Le graduazioni delle birre

In passato le birre venivano distinte principalmente per la loro graduazione, in modo da essere facilmente tassabili. 

Germania

In Germania nel 1800 si potevano distinguere tre colori per le birre: Braune cioè marroni; Gelbe, gialle o bionde e Weisse, bianche o pallide. Mentre per quanto riguarda la graduazione si avevano le Leichte, leggere; e le Lagerbier, quelle forti per essere immagazzinate (lager = magazzino). Come si può vedere sopra [3].

Mentre oggi giorno sono rimaste tre classi di distinzioni per graduazione: schankbier (birra leggera), con un grado zuccherino iniziale di 7.0-8.0°Br; vollbier (birra piena), con un grado zuccherino iniziale di 11.0-14.0°Br e contenente 3.5-4.5% ABW; starkbier (birra forte). con un grado zuccherino iniziale sopra i 16.0°Br.

Inghilterra

Gli inglesi nello stesso periodo distinguevano le birre per graduazione in Keeping (>25.0 lb/bbl(1)), da conserva, Common (20.0-22.0 lb/bbl), comune, e Table (11.0-12.5 lb/bbl), da tavola, cioè adatte al consumo di tutti giorni. In alcuni casi la prima veniva prodotta con il primo mosto, la terza con quello risultante dal lavaggio delle trebbie (secondo mosto) e dall'unione delle due si poteva ottenere la seconda. Quelle homebrewed, invece, presentavano graduazioni intorno all'8.0% ABV [1].

Per quanto riguarda le colorazioni si avevano le Pale, chiare; le Amber, ambrate; e le Brown o Porter, scure [1].

Rimangono però testimonianze di classi di birre per graduazioni nelle birre scozzesi, le quali, tassate in base alla gravità iniziale si possono distinguere in: 60/- (shilling = scellini) o light (<3.5% ABV), 70/- o heavy (3.5-4.0% ABV), 80/- o export (4.0-5.5% ABV), 90/- o wee heavy (>6.0% ABV).

Francia e Belgio

La Francia non era una grande produttrice di birra al pari di Germania e Inghilterra, in compenso usava per la misurazione del mosto i gradi Baumé(2) (°B o °Bé). Dove si avevano due classi di birre: biére de table, leggere, da consumo quotidiano; biére de mars, forti, prodotte tra gennaio e marzo, e adatte alla lunga conservazione, con un grado iniziale di 7.0-8.5°Bé  [2].

In Belgio si potevano distinguere tre classi di birra, un esempio si ha Louvain con: la bière de mars, che aveva 3.5-4.0°Bé, la bière d'orge (o enkel gerst), che aveva intorno ai 7.6°Bé, e la double bière d'orge (o dobbel gerst), cioè quella forte, che veniva fermentata come il lambic e il faro, presentava un grado iniziale di 8.5-9.0°Bé, che dopo 15-18 mesi si riduceva a 3.0°Bé. Una cosa affascinante è che venivano prodotte nello stesso modo di quelle inglesi. La terza dal primo mosto, la prima dal secondo mosto e quella comune dalla loro unione. Come pure allo stesso modo a Bruxelles si producevano rispettivamente biére de mars, faro e lambick [2].

Prodotta su lato francese del Belgio, si aveva la bier de garde, cioè da magazzino, birra forte come le lager tedesche, adatte per la lunga conservazione. Le quali ancora oggi vengono prodotte. Insieme alle birre d'abbazia che hanno conservato i seguenti nomi: enkel (base), dubbel (doppia), trippel (tripla).

Mentre in Olanda, in quell'epoca, il grado zuccherino dei mosti della birra era molto variabile, soprattutto in base al periodo e al birraio; ma solitamente per una birra normale si avevano 3.5°Bé e 7.0°Bé per le doppie [2].

Note

(1) libbre/barile, all'epoca per sapere la densità della birra inizialmente si pesavano  i barili (36 galloni = 166.4l). Successivamente furono introdotti i saccarometri, mantenendo sempre questa unità di misura. Dove 1 GU = 2.7 lb/bbl (da considerare che 1 libbra equivaleva a 0.4536kg).

(2) 1 Brix = Baumé / 0.55 oppure = 1.818 * Baumé

Bibliografia

[1] Accum, Fredrick; A Treatise on the Art of Brewing, exhibiting the London Practice of Brewing Porter, Brown Stout, Ale, Table Beer, and various other kinds of Malt Liquors; London 1820;

[2] La Cambre, G.; Traité Complet de la Fabrication des Bières, et de la Distillation de Grain, Pomme de Terre, Betteraves, Topinambours, etc.; Tome Premier, Bruelles, 1856;

[3] Hermbstadt, Sigismund Friedrich; Chemische Grundsake der Kunst Bier zu brauen; Berlin 1819; Berlin, 1819;

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La rossa non esiste

No, non preoccupatevi, la rossa esiste, ma non come viene intesa da molte persone. M'imbatto spesso in frasi del tipo: "le birre chiare sono leggere e quelle scure sono forti" oppure "quella rossa è doppiomalto", e di conseguenza non potevo tirarmi indietro.

Infatti, per birra rossa normalmente s'intende l'Irish Red Ale (15A, BJCP Beer Style Guidelines – 2021 Edition), un particolare tipo di birra irlandese ambrata dai toni carichi quasi rossi. Quindi una tranquilla ale, con un corpo medio-leggero, aroma leggermente caramellato o tostato, un livello di amararezza che va dai 18 ai 27 IBU, e una graduazione alcolica che tra 3.8 e 5.0% ABV. Tutt'altro quello che intende molta gente.

Oppure c'è la Flanders Red Ale (23B, BJCP Beer Style Guidelines – 2021 Edition), una birra acida dall'aroma di frutti rossi, un livello di amararezza che va dai 10 ai 25 IBU, e una graduazione alcolica che tra 4.6 e 6.5% ABV. 

