Appunti Tecnologia delle Bevande Alcoliche - Prof De Noni

BIRRA

Prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica con ceppi di saccharomyces carlsbergensis o saccharomyces

cerevisiae di un mosto preparato con malto, orzo o frumento o di loro miscele ed acqua amaricato con

luppolo o suoi derivati o con entrambi.

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

fiocchi nonché materie prime amidacee e zuccherine (max 40% su estratto secco del mosto).

La classificazione delle birre in Italia è espressa in gradi saccarometrici (Plato = quantità in grammi di

estratto secco contenuto in 100 grammi del mosto da cui deriva la birra).

Tipo di Birra Grado Plato Grado alcolometrico volumico

Birra analcolica 3-8 <1.2%

Birra light 5-9 12-3.5%

Birra >10.5 >3.5%

Birra speciale >12.5 >3.5%

Birra doppio malto >14.5 >3.5%

Perché si usa l’orzo? Perché vegeta a qualsiasi latitudine, ha un elevato contenuto amidaceo, ha una

cariosside vestita che protegge il seme durante la preparazione del malto, germinando produce maggiori

quantità di enzimi importantissimi nell’ammostamento, ha amido proteine e grassi in ottime proporzioni.

L’orzo ha un umidità pari a 12-20% e durante lo stoccaggio deve essere inferiore a 15% ed un contenuto in

proteine tra 10.5-11.5%

L’orzo non contiene amido, è ricco in zuccheri solubili e in trigliceridi (13-17%ss), contiene pectine ed

emicellulose ed è composto per il 34% da proteine. I lipidi (3.5%) sono accumulati nell’embrione e

aleurone. L’aleurone è costituito da 2-3 strati di cellule prive di amido ma contenenti zuccheri solubili,

proteine e lipidi utilizzati nella prima fase di germinazione.

Le pareti cellulari delle cellule dell’endosperma sono costituite da beta-glucani, arabinosioxilani immersi in

una matrice di proteine e cellulosa.

L’amido costituisce il 55-65% della cariosside ed è presente all’interno della cellula sottoforma di granuli di

grande e piccolo diametro. L’amido è organizzato in amilosio (75-80%) e amilopectina (20-25%). L’amido

non è puro, infatti si riscontrano piccole quantità di zuccheri semplici, di lipidi e tocotrienali.

Il contenuto di Sali minerali è pari a 2-4% in prevalenza fosfati, silicati e Sali di potassio. Il 75% dei Sali

presenti nella birra deriva dal malto, il restante dall’acqua.

Produzione del malto

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Pulitura cariossidi consiste nell’eliminare impurità, semi di infestanti, i grani rotti che non

possono germinare ma che possono facilitare insediamento di insetti e contaminazioni fungine

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Calibratura cariossidi consente la suddivisione delle cariossidi in classi dimensionali (I, II, III

qualità)

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Bagnatura cariossidi si protrae per 36-48 ore consentendo di ottenere umidità ottimali. Si

differenziano i processi per malti chiari e scuri. L’umidità più elevata determina un processo

germinativo più spinto quindi una maggiore quantità di zuccheri in grado di determinare colore e

aroma in essiccazione

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Macerazione cariossidi fase di attivazione degli enzimi che verrà continuata nella fase di

germinazione

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Germinazione cariossidi consente di promuovere la sintesi di enzimi, assicurare la

solubilizzazione delle pareti delle cellule dell’endosperma e consentire la degradazione dei

costituenti cellulari a sostanze di basso peso molecolare. Il cereale rimane nelle camere di

germinazione per 4-7 giorni ad una temperatura di 15-20°C. I processi respiratori necessitano una

quantità crescente di ossigeno e determinano un incremento considerevole della temperatura.

Il cereale viene quindi continuamente insufflato con aria fredda fornendo ossigeno e rimuovendo

l’anidride carbonica ed il calore prodotti. Una germinazione troppo spinta/prolungata determina un

eccessivo consumo di costituenti dell’endosperma.

Esistono varie tecniche di germinazione:

- Tradizionale: cariossidi disposte in strati di 10-20 cm

- A cassoni: cariossidi disposte in strati di 60-80 cm di spessore in cassoni con fondo grigliato per

passaggio dell’aria

- A cassoni ermetici: limitando i ricambi d’aria si arricchisce l’atmosfera in CO2 limitando la

crescita della plantula

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Essiccazione malto verde si raggiunge un’umidità del 5% ottenendo un aroma speciale e la

colorazione desiderata. Il seme diventa friabile e conservabile.

Nel corso dell’essiccazione la denaturazione degli enzimi è solo parziale. In soluzione acquosa gli

enzimi del malto non resistono a temperature superiori a 78°C.

L’essiccazione si compie in 2 stadi:

- Intorno a 30-50°C nella griglia superiore dell’essiccatore dove viene eliminata gran parte

dell’umidità.

- Nella griglia inferiore applicando temperature più elevate fino a 80-90°C per malti chiari e

110-110°C per malti scuri

Malto Chiaro Malto Scuro

Orzo povero in proteine (9-11%) Orzo ricco in proteine (11-12%)

Macerazione moderata (U.R. 40-42%) Macerazione spinta (U.R. 45-46%)

Germinazione fredda e corta Germinazione calda e lunga

Essicazione breve: Essicazione lunga:

- 30-45°C, 10% U.R. - 50-60°C, 20-25% U.R.

- 80-85°C, 3-4% U.R. - 100-105°C, 1-2% U.R.

