Tecnologia Birra e Distillati

Introduzione al corso di tecnologia della birra e dei distillati

La birra

Birra: fermentazione alcolica dei ceppi Saccaromyces Carlsbergensis e Cerevisiae. Il malto d’orzo o di frumento può essere sostituito con altri cereali nella misura massima del 40%.

Classificazione: in Italia per legge è espressa in gradi saccarometrici (Plato → quantità in g di estratto secco contenuto in 100 g del mosto di cui la birra è derivata).

Caratteristiche analitiche: acidità volatile e totale, pH (3-5), anidride carbonica (3,5 g/L), ceneri.

Trattamenti

• È consentito impiegare nell’acidificazione del mosto (destinato alla produzione di birra) colture di batteri lattici appartenenti al genere Lactobactillus; le colture devono essere idonee sotto l’aspetto igienico-sanitario (assenza di germi patogeni o di tossine).
• È consentito impiegare nella fabbricazione della birra preparazioni enzimatiche, costituite da: alfa amilasi, 1,4 e 1,6 amiloglucosidasi, 1,4 e 1,3 beta-glucanasi (devono provenire da microrganismi di origine vegetale o animale).

L'orzo

Orzo (Hordeum Vulgare): gli orzi distici (o primaverili) sono di largo impiego in birreria, perché presentano chicchi più grandi, uniformi e regolari, permettendo migliori risultati in maltazione. È più costoso rispetto agli orzi polistici perché ha una minor resa per ettaro (4-5 t/ha).

In Nord America gli orzi esastici vengono utilizzati nella fabbricazione della birra in quanto hanno un maggior livello di attività enzimatica; sono dunque utili quando vengono utilizzati in birrificazione con cereali non maltati.

Caratteristiche dell'orzo

Vegeta a qualsiasi latitudine (coltivazione ideale nel centro Europa), elevato contenuto amidaceo, cariosside vestita (protegge il seme durante la preparazione del malto), germinando produce maggiori quantità di enzimi importantissimi nell’ammostamento, amido proteine e grassi in ottime proporzioni, rapido assorbimento di acqua, friabilità della cariosside, assenza di muffe.

Un buon orzo da birra deve presentare umidità inferiore al 15% e contenuto di proteine tra 10,5 e 11,5%. Test di controllo: aspetto esteriore (colore, contaminazioni), corpi estranei (paglia, insetti, sassi), cariossidi rotte o estranee.

Seme

• Embrione: localizzato alla base della parte dorsale della cariosside, da esso durante la germinazione si sviluppano la radichetta e il coleoptile (che avvolge la prima foglia); non contiene amido ed è ricco di zuccheri solubili, è composto per il 34% da proteine, inoltre c’è un accumulo di lipidi.
• Endosperma: l’aleurone è costituito da 2-3 strati di cellule prive di amido, ma contenenti zuccheri solubili; l’endosperma amilaceo del granello maturo è un tessuto formato da cellule poliedriche. Le pareti cellulari delle cellule dell’endosperma sono costituite da β-glucani (75/85%) e da arabinosioxilani (10/20%) immersi in una matrice di proteine e cellulosa. La citolisi (disgregazione) delle pareti cellulari dell’endosperma, è indispensabile per la penetrazione della amilasi e la degradazione dell’amido.

β-glucani

Strutturano l’endosperma e immobilizzano i granuli di amido (che sono distribuiti in modo irregolare all’interno dell’endosperma e sono immersi in una matrice di proteine). Essi sono costituiti da catene lineari di residui di β-D-glucosio, connessi con legami β-(1-4) e β-(1-3) e sono solubili in mezzo acquoso, formando soluzioni ad alta viscosità.

• Cause della loro solubilità: alto grado di polimerizzazione e alto peso molecolare; legami non covalenti tra le catene; conformazione asimmetrica delle catene; legami β-(1-3) sono irregolari e non permettono la formazione di strutture regolari, quindi stabili.
• Effetti di un’incorretta degradazione: aumento viscosità del mosto; problemi di filtrazione; problemi con stabilità della limpidezza della birra.

