La fermentazione della birra: Alla scoperta del mondo che non c’era!

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La fermentazione della birra: Alla scoperta del mondo che non c'era!
La fermentazione della birra: Alla scoperta del mondo che non c'era!

Fare birra in casa è un hobby meraviglioso, capace di dare immensa soddisfazione. Chi non prova emozione al momento dell’assaggio, mentre si stappa con orgoglio una bottiglia della propria birra? Tuttavia la preparazione della birra casalinga, come d’altronde quella prodotta in birrificio, ha i suoi tempi, con passaggi improrogabili e delicatissimi. L’attesa, infatti, è il prezzo da pagare per il birraio, che si ritrova a subire i processi di trasformazione che portano il mosto a diventare birra. Uno di questi step è sicuramente la fermentazione della birra, in cui il lievito espleta la sua azione nei confronti degli zuccheri presenti nel mosto. Ma cos’è nel dettaglio la fermentazione, come si articola, e perché è così importante nella birra?

Indice

  1. Fermentazione tra stregoneria e scienza
  2. La fermentazione nella birra
  3. La fermentazione spontanea

Fermentazione tra stregoneria, misticismo e scienza

La fermentazione è un processo sempre esistito, inizialmente attribuito dalla cultura popolare a motivi magici ed esoterici, ma compreso appieno solo nel 1857 da Louis Pasteur. Prima di lui, altri studiosi cercarono di capire il complesso meccanismo della fermentazione, ma con scarsi risultati.

Nicolas Lemery
Nicolas Lemery

Uno dei primi uomini a dare una spiegazione all’incredibile trasformazione che avviene con la fermentazione fu Lémery, scienziato e indagatore dei fenomeni naturali. Esso nel 1684 definì la fermentazione come “una ebullizione causata da spiriti che, cercando una via di uscita da qualche corpo e incontrando delle parti terrestri e grossolane che si oppongono al loro passaggio, fanno gonfiare e rarefare la materia fino a quando essi si siano staccati. In questo distacco, gli spiriti dividono, assottigliano e separano i principi, rendendo così la materia di natura diversa da quella che era precedentemente“.

Da queste fantomatiche deduzioni la credenza popolare attribuì alla fermentazione significati mistici e premonitrici. Se la fermentazione avesse avuto un avvio stentato allora era segno d’imminenti dispiaceri e brutte notizie, se invece, il mosto avesse subito alterazioni erano attese gravi disgrazie. Inoltre durante la fermentazione porte e finestre dovevano rimanere chiuse, ed era importante camminare delicatamente, evitando rumori e vibrazioni che potessero disturbare il lavoro degli spiriti.

Tutte queste credenze oggi trovano una ragione pratica, come gli sbalzi termici limitati dalla chiusura delle porte e il mancato movimento del mosto che migliora la sedimentazione del lievito e quindi la limpidità della bevanda.

Il punto di vista scientifico

Il primo a porsi qualche domanda scientifica sulla fermentazione fu Leeuwenhoek nel 1680, che osservò per la prima volta al microscopio il lievito. Tuttavia non seppe dare una spiegazione concreta, in quanto non si accorse che quei piccoli elementi interconnessi tra loro fossero viventi e responsabili del processo fermentativo.

Dopo di Leeuwenhoek ci fu Antoine-Laurent Lavoisier, che nel 1789 descrisse la natura della fermentazione come una trasformazione di zuccheri che mutano in anidride carbonica e alcol. Ma anche Lavoisier non collegò la natura di questo processo al lievito.

Louis Pasteur
Louis Pasteur

A chiarire definitivamente la questione fu Louis Pasteur, che nel 1857 approfondì e fece luce sul complesso meccanismo della fermentazione. Esso con i suoi esperimenti riuscì a capire e decifrare la fermentazione, attribuita al lavoro di veri e propri essere viventi con caratteristiche precise, prevedibili e controllabili.

Pasteur cambiò per sempre il modo di birrificare, semplificando la vita ai birrai dell’epoca che producevano una bevanda instabile e delicata, dimostrando anche che i problemi di contaminazione che interessavano la birra erano causati da microrganismi trasportati con l’aria.