C'è, però, un fondo di verità. Storicamente, le birre con una graduazione alta (>5.0% ABV) erano tendenzialmente più scure, perché dovevano bollire di più (per concentrare il mosto) e quindi per questo motivo prendevano toni caramellati. Ma non tutte le birre scure erano molto alcoliche, basti pensare alle porter o oppure alle stout. Va pure aggiunto che oggi giorno con la varietà di malti ed ingredienti a nostra disposizione. Si possono ottenere birre molto alcoliche, mantenendo colorazioni bionde. 

Mentre molte aziende commerciali pubblicizzano le loro rosse, come più alcoliche delle loro bionde andando a confondere maggiormente il consumatore. Poi c'è la definizione doppiomalto è un termine prettamente italiano, utilizzato nella tassazione delle birre per indicare birre con un grado zuccherino iniziale maggiore di 12°Plato e quindi una graduazione maggiore dei 5.0%ABV. Poiché se andassimo ad utilizzare il doppio del malto per la brassatura di una birra, otterremmo quasi un vino, perché staremmo intorno ai 10.0%ABV.

Con ciò, spero di aver fatto un po' di chiarezza in merito.

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Le weizen e l'aroma di chiodi di garofano

Il 4-vinilguaiacolo

Il 4-vinilguaiacolo, tanto nominato dai moderni mastri birrai e da tutti gli homebrewers che producono weizenbier, wit o altri stili che prevedono l'aggiunta di frumento o malto di frumento, è la sostanza responsabile dell'aroma speziato delle sopracitate birre; esso è un composto fenolico descritto con aromi come medicinale, affumicato e chiodi di garofano.

Fig. 1 Decarbossilazione dell'acido ferulico [2].

Il 4-vinilguaiacolo viene prodotto dalla decarbossilazione, cioè la perdita di un gruppo carbossilico (CO2), dell'acido ferulico, per via termica o enzimatica, fig.1. Infatti, una prima parte di questa sostanza viene prodotta con l'ebollizione del mosto, mentre la rimanente è prodotta durante la fermentazione dai lieviti POF+ mediante l'enzima FDC1 (Ferulic acid DeCarboxylase) [2].

Fig. 2 Struttura di un chicco di frumento [1].

Quindi l'acido ferulico è il responsabile di tutto ciò! Sorge ora il dubbio dove si trova e a cosa serve. Esso come tutte le sostanze fenoliche funge da antisettico o meglio antimicotico, permettendo al seme di non essere facilmente attaccato da muffe e fungi e marcire. Si trova nelle pareti cellulari di tutti i cereali, ed è maggiormente presente nel pericarpo ad accezione dei cereali tritici (frumento) che lo si ritrova anche nello strato aleurone, strato proteico tra il pericarpo e l'endosperma fig. 2.

Fig.3 A Struttura dello scheletro xilano, B legami tra xilosio, arabinosio e acido ferulico [1]

L'acido ferulico non è che sia libero tra gli strati del chicco ma è legato all'arabinoxilano. Questo è un emicellulosa presente in tutti i chicchi di cereali e serve come da struttura portante per le pareti cellulari, si compone di uno scheletro di xilosio che va a formare delle lunghe catene, al quale vi sono legate delle molecole di arabinosio a loro volta esterificate con l'acido ferulico, fig. 3. Bisogna anche dire che l'acido ferulico non solo rende l'arabinoxilano una molecola antisettica, ma può creare dei ponti per legare le varie catene tra loro.

Ora il problema è come estrarre questa sostanza, in nostro aiuto arriva l'esterasi dell'acido ferulico, enzima attivo tra i 35°C e i 63°C, avente come massima attività a 45°C e un pH tra 4.5 - 5.5 [3]. L'enzima idrolizza i legami esteri presenti sull'arabinoxilano, utilizzando una molecola d'acqua per ripristinare il gruppo carbossilico dell'acido e quello idrossido dell'arabinosio. Gli bastano 10 min per liberare la maggior parte dell'acido ferulico presente nel cereale [3].

Tutto ciò è in regola con la letteratura, molti birrai confermano che una breve pausa a 45°C, può migliorare una qualsiasi birra di grano. Ma vi è stata una equipe belga che ha osservato qualcosa d'insolito, andando a misurare sia le concentrazioni di acido ferulico che di 4-vinilguaiacolo, durante la fermentazione di vari mosti prodotti con frumento o malto di frumento a varie percentuali, notarono che con l'avanzare della fermentazione il contenuto di queste sostanze andava ad aumentare.

Allora la pausa a 45°C si va a fare benedire? In effetti un po' si, perché il 60-90% dell'acido ferulico viene prodotto durante la fermentazione. E da dove arriva? Come sempre dall'arabinoxilano, durante l'ammostamento la xilanasi idrolizza le catene di xilano [2], andando a produrre fibre solubili chiamate WEAX (Water Extractable ArabinoXylans), le quali a loro volta saranno presenti nel mosto dove i lieviti POF+ produrranno inizialmente l'esterasi per estrarre l'acido ferulico e poi la FDC1 per convertirlo in 4-vinilguaiacolo per renderlo meno tossico. 

Bisogna allora creare una sosta per questo enzima durante l'ammostamento? No, questo enzima lavora ottimamente a 50°C e pH 4.5 - 5.0, rimane stabile fino a 55°C e basta lasciarlo agire per 10min [4]. Quindi l'enzima lavora tranquillamente durante la sosta proteolitica, al massimo anziché fare questa sosta a 52°C la si fa a 50°C.

L'acido ferulico contenuto nei cereali

I ricercatori belgi studiarono anche la variazione di acido ferulico, AF, e 4-vinilguaiacolo, 4-VG, facendo variare il contenuto di cereali. 