Amido

Costituisce il 55-65% della SS (sostanza secca) della cariosside ed è presente all’interno della cellula sotto forma di granuli di grande (20/30 μm) e piccolo (1/5 μm) diametro. Esso è organizzato in amilosio (80%) e amilopectina (20%).

• Amilosio: costituito da 200/400 unità di D-glucosio, unite da legami, in catena elicoidale non ramificata.
• Amilopectina: fino a 6000 unità di D-glucosio, ramificato che termina con uno zucchero non riducente. (L’amido non è puro perché ci sono piccole unità di zuccheri e lipidi).

Proteine

Esse costituiscono una riserva di aminoacidi utilizzati dall’embrione quando inizia la germinazione. Il contenuto proteico non deve superare l’11,5%. Solo 1/3 dell’azoto proteico passerà nella birra. Le proteine possono influire sulla crescita del lievito, sulla limpidità della birra e sulla tenuta della schiuma.

Azoto amminoacidico (FAN)

Deve essere maggiore di 150-175 mg/L (livelli più bassi allungano la fase di crescita dei lieviti) (livelli più alti aumentano la produzione di diacetile e alcoli superiori, è necessario mantenere il FAN < 350 mg/L).

Lipidi

In birrificazione i più importanti sono gli acidi grassi che derivano da metabolismo dei lieviti (saturi), luppolo (insaturi), malto (polisaturi). Circa la metà dei lipidi del mosto sono presenti nelle trebbie (sottoprodotto dei cereali dopo il maltaggio).

Polifenoli

Agiscono come ossidanti e riducenti, conferiscono sentori astringenti e “ruvidi”. Essi si ritrovano nei tegumenti della cariosside (più negli esastici che nei distici); l’estrazione avviene in macerazione e in parte in ammostamento (altri polifenoli arrivano dal luppolo).

Sali minerali

Contenuto pari al 2-4%, sono in prevalenza fosfati, silicati e Sali di potassio. Circa il 75% dei sali presenti nella birra derivano dal malto, i restanti dall’acqua.

La produzione di malto

• Pulitura e calibratura delle cariossidi
• Bagnatura/macerazione cariossidi
• Germinazione
• Essicazione e tostatura
• Degerminazione e pulitura malto

Fasi iniziali

• Pulitura: si eliminano le impurità (sassi, polveri, frammenti vegetali), semi di infestanti e frammenti di grani rotti (che non possono germinare, ma facilitano l’insediamento di insetti).
• Calibratura: suddivisione delle cariossidi in classi dimensionali: 1 qualità (2,5/2,8 mm) – 2 qualità (2,2/2,5 mm) – 3 qualità/scarto (< 2,2 mm). È una fase importante perché una granulometria uniforme determina un comportamento omogeneo delle cariossidi in maltazione e quindi una germinazione uniforme regolare e completa. (Malto Pilsen → 1 qualità).
• Bagnatura: fornisce l’umidità e l’ossigeno necessario all’avvio della germinazione (deve essere garantita una corretta movimentazione della granella).
• Macerazione: un’aerazione insufficiente può provocare asfissia della cariosside, l’apporto di ossigeno può realizzarsi per rinnovo periodico dell’acqua, alternando periodi di immersione/scoperto, oppure insufflando aria. Già in questa fase di umidità si differenziano i processi per malti chiari (40%) e scuri (45%). Un’umidità più elevata determina un processo germinativo più spinto → maggior quantità di zuccheri. Quando si evidenzia la coleoriza (guaina della radichetta) è trasferito in camera di germinazione.

La germinazione

• Germinazione: ha come obiettivo quello di promuovere la sintesi di enzimi, assicurare la solubilizzazione delle pareti delle cellule dell’endosperma.
• Processo di germinazione: il cereale rimane nelle camere di germinazione per 3/7 giorni ad una temperatura di 15-20°C; i processi respiratori necessitano di una crescente concentrazione di ossigeno e determinano un innalzamento della temperatura; dunque viene insufflato con aria fredda (favorisce ossigeno e rimuove l’anidride carbonica).