A lui si deve la pastorizzazione, processo di riscaldamento che permette una migliore conservazione della bevanda, che preserva inoltre l’acido carbonico e la fermentazione in bottiglia. Tuttavia attraverso questo processo la birra perde un po’ del suo sapore originale.

Infatti nel mondo della birra artigianale, la pastorizzazione è un pochino il “tallone d’Achille” in quanto essendo una bevanda cruda, il fatto che non sia pastorizzata da un lato gli dona prestigio e un livello qualitativo superiore, dall’altro riduce di gran lunga i tempi di conservazione.

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La fermentazione nella birra

La fermentazione è il fulcro del processo birraio. Durante questo delicatissimo passaggio il mosto, ricavato delle materie prime, si trasforma in birra ad opera del lievito. Il lievito inoculato nel mosto andrà a nutrirsi di tutti gli zuccheri presenti, rilasciando composti connessi all’alcol, al sapore e all’aroma della birra.

Lievito al microscopio

Nonostante la fermentazione sia un processo autonomo, nel senso che il birraio una volta scelto il ceppo e la quantità di lievito da inoculare non interagisce più fisicamente col mosto, fattori come temperatura e ossigenazione hanno un’incidenza particolare sulla birra finita. Per cui il compito del birraio, dopo l’inserimento del lievito nel fermentatore, sarà quello di controllare tutti questi fattori.

Prima di avventurarci nel mondo della fermentazione è bene catalogare questo processo in due grandi famiglie:

Nell’alta fermentazione s’impiegano lieviti appartenenti alla famiglia dei  Saccharomyces cerevisiae. Questo tipo di lievito lavora solitamente tra 12-23 °C, e si caratterizza per un processo fermentativo piuttosto rapido (7 giorni circa).

Una volta completata la fermentazione, il residuo dei lieviti rimane in superficie (da qui alta fermentazione). Le birre fermentate con questi lieviti risultano avere aromi decisi e sentori tendenzialmente fruttati.

Lieviti al microscopio

Nella bassa fermentazione si utilizzano lieviti appartenenti alla famiglia dei Saccharomyces uvarumpastorianum o carlbergensis. Questi tipi di lieviti lavorano solitamente tra 7-9 °C, e si caratterizzano per un processo fermentativo piuttosto lento (7/10 giorni).

Una volta completata la fermentazione, il residuo dei lieviti si deposita sul fondo (da qui bassa fermentazione). Le birre fermentate con questi lieviti tendono ad essere più pulite e neutre, rispettando ed esaltando le caratteristiche del luppolo o del malto utilizzato.

La fermentazione nella birra si divide tra:

  • Primaria;
  • Secondaria;
  • Condizionamento e Maturazione (birra Ale) ;
  • Lagerizzazione (birra Lager).

Fermentazione primaria

La fermentazione primaria è l’inizio del ciclo fermentativo. In questa fase il lievito utilizza l’ossigeno incorporato nel mosto per produrre steroli, essenziali per la proliferazione della coltura, inoltre avviene l’acidificazione, ovvero la riduzione dei livelli di PH.

Fermentazione primaria

Terminato l’ossigeno, il lievito continua la sua azione in modalità anaerobica. In questa fase quasi tutti gli zuccheri del mosto sono stati convertiti in etanolo e CO2, inoltre la crescita del lievito e la temperatura a cui è sottoposto determinerà buona parte degli aspetti organolettici della birra finita, esteri, diacetile, ecc.

N.B.: La fermentazione della birra dipende da tanti fattori. Parte di questi fattori sono: tipo di lievito, densità iniziale, stile e temperatura (che può accelerare o frenare la fermentazione). Generalmente il processo dura tra 7/10 giorni, ma ogni fermentazione è una storia a se!

Fermentazione secondaria

La fermentazione secondaria si svolge quando buona parte degli zuccheri presenti nel mosto è stata già metabolizzata dal lievito. Questa fase interessa gli ultimi zuccheri rimasti che vengono conseguentemente esauriti, e alcuni metaboliti secondari che sono a loro volta trasformati dal lievito.