Fig.4 e 5 Variazione di FA e 4-VG durante la fermentazione utilizzando frumento [2]

Utilizzando solo malto d'orzo la quantità di AF nel mosto diminuiva di poco durante la fermentazione, mentre quella di 4-VG aumentava sensibilmente, quasi 4 volte (1.1mg/l) la sopra la soglia di percezione (0.3mg/l), tutto merito dei lieviti e della xilanasi.

Nelle fig.4 e 5, si possono osservare l'evolversi di FA e 4-VG durante la fermentazione di solo malto d'orzo (BM100), 70% di malto d'orzo e 30% di frumento (BM70W30), 40% di malto d'orzo e 60% di frumento (BM40W60). Da queste si può dedurre che la legge "di più è meglio" non vale, appunto facendo variare la quantità di frumento FA non varia di molto durante la fermentazione. Invece si ha un alto contenuto di 4-VG (2.0mg/l), sviluppato durante la fermentazione, utilizzando il 30% di frumento nel grist [2]. Infatti, utilizzando una quantità doppia di frumento il 4-VG diminuisce, ciò perché la bassa quantità di malto d'orzo non fornisce enzimi sufficienti per scindere gli arabinoxilani.

Fig.6 e 7 Variazione di FA e 4-VG durante la fermentazione utilizzando malto di frumento [2].

La storia cambia se si utilizza il malto di frumento, come si può osservare in fig.6 andando ad aumentare la sua percentuale, aumenta la concentrazione di FA nel mosto, vedendo la soglia massima con l'utilizzo di solo malto di frumento (WM100). Sebbene il malto d'orzo contenga quasi la stessa quantità di FA, durante l'ammostamento e la fermentazione di solo malto d'orzo (BM100) se ne libera poco, 1/8 rispetto al solo malto di frumento. Ciò perché il 78% degli arabinoxilani dell'orzo sono contenuti nel pericarpo, non intaccato dagli enzimi nell'ammostamento, a differenza del frumento che contiene il 70% degli arabinoxilani nell'endosperma, maggiormente contenuto nello strato aleurone, come detto prima, di facile accesso per gli enzimi.

Ma il picco di 4-VG, in fig.7, si ha utilizzando il 30% di malto di frumento (BM70WM30), lo stesso che si ha con l'utilizzo della stessa quantità di frumento; mentre utilizzandone il 60% (BM40WM60) e il 100% di malto di frumento (WM100), questa quantità va a scendere. Addirittura nell'ultimo caso si hanno valori di 4-VG al di sotto di quelli di solo malto d'orzo, questo perché sebbene il malto di frumento abbia sufficienti enzimi per la sua maltazione, non ne possiede sufficienti per degradare gli arabinoxilani; mentre il malto d'orzo ne possiede in eccesso permettendo una migliore estrazione. Bisogna anche aggiungere che ad alti livelli di FA, non corrispondono ad alti livelli di 4-VG, questo perché vi sono dei fanomeni di inibizione della decarbossilasi [2].

Conclusioni

Alla luce di tutto si comprende che i livelli di 4-vinilguaiacolo prodotti dai lieviti POF+, non dipendo dall'ammostamento poiché gli enzimi che ci servono, lavorano alle normali temperature di ammostamento. Mentre l'utilizzo di un alta percentuale di frumento o malto di frumento non si traducono in alti livelli di 4-vinilguaiacolo, quindi a mio parere le normali dosi utilizzate, 40-50% di frumento o di malto di frumento, utilizzati per wit e weizen, sono più che accettabili per una buona birra di grano.

Bibliografia

[1] Brouns, F., Hemery, Y., Price, R., Anson, N. M.; Wheat aleurone: separation, composition, health aspects, and potential food use; Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 52:553-568 (2012).

[2] Coghe, S., Benoot, K., Delvaux, F., Vanderhaegen, B., Delvaux, F. R.; Ferulic acid release and 4-vinylguaiacol formation during brewing and fermentation: indictions for feruloyl esterase activity in saccharomyces cerevisiae; J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 602-608.

[3] Szwajgier, D., Wasko, A., Targonski, Z., Influence of pH and temperature of ferulic acid esterase and acetic acid esterase activities during malting and mashing, Polish journal of food and nutrition sciences, 2006, Vol. 15/56, No 2, pp. 183-191.

[4] megazime.com

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Gerstebier & co.

Come visto in precedenza le birre vengono distinte in base alla fermentazione, e che di base sono fatte con malto d'orzo. Ma si possono categorizzare anche in base ai tipi di cereali utilizzati. Questo perché in base ad epoche storiche o al semplice luogo geografico, la birra la si faceva con il cereale più abbondante a disposizione. Basti pensare alle birre di fattoria belghe, nelle quali si addizionava frumento o farro, oppure in determinate zone della Germania dove si produceva molta segale e di conseguenza si aveva birra prodotto con questo cereale.

Gerstebier

Birra d'orzo. Quasi tutte le birre sono prodotte impiegando solo orzo maltato con o senza l'addizione orzo in fiocchi o tostato. Ne fanno parte di questa categoria le ales inglesi, blonde e forti belghe e le lager tedesche. Dove modulando la quantità di malti caramellati o tostati si possono ottenere diverse sfumature che vanno dal biondo al nero, passando per l'ambrato e il rosso.

L'orzo non ha un grande impatto olfattivo e gustativo sulla birra, in quanto fa da base per la stessa. Ma il grado di tostatura e la quantità d'orzo e malto tostato impiegato, apportano diverse sfumature di aroma. Come quello di miele, biscotti e frutta secca. Oppure come nelle porter e nelle stout che si ha un marcato aroma e sapore di caffè, esso è dato dall'impiego di malto od orzo torrefatto. Mentre l'orzo crudo o fiocchi, lo si impiega in piccole quantità per arricchire il corpo della birra.