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Degerminazione e pulitura prima dell’ammostamento il malto essiccato viene degerminato al

fine di eliminare le radichette dalle cariossidi liberandole anche da polveri e impurezze. La presenza

di radichette (molto ricche in proteine) determina instabilità della birra e sapori sgradevoli.

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Macinazione per ridurre le dimensioni e aumentare la superfice di attacco degli enzimi e per

aumentare la solubilizzazione degli enzimi del malto. Essa può avvenire ad umido con mulino a

cilindri per tini di filtrazione o a secco con mulino a cilindri o a secco con mulino a martelli per filtro

miscela.

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Ammostamento è una fase di miscelazione/impasto. Si utilizza 2.5-4.0 L di acqua per kg di malto

nella produzione di birre chiare mentre 1.0-2.0 L di acqua per kg di farina nelle birre scure.

La miscelazione avviene a 35-55°C, temperatura alla quale i beta-glucani si disgregano mentre

componenti pre-solubilizzati vengono estratti. Il tipo di ammostamento è definito da temperature e

modalità di riscaldamento: infusione o decozione.

La temperatura però non supera mai i 75-77°C perché altrimenti le amilasi vengono totalmente

inattivate.

Lo scopo principale dell’ammostamento è la solubilizzazione degli zuccheri complessi presenti nel

malto. Tutte le sostanze che passano in soluzione vengono indicate come estratto.

L’ammostamento dovrebbe dare una resa pari a circa 65-80% del peso del malto.

Peptonizzazione: la maggiore degradazione proteica avviene da peptidasi e proteasi a 45-55°C. A

45°C si formano prodotti a basso peso molecolare mentre a 55°C prodotti ad alto peso molecolare.

Saccariferazione: lo scopo è la degradazione dell’amido in zuccheri fermentescibili (glucosio,

maltosio, maltotriosio) e non fermentescibili (destrine) ad opera delle amilasi. Il fenomeno è

influenzato dalla temperatura, durata, pH, [ ] mosto, tipo di malto. Le alfa-amilasi formano

prevalentemente destrine mentre le beta-amilasi formano maltosio.

Aggiunta succedanei: nella fase di ammostamento possono essere aggiunti alla miscela i grani crudi

di vari cereali non germinati per migliorare la composizione dell’estratto, ridurre i costi e produrre

specifiche tipologie di birre (es. aggiunta di riso, frumento o mais).

• Tecniche di riscaldamento del mosto:

- Infusione “classica”: E’ il sistema tradizionale e più semplice. Prevede il riscaldamento a una

sola temperatura di tutta la miscela acqua/malto/farine senza che venga mai raggiunta

l’ebollizione. A queste temperature l’attività degli enzimi proteolitici è praticamente nulla.

- Infusione “programmata” (step infusion): Prevede il riscaldamento a diverse temperature

della miscela acqua/malto/farine. Il malto viene riscaldato a bassa T° per permettere

attività degli enzimi proteolitici.

- Decozione (a “tempere”): prevede l’innalzamento della temperatura della miscela

acqua/malto/farine in seguito a un riscaldamento del mosto che viene portato ad

ebollizione. La decozione ha lo scopo di aumentare la temperatura del mosto ma le sue più

importanti funzioni sono legate ai fenomeni che avvengono nelle aliquote portate ad

ebollizione.

• Filtrazione: le trebbie (parte insolubile del mosto), sono i residui della germinazione del malto

d’orzo e devono essere separate. La filtrazione consiste in 2 fasi: filtrazione del primo mosto per

separare le trebbie dalla miscela e un successivo lavaggio di queste con acqua calda per estrarre

l’estratto solubile rimasto nelle trebbie. Per filtrare abbiamo:

- Tino di filtrazione: prevede l’ammostamento e filtrazione in uno stesso tino. La differenza

sostanziale rispetto al sistema che prevede ammostamento e filtrazione in due tini separati

sta nel rapporto acqua-farine.

- Filtro miscela: ha come vantaggi una breve durata (2 ore circa), un maggior illimpidimento,

rese più elevate, minimo contatto con ossigeno.

• Ebollizione: l’ebollizione si effettua in una caldaia di cottura equipaggiata con diversi sistemi di

bollitura come caldaie a riscaldamento diretto, a vapore o a bassa pressione con scambiatore. Gli

scambiatori di calore esterni possono essere a fascio tubiero o a piastre. Le T° in uscita dallo

scambiatore sono 102-104°C mentre il tempo di ebollizione di 55-70 minuti.

La cottura (bollitura) consente di inattivare gli enzimi saccarificanti, sterilizzare il mosto,

concentrare il mosto per parziale evaporazione al grado Plato voluto, denaturare e precipitare le

sostanze proteiche.

Questa fase serve per solubilizzare gli oli essenziali del luppolo, coagulare a caldo i tanno-proteici,

eliminare per evaporazione composti più o meno indesiderati, produrre composti positivi per il

gusto della birra e colorare il mosto. Questa fase dura 50-120 minuti.

L’ebollizione causa l’evaporazione (4-15%) e la conseguente concentrazione del mosto.

Il luppolo è un componente quantitativamente minore nella birra ma ha un grande impatto sul

profilo sensoriale e sulla stabilità. Esso conferisce il sapore amaro, ha un’azione antisettica e

antiossidante, contribuisce alla stabilizzazione merceologica, favorisce la precipitazione proteica e

migliora la stabilità della schiuma.

Gli oli essenziali sono 0.5-3% del peso secco. Sono circa 300 composti diversi suddivisibili in una

frazione apolare e una polare costituita da alcoli, esteri e acidi carbossilici.

I beta-acidi sono meno importanti nel luppolo fresco; d