“LA BIRRA DA FARRO DICOCCO”

Scuola di Dottorato di Ricerca della Facoltà di Agraria
Curriculum “Alimenti e Salute” X° ciclo;
Tesi di Dottorato di Ricerca
“LA BIRRA DA FARRO DICOCCO”
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE DI AFFERENZA:
AGR/15 Scienze e Tecnologie Alimentari
Dottoranda:
Dott.ssa Selene Salvi
Coordinatore del Dottorato
Tutore:
Prof. Natale Giuseppe Frega
Prof. Natale Giuseppe Frega
Co-tutore
Dott. Emanuele Boselli
Triennio accademico 2009-2011
I
Sommario
Premessa e scopo della Tesi di Dottorato ............................................................................. 1
1
La birra ....................................................................................................................... 2
1.1
Cenni storici sulla produzione della birra ....................................................................... 2
1.2
Materie prime................................................................................................................ 9
1.2.1
Acqua ................................................................................................................................................................................................ 9
1.2.2
Orzo (Hordeum vulgare L.) ............................................................................................................................................................10
1.2.3
Succedanei........................................................................................................................................................................................11
1.2.4
Luppolo (Humulus lupulus) ............................................................................................................................................................ 15
1.2.5
Lievito...............................................................................................................................................................................................16
1.3
Processo produttivo..................................................................................................... 19
1.3.1
Il processo di maltazione ...............................................................................................................................................................19
1.3.2
La filiera della birra ......................................................................................................................................................................... 21
1.4
I costituenti della birra ................................................................................................ 34
1.5
Caratteristiche nutrizionali della birra .......................................................................... 41
Pr op r i e t à a nt i os si d a nt i ................................................................................................................................................................................ 42
Fi b r a sol ub i l e .................................................................................................................................................................................................... 42
2
Il farro ...................................................................................................................... 43
2.1
Caratteristiche botaniche ............................................................................................ 43
2.2
Origine e diffusione ..................................................................................................... 45
2.3
Aspetti nutrizionali ...................................................................................................... 46
Parte sperimentale............................................................................................................. 47
3
Introduzione al progetto .......................................................................................... 47
4
Processo produttivo della birra da farro ................................................................... 49
4.1
Materie prime utilizzate nel processo produttivo ....................................................... 49
4.2
La maltazione del farro dicocco ................................................................................... 51
4.3
Produzione della birra di farro dicocco........................................................................ 53
4.4
Tecniche di condizionamento e stabilizzazione........................................................... 56
5
4.4.1
Rifermentazione in bottiglia ........................................................................................................................................................ 56
4.4.2
Microfiltrazione e pastorizzazione .............................................................................................................................................. 56
Materiali e metodi .................................................................................................... 57
5.1
Farro e malto di farro .................................................................................................. 60
II
5.1.1
Ecotipi di farro analizzati .............................................................................................................................................................. 60
5.1.2
Malto di farro dicocco ................................................................................................................................................................... 63
5.2
Birra light ottenuta dal 100% di malto di farro (L) ........................................................ 67
5.2.1
5.3
Birra doppio malto ottenuta dal 100% di malto di farro dicocco (DM) ......................... 77
5.3.1
5.4
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio ....... 77
Birra speciale blend ottenuta dal 30% di malto di farro dicocco (B30) ......................... 78
5.4.1
5.5
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio ....... 80
Birra speciale blend ottenuta dal 50% di malto di farro dicocco (B50) ......................... 80
5.5.1
6
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio ....... 70
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione ..................................................................81
Risultati .................................................................................................................... 82
6.1
Farro e malto di farro .................................................................................................. 82
6.1.1
Ecotipi di farro dicocco ................................................................................................................................................................. 82
6.1.2
Malto di farro dicocco e malto d’orzo ........................................................................................................................................ 84
6.2
Birra light ottenuta dal 100% di malto di farro (L) ........................................................ 85
6.2.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio ....... 85
6.2.2
Considerazioni conclusive sulla birra L........................................................................................................................................ 93
6.3
Birra doppio ottenuta dal 100% di malto di farro dicocco (DM) ................................... 94
6.3.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio ....... 94
6.3.2
Considerazioni conclusive sulla birra DM ................................................................................................................................. 104
6.4
Birra speciale blend ottenuta dal 30% di malto di farro dicocco (B30) ........................106
6.4.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in fase di stoccaggio. .... 106
6.4.1
Considerazioni conclusive sulla birra B30 .................................................................................................................................. 124
6.5
Birra speciale blend ottenuta dal 50% di malto di farro dicocco (B50) ........................ 126
6.5.1
6.6
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione ................................................................126
Analisi statistica .......................................................................................................... 138
6.6.1
Confronto parametri chimici .......................................................................................................................................................138
6.6.2
Analisi sensoriale .......................................................................................................................................................................... 141
7
Conclusioni ............................................................................................................. 143
8
Bibliografia ..............................................................................................................145
III
Premessa e scopo della Tesi di Dottorato
Lo scopo della presente Tesi di Dottorato è stato mettere a punto e ottimizzare il processo di
produzione di una nuova tipologia di birra artigianale prodotta a partire da malto di farro dicocco biologico al posto del comune malto d’orzo nell’ambito Progetto di Ricerca e sperimentazione L.R. 37/99 –
D.G.R. 1234/05 (Progetto n. 1).
L’obiettivo è stato quello di valorizzare un cereale della tradizione, dotato di ottime caratteristiche nutrizionali, fortemente legato alla storia ed alle tradizioni rurali del territorio regionale, ma relegato
fino a pochi anni fa ad un ruolo marginale nel panorama degli usi alimentari, per via della sua scarsa
competitività in termini produttivi.
Il progetto ha perseguito obiettivi di ordine scientifico-tecnologico, ma anche carattere commerciale e sociale. Considerata la crescente consapevolezza dei consumatori verso il consumo della birra,
utilizzare il farro dicocco come materia prima nel processo di produzione di questo alimento consente di
valorizzare gli aspetti salutistici della materia prima e nello stesso tempo dare rilievo al lavoro dei produttori marchigiani. fornendo nuove opportunità economiche agli agricoltori, alle aziende
dell’entroterra ed in particolare alle piccole birrerie artigianali alla ricerca di un prodotto capace di differenziarle dai grandi marchi industriali.
Nel corso dei tre anni di studio sono state condotte quattro prove sperimentali, in cui è stato
messo in atto e monitorato l’intero processo produttivo dalla maltazione del cereale alla conservazione
del prodotto finito.
Le birre ottenute sono state caratterizzate dal punto di vista chimico e sensoriale e sono state
confrontate con altre birre della stessa categoria commerciale o che presentavano analogie compositive.
I dati raccolti hanno permesso di individuare i punti critici del processo produttivo e del prodotto finito,
sono state di volta in volta valutate ed applicate le misure correttive più idonee al superamento delle criticità emerse pur essendo presenti limiti tecnici e tecnologici di non trascurabile entità.
1
1 La birra
La definizione legale di birra in Italia è fornita dal D.P.R n 272 del 30/06/1998 secondo il quale la
denominazione ”birra” è riservata al prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica condotta con ceppi
di Saccharomyces carlsbergensis o cerevisiae di un mosto preparato con malto, anche torrefatto, di orzo
o di frumento o di loro miscele ed acqua, amaricato con luppolo o suoi derivati o con entrambi.
La fermentazione alcolica del mosto può essere integrata con una fermentazione lattica, ed è permesso
l’impiego di estratti di malto torrefatto e di additivi alimentari consentiti dal Decreto del Ministro della
Sanità n 209 del 27/02/1996.
Il malto di orzo o di frumento può essere sostituito con altri cereali, anche rotti o macinati o sotto forma
di fiocchi, o con materie prime amidacee e zuccherine nella misura massima del 40% calcolato
sull’estratto secco del mosto.
La birra è un prodotto che può essere definito a tutti gli effetti, un “alimento”, essa è apprezzata sia per
le sue caratteristiche nutrizionali che per il forte legame con le tradizioni e la religione poiché accompagna l’evoluzione dell’uomo fin dalla preistoria (Corran 1975); è possibile, infatti, che con la nascita
dell’agricoltura, quindi con la coltivazione dei cereali che rappresentano una fonte di zuccheri utilizzabili
dai lieviti selvaggi in fermentazioni spontanee, bevande simili alla birra siano state ottenute e perfezionate in modo indipendente in diverse zone del pianeta, (Hornsey 2003).
1.1
Cenni storici sulla produzione della birra
Nel Paleolitico probabilmente venivano già utilizzate bevande derivanti dalla fermentazione
spontanea dei cereali, ma per arrivare ad ottenere la birra in modo ripetibile fu necessario soddisfare tre
importanti requisiti, primo fra tutti la disponibilità di cereali idonei alla birrificazione, in secondo luogo
era indispensabile la presenza di una fonte di energia controllabile (come il fuoco), ed infine la possibilità
di usufruire di un recipiente adeguato (in ceramica o metallo). Molto probabilmente fu necessario che
l’uomo preistorico acquisisse abilità nella manipolazione e nella lavorazione dei cereali (stoccaggio,
germinazione controllata e molitura), prima di riuscire ad ottenere una bevanda fermentata a partire dai
cereali. I prerequisiti elencati non furono raggiunti in misura sufficiente prima del 5000 a.C. Le prime evidenze documentate collocano la produzione ed il consumo di bevande fermentate ottenute dai cereali
prevalentemente nelle fertili pianure della Mesopotamia e dell'Egitto dove si sviluppò in anticipo la rudimentale coltivazione dei cereali. Venivano coltivati principalmente farro monococco, grano e orzo, per
la semplicità di manipolazione e conservazione, e per il notevole apporto di carboidrati e proteine
(Meussdoerffer 2009).
Per mettere in atto il processo che porta all’ottenimento di bevande fermentate da cereali,
l’amido contenuto nelle cariossidi deve essere preventivamente convertito in zuccheri fermentescibili,
non essendo ancora state perfezionate le tecniche di maltazione, che consentono la conversione
dell’amido in zuccheri semplici, dovevano essere aggiunte zuccheri fermentescibili, in forma di succhi di
2
frutta o miele, o dovevano essere presenti microrganismi in grado di liquefare l’amido con isoenzimi, al
fine di assicurare la fermentazione. Inoltre i lieviti idonei per la produzione di birra non sono in grado di
colonizzare i tegumenti esterni dei cereali, per questo motivo il lievito doveva provenire da un’altra fonte, ad esempio da frutti come l’uva o i datteri, che presentano lieviti selvaggi nella cuticola esterna. In
questo modo furono prodotte diverse varietà di bevande fermentate che si diffusero in relazione al clima ed alle peculiarità culturali di ciascuna società. Alcune di queste bevande ebbero successo anche tra
le popolazioni greche e romane e furono apprezzate perfino nel Medioevo, alcune birre Lambic e Gueuze
belghe sono la testimonianza giunta ai nostri giorni di birre a fermentazione spontanea.
È possibile trovare riferimenti sulla birra già negli antichi poemi della Mesopotamia, i primi testi
scritti della storia, in cui compaiono termini come bappir, spesso tradotto in birra-pane, munu che identifica il cereale vestito e maltato durante la birrificazione e titab, probabilmente una poltiglia preparata a
partire dal cereale maltato ed essiccata in seguito a cottura.
È stato provato che la birra, insieme ad altre bevande alcoliche, era considerata un elemento essenziale nella medicina, e nei riti magici, veniva inoltre impiegata come moneta di scambio e di pagamento per funzionari pubblici, sacerdoti, lavoratori e servi. Non sorprende quindi che già nelle prime società organizzate della storia la birra subì continui perfezionamenti, come testimoniano gli oltre 70 tipi di
birra prodotti solo nel periodo mesopotamico.
La birra fu notevolmente apprezzata dalle popolazioni dell’antico Egitto, dove veniva considerata
un alimento basilare importante sia nel culto religioso che nella medicina. Nel IV millennio a.C., in Egitto
era possibile trovare una vasta varietà di birre, che si differenziavano in relazione alle materie prime utilizzate come ingredienti, in base al contenuto in alcol ed alle peculiarità organolettiche. Alcune tipologie
di birra erano preparate esclusivamente a scopo rituale, come la “birra della verit{”, riservata per i dodici
dèi a guardia del santuario di Osiride. Come in Mesopotamia, anche in Egitto la preparazione della birra,
chiamata Zythos, subì miglioramenti progressivi nel corso dei secoli, adattandosi ai progressi tecnologici
ed alle richieste del mercato dell’epoca.
Dalle conquiste ellenistiche di Alessandro Magno (IV secolo a.C.) il vino entrò a far parte della cultura egizia, incontrando i consensi delle classi sociali più elevate. La produzione e la vendita della birra fu
strettamente regolamentata al fine di ridurre l’abuso di alcolici, diventando di fatto un monopolio statale. L’imposizione di accise sulla birra era legata al “pregiudizio” culturale e filosofico dei Greci e dei Romani nei confronti delle popolazioni che storicamente bevevano la birra come bevanda quotidiana.
Gli stessi Romani, pur avendo assimilato il pensiero dei greci nei confronti della birra, furono costretti a concedere alle proprie legioni stanziate ai confini dell’Impero la possibilit{ di usufruirne a causa
di un’inadeguata fornitura di vino. Nonostante i pregiudizi, le birrerie realizzate nell’Impero Romano furono caratterizzate da un elevato grado di regolamentazione furono infatti create delle gilde apposite e
distinte per i produttori e per i venditori di birra (le ars cervesaria o cervesa).
3
Si conosce poco in merito alle tradizioni dei Celti sulla birra, è noto che durante l’esteso periodo
storico in cui essi popolarono l’Europa del Nord (dal IV millennio a.C. al VIII secolo a.C.), si diffuse una
forte propensione alla birrificazione, praticata con modalità diverse rispetto alle popolazioni del Mediterraneo. I Celti introdussero l’essiccazione forzata del malto, poiché quella naturale al sole non era in
grado di ridurre il grado di umidità in misura sufficiente e provocava dannose infestazioni fungine. La
cultura celtica della birra sopravvisse unicamente in Irlanda, nel resto dell’Europa continentale, fu reintrodotta a partire dal III secolo d.C., grazie all’opera dei missionari Irlandesi.
Delle tradizioni birraie dei primi popoli Germanici è noto che non il cereale germinato (orzo o grano), non era essiccato bensì schiacciato immediatamente, il mosto che ne derivava veniva talvolta addizionato di varie essenze botaniche o miele, e lasciato fermentare da lieviti selvaggi.
Il Medioevo decreta la fine dell’Impero Romano, le cui legioni furono sconfitte dai popoli germanici, che sciamarono nel sud dell’Europa e dominarono per un lungo periodo prima di essere definitivamente sconfitti dai Franchi. I Franchi costituirono l’Impero più importante dei secoli a cavallo dell’anno
1000. In questo contesto si inserisce l’Impero della Chiesa, che mantenne molte delle tradizioni mediche,
scientifiche e tecniche sviluppate durante Impero Romano, tra cui l’arte della produzione della birra. In
particolare nei monasteri dell’Europa settentrionale i monaci iniziarono a produrre birra per nobili, popolani e viandanti; la birra stessa veniva ancora considerata un mezzo di pagamento per i monaci, che dovevano ricevere giornalmente una coppa (hemina, 0,273 L) di vino o una quantità pari al doppio (un sextarius 0,546 L) di “buona birra”.
Furono i monaci ad introdurre l’impiego del luppolo nella tecnologia birraia. Si presume che questa specie botanica, affine alla canapa, provenga dalla Cina; già utilizzata dalle popolazioni del Medio oriente, si diffuse in Europa durante l’Alto Medioevo, portata dalle popolazioni caucasiche. Evidenze
nell’utilizzo del luppolo sono possibili dall’VIII-IX secolo d.C., grazie a documentazioni scritte e a reperti
archeo-botanici (Meussdoerffer 2009).
La figura professionale del birrai si affermò a partire dall’VIII secolo. Nelle antiche citt{, un tempo
fondate dai Romani ed abbandonate durante le invasioni germaniche, ripopolatesi in seguito alla ripresa
degli scambi commerciali ad ogni cittadino era permessa la birrificazione poi l’autorizzazione venne concesso solo ai possessori di una casa. La domanda crescente di birra da parte del mercato del tempo richiese una maggiore specializzazione nella tecnologia di produzione e nella professionalità dei produttori volumi maggiori di materie prime e di conseguenza investimenti cospicui.
Produttori di birra si organizzarono in corporazioni, redissero regolamenti propri, che assunsero
influenze notevoli anche in campo politico, potendo decretare regolamenti vincolanti e imporre pagamenti. L’emergere delle gilde fu uno dei più importanti passi verso l’affermazione della produzione della
birra come professione e non più attività casalinga. La presenza di corporazioni è stata documentata dal
1200 in Inghilterra, e dal 1230 in Germania. Ciascuna corporazione creò i propri stemmi, per differenziarsi
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dalle altre gilde e per certificare che al proprio interno lavoravano esclusivamente professionisti, gli
stemmi possono essere indicati come i primi trademarks moderni.
Intorno al XIII secolo le numerose città dell’Europa settentrionale che si affacciavano sul mare utilizzavano i propri porti non solo per espandere i propri domini via mare, ma anche per gli scambi commerciali. Il primo Impero a fiorire sulle coste del Mare del Nord dopo la caduta dell’Impero Romano fu
quello Vichingo/Normanno, seguito dalla Lega Anseatica, dall’Impero Danese e infine da quello Britannico.
La sfida per i produttori di birra che intendevano esportare il loro prodotto, era rappresentata dalla necessità di preservare le peculiarità nutrizionali (da sempre considerata un alimento vero e proprio) e
la stabilità della birra, durante i viaggi in mare. Questi obiettivi furono perseguiti grazie all’introduzione
del luppolo. I Vichinghi che conoscevano questa specie botanica, commerciavano la birra nei mari del
Nord Europa già a metà del XII secolo. Alla fine del 1200 Brema, in Germania, deteneva il primato nelle
esportazioni di birra, ma fu presto superata dalla vicina Amburgo, dove la birra veniva prodotta utilizzando una miscela di grano e malto d’orzo, a Brema si produceva birra con malto d’avena.
Nel 1375 Amburgo nominata “il Birrificio della Lega Anseatica” per i suoi 475 birrifici su 1075 esercizi presenti. I commerci fiorirono tra i porti del Mare Baltico, Amsterdam, Danimarca, Norvegia e Svezia
e la birra fu largamente trasportata per i mari del Nord Europa fino alla fine del XVI secolo.
Nel XIV-XV secolo, numerose furono le innovazioni di ordine tecnologico in ambito birraio; in primo luogo l’orzo prese il posto dell’avena ed alcune birre come quelle di Amburgo contenevano considerevoli quantità di malto di grano. Il malto veniva essiccato ad aria o mediante calore diretto, ottenendo
rispettivamente birre “bianche” o “rosse” (la seconda tipologia era quella più comune).
La tecnologia subì miglioramenti rilevanti, come il pompaggio dell’acqua nei birrifici reso possibile
grazie ai mulini, fu introdotto l’impiego di grandi recipienti di rame per la preparazione e la fermentazione del mosto, al posto dei classici contenitori in legno o ferro, meno capienti, e la successiva aggiunta di
fornaci incorporate ai contenitori permise di massimizzare la resa del carburante utilizzato nel processo.
L’eccezionale consumo di birra che caratterizza XV e XVI secolo andò incontro ad un declino nei
due secoli successivi sia a causa di cambiamenti climatici e della conseguente competizione tra pane e
birra in termini di consumo di materie prime come orzo e grano, sia perché la Guerra dei Trent’anni
compromise i commerci nell’Europa Centrale. Con l’avvento degli Stati Territoriali, l’influenza delle città
sul territorio diminuì notevolmente. La nobiltà iniziò a realizzare birrifici nei propri domini, producendo
birre a prezzi più bassi ma di buona qualità. La crescente competizione con il pane, e il conseguente incremento del prezzo della birra, creò un divario tra i territori a nord dell’Europa centrale, in cui il consumo calò progressivamente, e i territori a sud, in cui i prezzi delle materie prime, orzo e grano, erano minori, per cui il consumo di birra si mantenne stabile si assiste anzi ad un suo incremento nei secoli XVII e
XVIII.
5
Nei secoli XV e XVII, la Lega Anseatica fu soppiantata dal più avanzato e organizzato Impero Olandese, che sviluppò il più grande impero commerciale della birra mai visto fino allora. Carbone e torba