Poi ad incidere vi è anche il tipo di lievito impiegato, quelli a bassa fermentazione impiegati nelle lager conducono una fermentazione piuttosto pulita, priva si off-flavor. Mentre quelli ad alta fermentazione,  possono restituire aromi fruttati o speziati.

Weizenbier

Birra di frumento. Stile prettamente tedesco e belga, con alcune eccezioni in America. Prevede l'impego di malto di frumento fino anche al 60% (weizen tedesche), o di frumento crudo fino al 50% (witbier  o blanche belghe), della miscela di grani. Anche se storicamente esisteva in Polonia una birra prodotta con il sono impiego di malto di frumento affumicato, la grätzer o grodziskie, stile andato perso durante la Seconda Guerra Mondiale e recentemente ripreso.

Il frumento ha un notevole impatto sia sul gusto che sull'aroma della birra. Infatti, in alcuni stili se ne utilizza una piccola aggiunta per aumentare il corpo o donare aromi speziati e fenolici. Infatti, sia nelle weizen tedesche che nelle wit belghe, il primo impatto è quello di presentare un'aroma speziato di chiodi di garofano, maggiormente accentuate dagli appositi lieviti utilizzati (POF+). Mentre il secondo impatto è un corpo marcato, accentuato da un maggiore apporto proteico e dalla presenza di betaglucani.

L'aroma speziato di queste birre, viene accompagnato ad esempio nelle wit da aromi citrici, dati dall'aggiunta in bollitura di coriandolo e scorza d'arancia. Mentre in Germania vi era la consuetudine di servire le weizen con una fetta di limone, pratica molto tediata dalla comunità brassicola e utilizzato in passato prettamente per coprire off-flavor

Mentre in aggiunta devo far chiarezza su alcuni sinonimi. Le weizenbier vengono comunemente anche chiamate weissbier, cioè birre chiare. Questo perché in passato la maggior parte delle birre di frumento, venivano prodotte con l'utilizzo di malto essiccato al sole (blassesmalz o windmalz) e quindi non tostato, che andava a creare birre di colore biondo chiarissimo. Di conseguenza in quell'epoca rientravano nella categoria delle weissbier anche birre di solo orzo. Mentre si possono avere braunbier, birre scure, anche di frumento come la dunkel weizenbier. Per questo generalmente tendo a non parlare mai di weissbier e weizenbier come dello stesso stile.

Roggenbier

Birra di segale. Questa più che una categoria è uno stile, che è prettamente tedesco, e originario di particolari regioni della Germania la dove climaticamente era sfavorita la coltivazione di frumento a favore di quella della segale. In questo stile utilizza un massimo di malto di segale del 50%, e non si discosta molto delle weizenbier, con un apporto gustativo e olfattivo simile, soprattutto se utilizzati gli appositi lieviti. Ma la differenza sta in una maggiore setosità nel corpo data un contenuto maggiore di betaglucani, i quali possono essere debitamente modulati con uno pausa a 44° in ammostamento.

Altra caratteristica dello stile è l'utilizzo di malti caramellati, in modo da avere un birra ambrata o marrone. Mentre è poco consono l'utilizzo di spezie come il carvi, per associazione al tipico pane di segale.

Haferbier

Birra d'avena. Stile praticamente scomparso. Sempre originario della Germania, che prevede l'utilizzo di solo malto d'avena. Descritta come una birra a metà tra una wiezenbier (tedesca) e una berliner weiss. Dove quest'ultima oggi giorno è prodotta esclusivamente con malto d'orzo e di frumento; ma un tempo prevedeva anche l'utilizzo di malto di avena.

L'avena di per se viene utilizzata molto poco nella brassatura, ad esempio se ne utilizza cruda fino al 10% nelle witbier e ancor meno nelle oatmeal stout, solo per dare un po' di setosità al corpo della birra, visto l'elevato apporto di betaglucani.

Altri cereali

Si possono impiegare altri cereali nella produzione di birra, maltati o non. Come il mais utilizzato nelle birre commerciali tra il 20 e il 40%, per snellire il corpo e avere una maggiore resa di fermentabili. Anche se il mais, può essere maltato per avere delle maisbier, come la chicha.

Il riso può essere impiegato crudo allo stesso modo del mais, anzi è più favorito per un apporto più neutro. Mentre il sorgo e il miglio, sono storicamente utilizzati maltati per la produzione della ikigage in Africa.

E cerali come i farri (monococco, medio e spelta), possono essere utilizzati al pari del frumento, alla fine sono grani molto simili, ottenendo una birra molto simile alle weizen. Anzi bisogna aggiungere che storicamente, i Galli utilizzavano esclusivamente spelta per la loro birra, come pure i Celtiberi.

Alla fine, essendo la birra una bevanda alcolica a base di malto, quest'ultimo può essere ottenuto da qualsiasi cereale a nostra disposizione, a patto che sia maltato.

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Ammostamento

Per la produzione della birra una delle fasi più importanti è l'ammostamento. Essa è la fase dove il malto macinato, viene unito all'acqua, per essere poi riscaldato andando ad attivare gli enzimi contenuti in esso. Questi enzimi andranno a scomporre contenuto nel malto, e produrre quelle che ci interessa.

Per attivare gli enzimi bisogna conoscere la loro temperatura e il loro pH di attivazione. Di seguito ho fatto un elenco degli enzimi e delle loro caratteristiche, essendo che gli enzimi fuori dai loro intervalli di temperatura rallentano la loro attività, mentre aldi sopra delle temperatura massima essi si degradano. Per una migliore lettura questi enzimi verranno elencati in ordine di crescita della temperatura [1].

