazione consiste nel fatto che lo spessore delle farine che si depositano sulle tele è di circa 6 cm, molto inferiore rispetto a quello che si forma nel tino di filtrazione (40-70 cm), ragion per cui il malto può essere macinato molto più finementeessendo minore il rischio di colmatazione del filtro con riduzione dellasua efficacia filtrante.

I vantaggii principali di questi filtri sono:

•riduzione dei tempi di filtrazione, •l'elevata limpidità dei mosti ottenuti, •il minimo assorbimento di ossigeno nel corso del processo•la possibilità di utilizzare un macinato molto fine in fase diammostamento con un conseguente aumento delle rese

COTTURA

Separato dalle trebbie, il mosto, inviato al tino di cottura, viene portatoa ebollizione. Le ragioni della cottura e i fenomeni che avvengono nelmosto sono principalmente:

•evaporazione dell'acqua (concentrazione); •sterilizzazione del mosto e inattivazione degli enzimi; •solubilizzazione delle sostanze amare del luppolo e loroisomerizzazione; •formazione e precipitazione di complessi tanno-proteici (trub a caldo); •formazione di composti riducenti; •imbrunimento del colore del mosto; •acidificazione del mosto (diminuzione del pH); •allontanamento del DMS (dimetilsolfuro); •allontanamento di composti indesiderabili del malto e luppolo.

CENTRIFUGAZIONE

Al termine della cottura il mosto contiene molte sostanze insolubili chesi sono formate in seguito al trattamento termico e che devono essereeliminate: il sistema ormai diffusissimo per la loro rimozione è ilwhirlpool, un serbatoio cilindrico in cui si pompa il mostotangenzialmete ad alta velocità: il movimento circolare del mosto èefficace per una separazione solido-liquido (si forma una 'torta' nelcentro del tino).

In seguito, il mosto caldo (circa 95 °C) viene inviato allo scambiatore dicalore dove viene raffreddato alla temperatura desiderata in funzionedella tipologia di birra da produrre: circa 10°C e 20°C rispettivamenteper le birre di bassa e alta fermentazione.

Ossigenazione e raffreddamento del mosto

Per permettere la moltiplicazione cellulare e un rapido avvio dellafermentazione il lievito deve disporre di sufficienti quantità di ossigenonelle fasi immediatamente successive al suo inoculo nel mosto:

in presenza di ossigeno, il lievito opera la respirazione aerobica, mentrenel momento in cui questo ossigeno viene del tutto utilizzato, attua la fermentazione.

La temperatura in questa fase viene abbassata per evitare la crescita di microrganismi indesiderati.

Questo è l'unico momento in cui il mosto viene deliberatamente arricchitodi ossigeno.

In tutte le fasi successive della produzione l'ossigenazione e/o areazione èconsiderata estremamente negativa per la qualità della birra a causa glieffetti deleteri causati dalle reazioni di ossidazione. Il lievito inoculatonel mosto è in grado di utilizzare tutto l'ossigeno disciolto entro 4-6 ore.

FERMENTAZIONE

Il processo fermentativo è suddiviso in due fasi:

fermentazione primaria (alta) e secondaria (bassa).

Talvolta le due fasi vengono condotte nello stesso serbatoio ma è molto più diffusa la tecnica che prevede il trasferimento della birra in un secondo serbatoio al termine della fermentazione primaria.

Fermentazione

Nel corso della fermentazione primaria la quasi totalità deglizuccheri viene fermentata e si formano molti composti secondaridel metabolismo del lievito associati al flavour della birra. A questo punto la gran parte del lievito viene raccolto e separatodal serbatoio.

La fermentazione secondaria coincide con il periodo dimaturazione della birra, noto anche col nome tedesco di lagering(letteralmente immagazzinamento) nel caso delle birre di bassafermentazione (lager).

Fermentazione alta

Nel corso della fermentazione primaria la quasi totalità degli zuccheri vienefermentata e si formano molti composti secondari del metabolismo del lievito associati al flavour della birra. A questo punto la gran parte del lievito viene raccolto e separato dal serbatoio.

In questa fase:- il prodotto viene chiamato “birra verde” perchè ancora immaturo, - molti composti indesiderabili vengono metabolizzati (quindi rimossi) - il gusto della birra si affina, rendendo il prodotto più equilibrato.

La reazione di fermentazione è descritta dalla nota equazione:

C6H12O6 (glucosio) � 2 CH3CH2OH (alcol etilico) + 2 CO2 (anidride carbonica) + energia

Fermentazione alta

I prodotti quantitativamente più rilevanti sono appunto alcol etilico e anidride carbonica, a discapito di glucosio e ossigeno.