soppiantarono il legno come combustibile per i birrifici. Gli olandesi esportarono molte delle loro conoscenze, e numerosi birrifici, anche in altri continenti come in America e in Asia (Indonesia).
Le Ale, sono birre tipicamente prodotte dai popoli britannici senza l’aggiunta del luppolo.
L’avvento delle birre luppolate nei territori dell’Impero Inglese fu dapprima osteggiato, in seguito la coltivazione del luppolo fu concessa e le birre luppolate (chiamate beer per differenziarle dalle ale) entrarono a far parte anche delle abitudini degli Inglesi. A partire dal XVII secolo iniziarono a fiorire nel distretto londinese importanti birrifici, che si moltiplicarono in tutto il territorio nazionale creando un impero
commerciale della birra su larga scala.
Nel XVIII secolo fu introdotta la Porter, un particolare stile di birra nato da un blend di tre differenti tipologie: “ale”, “beer” e “twopenny”. La Porter si distingueva per il suo colore molto scuro, per lo
spiccato grado di amaro e per il suo corpo. L’invenzione di questa particolare tipologia di birra fu uno dei
fattori dominanti, insieme alla presenza di una rete di birrifici dislocati nel territorio inglese (che godevano di cospicui sgravi fiscali), nel processo di industrializzazione della pratica di birrificazione.
Il progresso tecnologico raggiunto permise l’introduzione di successivi miglioramenti all’interno
dei birrifici, come la compartimentazione dei processi produttivi, la reintroduzione dei materiali in ferro
per la realizzazione dei mulini, delle tubature e delle pompe, il raffreddamento di grandi quantità di mosto e l’utilizzo della colla di pesce al fine di stabilizzare e rifinire il prodotto. Furono implementati i nuovi
motori a vapore, che sostituirono quelli a carbone, fino ad allora il principale carburante; l’introduzione
del termometro consentì ai mastri birrai di intervenire sul colore del malto, mediante un controllo accurato delle temperature di essiccamento; la pratica di essiccare il malto mediante tamburi (metodo indiretto) divenne comune a tutti i birrifici; fu ampliata e perfezionata la rete di scambi commerciali delle
materie prime, migliorando le strategie di mercato. la lavorazione e la vendita della birra di questo periodo vengono attualmente utilizzate.
L’industrializzazione si diffuse in tutto il territorio inglese, in Irlanda nacque il marchio Guinness,
conosciuto in tutto il mondo.
In Germania, nella regione della Baviera (compresa tra il Danubio e le Alpi), a partire dalla metà
del XVI secolo si assistette alla nascita di un altro importantissimo stile di birra: la Lager. Prima del XVI secolo, grazie alle condizioni climatiche favorevoli, il vino rappresentava la bevanda fermentata maggiormente consumata dalla popolazione, rurale. Successivamente, il drastico cambiamento climatico e
l’intervento dello stato nell’economia della regione portarono ad un cambiamento drastico negli usi delle comunit{. Nel corso XVI secolo fu introdotto l’Editto di Purezza (Reinheitsgebot, 23 Aprile 1516), il quale sentenziava che gli unici ingredienti nella fabbricazione della birra potevano (e dovevano) essere orzo,
luppolo, e acqua. Questo breve editto restò in vigore per oltre 500 anni ed è ancora considerato la pietra
miliare della birrificazione, mise in essere le basi della moderna standardizzazione della birra, definendo
6
in modo univoco il significato del termine “birra”. Furono stabiliti i prezzi e le misure amministrative e
furono fornite indicazioni inerenti la qualit{, come l’obbligo di utilizzare esclusivamente determinate
materie prime, di fare ricorso esclusivamente alla bassa fermentazione, impedendo di fatto la birrificazione in estate e vietando l’uso di erbe o composti inorganici (ad eccezione di piccole quantità di sale,
bacche di ginepro e cumino).
Si differenziarono tre tipi di birra: una birra di malto di frumento (chiara ad alta fermentazione) la
cui produzione era a pannaggio esclusivo del sovrano poteva, una birra di malto d’orzo chiara ad alta
fermentazione e infine l’onnipresente birra scura a bassa fermentazione, diffusa in tutte le regioni.
In seguito alla rivoluzione industriale Inglese, anche in Bavaria emersero i primi birrifici su larga
scala. Le birre prodotte differivano largamente dagli stili inglesi per le sostanziali differenze sia nelle materie prime utilizzate che nel processo produttivo. Sebbene in ritardo rispetto ai birrifici Inglesi, anche
negli stabilimenti bavaresi, in particolare in quelli del distretto di Monaco, furono introdotte le innovazioni apportate dall’industrializzazione, che permisero la birrificazione anche in estate, originariamente
osteggiata dall’Editto di Purezza. Lo stile Lager si diffuse ampiamente in tutto il territorio della Germania
unificata, simultaneamente nella città di Pilzen, nacque lo stile Pilsen, caratterizzato da un elevato apporto di luppolo e dall’impiego di acqua dolce. Questo stile si diffuse molto rapidamente in molte regioni
tedesche, europee e infine in tutto il mondo.
La rivoluzione scientifica dei secoli XVIII e XIX influenzò in misura considerevole lo sviluppo industriale; grazie al lavoro di scienziati come Gay-Lussac, Berzelius, Pasteur e molti altri studiosi dell’epoca
furono capite e spiegati le dinamiche microbiologiche e biochimiche dei fenomeni fermentativi che portano alla sintesi di etanolo da carboidrati processo biotecnologico imprescindibile nella realizzazione di
bevande alcoliche come vino e birra (Meussdoerffer 2009).
L’ottimizzazione dell’accuratezza e della precisione degli strumenti di misurazione e osservazione rende possibile il controllo accurato di ogni fase produttiva. La birrificazione divenne una disciplina
scientifica, riproducibile e standardizzabile grazie all’utilizzo di termometri e saccarimetri, di pesi e misure.
Alla fine del XIX secolo furono istituite numerose scuole in tutto il mondo che permisero la diffusione di testi scientifici e molteplici manuali sulla birrificazione, tra le più prestigiose ricordiamo
l’Institute of Brewing di Londra o la Brewers’ Academy of United States di New York.
All’inizio del XX secolo la produzione di era ormai globalizzata. Negli USA dal 1600, piccoli stabilimenti producevano birra con materie prime di bassa qualità come le melasse, la crusca ed il mais, poichè
pochi potevano permettersi di acquistare il malto dall’Inghilterra.
Alla fine del 1800 gli americani introdussero nel processo produttivo l’impiego di cereali non maltati, dando origine ad un nuovo stile caratterizzato da un flavour delicato ed un corpo più leggero in accordo alle preferenze della popolazione statunitense. Il principale cereale non maltato impiegato era il
mais (in forma di grits, fiocchi o farina), potevano essere impiegati sciroppi di mais e di riso.
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I processi di ammostamento, fermentazione e rifinitura furono perfezionati, al fine di ottenere
una birra molto chiara e limpida, con una bassa gradazione alcolica; l’ammostamento per decozione,
metodo tipicamente europeo, fu abbandonato a favore dell’infusione, che permetteva l’ottenimento di
birre più fruttate; furono inoltre approntati miglioramenti considerevoli in termini di filtrazione, pastorizzazione e carbonatazione artificiale, al fine di rendere la birra più stabile (Meussdoerffer 2009).
8
1.2
Materie prime
1.2.1
Acqua
L’acqua, in termini quantitativi, è la materia prima più importante nel processo di birrificazione. Le
sue caratteristiche chimiche e biologiche assumono quindi una rilevanza decisiva nella produzione
(Krottenthaler e Glas 2009). L’acqua costituisce dal 90% a oltre il 94% del prodotto; non sorprende che la
sua composizione risulti determinante; l’acqua utilizzata nella produzione della birra deve possedere le
migliori caratteristiche dal punto di vista microbiologico e chimico, ma anche in termini di chiarezza, gusto, odore ed assenza di colore. L’acqua contiene numerosi sali minerali derivanti dagli strati rocciosi che
attraversa, in relazione alle caratteristiche geologiche presenta caratteristiche compositive diverse.
Alcune birre dalla tradizione note in tutto il mondo devono le proprie caratteristiche all’acqua impiegata nel processo produttivo: prime fra tutti le pale Ale prodotte nella città di Burton-on-Trent, eccellenti e dall’aroma deciso, prodotte con acque ricche di solfato di calcio (gesso) e bicarbonati; altre birre
famose come le Lager, più scure e morbide, sono prodotte nella città di Monaco, le cui acque sono povere in solfati e cloruri ma sono molto ricche in bicarbonati, ideali per questo stile di birra; infine le Pilsen,
prodotte nella città di Pilzen, caratterizzate da un carattere complesso accompagnato da aromi floreali
di luppolo e finale secco, sono prodotte con acque molto dolci (Buiatti 2009).
Oltre a dover rispettare i requisiti in materia di igiene, l’acqua utilizzata per la produzione di birra
deve anche sottostare a parametri chimici ben definiti: è noto che gli ioni dell’acqua influenzano il pH del
malto, quindi del mosto e di conseguenza del prodotto finito, influendo in misura sostanziale sul grado
di acidità.
La concentrazione in sali minerali delle acque viene identificata con il termine durezza. I principali
ioni contenuti nell’acqua sono gli ioni terroso-alcalini come calcio e magnesio, che in forma di carbonati
costituiscono la “durezza carbonatica o temporanea” dell’acqua. Altri composti responsabili della “durezza permanente” sono solfati, nitrati, cloruri e bicarbonati. Calcio (Ca2+) e Magnesio (Mg2+) provocano
un decremento del pH, mentre lo ione bicarbonato (HCO3-) lega gli ioni H+, causando un incremento del
pH. Il pH influenza l’attivit{ enzimatica, questo aspetto assume un’importanza decisiva in fase di ammostamento. Le acque dure determinano un innalzamento del pH dai valori ottimali, compresi tra 5.2 e 5.4,
l’effetto alcalinizzante influisce negativamente sulla degradazione di amido e proteine e causa rallentamenti nella filtrazione. Come conseguenza si ottiene una resa in estratto inferiore ed una minore concentrazione di FAN (Free Amino Nitrogen) e di azoto libero che possono limitare la successiva fase fermentativa. Acque molto dure possono, inoltre, favorire l’estrazione dei tannini dalle glumelle con ripercussioni negative dal punto di vista organolettico (Buiatti, Birra 2004).
È possibile trattare l’acqua in modo da renderla utilizzabile nella birrificazione, ad esempio eliminando Ferro (Fe2+) e Manganese (Mn2+) mediante ossigenazione e successiva filtrazione, oppure eliminando sostanze organiche (come gli idrocarburi alogenati, volatili) mediante strippaggio dell’acqua con
aria, o mediante filtrazione su carboni attivi (che trattengono il cloro ed i suoi derivati, eventuali pesticidi,
9
e microrganismi), infine, un ulteriore trattamento è rappresentato dalla ozonizzazione e/o trattamento
con perossido di idrogeno. È possibile inoltre ammorbidire l’acqua mediante trattamento con latte di
calce (soluzione satura di idrossido di calcio), che causa la precipitazione di calcio e magnesio sotto forma di carbonati (di calcio e magnesio) e di idrossidi (di magnesio) insolubili. Nei birrifici è di uso comune
anche la demineralizzazione dell’acqua mediante passaggio su resine a scambio ionico, o su membrane
ad osmosi inversa.
L’acqua utilizzata nella produzione della birra entra solo in minima direttamente nel processo
produttivo nelle fasi bagnatura dell’orzo, ammostamento, lavaggio trebbie, etc, essa funge da fluido di
servizio nel funzionamento di caldaie, impianti frigoriferi, e pastorizzatori, inoltre viene utilizzata nel lavaggio e sanitizzazione degli impianti. È stato stimato che per ogni litro di birra prodotto siano necessari
mediamente 6 litri di acqua, ne consegue l’enorme importanza della razionalizzazione dei consumi per
ridurre l’impatto economico ma, soprattutto l’impatto ecologico.
1.2.2
Orzo (Hordeum vulgare L.)
L’orzo è stato uno dei primi cereali ad essere coltivato, insieme al farro monococco, dicocco ed al
frumento. Le prime colture sono apparse in Europa ed Asia in un periodo che va dal 10000 al 7000 a.C.
(Meussdoerffer 2009). La sua ampia diffusione è dovuta all’elevata adattabilità a zone pedoclimatiche
inidonee ad altri cereali, presenta inoltre esigue esigenze colturali e precoce epoca di raccolta (Buiatti
2004).
L’orzo appartiene alla famiglia delle graminacee, l’infiorescenza è una spiga, sul cui asse principale
(rachide), in corrispondenza di ogni nodo, si inseriscono 3 spighette a fiore singolo. La cariosside (frutto
secco indeiscente) è avvolta da foglie modificate le “glumelle” che conferiscono resistenza meccanica
agli urti, molto importante in fase di maltazione (Bonciarelli F. 2001).
La cariosside è costituita da un endosperma amidaceo e dall’embrione circondati entrambi dallo
strato aleuronico a sua volta avvolto dal pericarpo fuso insieme al tegumento. Esternamente il chicco è
protetto da due glumelle, il lemma, che ricopre la parte dorsale, e la palea, che ricopre la parte ventrale
della cariosside. L’umidit{ della granella durante lo stoccaggio non deve superare il 15%, consentire una
maggiore conservabilit{ prima della maltazione, evitando l’attacco di parassiti fungini o insetti (Buiatti
2004). L’orzo costituisce il principale ingrediente nella produzione della birra, perchè presenta un elevato contenuto amidaceo ed un basso tenore proteico, essendo protetto dalle glumelle risulta più resistente alle manipolazioni ed ai danni meccanici, inoltre il contenuto in enzimi idrolitici in seguito a germinazione è maggiore rispetto a quello di altri cereali.
Vengono preferiti gli orzi distici primaverili o autunnali, caratterizzati da cariossidi più grandi ed
uniformi e da tegumenti più sottili ma resistenti permettono di ottenere una germinazione omogenea
rispetto a agli orzi polistici.
10
Figura 1 A)orzo distico; B) orzo polistico (tetrastico)
1.2.3
Succedanei
In molti paesi è consentito l’impiego di fonti amidacee alternative al malto d’orzo, le ragioni sono
essenzialmente di carattere economico e qualitativo, in quanto i succedanei contribuiscono alla caratterizzazione organolettica della birra e presentano una maggiore disponibilità ed un minor costo rispetto
al malto d’orzo. In Italia la normativa permette l’uso del 40% di fonti amilacee alternative al malto d’orzo.
Mais (Zea mays L.)
Il mais rappresenta il succedaneo che trova il maggior impiego in Italia, viene utilizzato il seme
degerminato, cioè privato dell’embrione. Contiene il 75-80% di amido e può essere utilizzato come semola (grits), fiocchi (flakes, in cui l’amido viene pregelatinizzato) o come sciroppo di glucosio (in cui l’amido
presente ha subito un’idrolisi acida od enzimatica) (Buiatti, Birra 2004). A differenza del malto d’orzo, il
malto di mais non è altrettanto performante, in quanto la cariosside richiede tempi di germinazione più
lunghi, che possono favorire l’insorgenza di contaminazioni fungine e in un generale l’abbassamento del
potere diastatico.
Figura 2 - Mais (Zea mays)
11
Grano tenero (Triticum aestivum L.)
È il cereale più coltivato in tutto il mondo. Le sue origini sono antichissime, localizzate in Medio
Oriente e in Asia Centrale. Può essere utilizzato sia maltato che non maltato. Il malto di di frumento (5060%) viene utilizzato nella produzione delle tipiche weizebier tedesche, mentre l’impiego di frumento
non maltato è tipico del Belgio, aggiunto fino al 50% in miscela con malto d’orzo nella produzione delle
caratteristiche birre bianche. La farina di frumento può essere utilizzata al fine di migliorare l’estrazione
del mosto. È possibile inoltre aggiungere malto di frumento tostato (massimo 5%) per incrementare il
colore di alcune birre speciali ad alta fermentazione (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Figura 3 Frumento tenero (T. aestivum)
Riso (Oryza sativa L.)
Il riso è una delle specie botaniche coltivate più importanti del mondo, seconda solo al frumento.
I maggiori produttori sono Cina, India e Indonesia. All’industria birraia vengono destinate le “rotture”
cioè i semi che si rompono durante la lavorazione del riso destinato all’alimentazione umana.
Presenta un elevato tenore amidaceo compreso tra l’85 ed il 90% ed una temperatura di gelatinizzazione superiore agli altri cereali, aspetto di notevole rilevanza tecnologica. Può essere utilizzato come
semola o in fiocchi. (Buiatti, Birra 2004). In alcune aree dell’India è possibile trovare una birra ottenuta
da riso maltato, dal caratteristico colore rosso derivante dal riso nero e dall’aroma particolare e piacevole (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Figura 4 - Riso (Oryza sativa)
12
Avena (Avena sativa L.)
Veniva impiegata nel Medio Evo come ingrediente primario nella birrificazione, nei secoli seguenti
per la produzione di birre minori, ha perso la sua importanza nella moderna birrificazione (Figura 5).
Figura 6 – Avena (Avena sativa)
L’avena è conosciuta per l’elevato contenuto in proteine, grassi e β-glucani, ma diversamente
dall’orzo non possiede lo stesso potere diastatico. Per questo sono davvero poche le varietà che si adattano bene all’utilizzo nella birrificazione. Il profilo chimico-fisico dei mosti ottenuti da 100% di malto
d’avena sono comparabili con i mosti ottenuti da malto d’orzo, tranne per il maggiore contenuto in zinco, β-glucani e triptofano. Le birre ottenute dall’avena, con il loro tipico aroma, differiscono notevolmente dalle birre d’orzo nel profilo sensoriale. Le birre prodotte con un elevato rapporto di avena presentano una torbidità particolarmente stabile, per cui se questa caratteristica è ricercata, è possibile aggiungere malto d’avena in concentrazioni tali da migliorare la torbidit{ (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Miglio (Panicum miliaceum)
Questo genere comprende una moltitudine di varietà diverse, la maggior parte delle quali (60%)
sono coltivate in India, Nigeria e Niger. Solo alcune sono utilizzabili nella fabbricazione della birra, come
il miglio perlato (Pennisetum glaucum ;L.) utilizzato in Africa per la produzione di birre opache.
Figura 7 - Miglio (Panicum miliaceum)
13
Sorgo (Sorghum bicolor L.)
Viene utilizzato in Africa, dove per ragioni climatiche la coltivazione dell’orzo è difficoltosa e
l’importazione del malto è troppo costosa, per produrre birre opache e Lager, mentre in Messico sostituisce mais e riso per la realizzazione del grit. A differenza del malto d’orzo, il malto di sorgo presenta
una temperatura di gelatinizzazione più elevata e un potere diastatico inferiore, il mosto che ne risulta è
carente di proteine solubili. L’elevato tempo di germinazione comporta un rilascio consistente di pentosano dissolto, che causa un incremento di viscosità del mosto (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Figura 8 - Sorgo (Sorghum bicolor)
È possibile utilizzare sorgo non maltato, il cui grit è ottenuto per macinazione a secco, ma solo
dopo aver decorticato e degerminato il chicco; il mosto di sorgo non maltato possiede un colore molto
chiaro. Alcuni tipi di sorgo non sono adatti per la birrificazione, a causa dell’elevato contenuto in tannini,
mentre altri sono utilizzati per la produzione di birre non alcoliche, dato il relativo elevato contenuto in
amilopectina, che produce una consistente quantità di destrine non fermentabili (Meussdoerffer e
Zarnkow 2009).
Triticale (x Triticosecale Wittmack)
Il triticale è una nuova specie, ottenuta incrociando il frumento esaploide (o tetraploide) con la
segale diploide. Essa combina le rese e la qualità del frumento con la resistenza e la rusticità della segale.
Il cereale possiede un elevato potere diastatico e conferisce alla birra una caratteristica torbidità e un
flavor tipico. L’elevata presenza di diastasi è particolarmente utile se il cereale non viene maltato, ed è
aggiunto durante il processo di saccarificazione (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Figura 9 triticale
14
1.2.4
Luppolo (Humulus lupulus)
Il luppolo appartiene alla famiglia delle Cannabinaceae, è una pianta rampicante dioica, rustica. La
parte aerea della pianta è annuale, mentre le radici sono perenni e possono svilupparsi fino a 4 metri nel
sottosuolo. Può raggiungere gli 8 metri di altezza alla fine di giugno, con ritmi di crescita di 10 cm/die. A
partire da metà luglio iniziano ad emergere le infiorescenze (nella produzione della birra vengono utilizzate unicamente le infiorescenze femminili ), da cui spuntano poi i coni (o strobili), raccolti da fine agosto a metà settembre. I coni sono chiusi alle estremità per non perdere i luppolini, che saranno impiegati
nella birrificazione.
l’habitat ottimale per la coltivazione del luppolo è rappresentato dall’area compresa tra il 35° e il
55° parallelo, dal momento che le lunghe giornate estive sono essenziali per la maturazione delle infiorescenze.
Figura 10 - a. Piantagione di luppolo; b. Infiorescenze
Al momento della raccolta, l’ombrella possiede circa il 75-80% di acqua; pertanto essa deve essere
essiccata fino ad ottenere il 10-11% di umidità, al fine di permettere la conservabilità. Durante il processo
di essiccazione condotto in apposite stufe ad aria calda, non devono essere superati i 62-65 °C, al fine di
evitare la perdita delle resine contenute nelle infiorescenze.
Il luppolo è particolarmente ricco in resine, che possono essere distinte in resine dure e resine
morbide: quest’ultimo gruppo è particolarmente ricco in α- e β-acidi (3-17% e 2-7%, rispettivamente. Le
resine conferiscono alla birra il classico gusto amaro, contribuiscono alla stabilità microbiologica (poichè
possiedono proprietà antibatteriche) e stabilizzano la schiuma (Meussdoerffer e Zarnkow 2009).
Gli iso-α-acidi conferiscono alla birra un sapore più amaro rispetto agli iso-β-acidi, che essendo insolubili in acqua, contribuiscono in misura trascurabile all’amaro.
Nel luppolo sono presenti più di 300 composti volatili, molti dei quali identificati e quantificati,
come il mircene, più rappresentato quantitativamente (17-37%), altri importanti composti sono i terpeni
ossidati linalolo e geraniolo, responsabili del gusto fruttato e “di rosa”, rispettivamente.
15
Gli esteri presenti sono responsabili del gusto fruttato della birra, mentre gli acidi grassi (presenti
in eccesso in caso di mal conservazione del luppolo) donano un gusto tipicamente “di formaggio”, non
particolarmente gradito. Risultano imprescindibili accurate procedure di manipolazione al fine di mantenere stabili le peculiarità di questo vegetale poichè gli oli presenti nel luppolo sono estremamente sensibili all’ossigeno (Krottenthaler 2009).
Almeno il 20-30% dei polifenoli del mosto derivano dal luppolo, mentre la quota restante è fornita
dal malto. Queste molecole, in particolare quelle a basso peso molecolare sono antiossidanti naturali e
incrementano il potere riducente o antiossidante della birra; è stata inoltre dimostrata la loro azione da
scavenger di radicali liberi nel corpo umano: ad esempio lo xantumolone sembra mostrare un effetto anti cancerogeno, sulla base di test effettuati in vitro e su animali (Forster, Beck e Schmidt 1999), (Forster
e Köberlein 1998), (Kammhuber, et al. 1998), (Biendl 1999).
I polifenoli ad alto peso molecolare possono incrementare il grado di colore della birra, specialmente dopo bolliture più spinte, e possono provocare un aumento di astringenza. I polifenoli riducono
la stabilità colloidale della birra e causano torbidità, per questo motivo è necessario ridurre l’apporto di
tali sostanze nella birra, utilizzando malto o luppolo privi di proantocianidine, oppure filtrando per adsorbimento la birra su polivinilpirrolidone (PVPP).
Il mercato offre diverse tipologie di luppolo, che può essere venduto allo stato grezzo, sotto forma di pellet, o di estratto in polvere. Questi ultimi due tipi sono i più utilizzati perché permettono una
migliore conservazione ed un dosaggio più accurato durante il processo di birrificazione (Krottenthaler
2009).
1.2.5
Lievito
Nel Medio Evo le migliori birre venivano realizzate in prossimità delle panetterie. Il progresso tec-
nologico e scientifico, che caratterizzò i secoli successivi, risulta fortemente interconnesso al miglioramento continuo del processo di fermentazione, infatti proprio lo studio del metabolismo fermentativo
ha reso possibile la spiegazione di tutti i meccanismi che portano alla produzione di etanolo, a partire da
sostanze zuccherine (Tenge 2009).
Tutti i lieviti attualmente utilizzati nella birrificazione, escludendo particolari tipologie di birre
speciali, appartengono al genere Saccharomyces. I lieviti sono funghi unicellulari, in grado di riprodursi
vegetativamente mediante gemmazione. Attualmente sono conosciute 10 specie appartenenti al genere
Saccharomyces, ma sono due le specie di lieviti impiegate nella produzione di birra:

Saccharomyces cerevisiae. Birre ad alta fermentazione (birre Ale)

Saccharomyces carlsbergensis. Birre a bassa fermentazione (birre Lager); spesso questa
specie è chiamata anche S. pastorianus.
Sebbene entrambi appartengano allo stesso genere, le moderne tecniche di biologia molecolare
hanno permesso di evidenziare sostanziali differenze tra le due specie, tra cui la capacità fermentativa,
16
la quantità di zucchero necessaria allo sviluppo, le caratteristiche di flocculazione ed il profilo delle sostanze volatili prodotte.
La differenza più importante tra i due lieviti è la temperatura di fermentazione:

Bassa fermentazione 7-15 °C

Alta fermentazione 18-25 °C
Con l’alta fermentazione si ottengono birre particolarmente fruttate, mentre con la bassa fermentazione si producono birre con un aroma parzialmente solforoso (Dufour 2003).
Figura 11 - S. carlsbergensis (sinistra) e S. cerevisiae (destra). Microscopio con ingrandimento X640 (Tenge 2009)
Le differenze morfologiche tra le due specie sono trascurabili; probabilmente l’unico aspetto distintivo è la modalità di riproduzione: le cellule figlie di S. cerevisiae si separano quasi subito dalla cellula
madre in seguito a mitosi e cominciano a gemmare di nuovo; le cellule figlie di S. carlsbergensis restano
adese alla cellula madre e iniziano a gemmare ancora sono attaccate ad essa.
Notevoli risultano le differenze fisiologiche tra le due specie: la principale è rappresentata dal metabolismo del raffinosio, un trisaccaride composto da fruttosio, glucosio e galattosio: i lieviti impiegati
per le birre Lager (bassa fermentazione) sono in grado di demolire entrambi i legami tra i monomeri e
quindi fermentare tutti gli zuccheri ottenuti; i lieviti impiegati per le birre Ale (alta fermentazione) mancano di un enzima in grado di idrolizzare il legame tra glucosio e galattosio, e come conseguenza non
possono operare la fermentazione. A causa di tali differenze fisiologiche il potenziale fermentativo della
specie S. cerevisiae è solo un terzo rispetto a S. carlsbergensis.
Altri aspetti importanti riguardano la migliore utilizzazione del maltotriosio da parte di S. Cerevisiae, la sporulazione, che avviene dopo 48 ore nel caso di S. cerevisiae e dopo 72 ore nel caso di S. carlsbergensis, e sussistono ulteriori differenze nel sistema di trasporto cellulare del fruttosio.
Oltre alle specie sopra menzionate, per alcune birre speciali a fermentazione spontanea sono utilizzate altre specie fungine, quali Brettanomyces bruxellensis e Brettanomyces lambicus, non in grado di
portare avanti una fermentazione spinta, ma capaci di utilizzare le destrine come substrato di crescita;
questi lieviti crescono in associazione con altri lieviti o con batteri lattici, quindi le birre prodotte sono
17
caratterizzate da un’elevata concentrazione di acetato di etile, acido lattico ed acido acetico, che donano alla bevanda un particolare sapore acidulo.
18
1.3
1.3.1
Processo produttivo
Il processo di maltazione
Il malto può essere definito orzo germinato ed essiccato. La maltazione consiste, infatti
nell’induzione della germinazione, previa idratazione della cariosside, e successiva interruzione, della
stessa dopo 5 o 6 giorni, attraverso un trattamento di essiccazione.
Il processo germinativo determina la sintesi di numerosi enzimi, assenti nell’orzo quiescente, ed
essenziali durante l’ammostamento per la degradazione dell’amido e delle proteine. Il malto contribuisce a caratterizzare il profilo aromatico della birra in relazione alla composizione ed al programma termico adottato, inoltre la maggior friabilità ne facilita la lavorazione durante le fasi produttive successive
(Buiatti 2004).
In seguito ad analisi preliminari (umidità, contenuto in proteine, e stato di pre-germinazione, nonchè presenza di insetti infestanti) l’orzo viene conservato a temperature inferiori a 12 °C, per evitare una
germinazione spontanea, mantenendo l’umidit{ delle cariossidi inferiore al 14% al fine di evitare proliferazioni fungine (Kreisz 2009).
La pre-pulitura consiste nel rimuovere le impurità grossolane quali paglia e legnetti, grosse pietre
e zolle di terra, gusci e parti metalliche che possono causare problemi durante le fasi successive. Devono
essere rimossi anche pula, polvere, piccole pietre, semi estranei e chicchi piccoli o rotti.
Seguono determinazioni analitiche volte a determinare potere germinativo e la sensibilità
all’acqua, attraverso prove di micro-maltazione, al fine di valutare l’attitudine alla maltazione, vengono
inoltre controllati i livelli di contaminanti quali micotossine, residui di insetticidi, fungicidi, regolatori di
crescita ed erbicidi.
Con la pulizia viene rimossa la polvere perchè in miscela con l’aria potrebbe causare esplosioni ed
in seguito ad inalazione potrebbe causare problemi respiratori al personale; in seguito l’orzo viene pesato e inviato alla bagnatura.
Durante le 24 ore di bagnatura i semi vengono lavati, eliminando eventuali inibitori della germinazione inoltre l’umidit{ delle cariossidi passa dal 12% a circa il 40%. Il processo viene condotto in tank cilindro-conici o a fondo piatto.
Durante la prima fase di bagnatura, (4-6 ore) in cui l’umidità raggiunge il 30%, si insuffla aria dal
basso, al fine di ottenere un rimescolamento omogeneo dei chicchi, con conseguente allontanamento
della CO2 prodotta dalla respirazione.
Segue una fase di asciugatura, durante la quale l’orzo inizia a germinare, producendo CO 2 e calore:
l’insufflazione di aria umida sui semi favorisce l’abbassamento della temperatura ed il continuo allontanamento della CO2. La fase di asciugatura viene seguita da una seconda fase di bagnatura, della durata di
circa 5 ore, durante la quale i semi raggiungono un’umidit{ del 38-40%, e da un’ultima fase di asciugatura.
19
Durante la germinazione la cariosside sviluppa le radichette e l’acrospira, l’acido gibberellico prodotto si diffonde verso l’aleurone, inducendo l’attivazione di enzimi idrolitici, che si riversano
nell’endosperma e iniziano a demolire le sostanze di riserva, quali amido e proteine.
In relazione ai risultati delle prove di micro-maltazione, alla qualit{ e la variet{ dell’orzo è necessario stabilire la giusta combinazione di temperatura, il livello di umidità, il tempo di vegetazione e (se consentito) l'aggiunta di acido gibberellico.
L’orzo germinato, definito malto verde viene trasferito nell’essiccatoio, un recipiente a fondo forato attraverso cui viene fatta fluire aria calda, al fine di completare la modificazione del cereale germinato, ridurne il livello di umidità, preservando i complessi enzimatici sviluppati durante la maltazione;
consente inoltre di ottenere il colore e flavour caratteristici a seconda dello stile di birra desiderato, grazie a reazioni di imbrunimento non enzimatico (reazioni di Maillard), con produzione di melanoidine: polimeri responsabili del colore e dell’aroma del pH e della stabilit{ del gusto della birra. Gli enzimi vengono parzialmente inattivati (Kreisz 2009).
Nel caso delle birre chiare (3 unità EBC), il malto verde viene dapprima investito da aria a 50 °C,
con incrementi di temperatura graduali fino a 65 °C. Questa prima fase del processo è chiamata appassimento, o pre-essiccazione, e dura circa 10-12 ore. Al termine la temperatura viene innalzata gradualmente fino a 85 °C circa (temperatura di polimerizzazione) e mantenuta tale fino al termine dell’essiccamento,
per una durata totale di 18 ore circa (Kreisz 2009).
Nelle fasi conclusive di pulitura, stoccaggio e rifinitura del malto le radichette vengono rimosse
mediante pressatura dei semi su cilindri di setacciatura, e vendute alle aziende mangimistiche. Il malto
viene stoccato in condizioni idonee, al fine di consentire una omogenea ridistribuzione dell’umidit{ residua, per circa due settimane, durante le quali l’attivit{ enzimatica riprende.
La rifinitura del malto prima del suo utilizzo serve a rimuovere l’eventuale polvere formatasi durante lo stoccaggio, nonché i frammenti di chicchi rotti.
Malti speciali. Sono le tipologie di malto orzo, frumento, segale, sorgo o altri cereali, che consentono di caratterizzare il colore, il flavour o l’aroma della birra. La differenza sostanziale consiste nelle
temperature di essiccamento (Tabella 1), (Kreisz 2009).
Tipo di malto
Temperatura di kilning
Colore EBC
105°C
15-25
Malto Caramello
80 – 100 °C
5 – 150
Malto Tostato
180 – 220 °C
450 – 1500
Malto Scuro (tipo Monaco)
Tabella 1 - Malti d'orzo speciali (modificato da Kreisz 2009)
20
1.3.2
La filiera della birra
macinazione
La riduzione delle dimensioni delle cariossidi, attraverso la macinazione, consente di facilitare le successive fasi di estrazione e diluizione dei costituenti del mosto. I tegumenti esterni dovrebbero essere
lasciati intatti al fine di ottenere un letto filtrante idoneo per la successiva chiarificazione del mosto. Macinando troppo finemente il malto si rischia di avere un letto filtrante troppo impaccato, con evidenti
problemi di filtrazione in termini di tempo, e la necessità di ricorrere alla rimozione meccanica del prefiltro troppo compatto. I rischi di una macinazione troppo spinta risiedono anche nella possibilità che
l’amido venga ri-assorbito sul pre-filtro e quindi rimosso dalla miscela (Krottenthaler, Back e Zarnkow
2009).
Figura 12 - Flow-chart del processo di ammostamento. I tratteggi indicano che l'ingrediente è opzionale (Krottenthaler, Back e
Zarnkow 2009)
21
Attualmente i mulini più utilizzati sono quelli a martello e rotanti. È possibile eseguire una macinazione a secco o ad umido. La pratica più utilizzata è la macinazione a secco, in cui il malto essiccato
viene macinato da coppie di rulli rotanti a velocità che possono essere identiche o differenti, nel qual caso la macinazione è effettuata per compressione o per compressione e tranciatura, rispettivamente.
ammostamento.
In questa fase attraverso la miscelazione delle farine di malto con acqua (50-70 °C) si ottiene la solubilizzazione a caldo dei componenti del malto mediante processi chimici, fisici ed enzimatici.
L’obiettivo è di ottenere il massimo estratto, cioè la massima solubilizzazione possibile. L’attivit{ enzimatica (amilasi, proteasi, glucanasi), favorita da opportune temperature durante il processo posrta alla
idrolisi di amido, proteine e molecole contenute nella parte cellulare del cereale maltato, con produzione di carboidrati semplici, destrine, peptidi, peptoni e sali minerali (Buiatti 2004).
Le fosfatasi riducono il fosfato organico a fosfato inorganico, i lipidi possono subire autoossidazione essere degradati da enzimi, i polifenoli ossidati o polimerizzati, determinano una diminuzione della capacità antiossidante e della stabilità del gusto (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009). Nelle
trebbie esauste, eliminate al termine del processo, sono ancora presenti sostanze insolubili non completamente degradate dagli enzimi, quali amido residuo, cellulosa, proteine ad alto peso molecolare e altri
composti organici (Buiatti 2004).
I principali enzimi attivi corso dell’ammostamento sono α- e β-amilasi, con diverso optimum di pH,
di temperatura, e meccanismi di idrolisi dell’amido. Le α-amilasi (optimum 68-73 °C) idrolizzano l’amido
dall’estremit{ non riducente della molecola determinando il distacco di due unità di glucosio alla volta,
originando molecole di maltosio (G-G), il più importante zucchero fermentescibile presente nel mosto di
birra. La β-amilasi (optimum 58-63 °C) attacca l’amido in modo casuale, producendo principalmente destrine (G5-30), non fermentescibili. In seguito all’attivit{ enzimatica si formano anche glucosio (G), fruttosio (F), maltotriosio (G-G-G) e maltotetraosio (G-G-G-G). L’attività enzimatica è facilitato se l’amido è gelatinizzato; in seguito a riscaldamento a temperature di 62-64 °C i granuli di amido si gonfiano d’acqua e
scoppiano. L’azione degli enzimi sulla massa di amido gelatinizzato è chiamata liquefazione, in quanto,
una volta raggiunta la temperatura di gelatinizzazione, l’amido presenta un’elevata viscosit{, successivamente ridotta dalle α-amilasi. Il termine saccarificazione è riferito alla completa degradazione
dell’amido in maltosio e destrine ad opera principalmente delle β-amilasi (Buiatti 2004).
Il gradiente termico di ammostamento influisce su alcune caratteristiche fondamentali della birra,
come la corposità (data da una maggiore concentrazione di destrine) o il tenore alcolico (dato da maggiori concentrazioni di maltosio, trasformato dai lieviti in etanolo).
Altri importanti enzimi coinvolti nell’ammostamento sono le proteasi, la cui azione incrementa il
numero di aminoacidi liberi (Free AminoNitrogen), peptidi e peptoni presenti nel mosto. L’optimum di
temperatura per le proteasi è di circa 50 °C. La sosta a questa temperatura durante l’ammostamento
viene chiamata sosta di peptonizzazione (o proteolitica). La sosta di proteolisi non è più necessaria come
22
in passato poichè i malti attualmente disponibili presentano un buon grado di modificazione (le proteine
vengono idrolizzate durante la maltazione) (Buiatti 2004).
Le fitasi sono enzimi implicati nella degradazione della fitina, sale insolubile formato da fosfati legati all’acido fitico; questi enzimi hanno un optimum molto ampio (30-52 °C), ed operano in durante la
sosta acida, determinando l’abbassamento del pH iniziale del mosto. La decomposizione della fitina porta alla produzione di mio-inositolo, vitamina del gruppo B fondamentale per lo sviluppo del lievito.
Le β-glucanasi hanno lo stesso optimum di temperatura delle fitasi (36-45 °C); sono enzimi importanti per la degradazione dei β-glucani, macromolecole responsabili di intorbidamenti e problemi di filtrazione a causa della elevata viscosità che conferiscono al mosto, durante l’essiccazione del malto, le βglucanasi vengono inattivate ma non le β-glucan-solubilasi: per questo durante l’ammostamento i βglucani vengono solubilizzati ma non degradati per la mancanza di β-glucanasi.
Al pari della temperatura, anche il pH gioca un ruolo fondamentale nel regolare l’attivit{ enzimatica: ciascun enzima ha un suo optimum di pH, anche se attualmente, durante l’ammostamento, si preferisce mantenere l’intervallo di pH ideale per le amilasi, cioè 5,2-5,8, poiché la degradazione dell’amido è
considerato l’evento più importante del processo (Buiatti 2004).
Esistono due principali metodi di ammostamento, la decozione e l’infusione. L’infusione è il sistema tradizionale, più semplice; prevede il riscaldamento di tutta la miscela acqua/farine di malto secondo
un gradiente termicoo predefinito senza che sia mai raggiunta l’ebollizione.
Figura 13 - Metodo di infusione a due pause (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009)
L’ammostamento per decozione prevede il riscaldamento, fino all’ebollizione, di una parte del
mosto (un terzo o un quarto della massa totale), che viene ri-aggiunta alla miscela determinando un incremento di temperatura della massa fino al valore desiderato. In questo modo si ottiene una maggiore
e più efficace attività enzimatica e viene favorita la completa gelatinizzazione dell’amido nelle aliquote
portate all’ebollizione (Buiatti, Birra 2004). Ne risulta un ammostamento più efficiente, con aumenti del-
23
le rese in estratto. La sintesi di melanoidina durante la cottura determina una maggiore complessità
nell’aroma e nel gusto della birra.
La decozione necessita di una maggiore organizzazione operativa, tempi di processo dilatati ed
un maggiore dispendio energetico, inoltre quando si ri-aggiunge la massa in ebollizione alla massa in
ammostamento, sono possibili fenomeni di “bruciatura” del mosto (Buiatti 2004).
Ne consegue che la tecnica di ammostamento per infusione anche se non performante quanto il
metodo di decozione, è ancora praticata, poiché consente un innalzamento graduale della temperatura
senza causare shock termici al malto.
Figura 14 - Metodo per decozione per la produzione di birre scure (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009)
Filtrazione
Il mosto viene chiarificato, attraverso una separazione solido-liquido per eliminare i composti insolubili dalla miscela (definite genericamente “trebbie”). La filtrazione può essere effettuata con diverse
modalità:

Tino di filtrazione (lauter tun)

Tino di miscela-filtrazione (mash tun)

Filtro pressa
La chiarificazione mediante tino di filtrazione è la tecnica più utilizzata e prevede il trasferimento
della miscela, costituita da mosto e trebbie, dal tino di miscela al tino di filtrazione. Il mosto viene pompato dal basso verso l’alto un recipiente dotato di falso fondo (a circa 2 cm dal fondo vero), con larghe
fenditure (vedi Figura 15).
24
Figura 15 - Tino di filtrazione, o lauter tun (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009)
Mediante una serie di coltelli (o rastrelli), posti su un asse rotante a bassa velocità, le trebbie si
depositano sul falso fondo (in circa 20-30 minuti) la filtrazione avviene attraverso il falso fondo (preventivamente coperto con acqua calda in modo da eliminare l’aria presente). Il primo filtrato ancora torbido
viene fatto ricircolare sino al raggiungimento di un buon livello di limpidità. Terminata la chiarificazione,
il mosto limpido viene inviato al tino di cottura, le trebbie vengono lavate con acqua calda (78 °C) per recuperare il mosto. Le trebbie esauste, per il loro elevato contenuto proteico, sono un ottimo mangime e
sono quindi destinate all’alimentazione zootecnica (Buiatti 2004).
Il processo di chiarificazione mediante il tino di miscela-filtrazione, tradizionalmente utilizzato in
Gran Bretagna, prevede l’ammostamento e la filtrazione in uno stesso tino. Le differenze con il metodo
precedente risiedono nella diluizione delle miscele (maggior rapporto acqua:farine nel tino di filtrazione),nell’altezza della massa da filtrare (maggiore nel tino di miscela-filtrazione) e nella tendenza delle
trebbie a galleggiare per la presenza di aria nella massa in agitazione. Inoltre il falso fondo presenta fenestrature di maggiore diametro, rispetto al tino di filtrazione.
Il filtro-pressa prevede l’impiego di tele filtranti in serie, in numero variabile da 10 a 60. Dato il
basso spessore delle trebbie che si depositano sui pannelli, il malto può essere macinato molto più finemente, riducendo il rischio di colmatazione del filtro con conseguente riduzione dell’efficacia filtrante.
Recentemente sono stati introdotti dei pannelli elastici, il cui schiacciamento facilita il risciacquo delle
trebbie per il recupero del mosto. Con il filtro pressa si ottengono alti livelli di efficacia, si riducono i
tempi di filtrazione, e si ottengono rese in estratto maggiori, essendo possibile macinare più finemente il
malto, ma non è molto diffuso (Buiatti 2004).
Cottura
Durante il mantenimento a caldo avvengono molteplici reazioni chimiche, tra cui
l’isomerizzazione degli α-acidi del luppolo in iso-α-acidi (vedi Figura 16), lo sviluppo del colore, primo ef-
25
fetto della reazione di Maillard, e degli aromi, nonché, quali l’inattivazione enzimatica)e la sterilizzazione
del mosto (100 °C per oltre un’ora), condizione essenziale per garantire la sterilità necessaria nella fase di
fermentazione.
Figura 16 - Isomerizzazione dell'umulone a iso-umulone durante la cottura del mosto
L’inattivazione enzimatica è fondamentale perché potrebbero svilupparsi sapori e aromi atipici
nella birra (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009). Nel corso della cottura le proteine ed i polifenoli del
malto formano dei complessi insolubili che tendono a precipitare (trub, torbido in tedesco). Una cottura
prolungata, vigorosi movimenti convettivi della massa e bassi valori di pH favoriscono la precipitazione
del trub a caldo; dalla degradazione proteica e dei polifenoli caratterizzati da una maggiore solubilità e
minore dimensione, si origina il trub a freddo che non precipita in fase di cottura ma viene eliminato solo
dopo raffreddamento del mosto (Buiatti 2004).
L’evaporazione ha la funzione di concentrare il mosto eliminando circa il 6% dell’acqua presente e
quella di eliminare composti aromatici indesiderati come il mircene dal luppolo, le sostanze solforose,
come il dimetilsolfuro (DMS, CH3SCH3), ed i prodotti volatili del metabolismo lipidico. Alcune di queste
sostanze possono essere utilizzate come indicatori dell’efficienza della cottura (Krottenthaler, Back e
Zarnkow 2009).
L’acidificazione del mosto, da pH 5,7-5,9 a valori di 5,5-5,6 è dovuta ai prodotti della reazione di
Maillard, come le melanoidine, agli acidi del luppolo, il alla precipitazione di sali insolubili come il fosfato
tricalcico, Ca3(PO4)2, con liberazione di idrogenioni (Buiatti 2004). L’acidificazione determina
l’accelerazione di numerose reazioni, una migliore precipitazione del trub a caldo, una migliore qualità
dell’amaro conferito dal luppolo ed una maggiore protezione del mosto dalle contaminazioni microbiche;
l’unico svantaggio è la minore isomerizzazione degli α-acidi del luppolo (che richiede alte temperature
ed ambiente alcalino).
Nei sistemi di cottura artigianali, entrambe le fasi della cottura (mantenimento a caldo ed evaporazione) avvengono nello stesso momento. Al termine, i composti tanno-proteici (hot trub) vengono eliminati.
26
I tini di cottura generalmente di forma circolare, sono dotati di sistemi che consentono efficaci e
vigorosi movimenti convettivi della massa, per favorire le reazioni desiderate ed evitare fenomeni di surriscaldamento e bruciature che pregiudicherebbero la qualità del mosto.
Nei sistemi più utilizzati il vapore viene fatto circolare all’interno di giacche di riscaldamento poste
sul fondo e/o lateralmente al tino (vedi Figura 17). Altri sistemi prevedono la presenza di scambiatori di
calore a vapore all’interno o all’esterno del tino di cottura (vedi Figura 18). In quest’ultimo caso il mosto
viene pompato e fatto ricircolare dalle 8 alle 12 volte l’ora nello scambiatore esterno, e rimandato ogni
volta nel tino di cottura. Esiste un ulteriore sistema, che prevede la presenza di una leggera sovrappressione (0,5 atm) che consente di raggiungere una temperatura d’esercizio di 110 °C circa, ottenendo gli
stessi vantaggi, in tempi inferiori (Buiatti 2004).
Figura 17 - Sistema di cottura con bollitore interno Stromboli (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009)
Figura 18 - Sistema di cottura con bollitore esterno Varioboil (Krottenthaler, Back e Zarnkow 2009)
Al termine della cottura il mosto contiene molte sostanze insolubili, costituite principalmente da
flocculi tanno-proteici (trub a caldo) che derivano dalla reazione dei polifenoli con le proteine del malto.
Il sistema più utilizzato per la loro rimozione è il whirlpool (vedi Figura 18), un serbatoio cilindrico che
27
sfrutta il movimento circolare del mosto per ottenere un’efficace separazione solido-liquido (Buiatti
2004). Grazie all’elevata velocit{ di ingresso del mosto, il trub, più pesante del liquido, tende ad ammassarsi al centro del serbatoio. Altri sistemi prevedono l’utilizzo di vere e proprie centrifughe, in grado di
rimuovere anche le particelle più fini che costituiscono il trub a freddo. Nelle grandi birrerie spesso si fa
ricorso ai decanters, utili al recupero del mosto dal trub.
Dopo la separazione a caldo il mosto viene inviato agli scambiatori di calore che ne permettono il
raffreddamento a temperature adeguate al tipo di fermentazione (10 °C per la bassa fermentazione e 20
°C per l’alta fermentazione).
Fermentazione
È uso comune distinguere la fermentazione in primaria e secondaria. In alcuni casi entrambe vengono
condotte nello stesso tino (unitank), anche se è preferibile trasferire la birra verde (chiamata così perché
non ancora matura) separata dai lieviti, in un secondo serbatoio, per la fermentazione secondaria cioè
maturazione (lagering) in cui viene affinato il gusto della birra (Buiatti 2004).
Figura 19 - Flow-sheet del processo di fermentazione. I tratteggi indicano ingredienti opzionali (modificato da Eßlinger, 2009)
Il processo di fermentazione inizia con l’inoculo del lievito nel mosto. Si può aggiungere mosto
già in fermentazione (soluzione madre) oppure lievito puro (ceppi selezionati di Saccharomyces cerevi28
siae o carlsbergensis), a seconda della fermentazione desiderata, in flusso continuo al fine di consentire
l’intimo contatto tra cellule ed i nutrienti (Eßlinger 2009). Secondo una legge empirica seguita da molti
birrifici: per ogni grado Plato si inocula un milione di cellule per millilitro (106 cellule/ml) (Buiatti 2004).
Nei birrifici è pratica comune riutilizzare il lievito rimosso da una fermentazione precedente per avviare
la fermentazione, poiché i lieviti in attiva divisione evitano il periodo di latenza, (90-120 minuti). Un’altra
tecnica che consente di evitare la fase di latenza prevede l’aggiunta di un 10% di mosto in attiva fermentazione (krausen in tedesco, topping-up in inglese) al mosto da inoculare; il krausen deve essere alla stessa temperatura del mosto da fermentare, per evitare shock termici ai lieviti.
L’aerazione viene effettuata dopo l’inoculo, per garantire un immediato consumo di ossigeno da
parte dei lieviti ed un rapido avvio della fermentazione, insufflando aria sterile, o direttamente ossigeno,
nel tino di fermentazione (Eßlinger 2009).
Durante la fermentazione primaria caratterizzata dalla breve durata e dallo svolgimento tumultuoso, i lieviti utilizzano gli zuccheri presenti per sintetizzare alcol etilico e anidride carbonica; trattandosi di una reazione esotermica (105,5 Kj/mol di glucosio) l’eccesso di calore deve essere dissipato raffreddando il tank di fermentazione, in modo da mantenere sotto controllo la temperatura durante il processo.
La durata del processo dipende dal tipo di fermentazione: per la fermentazione bassa si impiegano ceppi di Saccaromyces carlsbergensis con optimum a temperature comprese tra 5-8°C in questo caso
la fermentazione può durare 6-8 giorni (Hough J.S. 1981).
Nella fermentazione alta, si utilizzano ceppi di Saccaromyces cerevisiae con optimum da 16 a 23°C,
la fermentazione ha un decorso più rapido che rallenta dopo il 3° o 4° giorno.
La scelta del lievito, e della tecnologia idonea, sono determinate dall’evoluzione del gusto dei
consumatori (Hough J.S. 1981) La tendenza tecnologica degli ultimi anni, ha portato all’utilizzazione quasi esclusiva della bassa fermentazione oggi, si assiste ad un ritorno al gusto pieno, intenso e ricco delle
birre ad alta fermentazione (Zangrando T. 2002).
Sulla base dell’equazione di Gay-Lussac, è possibile risalire alle quantità di etanolo e anidride carbonica prodotte da una mole di glucosio conoscendone il peso molecolare(PM 180, quindi 180 grammi
corrispondono a circa 88 g di anidride carbonica e 92 g circa di alcol).
Solo un decimo dell’anidride carbonica prodotta è presente nella birra, in quanto la maggior parte
viene allontanata per evitare problemi di sovrappressione del fermentatore. Una parte viene recuperata
grazie a tecniche di lavaggio e compressione e riutilizzata nelle fasi successive della produzione (Buiatti
2004).
Dal metabolismo dei lieviti si originano prodotti secondari, importantissimi nel determinare il profilo aromatico della birra. I più importanti sono esteri, alcoli superiori, composti solforati, acetaldeide e
dichetoni vicinali.
29
Durante la fermentazione si assiste ad un decremento di pH, che da 5,2-5,6 passa a 4,2-4,6; questo
fenomeno è dovuto alla produzione di acidi organici, alla riduzione dell’azoto ammoniacale, utilizzato
dai lieviti ed al rilascio di ioni H+ in contro trasporto con l’assorbimento di ioni K+. Valori di pH inferiori a
4,4 sono positivi perché accelerano sia la precipitazione dei composti insolubili tanno-proteici, che la maturazione portando ad un migliore affinamento della birra.
La durata della fermentazione secondaria (o maturazione) dipende dal tipo di birra: per le Lagers
(a bassa fermentazione) si va da poche settimane ad alcuni mesi, mentre per le Ales (fermentazione alta)
i tempi sono molto più brevi (alcune settimane). I lieviti residui (1-4 milioni di cellule/ml) producono anidride carbonica, che permette la saturazione della birra in serbatoi sotto pressione. Normalmente la birra matura contiene lo 0,5% di CO2; se il contenuto è inferiore allo 0,32%, la birra viene considerata “piatta”
(Buiatti 2004).
Al termine del processo il lievito forma un deposito sul fondo del serbatoio insieme ai flocculi tanno-proteici con conseguente illimpidimento della birra. La sedimentazione dei flocculi, di dimensioni
molto ridotte, è favorita dalle basse temperature, per cui è fondamentale mantenere la birra a 1-2 °C
(Buiatti 2004).
In questa fase i lieviti, rilasciano aminoacidi, riboflavina, composti organici ed inorganici contenenti fosfati, che incrementano leggermente il pH, il quale modifica la percezione di alcuni aromi.
Al termine della maturazione la birra perde le note sulfuree ed erbacee tipiche della birra verde, il
gusto e l’aroma di lievito si attenuano notevolmente; gusto e aroma risultano più equilibrati ed armonici,
esaltati dall’anidride carbonica, che nel corso di questa fase ha saturato il prodotto. La birra si presenta
più limpida e “pulita”, grazie alla precipitazione dei composti tanno-proteici, responsabili di intorbidamenti (Buiatti 2004).
I serbatoi più utilizzati per la fermentazione sono i CCV (CylindroConical Vessels) che consentono
di sfruttare in modo ottimale gli spazi disponibili, e di raccogliere rapidamente e agevolmente il lievito
sul fondo. Inoltre è più semplice detergere e sanitizzare l’impianto, grazie all’implementazione dei sistemi CIP (Cleaning In Place). In termini di qualità di prodotto, i CCV permettono di ridurre i rischi di contaminazione microbica, consentendo la conduzione della fermentazione in purezza. Buiatti, 2004).
Filtrazione e stabilizzazione
La torbidit{ della birra dipende da molti fattori quali lieviti sospesi, sali di ossalato di calcio, βglucani e primi tra tutti i complessi tanno-proteici, che rappresentano la principale causa di intorbidamenti.
La filtrazione ha lo scopo di illimpidire la birra attraverso la rimozione del lievito residuo in sospensione e dei complessi tanno-proteici presenti, aumentando la stabilità chimico-fisica del prodotto.
La stabilizzazione biologica viene raggiunta grazie a trattamenti di pastorizzazione e/o di filtrazione sterilizzante, che consentono di eliminare o rimuovere tutti i microrganismi presenti (Buiatti 2004).
30
La torbidità a freddo (chill haze) e la torbidità permanente (permanent chill) hanno un’importanza
sostanziale, la prima si manifesta a temperature di 0-4 °C e scompare a 20 °C, mentre la seconda è presente a qualsiasi temperatura. La presenza di ioni metallici (in particolare Fe 2+ e Cu2+), lo scuotimento del
prodotto, l’esposizione alla luce ma soprattutto il contatto con l’ossigeno (con conseguente ossidazione
dei polifenoli, catalizzata dagli ioni metallici), sono fattori che promuovono la torbidità permanente
(Buiatti, Birra 2004). Altre cause di intorbidamento sono riconducibili alla presenza di polisaccaridi complessi, quali amido e beta-glucani non degradati durante l’ammostamento, o alla scarsa manipolazione
e/o alla sovra-carbonatazione della birra, in particolare quando si utilizzano composti ridotti del luppolo,
che possono produrre particolato, o stabilizzanti della schiuma (Poliglicole, alginato) scarsamente idrolizzati. (O'Rourke 2002).
Attualmente i birrifici industriali, utilizzano il kieselguhr, una farina fossile costituita da membrane
silicee (SiO2) di diatomee (alghe microscopiche unicellulari), come membrana filtrante. La tecnica più seguita è la filtrazione con prepanello e alluvionaggio, talvolta seguita da una filtrazione su cartoni, nel caso in cui la birra non debba essere pastorizzata; se invece la birra viene stabilizzata mediante pastorizzazione la farina fossile è considerata sufficiente e la seconda filtrazione non è necessaria. Per garantire
una maggiore stabilità si ricorre anche ad una filtrazione con PVPP (polivinilpirrolidone), rimuovendo i
polifenoli, principali responsabili della formazione di complessi insolubili con le proteine. Un altro importante coadiuvante della filtrazione è il gel di silice, che lega selettivamente le proteine responsabili di intorbidamento e lascia in soluzione le proteine importanti per la stabilità della schiuma; è possibile ricorrere alla colla di pesce, collagene ottenuto dalla vescica natatoria di alcuni pesci tropicali, costituito da
tre catene polipeptidiche unite da legami idrogeno, in grado di legare cellule di lievito, proteine, polifenoli e fosfolipidi (considerati negativi per la schiuma), grazie alla presenza di diversi gruppi funzionali attivi sulle catene polipeptidiche (Buiatti 2004).
La stabilizzazione termica mediante pastorizzazione aumenta la shelf life della birra. Il trattamento termico inattiva i microrganismi e gli enzimi responsabili delle alterazioni. La stabilità del prodotto dipende dall’interazione di numerosi fattori, quali il basso pH e la presenza di composti ad azione antisettica, come etanolo, CO2 e iso-α-acidi. Se uno di presenta valori non ottimali, si deve ricorrere ad un trattamento termico più spinto. Le modalità di pastorizzazione della birra sono essenzialmente due: la pastorizzazione a tunnel, effettuata con acqua a pioggia che riscalda progressivamente le bottiglie o le lattine fino a circa 60 °C per 10-20 minuti; la pastorizzazione flash, mediante la quale si riscalda la birra con
uno scambiatore di calore prima del confezionamento in fusti fino a circa 70 °C per 1-1,5 minuti. Il trattamento termico viene valutato in Unità di Pastorizzazione (UP), corrispondente ad un riscaldamento di
60 °C per 1 minuto. I valori medi applicati sono di circa 20 UP per le birre a media gradazione e fino a 100
UP per le birre analcoliche.
Confezionamento
La fase finale del processo di produzione prevede il confezionamento della birra in bottiglie, lattine e fusti. La birra deve essere scrupolosamente tenuta al riparo dal contatto con l’aria e sotto pressione
31
per evitare eventuali perdite irreversibili di CO2. Pulizia e igiene sono fondamentali in tutta la filiera di
produzione, ed in particolare in questa fase perché eventuali contaminazioni microbiche possono vanificare tutto il lavoro svolto a monte (Buiatti 2004).
Nella scelta del materiale di confezionamento è necessario valutare alcuni aspetti critici, tra cui le
proprietà di barriera alla luce e alla dispersione di CO2, o all’ingresso di ossigeno, l’inerzia in termini di
cessione di sostanze indesiderate dal materiale di confezionamento al prodotto. Nel caso si valutasse la
possibilit{ di una restituzione dell’imballaggio, è necessario considerare gli aspetti relativi alla pulizia,
che deve essere eseguita senza lasciare alcun residuo (Blüml 2009).
Confezionamento in bottiglia. Il vetro è il materiale più pesante tra gli imballaggi (140 g per bottiglie da 33 cl). Questo aspetto è da tenere in considerazione nel caso in cui il consumatore sia indirizzato
verso la scelta di prodotti convenienti, o se devono essere valutati i costi di trasporto. Le bottiglie in vetro eccellono nella resistenza meccanica agli stress, qualità che bilancia la loro suscettibilità alla rottura