• La fitasi, lavora tra i 30°C e i 52°C, pH tra 4.7 e 5.5, questo enzima scompone la fitina, sostanza che funge da riserva di fosforo nelle piante, in fosfato e inositolo (vitamina B7). Quindi l'attivazione di questo enzima permette l'abbassamento del pH del mosto, con dei tempi di lavoro tra 20 e i 40 min. Oggi giorno questo passaggio viene saltato, poiché molti preferiscono manipolare l'acidità attraverso l'aggiunta di acido lattico, solfato di calcio o cloruro di calcio, oppure con l'aggiunta di malto acidulato.
• L'esterasi, lavora tra i 35°C e i 63°C, pH tra 4.5 e 7.5. Esso scompone l'acido ferulico, precursore dell'aroma di chiodi di garofano, dall'arabinoxilano.[2]. Benché questo enzima venga prodotto anche da i lieviti POF+.
• La beta-glucanasi, lavora tra i 37°C e 46°C, pH tra 4.5 e 4.9. Questo enzima scompone i beta-glucani, una fibra solubile costituente delle pareti cellulari vegetali, in beta-glucani a catena corta, cellobioso e glucosio. La scomposizione di queste fibre permette la diminuzione delle viscosità del mosto, se lasciato lavorare per 15 - 20 min. A meno che non si utilizzino impasti ricchi di cereali non maltati l'attivazione di questo enzima non è necessario.
• La xilanasi, lavora tra 40°C e 55°C, pH 4.5 - 5.0. Questo enzima è responsabile dell'idrolisi delle lunghe catene di arabinoxilano che costituiscono le pareti cellulari dei cereali. Producendo WEAX (Water Extractable ArabinoXylans), fibre solubili di arabinoxilani. A queste fibre vi è legato l'acido ferulico, che come detto prima sarà convertito in 4-vinilguaiacolo durante la fermentazione.
• La proteasi, lavora tra i 46°C e i 58°C, pH tra 4.6 e 5.1. Essa scompone il legame peptidico delle proteine, andando a produrre amminoacidi e proteine semplici. Quindi questo passaggio serve ad alleggerire il corpo della birra, permettendo di avere una birra poco torbida, tutta via se lasciata lavorare troppo si possono avere birre "acquose" o prive di schiuma. I tempi di esercizio sono compresi tra i 20 e i 30 min.
• La beta-amilasi, lavora tra i 54°C e i 68°C, pH tra 5.0 e 5.7. Questo enzima scompone l'amido in maltosio, principale zucchero del mosto, molto fermentabile. Generalmente viene lasciato agire per 20 - 40 min, farlo lavorare per troppo tempo può portare a birre molto alcoliche e povere di corpo.
• L'alfa-amilasi, lavora tra i 63°C e i 76°C, pH tra 5.2 e 6.2. A differenza della beta questo enzima scompone l'amido in modo casuale generando polisaccaridi a catena corta, dette destrine, queste non sono fermentabili e andranno a costituire il corpo della birra insieme a una minima parte di glucosio. I tempi di lavora sono gli stessi della beta, ma qua va ricordato che un mosto ricco di destrine porta a una birra poco alcolica e ricca nel corpo.

In base alle temperature dei vai enzimi che entrano in gioco nel malto si possono distinguere cinque pause principali:

• Mash in, è il momento in cui si unisce il malto all'acqua e solitamente coincide con la pausa con la quale si vuole iniziare ad ammostare.
• Acid rest o pausa acida, generalmente intorno ai 44° e fatta durare per 10' massimo 20', abbassamento del pH del mosto, scissione dei beta-glucani e rilascio di acido ferulico e WEAX.
• Protein rest o pausa proteolitica, effettuata intorno ai 52° per 15', in questa pausa di si vanno a scindere le proteine. Una pausa troppo lunga può incidere in una schiuma evanescente, una pausa troppo breve in una schiuma troppo pesante, la quale tenderà a smontarsi, e in una birra torbida.
• Saccarification rest o pausa di saccarificazione, effettuata a 66° per 60'. Questa pausa permette di convertire l'amido in zuccheri semplici come il maltosio. Può essere effettuata come una lunga pausa a 66°, oppure divisa in due pause: una a 62° per 30' dove si fa lavorare prevalentemente la beta-amilasi; seguita da una a 68° per 30', per far lavorare l'alfa-amilasi. Giocando su queste temperature si possono avere birre più o meno corpose, dipende dal prodotto che si vuole ottenere.
• Mash out, è l'ultima fase e consiste nel portare il mosto sopra i 75°, mantenendolo a quella temperatura per almeno 15'. Così facendo tutti gli enzimi si denatureranno mantenendo il mosto inalterato.

Si possono distinguere diversi tipo di ammostamento, ognuno evolutosi in base a varie esigenze o implicazioni storiche.

L'ammostamento per infusione sarà sicuramente la tecnica più utilizzata dagli homebrewers per via della sua semplicità. Come dice la parola stessa consiste nel mettere in infusione i grani macinati in acqua, la quale va riscaldata gradualmente e portata alla temperatura desiderata. Essa veniva molto utilizzata dai paesi anglofoni.

L'ammostamento per decozione, utilizzata molto nell'Europa continentale, consiste nell'effettuare le varie pause di ammostamento, con l'aggiunta di mosto bollente, prelevato al termine di ogni pausa. Come nell'immagine sopra [3].

L'ammostamento per decozione (con acqua) molto utilizzata nei paesi scandinavi e baltici, consiste nel partire da un impasto denso ed aggiungere gradualmente acqua bollente per raggiungere la temperatura di attivazione enzimatica.

L'ammostamento torbido, molto utilizzato in passato in Belgio viene tutt'ora utilizzato per la produzione di lambic, e consiste nel riscaldare il mosto gradualmente con l'aggiunta di acqua bollente, prelevandone man mano una parte da unire il tutto alla fine. Questa tecnica è nata dal fatto che in passato i birrifici venivano tassati in base alla grandezza dei tini di ammostamento, portando all'utilizzo di tini piccoli.