La fermentazione è una reazione esotermica, cioè libera calore che, se non opportunamente dissipato, determina un aumento dellatemperatura del mosto nel corso del processo portando I lieviti allamorte: è necessario dotare I fermentatiori di sistemi diraffreddamento in modo tale da mantenere costante la temperaturadel mosto.

Fermentazione bassa

La fermentazione secondaria o maturazione della birra avviene, dopotrasferimento, in un altro serbatoio o nello stesso in cui è stata condottala fermentazione primaria, (in questo caso chiamato unitank).

La sua durata è in funzione della tipologia di birra; per le birre lager puòandare da poche settimane ad alcuni mesi mentre per le ale i tempi sonomolto più brevi. Durante questa fase avvengono tre fenomenifondamentali che trasfor�mano la birra verde in birra matura:

•saturazione della birra con anidride carbonica; •illimpidimento in seguito a precipitazione di flocculi tanno-proteici; •affinamento del gusto e dell'aroma.

Saturazione con anidride carbonica

deriva dall'attività metabolica dei lieviti non allontanati al terminedellafermentazione primaria e ancora presenti nella birra verde.

La concentrazione in anidride carbonica dipende principalmente dallatemperatura e dalla pressione; il contenuto nella birra confezionata èdi circa 0,5% (5 g/L), mentre, se fosse inferiore allo 0,32%, la birra èconsiderata "piatta

Illimpidimento

Durante la fermentazione secondaria il lievito residuo lentamente comincia a sedimentare sul fondo del serbatoio insieme a piccoliflocculi tanno-proteici (trub a freddo); questo fenomeno, che ha un effetto di illimpidimento sulla birra, è tanto maggiore quanto piùprolungata è la durata della maturazione.

Molto importante inoltre è anche la temperatura che in questa fasedeve essere mantenuta tra -1 e 2°C per consentire la sedimentazionedi questi flocculi di dimensioni molto ridotte.

Affinamento del gusto e dell’aroma

La maturazione in presenza del lievito comporta un rilascio da parte delle cellule di amminoacidi, riboflavina, composti organici e inorganicicontenenti fosfati; ciò determina un leggero aumento del pH (diminuzione dell' acidità) che influenza la percezione gustativa dialcune sostanze.

Al termine della fermentazione secondaria la birra ha perso quelle note aromatiche erbacee e sulfuree che la contraddistinguevano al terminedella fermentazione primaria, il gusto e l'aroma di lievito si sonofortemente attenuati conferendo al prodotto maggior equilibriogustativo e un profilo aromatico più bilanciato e armonico.

FILTRAZIONE

Al termine della fase di maturazione, grazie alle basse temperature, èavvenuta la precipitazione della quasi totalità dei lieviti e del materialeproteico e polifenolico responsabile di intorbidamenti: la birra ne risulta così più limpida e 'pulita'. Ciò nonostante contiene ancora cellule di lievito sospese, polifenoli e proteine non precipitati che rendono ilprodotto opalescente e quindi non perfettamente limpido.

Per questo la birra proveniente dai serbatoi di maturazione, prima diessere inviata alla filtrazione, può subire una centrifugazione per eliminare la gran parte di materiale grossolano in sospensione e facilitare così la successiva fase tecnologica.

PASTORIZZAZIONE

Scopo della pastorizzazione è aumentare la shelf-life della birra grazie all'inattivazione di tutti i microrganismi presenti e di enzimiresponsabili di modificazioni chimiche indesiderate.

Il trattamento termico consente quindi di ottenere la stabilitàbiologica del prodotto. L'inattivazione microbiologica viene inoltreaumentata dalla presenza di composti ad azione antisettica (alcol, anidride carbonica, iso-α-acidi) e bassi pH.

Se uno di questi fattori è assente o presente a basse concentrazioni(es. birre analcoliche), il trattamento termico deve essere aumentato.

Poiché il calore può avere effetti negativi sulle caratteristicheorganolettiche della birra, il trattamento termico deve essere il piùlimitato possibile, compatibilmente con gli obiettivi che si prefigge e con il mantenimento della qualità del prodotto.

CONFEZIONAMENTO

La fase finale del processo di produzione prevede il confezionamentodella birra in bottiglie, fusti e lattine. Alcuni aspetti sono fondamentali: la birra deve essere tenuta scrupolosamente al riparo dall'aria(l'ossigeno assorbito non deve superare 0,02-0,04 mg/L) e sempre sotto pressione poiché eventuali perdite di anidride carbonica sonoirreversibili.

La cura della pulizia e dell' igiene è fondamentale in tutta la filieradella birra ma particolare per gli impianti di confezionamento; eventuali contaminazioni microbiche potrebbero vanificare tutto illavoro svolto a monte di questa fase.