dovuta alla natura stessa del materiale; caratteristica molto importante nella funzione di barriera alla diffusione di gas, quali ossigeno e CO2. Le proprietà di barriera sono fondamentali nel caso della birra, a
causa della forte tendenza all’ossidazione, specialmente se il periodo di conservazione risulta troppo
prolungato. Dal momento che il vetro non rilascia sostanze, né tantomeno ne assorbe, è possibile escludere il problema delle interazioni tra la birra e l’imballaggio (Blüml 2009).
Il confezionamento prevede le seguenti operazioni: pulizia e ispezione delle bottiglie, riempimento, tappatura, pastorizzazione ed etichettatura. Nel caso di vetro a perdere le bottiglie utilizzate sono
nuove, per cui è sufficiente un risciacquo con acqua, mentre nel caso di vetro a rendere, devono essere
utilizzati impianti lava-bottiglie che prevedono l’utilizzo di detersivi alcalini e cicli di prelavaggio e lavaggio. Le bottiglie, prima del riempimento, sono saturate con CO2 e pre-evacuate dall’aria per evitare fenomeni di ossidazione del prodotto. Il riempimento è effettuato a freddo e condotto in condizioni isobariche per evitare perdite di anidride carbonica. Prima della tappatura, un finissimo getto d’acqua provoca
l’istantanea formazione di schiuma, la quale impedisce l’ingresso di aria nello spazio di testa, dopodiché
la bottiglia viene chiusa. Alla fine del processo lo spazio di testa non dovrebbe essere maggiore di 2 ml.
La bottiglia è quindi pronta per la pastorizzazione, la successiva etichettatura ed il confezionamento in
cartoni o cassette (Buiatti 2004).
Confezionamento in lattine. Le lattine sono costruite in alluminio o acciaio (il corpo può essere in
entrambi i materiali, il coperchio solo in alluminio). Hanno l’enorme pregio del bassissimo peso (14 g per
le lattine in alluminio da 50 cl, 30 g per quelle in banda stagnata). L’interno della lattina è ricoperto da un
sottile film di vernice, formato da polimeri vinilici e resine epossidiche, che proteggono lo strato a contatto con la birra. La resistenza agli stress assiali è inferiore rispetto alle bottiglie di vetro, poiché il progresso tecnologico ha permesso di realizzare lattine a parete molto sottile; tuttavia la pressione interna
generata dalla birra permette alle lattine di resistere bene a questo tipo di stress. La pastorizzazione necessita di un tempo inferiore (il metallo ha una maggiore conducibilità termica e il calore si diffonde più
uniformemente); un’altra importante caratteristica è l’effetto barriera contro luce (non sono trasparenti)
32
ed i gas (il metallo funge da “muro” contro gli scambi gassosi). L’unico aspetto negativo riguarda
l’apertura della flangia: se la copertura della lattina fosse sporca, al momento dell’apertura potrebbe verificarsi un passaggio di materiale contaminante nella birra. Dagli anni ’80 sono stati introdotti nel mercato i widget, dispositivi innovativi, in plastica o alluminio, dalle forme più svariate, che vengono inserite
nella lattina (ancorate al fondo o galleggianti) al momento della chiusura; assieme al widget si insuffla
nella birra una certa quantità di azoto, che permea nel widget durante la pastorizzazione della lattina,
per effetto della sovrappressione che si viene a creare; al momento dell’apertura, l’azoto fuoriesce e
permette la formazione di una schiuma intensa e persistente (Blüml 2009). Il riempimento delle lattine
avviene come per le bottiglie: la lattina è pre-evacuata dall’aria prima del riempimento ed il coperchio è
aggraffato subito dopo, per evitare rischi di ossidazione, facilitati dall’elevata superficie di liquido a contatto con l’aria; successivamente la lattina viene pastorizzata ed inviata al confezionamento finale
(Buiatti 2004).
Confezionamento in fusto. I fusti in acciaio o alluminio, provvisti di un’unica apertura nella quale
viene inserita una lancia utilizzata sia per il riempimento che per lo svuotamento (keg), sono i più comunemente utilizzati per il confezionamento della birra. Fusti in acciaio o alluminio provvisti di due aperture
(cask) o addirittura in legno (wooden barrel) vengono ancora utilizzati, specie nelle piccole e medie birrerie tradizionali, nelle quali vengono confezionate birre non filtrate, con i lieviti ancora in sospensione. I
fusti sono sottoposti ad un ciclo di lavaggio con detersivi alcalini e sterilizzati mediante vapore al fine di
rimuovere i residui di birra e rendere il contenitore idoneo al successivo riempimento, che viene effettuato al termine del processo di pastorizzazione (Buiatti 2004).
33
1.4
I costituenti della birra
Acqua, alcol etilico, anidride carbonica sono i costituenti principali della birra che non differiscono
in misura significativa tra le varie tipologie. La concentrazione e la tipologia di microcomponenti risulta
invece estremamente variabile in relazione allo stile di birra preso in esame, determinando differenze e
caratterizzando l’aroma, il gusto ed il colore della birra.
La birra contiene centinaia di sostanze diverse; alcune di queste derivano dalle materie prime
vengono trasferite nella birra senza subire alterazioni, altre vengono sintetizzate nel corso del processo
produttivo (Tabella 2) (Buiatti 2004).
Sostanza
Concentrazione
Numero di componenti
Origine
Acqua
90-94%
1
Etanolo
3-5% v/v
1
Lievito, malto
Carboidrati
1-6% p/v
̴100
Malto
Anidride carbonica
3,5-4,5 g/L
1
Lievito, malto
Sali inorganici
500-4000 mg/L
̴25
Acqua, malto
Azoto totale
300-1000 mg/L
̴100
Lievito, malto
Acidi organici
50-250 mg/L
̴200
Lievito, malto
Alcoli superiori
100-300 mg/L
80
Lievito, malto
Aldeidi
30-40 mg/L
̴50
Lievito, luppolo
Esteri
25-40 mg/L
̴150
Lievito, malto, luppolo
Composti solforati
1-20 mg/L
̴40
Lievito, malto, luppolo
Derivati del luppolo
20-60 mg/L
>100
Luppolo
Vitamine gruppo B
5,0 10 mg/L
13
Lievito, malto
Tabella 2 - Principali costituenti della birra (Buiatti 2009)
I carboidrati
Nella birra sono presenti dai 3,3 ai 3,4 g/L di zuccheri, costituiti da monosaccaridi, oligosaccaridi e
pentosani (Tabella 3). La quasi totalità degli zuccheri presenti nel mosto viene convertita in etanolo ed
anidride carbonica nel corso della fermentazione.
34
Carboidrati digeribili
Carboidrati non digeribili
Destrine
β-glucani
Maltotriosio
Arabinoxilani
Saccarosio, Maltosio
Cellobiosio
Fruttosio, Glucosio
Laminaribiosio
Zuccheri minori: Arabinosio, galattosio, ribosio, xilosio, isomaltosio, panosio, isopanosio, kojibiosio, nigerosio, maltulosio, maltotetraosio
Tabella 3 - Carboidrati non fermentati nella birra
I carboidrati residui sono costituiti principalmente da α-glucani, o destrine (90%), dell’idrolisi enzimatica dell’amido e da alcuni composti polisaccaridici (10%) provenienti dalle pareti cellulari
dell’endosperma amilaceo della cariosside dell’orzo. Le destrine sono formate da molte unit{ di ripetute,
il cui numero è espresso in termini di Grado di Polimerizzazione (DP – Degree of Polimeryzation).
Una ricerca di Wenn et al (1989) sulla torbidità invisibile (invisible haze) o pseudo torbidità (pseudo
haze), rilevabile dai misuratori ma non dall'occhio umano, ha rivelato che essa è determinata da αglucani. I β-glucani non degradati dall’idrolisi enzimatica hanno un’influenza positiva sulla morbidezza
della birra e sulla ritenzione della schiuma; è importante che la concentrazione di β-glucani non sia troppo elevata, poiché può determinare un aumento della viscosità, o diminuire la sensazione di freschezza.
Diversi autori (Stowell, 1985;. Archibald et al, 1988; Lusk et al, 1995;. Evans et al, 1999c;. Evans e Sheehan,
2003; Lewis e Lewis, 2003) hanno sottolineato come oligosaccaridi e polisaccaridi quali arabinoxilani e βglucani siano correlati alla stabilità della schiuma, anche il loro contributo sembra essere minore rispetto
a quello di proteine e polifenoli. L’effetto stabilizzante risiede nell’aumento di viscosit{ della birra, con
conseguente minore drenaggio di acqua dalla schiuma. Queste considerazioni risultano in contrasto con
gstudi ei ffettuati da Bamforth (1999) e da Ferreira et al (2005), secondo cui gli oligosaccaridi non parteciperebbero affatto alla stabilità della schiuma, rendendo questo aspetto molto controverso (Evans e
Bamforth 2009).
La presenza di β-glucani nella birra può causare problemi di filtrazione, e di torbidità. Come soluzione, è possibile ricorrere all’utilizzo di β-glucanasi, ma questa pratica è vietata in alcuni paesi.
Figura 20 - Struttura generale dei β-Glucani e prodotti di idrolisi dopo digestione con lichenasi (Izydorczyk e Dexter 2007)
35
Speers et al (2003) in seguito all’aggiunta di β-glucani al mosto e alla birra, da cui erano stati rimossi i beta-glucani nativi, riscontrano un aumento della torbidità, correlato positivamente con l'aumento del peso molecolare e con la concentrazione delle sostanze aggiunte. La torbidità provocata dai βglucani ad alto peso molecolare potrebbe non essere ridotta mediante filtrazione o condizionamento a
freddo. Sono stati condotti studi sulla correlazione tra centrifugazione della birra e torbidità, e come
mostrano gli studi di Stoupis et al (2003), birre sottoposte a forte agitazione presentano una schiuma
meno stabile e una maggiore torbidità. Ciò è dovuto al rilascio, da parte delle cellule di lievito distrutte
durante l’agitazione, di β-glucani e mannani, che appunto sono responsabili della torbidità della birra.
I carboidrati determinano il cosiddetto “estratto reale”, che misura i solidi totali dissolti nella birra;
consiste approssimativamente per 75-80% di carboidrati, principalmente destrine, da un 6-9% di composti
azotati, di un 4-5% di glicerolo, e di β-glucani, composti inorganici, composti fenolici, sostanze amare e
tutta una serie di altri composti che, a dispetto della loro bassa concentrazione, possono influenzare in
maniera molto marcata le proprietà sensoriali e la qualità della birra.
I carboidrati, in particolare il maltosio, possono andare incontro alle reazioni di Maillard in presenza di alte temperature e di molecole con gruppi aminici, come gli aminoacidi. Queste reazioni, avvengono durante l’essiccamento del malto (kilning) e durante la cottura del mosto, e portano alla formazione
di pigmenti durante le prime fasi ed alla formazione di melanoidine alla fine del processo di imbrunimento. In condizioni di elevate concentrazioni zuccherine e temperature elevate, possono avere luogo altre
reazioni, in aggiunta all’imbrunimento di Maillard, come la caramellizzazione e la pirolisi.
Alla caramellizzazione del maltosio (120°C) ad esempio si ha la formazione di idrossimetilfurfurale
(HMF), un composto incolore ma essenziale nel sapore della birra. A temperature maggiori di 200 °C
hanno luogo le reazioni di pirolisi, in cui gli zuccheri vengono pesantemente decomposti a formare molecole dall’impatto aromatico/gustativo molto forte e dotate di un colore bruno, tendente al nero
(Shellhammer 2009).
Etanolo
L’etanolo è l’alcol più importante nella birra e la sua concentrazione può variare dai 30 ai 50 g/L
(3-5% p/v). Molti stili di birra possono contenerne quantità molto minori (birre analcoliche) o molto maggiori (birre trappiste belghe o Doppelbock tedesche). Una soluzione acquosa di etanolo conferisce sensazioni di riscaldamento nella bocca, sensazione che continua nell’esofago e quindi nello stomaco;
l’etanolo funge da esaltatore di aromi e incrementa la dolcezza della birra.
Anidride carbonica
La reazione di fermentazione produce principalmente etanolo e anidride carbonica, che resta in
soluzione nella birra per una concentrazione media di 3,5-4,5 g/L (0,35-0,45%); alcune birre sovrassature
di CO2 possono contenerne fino a 6 g/L, di cui una parte viene comunque persa all’apertura del contenitore. L’anidride carbonica è responsabile della misura con cui si forma la schiuma e del trasporto dei volatili nello spazio di testa.
36
Ioni
La birra è ricca principalmente in Magnesio (Mg2+), Calcio (Ca2+), Potassio (K+), e Sodio (Na+) che
costituiscono i cationi, e cloruri (Cl-), solfati (SO42-), nitrati (NO3-) e fosfati (PO43-) che costituiscono gli anioni.
Il calcio è lo ione più influente nella birra in quanto modifica il pH del mosto; può reagire con i fosfati e formare fosfati primari, secondari o terziari. Maggiore è il suo contenuto, maggiore è la concentrazione di fosfati terziari che si formano.
L’abbassamento di pH determina l’ambiente ideale per le α- e β-amilasi e gli enzimi proteolitici,
che si traduce in una migliore saccarificazione e proteolisi, con conseguente maggiore resa in estratto e
concentrazione di azoto solubile, inoltre favorisce il calo di viscosità del mosto e la filtrazione risulta
quindi più facilitata. Durante la bollitura, il calcio favorisce anche la precipitazione delle proteine responsabili di intorbidamenti, legandosi ad esse e formando composti insolubili. Alla fine della fermentazione
primaria, il calcio favorisce la sedimentazione dei lieviti e, durante la maturazione, migliora
l’illimpidimento, la stabilit{ e il gusto del prodotto finale. Un eccesso di questo ione è dannoso in quanto
determina la precipitazione di quantità eccessive di fosfati, il che si ripercuote sulla vitalità dei lieviti che
non trovano parte dei nutrienti necessari per lo sviluppo, ma anche perché ritarda la isomerizzazione
degli α-acidi del luppolo (Buiatti 2009).
Carbonati e bicarbonati non sono desiderabili in quanto sequestrano ioni idrogeno formando anidride carbonica determinando un incremento di pH del mezzo.
Normalmente acque con concentrazioni superiori a 100 mg/L di carbonato di calcio sono considerate alcaline e devono essere trattate. Al di sotto di questa soglia l’acqua è considerata dolce o poco alcalina. Gli effetti dei carbonati possono ripercuotersi sulla fermentescibilità del mosto, a causa di un
maggiore contenuto in destrine, non fermentabili, ma anche sulla filtrazione, meno rapida, nonché sulla
separazione dei trub a caldo e a freddo (Buiatti 2009).
Magnesio. Il magnesio presenta proprietà analoghe al calcio, reagisce con i fosfati producendo
composti più solubili, ne consegue un minore decremento di acidità. È fondamentale per i lieviti, in
quanto è un cofattore enzimatico. In concentrazioni superiori a 15 mg/L può impartire astringenza e gusto amaro alla birra.
Sodio. A basse concentrazioni (70-150 mg/L) il sodio impartisce dolcezza e morbidezza alla birra.
Maggiori concentrazioni conferiscono alla birra uno sgradevole gusto salato.
Potassio. Ha proprietà simili al sodio, ma non conferisce la stessa asprezza alla birra. È indispensabile per il metabolismo dei lieviti; sopra ai 10 mg/L inibisce alcuni enzimi durante l’ammostamento, raramente raggiunge concentrazioni tali da influenzare tipo di l’aroma (Buiatti 2009).
37
Solfato. Lo ione solfato ha effetti positivi sulla degradazione di amido e proteine, favorisce la filtrazione del mosto e la sedimentazione del trub. Può conferire alla birra un gusto secco e frizzante al palato e incrementare la percezione dell’amaro, può conferire asprezza e sapidità, se in eccesso.
Nitrato. I nitrati sono sempre presenti in concentrazioni inferiori ai limiti legali per le acque (50
mg/L), se convertiti a nitriti diventano pericolosi per la salute; i nitriti possono rallentare la fermentazione e, legando gli aminoacidi, causare il fenomeno del gushing (fuoriuscita incontrollata di schiuma dalla
bottiglia/lattina/fusto).
Composti azotati
La maggior parte di questi composti deriva dal malto, nella birra sono presenti da 0,3 mg/L a 1,0
g/L di aminoacidi, peptidi e polipeptidi, frammenti di acidi nucleici, ammine e composti eterociclici.
Durante l’ammostamento proteine e peptidi vengono degradate ad aminoacidi dagli enzimi, proseguendo l’azione iniziata durante la maltazione. Gli aminoacidi liberi presenti nel mosto svolgono funzione plastica nel metabolismo dei lieviti, o vengono metabolizzati dai lieviti per la produzione di alcoli
superiori, importanti per l’aroma. I peptidi determinanouna maggiore stabilità della schiuma e palatabilità della birra. Altri composti azotati presenti nella birra sono la colina, il triptofolo, l’acido nicotinico (vitamine del gruppo B) ed i composti eterociclici (piridine, pirrolizine, pirroli, maltoxazine, tiazoline tiazoli
e tiofeni), derivanti dalla reazione di Maillard durante l’essiccazione del malto. Possono essere presenti
amine biogene, quali dimetilammina e in alcuni casi tiramina (pericolosa per chi assume inibitori
dell’enzima monoammina ossidasi, antidepressivi).
Acidi organici
La birra è una bevanda leggermente acida, il suo pH varia da 4 a 5; esistono particolari stili di birra,
come la Lambic, caratterizzati da pH più bassi (circa 3). Sono presenti acido carbonico (anidride carbonica disciolta in acqua) ed in bassissime concentrazioni nel prodotto finito (0,2-0,6 g/L), gli acidi organici
prodotti dai lieviti durante la fermentazione. Gli acidi organici conferiscono alla birra la sensazione“frizzante” e sono responsabili della sensazione di acidit{. I più rappresentativi sono l’acido acetico,
lattico e succinico; nelle Lambic e le Gueuze belghe, definite birre “acide”, la concentrazione di queste
sostanze è sensibilmente maggiore. (Buiatti 2009).
Alcoli superiori
Gli alcoli ad elevato peso molecolare, vengono sintetizzati durante la fermentazione dagli aminoacidi, o durante la loro sintesi dagli zuccheri (Bilinski 2011). La loro sintesi è incoraggiata da temperature
elevate, da grado saccarometrico elevato, da una ridotta concentrazione di aminoacidi nel mosto, da
un’intensa aerazione del mosto e da una bassa quantità di lieviti inoculati (Buiatti 2004).
Gli alcoli superiori sono responsabili del sentore di fruttato (frutta tropicale, ananas, pera, ecc.),
rappresentano la frazione più importante dei costituenti aromatici della birra (Eßlinger 2009); concentrazioni superiori ai 60-100 mg/L possono influenzare negativamente l’aroma della birra (Buiatti 2009).
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Il 3-metilbutanolo, il 2-metilbutanolo, il 2-metilpropanolo, il propanolo e il β-feniletanolo identificati nella birra, sono associati all’insorgenza di mal di testa, postumi da ubriacatura e altri disagi fisici
conseguenti all’eccessivo consumo di birra.
Aldeidi
Le aldeidi derivano dalla deidrogenazione dell’alcol corrispondente, sono presenti in concentrazioni di 10-20 mg/L. Possono essere sintetizzate dai lieviti durante la fermentazione, derivare dalla degradazione degli aminoacidi di Strecker durante la bollitura del mosto, o da una decarbossilazione casuale degli acidi organici. Durante la conservazione, la concentrazione aldeidica può aumentare in seguito
all’ossidazione degli alcoli superiori da parte delle melanoidine (prodotti della reazione di Maillard), divenendo off-flavors data la loro bassa soglia di percezione.
L’acetaldeide secreta dai lieviti durante i primi 3 giorni di fermentazione primaria conferisce il tipico gusto acerbo alla birra giovane, non matura. La rimozione dell’acetaldeide è legata alla capacità del