L'ammostamento a pietra, tecnica rudimentale ormai quasi in disusio, se non per la produzione della Steinbier (Birra alla pietra), essa consiste nel riscaldare il mosto con l'aggiunta di pietre riscaldate sul fuoco, o meglio nelle braci.

Bibliografia

[1] Bertinotti D., Faraggi M.; La tua birra fatta in casa, Quarta edizione, Edizioni Lswr, Gravellona Toce (VB) 2016;

[2] Szwajgier, D., Wasko, A., Targonski, Z., Influence of pH and temperature of ferulic acid esterase and acetic acid esterase activities during malting and mashing, Polish journal of food and nutrition sciences, 2006, Vol. 15/56, No 2, pp. 183-191.

[3] https://braukaiser.com/wiki/index.php/Decoction_Mashing

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Birra

Con la distinzione delle diverse fermentazioni e dei loro sottoprodotti, è ora di parlare delle bevande derivate dalla fermentazione. Inizierò con la birra visto che è quella con la quale ho maggiori esperienza e con la quale ho iniziato a sperimentare la fermentazione alcolica.

Chiamasi birra, quella bevanda alcolica derivata dalla fermentazione di mosto a base di malto e amaricata con il luppolo. Dove il mosto deve essere derivato dall'ammostamento di malto d'orzo o malto di frumento, il cui contributo di fermentabili non deve essere inferiore al 50%. E fermentata con  lieviti appartenenti alle specie di Saccharomyces cerevisie o di Saccharomyces carlsbergensis.

Quindi la birra essenzialmente è una bevanda alcolica a base di orzo e luppolo. Anche se storicamente, si potevano utilizzare come base diversi tipi di cereali maltati, come la spelta o l'avena. Oltre al fatto che si possono addizionare al malto d'orzo, cereali non maltati, che vengono chiamati cereali crudi, tra i quali spicca il frumento e il mais, seguiti da avena, segale e riso. 

Molte volte le birre possono essere distinte in base al cereale con le quale sono prodotte. Ma principalmente si distinguono in base ai lieviti impiegati, si avranno così tre principali tipologie.

Birre a fermentazione spontanea

Agli albori di tutte le bevande alcoliche vi è la fermentazione spontanea. Questo vale pure per la birra, infatti, perdura ancora oggi uno stile che prevede l'utilizzo di lieviti selvatici per la sua fermentazione.

Questo stile esiste solo nel Belgio ed è conosciuto con il nome di lambic. La particolarità di questo stile sta nell'inoculo dei lieviti che avviene naturalmente, mentre si lascia raffreddare il mosto in dei contenitori larghi e poco profondi chiamati coolship o koelschip, gli stessi tradizionali contenitori che si utilizzavano fino a qualche secolo fa per far raffreddare il mosto e che ancora ne perdura l'utilizzo in Belgio.

Coolship [1]

Molti birrifici che producono lambic, per incentivare l'inoculo tendono a nebulizzare sulle pareti della camera dove si trova il coolship del lambic di loro produzione, in modo che nella camera vi siano sempre abbastanza lieviti per l'inoculo. Altrimenti si aspetta che la magia avvenga naturalmente attraverso l'aria che entra dalle finestre, come si faceva tradizionalmente, dove intorno al birrificio si trovavano alberi da frutta, soprattutto ciliegi, che apportavano naturalmente lieviti.

Il mix di lieviti selvatici portano ad avere una birra molto secca e beverina, dagli aromi complessi dati dai brettanomices e da una spiccata acidità data dai lattobacilli. Per questa variegata flora lo stile ha una fermentazione molto lunga e viene tradizionalmente invecchiato in botte per dare ulteriore complessità. Infatti, dopo un mese di fermentazione, si ha un prodotto che ricorda una witbier, dopo di che l'acidità tende a crescere a causa della fermetazione lattica, finché dopo un anno la birra acquista sentori fruttati e vinosi ad opera dei brettanomices.

Birre ad alta fermentazione

Le birre ad alta fermentazione, sono quelle birre il cui mosto può essere derivato da diversi cereali, come orzo, frumento, avena e segale, maltati e non. Vengono fermentate con lievito S. cerevisiae, il quale tende a fermentare in alto nel mosto, formando una spessa schiuma in superficie nella quale si concentrano la maggior parte delle cellule di lievito. Questa specie di lievito preferisce temperature di fermentazione più miti, tra i 18 e i 32°C.

Questa categoria di birre è storicamente più antica di quella a bassa fermentazione, in quanto le birre a fermentazione spontanea, se non fosse per la loro complessa fermentazione, sarebbero da considerare birre ad alta fermentazione. C'è pure da considerare che esistono pochi stili tedeschi che utilizzano questo tipo di lievito e alcuni sono considerati ibridi. Infatti, da una parte abbiamo le weizenbier, le roggenbier e le hafenbier, rispettivamente birre ad alta fermentazione di frumento, di segale e di avena; dall'altra abbiamo l'altbier e la kolsch, birre ad alta fermentazione prodotte rispettivamente a Dussendorf e a Colonia,  ma che vengono lagerizzate per avere un prodotto più pulito e prossimo ad una birra a bassa fermentazione.

L'alta fermentazione è quella più utilizzata nel mondo, nonché quella di più facile gestione, vista la temperatura. Lo stile che più si può identificare, è quello delle ales inglesi, ormai sinonimo di alta fermentazione, ma bisogna anche ricordare stili belgi come saison e witbier. I quali si distinguono per una complessità olfattiva, con aromi fruttati/floreali, e a volte speziati come con le birre di frumento.