Fermentazione secondaria

Durante la fermentazione secondaria ha inizio la flocculazione, ovvero la capacità del lievito di raccogliersi in coaguli e precipitare sul fondo del fermentatore. Questo è dovuto all’aumento della percentuale alcolica e all’assenza di zuccheri e nutrienti. In questa fase inoltre avviene la riduzione del tasso di produzione di etanolo, di CO2, del diacetile e di alcuni composti aromatici che altrimenti risulterebbero particolarmente incisivi.

N.B.: Durante la fermentazione secondaria il lavoro del lievito si placa, fino al raggiungimento della densità finale (FG). La variazione è visibile anche attraverso il gorgogliatore, che adrà gradualmente a fermarsi. Inoltre la fase intermedia tra fermentazione primaria e secondaria è un ottimo momento per eseguire un travaso (se si possiedono due fermentatori). Questo passaggio contribuirà a rendere la birra più limpida.

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Condizionamento e Maturazione (birra Ale)

Al raggiungimento della densità finale, il fermentatore dovrebbe subire un abbassamento della temperatura o comunque arrivare a temperatura ambiente. Questo passaggio eseguito dal birraio, non sempre utilizzato in ambito casalingo, permette al lievito di continuare la sua flocculazione e di depositarsi sul fondo “condizionando” così la birra. Attraverso il condizionamento si potranno ridurre vari composti aromatici indesiderati (diacetile, sulfurei, acetaldeide), ottenere birre più limpide e aromi più stabilizzati.

Tuttavia il tempo di condizionamento non è uguale per tutte le birre, e varia in funzione dello stile e da altri fattori che il birraio vuole estrapolare dalla bevanda finita.

Birre ale

La maturazione o l’affinamento in bottiglia, avviene dopo il termine della fermentazione. Questo periodo che interessa le bottiglie mantenute a temperatura costante e al riparo dalla luce, può durare diversi mesi o addirittura anni.

Il tempo di maturazione dipende molto dal tipo di birra. In ambito casalingo questo passaggio permette la rifermentazione in bottiglia, grazie al priming, e l’assestamento della struttura organolettica. Tuttavia il periodo di riposo non dev’essere troppo prolungato (da 15 giorni a 2 mesi massimo), in quanto superata la parabola di maturazione porterebbe alla birra solo difetti.

Invece per Barley Wine, Imperial Stout o birre dal grande contenuto alcolico, la maturazione può durare maggiormente, regalando così al sorso tutte le qualità sensoriali dell’alcool invecchiato.

Lagerizzazione (birra Lager)

Può accadere di produrre birre Lager. Conclusa la fermentazione primaria, per queste birre inizia il processo di lagerizzazione. Attraverso questo passaggio la birra è portata a bassa temperatura (qualche grado sopra lo zero) per un periodo che può durare anche 3 mesi. Durante questo periodo i lieviti, specifici per tali birre, potranno svolgere o meno la fermentazione secondaria.

Il lagering rivoluziona completamente queste birre, facendo precipitare sul fondo i complessi colloidali che si vengono a creare durante la bollitura, ovvero quando le proteine a catena lunga si aggregano ai fenoli del grano e del luppolo.

Durante la lagerizzazione, inoltre, il lento rilascio dell’anidride carbonica andrà a rimuovere l’anidride solforosa e il dimetilsolfuro, responsabile di sentori vegetali e parzialmente anche degli aromi Skunk (odore di puzzola tipico in birre esposte alla luce solare).

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La fermentazione spontanea

In questi paragrafi si è parlato di fermentazione, ma di quella indotta e relativa a lieviti come Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces uvarumpastorianum o carlbergensis. Tuttavia esiste un altro tipo di fermentazione che sfrutta comunque i lieviti appartenenti alla famiglia dei Saccharomyces, ma questa volta si tratta di quelli già presenti nell’ambiente.

botti di legno

E’ una tecnica difficilmente realizzabile in ambito casalingo, e spesse volte scongiurata dagli stessi homebrewers.

Nei birrifici generalmente, per favorire l’attecchimento di questi lieviti, il mosto dopo la bollitura viene lasciato a contatto con l’aria, che a sua volta sarà condurrà i microrganismi a proliferare nella soluzione zuccherina. Successivamente il mosto sarà fatto fermentare in botti di legno, che conferiranno alla birra particolari aromi tipici di questa tecnica.

Buona birra a tutti.

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