lievito residuo di metabolizzare la molecola; la formazione di complessi tra l’acetaldeide e ioni bisolfito
(HSO3-), prodotto dal metabolismo solforato dei lievito, conferisce alla birra un aroma sgradevole.
Chetoni
I chetoni (gruppo –CO) appartengono al gruppo dei composti carbonilici, come le aldeidi. Il più
rappresentativo è il diacetile (CH3-CO-CO-CH3 o butan-2,3-dione), e il metil chetone (CH3-CO-CO-C2H5 o
butan-2-one), chiamati anche dichetoni vicinali (VDK, vicinal diketones); molecole fortemente aromatiche
ed indesiderate nella birra, poichè conferiscono un sapore dolciastro e caramelloso.
Il diacetile, caratterizzato da una soglia olfattiva molto bassa, non deve essere superata la concentrazione di 0,1 mg/L, conferisce alla bevanda il tipico gusto “di burro”, dannoso in particolare per le
Lager, ma apprezzato in concentrazioni modeste nelle Ale in quanto bilancia gli aromi decisamente marcati tipici di questo stile.
La formazione del diacetile è maggiore all’inizio della fermentazione, quando è presente una
maggiore quantità di ossigeno, per cui è necessario che il processo di fermentativo inizi nel minor tempo
possibile, che il pH scenda rapidamente e che non venga introdotto altro ossigeno nel mosto in seguito
l’aerazione iniziale. Una delle tecniche migliori per la rapida riduzione del diacetile è il krausening, cioè
nell’inoculo di lieviti molto vitali, dotati di un elevato potere riducente (Bilinski 2011).
Il diacetile viene in parte degradato dai lieviti durante la fermentazione primaria, i VDK considerati
indicatori di maturazione vengono degradati durante la maturazione (Buiatti 2009).
Esteri
Nella birra sono stati identificati numerosi esteri, per una concentrazione complessiva di 60-80
mg/L, solo alcuni ne influenzano l’aroma: etilacetato, isomilacetato, isobutilacetato, β-fenilacetato, etilcaproato, etilcaprilato. L’acetato di etile è il più abbondante. Gli esteri determinano isentori di fruttato e
floreale; concentrazioni eccessive in particolare di etilacetato, prodotto da lieviti selvaggi quali Pichia o
Hansenula causano degli off-flavors (Buiatti 2009). La concentrazione degli esteri sintetizzati durante la
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fase tumultuosa della fermentazione primaria è direttamente proporzionale al grado saccarometrico originario, è legata al tipo di fermentazione (le birre ad alta fermentazione contengono più esteri delle
birre a bassa fermentazione: 40-60 mg/L contro 30-50 mg/L), è stettamente legata alla presenza di ossigeno, (si ritiene infatti che condizioni di scarsa disponibilità di ossigeno provochino una diminuzione nella produzione di esteri, a causa della ridotta capacità del lievito di sintetizzare acidi grassi durante lo sviluppo cellulare), ed aumenta in funzione della durata della fermentazione secondaria (Bilinski 2011).
Composti solforati
Solfuro di idrogeno (H2S) e mercaptani (o tioli) possono derivare direttamente dalle materie prime, principalmente dal malto, dal metabolismo dei lieviti, o da contaminazioni microbiche. L’anidride
solforosa (SO2) contenuta nelle materie evapora durante la bollitura, con l’alta fermentazione la concentrazione finale risulta significativamente inferiore rispetto alla bassa fermentazione. In condizioni di purezza microbiologica, il solfuro di idrogeno sintetizzato dai lieviti in fermentazione viene allontanato durante la maturazione con un effetto di strippaggio dall’anidride carbonica in eccesso, attraverso la valvola di regolazione della pressione del serbatoio.
L’acido solfidrico del metabolismo del lievito a causa della sua bassissima soglia di percezione può
conferire note sulfuree alla birra matura, risultando quindi un composto estremamente sgradito.
Il dimetil-solfuro (DMS) è un composto solforato della degradazione della S-metilmetionina (SMM)
conferisce l’odore di mais fresco, non gradito nella birra; la sua produzione è maggiore nelle birre a bassa fermentazione, in relazione alla scarsa modificazione del malto utilizzato, e delle minori temperature
di kilning, che non sono in grado di distruggere il precursore del DMS.
I mercaptani sono tioalcoli, in cui il gruppo ossidrilico è sostituito dal gruppo tiolico (–SH). Il più
importante è il 3-metil-2-buten-1-tiolo (MBT) che impartisce uno sgradevole odore “di puzzola” alla birra;
la sintesi dell’MBT è legata all’ esposizione alla luce, la sua formazione può essere limitata mediante
l’utilizzo di bottiglie scure, che assorbendo la radiazione visibile di lunghezza d’onda inferiore ai 550 nm,
garantiscono la protezione del prodotto dalla fotolisi (Buiatti 2009).
Composti derivati dal luppolo
Le resine dure (non solubili in esano) prevalentemente ossidate e polimerizzate, vanno a formare
le sostanze presenti nelle resine morbide (solubili in esano). Alle resine morbide appartengono due
gruppi di composti, gli umuloni (α-acidi) e i lupuloni (β-acidi). Durante la bollitura gli α-acidi estratti dal
luppolo isomerizzano formando iso-α-acidi, composti caratteristici del gusto amaro alla birrainsieme agli
iso-β-acidi, che rivestono un ruolo meno discriminante (Buiatti 2009).
Gli oli essenziali contenuti nel luppolo in misura dello 0,5-3,0%, sono per il 70% idrocarburi (principalmente terpeni) mentre il 30% è costituito esteri, aldeidi, chetoni, acidi ed alcoli. Nella frazione idrocarburica si annoverano monoterpeni e sesquiterpeni (mircene, cariofillene, l’umulene) estremamente
volatili, che conferiscono una connotazione positiva dell’aroma e del gusto; molti di questi composti evaporano durante la cottura del mosto, per limitare le perdite, una parte del luppolo viene aggiunta po40
co prima della fine della cottura (al fine di preservare gli oli essenziali) mentre parte viene aggiunta
all’inizio della cottura al fine di consentire la corretta isomerizzazione degli α-acidi necessaria per la percezione dell’amaro (Buiatti 2009).
Composti fenolici
Circa un terzo dei polifenoli presenti nella birra derivano dal luppolo, la quota restante è fornita
dal malto. Gli acidi idrossi-cinnamici (acidi caffeico, ferulico, p-cumarico e clorogenico) costituiscono il
gruppo di polifenoli principali della birra, l’acido ferulico della parete cellulare dell’endosperma dell’orzo
è il composto più abbondante (0,53-2,36 mg/L) (Buiatti 2009).
Lipidi
Costituiti da acidi grassi, di-gliceridi e trigliceridi derivano principalmente dal malto. Solo una minima parte del 3% contenuto nell’aleurone e nell’embrione dell’orzo viene traferito nella birra, prodotto
considerato privo di grassi (concentrazione inferiore allo 0,1%). Gli acidi grassi più abbondanti sono C4C10 (15-30 mg/L) sono estremamente dannosi per la shelf life della birra, in particolare il trans-2-nonenale,
presenta una bassissima soglia di percezione, è responsabile del gusto di “cartone” delle birre scadute
(Buiatti 2009).
Vitamine
Le vitamine contenute nell’embrione e nello strato aleuronico dall’orzo, sono molto importanti
per il metabolismo del lievito, in particolare le vitamine del gruppo B, come inositoli e acido pantotenico,
per questo sono presenti nella birra in basse concentrazioni (Buiatti 2009).
1.5
Caratteristiche nutrizionali della birra
La birra è di fatto considerata un alimento perché deriva dai cereali e apporta sostanze utili dal pun-
to di vista nutritivo ed energetico (Musso 2008).
E’ certo che il consumo indiscriminato di bevande alcoliche, risulta nocivo per la salute (causa di incidenti stradali, effetti nocivi su sistema nervoso, sul sistema digerente ecc). Sono stati svolti numerosi
studi in merito all’effetto positivo di un consumo moderato di vino rosso. Il consumo di birra sembra
confermare i potenziali effetti benefici qualora assunta con moderazione (Bamforth C.W. 2002). Gli effetti dell'alcol sull'organismo sono influenzati da numerose variabili come il sesso, il peso, l'altezza, le
condizioni di salute, da fattori genetici e ambientali, il tipo di bevanda alcolica assunta, (se a bassa o alta
concentrazione di alcol), l’occasione di consumo, (se a pasto o fuori pasto), e la velocità con cui si beve.
Negli studi condotti da Di Castelnuovo et al, (2002) sono state valutate le relazioni tra consumi di vino e birra e la loro capacità di proteggere dalle malattie coronariche e cerebrovascolari. Risultati statisticamente significativi mettono in evidenza un’associazione inversa tra un moderato consumo di vino e il
rischio vascolare. Benché in percentuali minori, risultati simili sono stati evidenziati anche negli studi
condotti sul consumo di birra industriale; ma tali effetti positivi sono difficili da interpretare in quanto gli
esiti non sono statisticamente significativi (Di Castelnuovo A. 2002).
41
Esistono linee guida condivise dalla gran parte della comunità scientifica che indicano i limiti entro i
quali il consumo di alcol si può considerare moderato. L’INRAN (Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione), nelle sue Linee Guida per una Sana Alimentazione considera moderata, in accordo
con le indicazioni dell’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanit{), una quantità giornaliera di alcol equivalente a non più di 2-3 Unit{ Alcoliche per l’uomo, non più di 1-2 Unità Alcoliche per la donna e non
più di 1 Unit{ Alcolica per l’anziano. Una Unit{ Alcolica (U.A.) corrisponde a circa 12 grammi di etanolo.
Che sono contenuti in un bicchiere piccolo (125 ml) di vino a media gradazione, in una lattina o bottiglia
di birra (330 ml) di media gradazione o in una dose da bar (40 ml) di superalcolico.
Proprietà antiossidanti
La presenza di composti antiossidanti quali composti fenolici, acidi fenolici (ferulico, gallico, siringico), flavonoidi, catechine, procianidine, tannini (Lugasi A. 2003), carotenoidi e vitamine, è influenzato da
fattori genetici, dalla qualità delle materie prime e dal processo tecnologico (Valls Belles V. 2005).
L’ assorbimento di questi composti dipende dal tipo di composto e dalla presenza di forme legate
che può alterarne la biodisponibilità (Valls Belles V. 2005)Essi contribuiscono alla capacità antiossidante
totale del plasma rafforzando le difese endogene contro lo stress ossidativo (Ghiselli A. 2000), altri studi
hanno evidenziato la capacità di inibire il processo di carcinogenesi del colon indotta sui ratti evidenziando possibili effetti antitumorali ed antimutagenici (Nozawa H. 2004). I polifenoli del malto influenzano la stabilit{ dell’aroma della birra durante la maturazione (Guido L.F. 2007).
Fibra solubile
La fibra non è un nutriente poichè costituita sostanze vegetali non digerite; la fibra insolubile (cellulosa ed emicellulosa) presenta la capacità di assorbire e trattenere acqua aumentando così la massa e
accelerando la velocità di transito gastrointestinale, la fibra solubile è costituita per l’80-90% da β-glucani
e per il 10-20% da pentosani, derivanti dalle pareti delle cellule dell’endosperma della cariosside. I βglucani svolgono un’importante azione prebiotica nei confronti della microflora intestinale (I., M.E. e F.
2009), con il termine “prebiotico” si definisce la capacit{ di un carboidrato indigeribile di modificare in
modo positivo la microflora intestinale umana, generalmente determinando un aumento nel microbiota
intestinale di specie acidofile (bifidiobatteri, batteri lattici) (Brighenti F. 2006).
Diversi studi scientifici hanno dimostrato l’efficacia dei β-glucani nel contribuire alla riduzione dei
livelli di colesterolo del sangue e nel ridurre il rischio di malattie cardiovascolari. Gli effetti benefici sono
legati alla capacità di incrementare la viscosità del contenuto intestinale. Una volta ingeriti, tendono a
formare, a livello gastrico e nel piccolo intestino, una complessa matrice viscosa, capace di trattenere
colesterolo, acidi grassi e glucosio determinandone la diminuzione delle concentrazioni nel sangue.
42
2 Il farro
2.1
Caratteristiche botaniche
Il farro è un cereale minore, della famiglia delle graminacee. Il termine Farro identifica tre specie di
frumenti vestiti, del genere Triticum: T. monococcum o piccolo farro, T. dicoccum o farro propriamente
detto e T. spelta (gran farro o anche farro maggiore (Piccinini M. 2007). La prima forma di frumento coltivata circa 9000 anni fa, fu proprio il farro monococco, specie diploide (2n,perché in ogni cellula somatica sono presenti 2 copie di ogni cromosoma), la cui peculiarità è quella di avere una sola cariosside per
spighetta. Le tre specie di farro vengono identificate come grani vestiti perché sono caratterizzati
dall’aderenza di glume e glumelle alla cariosside, e da un’accentuata fragilit{ del rachide, che, al momento della trebbiatura, determina l’immediata disarticolazione del rachide e la liberazione di spighette intere con cariossidi ancora avvolte negli involucri glumeali (Szabó 1996) per essere utilizzato necessita di
un’ulteriore fase di lavorazione (la "decorticazione" che prevede la rimozione dei tegumenti esterni o
"sbramatura"qualora sia prevista la rimozione dell’embrione). La resa del farro sbramato risulta pari a
circa il 60-70% del prodotto iniziale (Perrino P. 1996).
Il farro cresce bene su terreni poveri di elementi nutritivi, in zone collinari tra i 300 e i 1.000 m
s.l.m. La semina avviene in autunno, utilizzando seme vestito. La preparazione del terreno non fa uso di
diserbanti. La pianta è robusta ed essendo resistente al freddo, alle malattie e agli agenti infestanti non
necessita di concimi chimici o fitofarmaci. La raccolta è più tardiva rispetto a quella del grano, e si effettua con le normali mititrebbie usate anche per il grano (Monotti).
Farro monococco (Triticum monococcum L. )
Il monococco (einkorn) è l’ecotipo meno produttivo, coltivato nel Sud-Est della Germania e a Nord
della Svizzera. in Italia è presente nelle aree montane del nord, principalmente in Valtellina ed in Alto Adige, fino al 1990 era presente nelle zone dell’Appennino Dauno come cereale da foraggio, attualmente
questa tradizione si è persa (Perrino P. 1996). La manipolazione di questo cereale nell’industria birraia è
particolarmente problematica, a causa della fragilità delle cariossidi, inoltre è necessario porre molta attenzione all’embrione durante la maltazione. L’attenuazione finale (% di alcol prodotto in relazione agli
zuccheri presenti) è molto bassa, come il conenuto in FAN (Free Amino Nitrogen) e in proteine solubili,
sebbene la cariosside contenga una buona percentuale di proteine. Le birre di malto di farro monococco
mostrano una schiuma eccezionalmente stabile e un gusto molto piacevole (Meussdoerffer e Zarnkow
2009).
Farro Spelta (Triticum aestivum ssp. spelta)
Il farro spelta (Spelt) è la forma più antica tra i frumenti esaploidi (6n), è una specie che si adatta a
vari tipi di ambiente, la sua coltivazione è possibile anche ad altitudini proibitive per il grano. È più recente rispetto alle altre specie di farro, risale infatti a 8000 anni fa, originario della Cina lo spelta è stato a
lungo coltivato nel Medio Evo in tutta l’Europa Centrale. Presenta una caratteristica spiga a sezione
43
quadrata, lassa, con spighette mutiche od aristate (Bonciarelli F. 2001). Spesso viene venduto come farro senza specificare la varietà (Stallknecht G.F. 1996).
È possibile utilizzare fino al 70% di malto di spelta, in aggiunta al tradizionale malto d’orzo, per ottenere birre chiare ad alta fermentazione, piacevoli e ricche di carattere (Meussdoerffer e Zarnkow
2009).
Farro dicocco (Triticum dicoccum Schübl.)
Il dicocco (emmer) o farro medio è una specie tetraploide (4n) più produttiva rispetto al monococco, presenta una spiga serrata con due cariossidi per spighetta e glume piuttosto acuminate. La coltivazione del dicocco inizia nell’et{ del bronzo circa 7.000-9.500 nel bacino del mediterraneo dove rappresenta il cereale più diffuso fino all’et{ moderna, in modo particolare, in Italia il 55.7% dei territori era seminato con farro dicocco, il 18.9% dal T.aestivum, in percentuali minori con T. monococcum e dal T.spelta.
(Porfiri O. 2001).
Dal punto di vista birraio il cereale si caratterizza per una resa d’estrazione molto elevata e per ottimi
tempi di saccarificazione, ma anche per una scarsa attenuazione finale. Le birre (ad alta fermentazione)
prodotte con questo cereale possiedono un gusto acidulo, sapido, e risultano molto piacevoli al palato.
Figura 21 - a.Farro Spelta (T. spelta); b.Farro monococco (T. monococcum); c.Farro dicocco (T. dicoccum)
44
2.2
Origine e diffusione
Il piccolo farro può essere considerato uno dei cereali più antichi coltivati dall’uomo, i ritrovamen-
ti archeologici fanno risalire le sue origini presumibilmente in Palestina. A conferma di quanto detto, nel
corso di alcuni scavi a Jarmo, il più antico villaggio scoperto fino a oggi, situato sulle colline a Est dell'Iraq,
furono ritrovate cariossidi di frumento carbonizzate che risalgono a 6750 anni fa e che mostrano una notevole somiglianza con alcune varietà di frumento conosciute, fra cui il farro (Perrino P. 1996).
Successivamente il farro si diffuse in Siria, Egitto e Mesopotamia grazie sia ai pastori nomadi che
ai conquistatori (Zohary 1993), (Luo M.C. 2007). Il farro costituiva la base dell’alimentazione degli antichi
romani, veniva usato dai legionari che ne facevano delle gallette da portare con loro quando dovevano
viaggiare. Informazioni sulla sua coltivazione vengono fornite dalla letteratura latina di epoca preimperiale; per citarne alcuni, Columella (I sec AC) nel “L’arte dell’agricoltura” distingue tre variet{ di frumento: il tritico molto pregiato poiché forniva pane bianchissimo, il trimestre, ed il farro da cui i romani ottenevano il celebre puls; Plinio il Vecchio (I sec A.C. ) in “Storia Naturale” parla dell’importanza del puls:
una zuppa ottenuta con farina di farro frantumata con rudimentali mortai in pietra cotto in acqua, latte
o brodo presentandola come piatto tipico della cucina arcaica romana. Ritrovamenti archeologici nel sepolcreto arcaico del Foro Romano e in Umbria confermano le affermazioni di Plinio.
La popolarità del farro crebbe a tal punto che fu usato sia come merce di scambio che come offerta agli dei dell’agricoltura per incoraggiare un buon raccolto e la fertilit{ La notevole diffusione iniziale di questo cereale dipese dalla sua capacità di adattarsi bene ai terreni poveri e di possedere un’elevata
resistenza al freddo.
La sua importanza diminuì con il diffondersi dei frumenti nudi (tetraploidi ed esaploidi) che permettevano di evitare la gravosa operazione della sbramatura e di ottenere rese superiori; ciò nonostante il farro continuò ad essere coltivato fino alla fine dell’800 (Zohary 1993).
La disponibilit{ di variet{ migliorate di frumento duro e tenero, l’intensificazione dei sistemi colturali e l’abbandono di territori marginali, insieme alla ridotta produttività ed allo scarso adattamento ai
progressi tecnologici dei processi di trasformazione del secolo passato, hanno relegato il farro ad un
ruolo secondario nel palcoscenico degli usi alimentari.