Birre a bassa fermentazione

Le birre a bassa fermentazione, sono quelle birre il cui mosto è derivato principalmente da malto d'orzo a cui può essere addizionato cereali neutri come mais o riso. La loro particolarità sta nel fatto che vengono fermentate con lievito S. carlsbergensis, il quale tende a fermentare sul fondo del fermentatore, oltre a ciò un'altra sua peculiarità è quella di preferire temperature basse per la fermentazione, tra 6 e i 15°C, quindi utili da impiegare durante la brassatura invernale.

Questo particolare tipo di fermentazione fu descritta nel XIV secolo in Germania ed è una conseguenza sul modo di produzione e conservazione delle birre di allora. A differenza del vino la birra teme il calore a causa del suo basso tenore alcolico, quindi i mastri birrai dell'epoca cosa facevano? Utilizzavano grotte, o enormi edifici i cui piani superiori venivano riempiti di ghiaccio in modo che i piani sottostanti fossero refrigerati. In pratica erano delle enormi ghiacciaie, le quali poi scomparvero del XIX secolo con l'avvento dei cicli frigoriferi. Quindi facendo e conservando la birra al freddo essa tendeva durare di più, infatti, questo tipo di birra veniva definita lager, cioè da conserva, per la su lunga durabilità.

Le birre a bassa fermentazione, vengono anche oggi definite birre lager, anche se per essere definite tali devono subire un processo chiamato lagerizzazione, che prevede il mantenimento della birra, una volta terminata la fermentazione, a un temperatura intorno ai 2°C, al fine di incentivare la flocculazione di proteine e lievito, per ottenere un prodotto più limpido e chiaro. Questa tecnica ha garantito per secoli alla Germania il prestigio delle birre più limpide e cristalline in circolazione. Nonché lo stile più conosciuto commercialmente.

Bibliografia

[1] https://beerconnoisseur.com/articles/function-coolship-brewing-wild-ales

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Nicolas e Lucy

Con l'arrivo dell'inverno, le temperature in cantina iniziano a diventare proibitive per le birre ad alta fermentazione, favorendo invece la bassa fermentazione, la produzione delle mie birre legate a questa tipologia sono principalmente due, che illustrerò di seguito.

Nicolas

Nell'entroterra della dell'Alto Reggino esiste la tradizione, che sta via via scomparendo, di consumare in occasione del giorno di San Nicola (6 dicembre) una zuppa di mais, chiamata posbia. Essa si fa bollendo per tutta la giornata della viglia, il mais ammollato la notte precedente, finché il chicco non è esploso come un popcorn. Dopo di ché la posbia viene tolta dal fuoco e fatta riposare durante la notte della vigilia, affinché il santo possa benedirla al suo passaggio.

Posbia

Ispirandomi a questa tradizione ho voluto creare una birra legata a questa festività, battezzata per l'appunto Nicolas. Essa è prodotta, visto il clima invernale dell'evento, con dei lieviti a bassa fermentazione, mentre la miscela dei grani è composta per il 20% da mais bollito come da tradizione.

Mais cotto

Mais nixtamalizzato cotto

Approfondendo la nitamalizzazione ho voluto introdurre una variante della ricetta, Mexican, prodotta con del nixtamal bollito. Quest'ultimo da come si può notare nella foto sovrastante, essendo privo di tegumento esterno, una volta cotto somiglia a del riso, mentre quello non nixtamalizzato ricorda del popcorn, poiché conserva il tegumento esterno, oltre al fatto che ha impiegato il doppio del tempo per cuocersi.

Lucy

Al di là dello Stretto vi è la tradizione in occasione di Santa Lucia (13 dicembre) di preparare la cuccìa, una zuppa di frumento, che può essere condita e consumata insieme a legumi oppure addolcita e mescolata insieme a latte e ricotta. 

Ne consegue che parallelamente a Nicolas, sono andato a creare Lucy; birra a bassa fermentazione prodotta con il 20% di frumento bollito.

Dove per accompagnare il frumento, nonostante i lieviti a bassa fermentazione non producono aromi fenolici aggiungo in bollitura della scorza di mandarino fresca. 

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Solfito

Dopo averne sentite di cotte e di crude sul vino e i solfiti ho voluto fare delle ricerche. Le frasi più celebri che ho sentito sono: "se il vino è buono non contiene solfiti, se è cattivo li contiene" oppure "questo vino deve contenere solfiti, perché mi è venuto un cerchio alla testa", e se così non fosse? 

Il vino non è l'unica bevanda alcolica a contenere solfiti, poiché questi vengono prodotti naturalmente durante la fermentazione alcolica del saccharomyces cerevisiaee, essi si possono trovare in birra, sidro e idromele, e il Regolamento (CE) n. 1991/2004 della Commissione del 19 novembre 2004 impone l'obbligo di riportare la presenza di solfiti, sotto la dicitura "contiene solfiti" o "contiene anidride solforosa" oppure ancora "contiene biossido di zolfo", se questi sono presenti in una concentrazione superiore a 10mg/l. Tutto ciò perché circa 1% della popolazione è allergica all'anidride solforosa e di conseguenza questa sostanza è stata etichettata come pericolosa per la salute, ma ricordiamo solo se si è allergici. 

Anidride solforosa, Chem Sim 2001 

C'è da aggiungere che l'anidride solforosa è un agente antiossidante e antimicrobico, che viene utilizzato come conservante alimentare, soprattutto per evitare la proliferazione di muffe come nella frutta secca e quella essiccata, per bloccare la fermentazione lattica o acetica permettendo una migliore conservazione delle bevande alcoliche, e per bloccare la fermentazione alcolica, in modo da avere bevande più dolci. In questo caso si avrà in etichetta la dicitura "solfiti aggiunti", che prevede un massimo di 200mg/l di solfiti contenuti per i vini bianchi o rosati e di 150mg/l per quelli rossi. Ma l'anidride solforosa la si può ritrovare anche in altri alimenti come prodotti da forno e crostacei, i quali vengono trattati per evitare la formazione di melanosi.  

Qui devo fare delle aggiunte per una maggiore chiarezza sui solfiti e l'anidride solforosa, poiché in commercio ne esistono di diversi tipi:

• E220 o anidride solforosa, è un gas incolore dall'odore acre che ricorda la puzza di uova marce, il quale una volta solubilizzato in acqua genera lo ione solforoso; questo gas viene utilizzato in piccole quantità per la conservazione di frutta essiccata e della melassa;
• E221 o solfito di sodio, sale sodico dell'acido solforoso, si presenta di colore bianco e inodore, il quale una volta solubilizzato forma ioni solforosi, che come visti in precedenza sono utili per la conservazione degli alimenti;
• E222 o bisolfito di sodio, sale acido sodico dell'acido solforoso, viene utilizzato come alternativa al metabisolfito di sodio, e la sua particolarità non sta solo nella produzione di ioni solforosi una volta solubilizzati, ma trova largo impiego nei succhi di frutta in quanto consuma l'ossigeno in essi disciolti e ne previene l'imbrunimento;
• E223 o metabisolfito di sodio, sale sodico dell'acido disolforoso o metabisolforoso, si presenta come un solido incolore dall'odore pungente. Un volta solubilizzato gli ioni disolforosi tendono a scindersi in anidride solforosa e ioni solforosi, per questo è un buon conservante e antiossidante;
• E224 o metabisolfito di potassio, sale potassico dell'acido disolforoso, che lavora alla stessa maniere di quello di sodio;
• E225 o solfito di potassio, sale potassico dell'acido solforoso, si presenta come un solido incolore ed è utilizzato alla stessa maniera di quello sodico;
• E226 o solfito di calcio, sale calcico dell'acido solforoso, è un solido incolore e inodore, e si usa al pari di quello di sodio;
• E227 o bisolfito di calcio, sale acido calcico dell'acido solforoso, si presenta come un solido incolore e inodore, ed è utilizzato al pari di quello sodico;
• E228 o bisolfito di potassio, sale acido potassico dell'acido solforoso, e lavora allo stesso modo di quello sodico.

Quindi alla base di tutti i solfiti si ha la produzione in soluzione di ioni solforosi dati da sali solfiti come sotto, i quali presentano un'azione antifermentativa e quindi batteriostatica, permettendo una buona conservazione della bevanda.

Reazioni metabisolfito nel mosto. Guerrero and Cantos-Villar, 2015

Viste le premesse, perché il vino, solitamente quello rosso, provoca mal di testa, e tutti questi alimenti no? Perché alla base di tutto vi è una demonizzazione della sostanza, la quale è rafforzata dalla continua presenza delle diciture sopra elencate sulle etichette della maggior parte dei vini. In quanto i solfiti in verità  non provocano mal di testa, a provocare questo malanno è probabilmente l'alcool in esso contenuto [1].

Fatta questa lunga introduzione volevo parlare della via metabolica che porta alla formazione dell'anidride solforosa in fermentazione e cosa comporta la sua presenza nelle bevande alcoliche.

Il saccharomyces cerevisieae oltre provvedere al suo fabbisogno energetico, deve provvedere alla sintesi di una serie di sostanze utili per la sua crescita e sopravvivenza, come gli amminoacidi come l'omocisteina e la metionina. Sostanze le quali contengono dei gruppi tiolici (-SH), utile per creare ulteriori legami all'interno della proteina e conferirli anche una certa elasticità.

Quindi il nostro lievito che  fa? Assorbe dal substrato di crescita, come il nostro mosto, del solfato, il quale viene ridotto attraverso una serie di reazioni enzimatiche inizialmente a solfito e successivamente a solfuro, questo viene poi unito all'omoserina per produrre omocisteina, come nell'immagine a destra [2].

Questa è chiamata via di assimilazione dello zolfo o SAP, e da quello che si può osservare in figura è che la riduzione del solfuro porta al consumo di ATP e NADPH-H+, quindi è un processo metabolico dispendioso in termini energetici. Oltre a ciò si può notare che parte del solfito se prodotto in elevate quantità può essere espulso dalla cellula.

SO4-- + 2ATP + NADPH-H+ => SO2 + 2ADP + 2Pi + NADP+

Il solfito espulso può essere riassorbito in un secondo momento. Mentre quello utile per la sintesi degli amminoacidi viene ulteriormente ridotto attraverso l'ausilio di altro NADPH-H+ ad acido solfidrico, il quale tende a fuggire facilmente dalla cellula (odore di uova marce in fermentazione), in compenso buona parte di questo viene utilizzato per la sintesi di amminoacido solforati.

 SO2 + 3NADPH-H+ => SH2 + 3NADP+ + 2H2O

Amminoacido-OH + S2H + => Amminoacido-SH + H2O

Quindi la presenza di solfiti in una bevanda alcolica è normale, e la loro presenza non è dannosa alla salute se non per i soggetti allergici, o meno che non si superi una dose di assunzione di 0.7mg/kg di peso corporeo.

Bibliografia

[1] Costanigro, M., Appleby, C., Menke, S. D.; The wine headache: Consumer perceptions of sulfites and willingness to pay for non-sulfited wines; Food Quality and Preference; Volume 31, January 2014, Pages 81-89;

[2] De Guidi, I., Farines, V., Legras, J., Blondin, B.; Development of a New Assay for Measuring H2S Production during Alcoholic Fermentation: Application to the Evaluation of the Main Factors Impacting H2S Production by Three Saccharomycescerevisiae Wine Strains; Fermentation 2021, 7(4), 213;

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