L’interesse dei consumatori verso costumi alimentari che privilegiano la cultura alimentare, la salubrità e la genuinità dei cibi, ha orientato il mercato, in modo sempre più deciso, verso il settore dei
prodotti tipici, definiti tali in relazione al forte legame che stabiliscono con il territorio e le sue tradizioni.
Tali produzioni provengono in genere da zone agricole marginali in cui il carattere prevalentemente estensivo dell’attività consente di operare in condizioni di basso impatto ambientale rispondendo ai requisiti di “naturalezza” richiesti dai consumatori (Barcaccia G. 1998).
Questo orientamento tende a consolidarsi sotto la spinta del processo di globalizzazione dei mercati, per effetto del quale i prodotti di massa indifferenziati perdono competitività cedendo il passo a
quelli cosiddetti “differenziati” (prodotti tipici e biologici) i quali, risultando fortemente caratterizzati
45
per qualità e tipicità, riescono a guadagnare spazi di mercato sempre più ampi. Frequentemente quando
si parla di produzioni tipiche, di legame con il territorio, di tradizione, ci si riferisce a specie minori e
spesso a varietà locali o autoctone (Porfiri O. 2001).
Il farro viene coltivato in Marocco, Spagna, sui monti Carpazi tra la Repubblica Ceca e quella Slovacca, Albania, Turchia, Svizzera ed Italia. L’Italia rappresenta un caso interessante, l’unico in cui la coltivazione di questo cereale è ben radicata ed in continua espansione.
Nelle zone della Garfagnana in Toscana e a Monteleone di Spoleto in Umbria rispettivamente il
farro ha ottenuto l’indicazione geografica (I.G.P: Riconosciuto con Reg. CE n.1263/96) e la denominazione di origine protetta (iscritto con Regolamento n. 623/2010 nel Registro europeo delle Denominazioni
d’origine e Indicazioni geografiche protette Dop e Igp) acquisendo la protezione legale della sua identità
geografica, queste certificazioni contribuiscono a rendere il farro italiano più competitivo rispetto al farro non certificato prodotto in altre zone (Torricelli R. 2009).
In questo scenario la produzione di birra a partire da farro dicocco può rappresentare comunque
una nuova filiera ed uno sbocco economico innovativo per il comparto agroalimentare regionale. A livello nazionale esiste attualmente solo una menzione di qualità per il Farro della Garfagnana IGP.
2.3
Aspetti nutrizionali
Il farro è un cereale ricco di vitamine (A, B, C, E) e sali minerali (ferro, calcio, potassio, magnesio,
fosforo), proteine, acidi grassi polinsaturi e fibra insolubile. Grazie all’elevato contenuto in fibra insolubile (β-glucani) (I., M.E. e F. 2009), i prodotti a base di farro svolgono un’importante azione prebiotica nei
confronti della microflora intestinale, con molteplici effetti positivi sullo stato generale di salute del consumatore (Saura-Calixto, et al. 2002). In commercio è possibile trovare in versione integrale, decorticato,
semiperlato, perlato, spezzato, intero.
In virtù delle caratteristiche qualitative intrinseche, del crescente interesse nei confronti delle
tradizioni locali e degli aspetti salutistici legati ad un’alimentazione naturale con alimenti poco modificati
dalla tecnologia e dal miglioramento genetico, il farro viene utilizzato sia per il consumo diretto, che per
la produzione di pasta, pane, prodotti da forno, prodotti dolciari, e da colazione (Buerli 2006).
46
Parte sperimentale
3 Introduzione al progetto
Negli ultimi anni l’attenzione rivolta agli alimenti con impatto salutistico ed alle produzioni biologiche ha portato alla riscoperta del farro come alimento alternativo al grano duro essendo un prodotto
alimentare biologico e con spiccate proprietà salutistiche dovute alla maggior concentrazione di vitamine e sali minerali ed alla migliore digeribilità (Lachman J. 2011) alle caratteristiche ipoglicemiche, alle
buone capacità antiossidanti (Hejmànkovà K. 2010) ed agli effetti sulla diminuzione del colesterolo come
confermato da numerosi studi (Mayer H 2011).
L’interesse agronomico per questa coltura deriva soprattutto dal fatto che il farro può essere coltivato con metodi biologici e che possiede caratteri di rusticità quali adattamento a terreni poveri, resistenza al freddo, alla siccità ed alle malattie (Bonciarelli F. 2001).
Le peculiarità agronomiche del farro non riescono però a renderlo competitivo con gli altri cereali,
a causa del ridotto rendimento in termini quantitativi ed al minore contenuto di glutine che gli conferisce
una minore attitudine all’impastamento (Serpen A. 2008).
La presenza di diverse aree nell’entroterra marchigiano destinate alla coltivazione del Triticum dicoccum (farro dicocco), i vari provvedimenti di politica agraria volti a diversificare gli indirizzi produttivi
intrapresi negli ultimi anni (Buerli 2006) e l’interesse crescente verso la birra da parte dei consumatori
(AssoBirra 2010) sono i fattori che hanno suggerito di modificare l’orientamento della produzione verso
sbocchi alternativi, come ad esempio la realizzazione di birra da farro dicocco; la presente ricerca sulla
birra da farro è volta a capire ed esplicitare le potenzialit{ di questo prodotto nell’ambito della tecnologia birraia.
Il progetto di ricerca è stato finanziato dalla Regione Marche ai sensi della LR 37/99, per produrre
“birra da farro”. Durante la fase preliminare è stata verificata la preferenza accordata dal consumatore
alla birra da farro, rispetto alla birra tradizionale (Boselli 2009).
Sono state effettuate analisi preliminari su molteplici varietà di farro dicocco per valutare
l’attitudine dei diversi ecotipi di farro alla tallitura, al termine delle prove preliminari sono stati individuati tre ecotipi rispondenti in maniera adeguata alle esigenze del processo produttivo.
In questa fase operativa è stata valutata l’attitudine alla birrificazione del malto di farro e sono
stati caratterizzati gli intermedi di produzione della prima birra da farro (birra light), per valutare la qualità del prodotto finale.
Tutto il processo produttivo, ad esclusione della produzione del luppolo, è avvenuto nell’ambito
del territorio della Regione Marche; in particolare è stato impiegato farro dicocco delle varietà Rosso
Rubino, Zefiro (Prometeo, PU), Monterosso Select (Monterosso, PU). La fase di maltazione del farro è
stata condotta presso il maltificio consortile di Ancona (una struttura particolarmente adatta al tratta47
mento di pochi quintali di cereale, a differenza degli altri maltifici esistenti in Italia, la maggior parte dei
quali opera solo su scala industriale). La birrificazione è avvenuta presso lo stabilimento dell’azienda
Boccale d’Oro di Cingoli (MC).
Sono stati valutati dal punto di vista chimico i principali macro e microcomponenti, sia nel corso
della produzione che durante la conservazione del prodotto. I risultati sono stati confrontati con le analisi effettuate su birre di tipo tradizionale.
La discussione dei dati preliminari ha permesso di individuare i punti critici del processo produttivo emersi nella sperimentazione, al fine di intervenire con misure correttive nelle successive prove di
produzione.
È stato inoltre oggetto di valutazione l’influenza di alcune operazioni unitarie quali la rifermentazione in bottiglia, microfiltrazione e la pastorizzazione sulla composizione e sulla conservazione della
birra da farro prodotta sperimentalmente.
Unitamente alle tecniche analitiche sono state condotte indagini di tipo sensoriale, mettendo
sempre a confronto la birra da farro con la birra commerciale, cercando di individuare dei nessi tra le
percezioni olfattive e gustative e le caratteristiche compositive della birra da farro.
Nello scopo della fase conclusiva rientra quindi la caratterizzazione chimica e sensoriale della birra da farro dicocco, la sua evoluzione nel tempo e l’influenza di tecniche conservative al fine di definire
appieno il profilo qualitativo di un prodotto che sta entrando sempre più nelle abitudini dei consumatori
italiani.
Fino ad oggi la rivalutazione del farro ha coinvolto ovviamente soprattutto, l’industria molitoria:
sono ormai reperibili pressoché ovunque, sia il pane, che la pasta, che biscotti o snack, sia dolci, che salati, a base di farro; con la produzione di una birra di farro si sono cercate destinazioni alimentari alternative al farro dicocco, che in questi ultimi anni ha avuto notevole espansione colturale nella regione Marche, soprattutto nelle aree interne e montane, con ottimi riscontri a livello economico.
48
4 Processo produttivo della birra da farro
4.1
Materie prime utilizzate nel processo produttivo
La principale materia prima utilizzata nella produzione delle diverse tipologie di birra è rappresen-
tata dal farro dicocco (Triticum dicoccum L. varr. Monterosso select, Rosso Rubino e Zefiro) coltivato nella
regione delle Marche (Italia) rispettivamente presso le aziende Monterosso Scrl., (S. Lorenzo in Campo,
Italia) e Prometeo (Urbino, Italia) secondo il disciplinare dell’agricoltura biologica. (Regolamento (CEE) n.
2092/91 del Consiglio, del 24 giugno 1991, relativo al metodo di produzione biologico di prodotti agricoli e
alla indicazione di tale metodo sui prodotti agricoli e sulle derrate alimentari Gazzetta ufficiale n. L 198
del 22/07/1991 ).
Gli ecotipi utilizzati nella produzione della birra derivano da diverse annate agrarie (vediFigura 22),
e sono stati impiegati in momenti produttivi diversi per far fronte alle esigenze di tipo tecnologico.
Tutti gli ecotipi sono stati analizzati sia vestiti (provvisti dei tegumenti protettivi che avvolgono l a
cariosside) che in seguito a decorticazione. Processo, definito anche sgusciatura che risponde alla necessità di allontanare le glume e le glumelle dalle cariossidi dei cereali vestiti senza danneggiare
l’embrione. Durante questa operazione è importante non alterare la capacit{ germinativa delle cariossidi,
la germinazione è infatti fondamentale in fase di maltazione.
Le altre materie prime comuni a tutte le birre erano l’acqua corrente, il luppolo in pellet (Hallertau
Hersbrucker, Hallertau Perle rispettivamente con un tenore in -acidi dichiarato del 2,7 e 7,2% entrambi
Mr. Malt, Udine, Italia) ed il lievito secco attivo selezionato (Safale S.04 Fermentis, Lesaffre, Parigi, Francia). Quando previsto dalla ricetta, è stata usata un’aliquota di orzo (Hordeum vulgare L.) biologico marchigiano.
49
b
a
c
a1
b1
c1
a2
b2
c2
Figura 22ecotipi di malto di farro dicocco a)rosso rubino (Prometeo); b)zefiro (Prometeo) c) monterosso select (Monterosso); 1)
cereale vestito; 2) cereale decorticato.
Figura 23luppolo in pellets
50
4.2
La maltazione del farro dicocco
La maltazione degli ecotipi di farro utilizzati per la produzione di birra è stata eseguita presso il
maltificio COBI (Ancona, Italia) utilizzando un serbatoio (Sfoggiatech, Montebelluna, Italia) maltatore
verticale prototipo da 100 q circa, provvisto di un agitatore, doppio fondo forato e di un sistema di condizionamento igrotermico automatizzato. Il serbatoio permetteva di lavorare una massa di 20-22 q di cereale secco.
Gli ecotipi di farro (vestito o decorticato,) sono stati confezionati in sacchi cuciti di tela ombreggiante sintetica (35 kg alla volta). La tela era permeabile ai gas ed all’acqua utilizzata per la bagnatura. I
sacchi di farro sono stati maltati simultaneamente a 20 q di orzo, garantendo comunque la separazione
fisica dei due cereali.
L’induzione alla germinazione delle cariossidi è durata 24 h, durante le quali è stata predisposta
l’alternanza di periodi di bagnatura e di asciutta: per 3 ore e mezza le cariossidi sono state immerse in
acqua (IN), poi lasciate in asciutta per 16 ore (OUT) e nuovamente immerse per 4 ore e mezza (IN)
(Figura 24).
La successiva fase di germinazione del cereale è durata 5 giorni, durante i quali il cereale è stato
sottoposto ad un gradiente di temperatura dai 18°C ai 12°C (Figura 25 A). L’essiccazione è avvenuta con
un programma di temperatura da 45 °C a 84 °C per 20 ore (Figura 25 B). Dopo il raffreddamento, il malto
di farro è stato confezionato in sacchi di tela sintetica.
51
OUT
IN
3.5h
16h
4.5h
Figura 24 schema della fase di induzione alla germinazione
A
20
°C
18
16
14
12
10
0
2
4
6
8
10
12
time
B
90
°C
80
70
60
50
40
0
5
10
15
20
25
time
C
Figura 25 B) gradiente di temperaturain fase di germinazione C)programma di essiccamento
52
Figura 26 A) malto di farro dicocco vestito e B) decorticato
4.3
Produzione della birra di farro dicocco
La produzione della birra è stata effettuata presso un microbirrificio artigianale (Il boccale d’oro,
Cingoli, Italia). In seguito a macinazione con mulino a rulli a secco, il malto di farro è stato utilizzato per
preparare il mash secondo quanto previsto dalla Tabella 4 per ogni tipo di birra.
Tipologia di birra
Light (L)
Ecotipo di faro
Malto di farro (kg/hL)
Zefiro
Malto
d’orzo
(kg/hL)
Luppolo (Hallertau Perle)
g/L
Luppolo (Hallertau
Hersbrucker) g/L
23
0
0.46
0.53
33
0
0.63
0.63
9,9
23,1
0.63
0.63
16,5
16,5
0.63
0.63
(100% decorticato)
Doppio
(DM)
Malto
Monterosso select
(70% decorticato; 30% vestito)
Blend 30% (B30)
Rosso rubino
(100% decorticato)
Blend 50% (B50)
Monterosso select
(100% decorticato)
Tabella 4 Ingredienti delle birre prodotte con malto di farro dicocco
Per ogni tipologia di birra è stato ottenuto un volume di 300 L, ad eccezione della birra L (150 L).
L’infusione iniziale, condotta alla temperatura di 40°C, è durata 3 ore e 30 min (saccarificazione) per ogni
tipologia di birra secondo il programma di tempi/temperature riportate in Tabella 5.
Temperature °C
intervallo
da
a
Min
40
52
52
62
62
72
78
52
52
62
62
72
72
78
30
10
10
10
10
10
10
Tabella 5 programma di ammostamento intervalli tempo/temperature durante la saccarificazione
53
Attraverso la prova dello iodio (Pawlowski-Schild 1961), eseguita in loco, al termine
dell’ammostamento è stata esclusa l’eventuale presenza di amido residuo valutando il viraggio del colore in seguito all’aggiunta di qualche goccia di Iodio molecolare a pochi mL di mosto; la comparsa di colorazione blu intenso è indice di una saccarificazione insufficiente del mosto (Pawlowski-Schild 1961).
Successivamente il mosto è stato raffreddato e le trebbie sono state separate per filtrazione e lavate. La cottura del mosto è avvenuta per 60 min all’ebollizione previa aggiunta di luppolo in pellet (metà della quota prima dell’ebollizione, la quota restante al termine) secondo il dosaggio riportato in Tabella 6.
La fermentazione è stata condotta per 5 giorni a temperature comprese tra i 18 ed i 20°C (fermentazione alta) in tank di acciaio inox della capacità di 500 L,riempiti con 300 L di mosto, utilizzando il lievito secco attivo (1g/L) attivato ed inoculato su mosto di malto preventivamente raffreddato ed insufflato
di aria.
Al termine della fermentazione primaria (5 gg) la birra verde è stata trasferita in appositi tank di
maturazione termostatati a 0°C e saturati con anidride carbonica.
La birra è stata mantenuta in queste condizioni per almeno 4 settimane, fino al momento
dell’imbottigliamento o infustamento qualora previsto(Figura 27).
54
Farro dicocco (EW)
Acqua
Aria
Orzo (B)
bagnatura
(24h; 20/25 C)
Acqua sporca
EW/B umido
Aria fredda
Calore
CO2
germinazione
(5 days 18/22 C)
Malto verde EW/B
Aria calda
Umidità
Aria calda
essiccamento
(20h; 45/78 C)
Malto tipo ‘pilsen’
s
macinazione
grist
Acqua
ammostamento
(3.5 hours; 45/78 C)
Acqua
Lautering
s
Cottura (1 hour; 100 C)
s
Luppolo
Trebbie
Feccia
Whirlpool
mosto
Raffreddamento(16 C)
s
Aereazione
S.
cerevisiae
Fermentazione primaria
(5d; 18/20 C)
s
Birra verde
Lieviti esausti
Trasferimento in tino di maturazione
Fermentazione secondaria o maturazione
Birra
s
s
Figura 27 diagramma di flusso della produzione delle birre da malto di farro dicocco (S fasi produttive in cuii è stato eseguito il
campionamento)
55
4.4
4.4.1
Tecniche di condizionamento e stabilizzazione
Rifermentazione in bottiglia
Sono state eseguite prove di rifermentazione sulla birra doppio malto in bottiglia. Sono state
predisposte tre tesi: una con l’aggiunta di glucosio (4g/L tesi dm+g), una con saccarosio (4g/L tesi dm+s),
ed il controllo senza l’aggiunta di zuccheri (tesi dmB). Le bottiglie, 2 per ogni tesi, sono state tappate
con tappi a corona e conservate a temperatura ambiente ed al riparo dalla luce per un mese.
4.4.2
Microfiltrazione e pastorizzazione
Sulla birra blend al 30% di malto di farro si è scelto di valutare l’effetto di diverse operazioni unita-
rie volte ad aumentare la conservabilità della birra imbottigliata, al fine di mantenere inalterate le caratteristiche sensoriali e salutistiche nel tempo e facilitare la commercializzazione del prodotto. Sono stati
valutati gli effetti della microfiltrazione e della pastorizzazione. Attraverso il processo di microfiltrazione
si rimuovono le particelle solide da un fluido o da un gas facendolo passare attraverso una membrana
microporosa. Tipicamente il diametro dei pori di queste membrane va da 0,1 ai 10 µm. Viene utilizzata
principalmente nei processi di potabilizzazione dell'acqua per la rimozione dei batteri patogeni, e
nell'industria alimentare per eliminare sostanze indesiderate da prodotti liquidi come vino, latte o birra
che ne possono causare il deperimento (Pompei C. 2009).
La pastorizzazione è un processo di risanamento termico applicato ad alcuni alimenti allo scopo di
minimizzare i rischi per la salute dovuti a microrganismi patogeni sensibili al calore, quali batteri in forma
vegetativa, funghi e lieviti, con un'alterazione minima delle caratteristiche chimiche, fisiche ed organolettiche dell'alimento. Di solito viene seguito da un rapido raffreddamento e in generale, se accoppiata a
procedure corrette di confezionamento che riducano i rischi di ricontaminazione dopo la sua applicazione, aumenta i tempi di conservazione rispetto al prodotto fresco (Pompei C. 2009).
56
5 Materiali e metodi
Campionamento
Durante tutto il processo, sono stati collezionati i seguenti campioni: aliquote di farro relative a
ciascuna varietà coltivata e destinata alla produzione di birra (Zefiro vestito e decorticato, Rosso Rubino
vestito e decorticato, Monterosso select decorticato); malto di farro ottenuto da ognuna delle varietà di
farro e malto d’orzo impiegato nelle birre blend; campioni di mosto prelevati subito dopo
l’ammostamento (A) e dopo la cottura (DC): mosto raffreddato prima dell’inoculo del lievito (DR); campioni di birra durante il primo (IF), terzo (IIIF) ed il quinto giorno di fermentazione (VF). Al termine della
fermentazione secondaria (dopo 7 giorni dal trasferimento nel tino di maturazione, FF), Ad intervalli di
15 giorni fino al momento dell’imbottigliamento/infustamento (M,T30, T45, T60, T90).
Caratterizzazione chimica
La caratterizzazione delle materie prime, semilavorati, delle birre prodotte e delle birre commerciali è avvenuta presso la sezione di Scienze e Tecnologie Alimentari della Facoltà di Agraria
dell’Universit{ Politecnica delle Marche.
Strumentazione
Gli strumenti utilizzati nel corso delle analisi chimiche sono stati:

Sonicatore TRANSSONIC 430 (Elma, Siskin Instruments Co., Mathikere, Bangalore)

Distillatore elettronico enochimico GIBERTINI (Gibertini Elettronica S.R.L., Novate, Milano, IT)

ALCOMAT 2 (Gibertini Elettronica S.R.L., Novate, Milano, IT) abbinato al DENSIMAT (Gibertini Elettronica S.R.L., Novate, Milano, IT)

Piaccametro ISTEK 720p (Istek, Seoul, Corea)

Spettrofotometro a doppio raggio CARY 5000 SPECTROPHOTOMETER UV-VIS-NIR (Varian,
Paloalto, USA)

Bagno termostatato (FALC WB-MF 24, Falc Instruments, Treviglio, Bergamo, IT)

Piastre magnetiche FALC F60 (Falc Instruments, Treviglio, Bergamo, IT)

Centrifuga refrigerata 4233R ALC (ALC S.R.L., Milano, IT)

Turbidimetro HI 83749 (Hanna Instruments, Ronchi di Villafranca, Padova)

Termometro 141001 HI (Hanna Instruments, Ronchi di Villafranca, Padova)

Rotavapor BUCHI vv14 (Labortechnik AG)
Sono state effettuate determinazioni analitiche seguendo le metodiche ufficiali di riferimento della European Brewery Convention (Analytica-EBC) sulle varietà di farro dicocco, sul malto di farro, sul malto
d’orzo, sugli intermedi di produzione , sulla birra verde e durante la maturazione e conservazione della
birra.
57
Analisi sensoriale
Le analisi chimiche e strumentali sono state integrate con un’analisi sensoriale mirata a valutare le
variazioni del profilo visivo, aromatico e gustativo dei campioni di birra.
L’analisi sensoriale dei campioni di birra è stata effettuata presso il laboratorio di analisi sensoriale
della Facolt{ di Agraria dell’Universit{ Politecnica delle Marche da un panel composto da 10 giudici addestrati selezionati fra gli studenti della facoltà di Agraria ed il personale della sezione di Scienze e Tecnologie Alimentari del dipartimento SAA dell’Universit{ Politecnica delle Marche.
Per la valutazione sensoriale sono stati utilizzati bicchieri certificati ISO in cui è stata versata una
quantità di birra pari a 50 ml per campione. In una prima seduta di analisi è stata condotta la valutazione
sensoriale di un campione di birra e mediante la tecnica della tavola rotonda sono stati identificati i descrittori olfattivi, gustativi e cinestesici percepiti più frequentemente, utilizzati poi nella scheda di valutazione dei campioni. Ogni descrittore è stato valutato mediante una scala a dieci punti. Gli assaggiatori,
in aggiunta ai descrittori predefiniti, avevano la possibilità di indicarne un ulteriore numero di due.
Sono state utilizzate birre di malto di farro spelta, dicocco e di tipologia weiss per il confronto
sensoriale con le birre sperimentali.
Le birre sperimentali sono state valutate approssimativamente al secondo mese di maturazione.
Le birre L e DM ottenute dal 100% di malto di farro sono state sottoposte al giudizio di 20-30 consumatori di birra non addestrati all’assaggio (consumer test). In questo caso la scheda di valutazione richiedeva unicamente l’assegnazione di un punteggio proporzionale al gradimento in una scala di valori
compresa tra 1 e 3.
58
Analisi sensoriale Birra
Campione n°:
Giudice:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Frutta Fresca
°


Malto


°
° °
°
°
° ° °
°
°
° °
°
°
° ° °
°
°
° °
°
°
° ° °
°
°
° °
°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Acido
Amaro
Astringente
Gassatura
Cotto
° ° °
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Dolce
°
° ° °
°
°
° °
°
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
°
° ° °
°
°
°
° °
°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
°
° ° °
°
°
° °
°
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
°
°
°
° ° °
°
°
° °
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
°

°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Lievito
Torbido
°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Miele
°

° °
°
°

°
°
°

°
6 7 8 9 10
°

° ° °
1 2 3 4 5
°

°
°
° ° °
°
°
° °
°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
°
°
° ° °
°
°
°
°
°
Commento:
Figura 28 schede utilizzate per la valutazione sensoriale a) panel addestrato; b)consumer test
59
Analisi statistica
I dati ottenuti sono stati elaborati utilizzando il software di trattamento statistico GraphPad Instat
versione 3.05 (San Diego, USA) per la valutazione dei parametri sensoriali ed il software per l’analisi statistica multivariata The Unscrambler versione 7.6 (Oslo, Norvegia) per la valutazione dei parametri chimici.
5.1
Farro e malto di farro
Nei prossimi paragrafi saranno discusse nel dettaglio tutte le operazioni tecnologiche eseguite e
tutte le analisi chimiche effettuate per ciascun ecotipo di farro utilizzato nella produzione di ogni tipologia di birra da malto di farro ottenuta nell’ambito del presente progetto.
5.1.1
Ecotipi di farro analizzati
Da precedenti valutazioni analitiche gli ecotipi di farro riportati in Tabella 6 hanno mostrato le mi-
gliori caratteristiche per la produzione di birra, per questo motivo sono stati impiegati nelle successive
fasi del processo.
Ecotipo
Anno di raccolta
zefiro vestito
2008
zefiro decorticato
2008
monterosso select vestito
2009
monterosso select decorticato
2009/2010
rosso rubino vestito
2008
rosso rubino decorticato
2010
Tabella 6 ecotipi di farro utilizzati nella sperimentazione
Le aliquote da test sono state ottenute secondo quanto previsto dalla metodica EBC (Analytica
EBC, Metodo numero 3.1 Sezione 3 – orzo) in modo da ottenere campioni rappresentativi dell’intero lotto impiegato nella produzione di birra.
Nel dettaglio, dal lotto di cereale pervenuto in laboratorio, sono stati prelevati diversi campioni
primari, cioè piccole quantità di cereale in punti diversi. Le aliquote sono state riunite e miscelate per
formare il campione globale di riferimento da cui sono state prelevate le aliquote per le successive determinazioni analitiche.
5.1.1.1
Determinazione dell’umidità del farro (EBC 3.2)
La determinazione del contenuto di umidità per perdita di peso del campione durante
l’essiccazione in condizioni specificate dal metodo ISO 712-1985 è stata eseguita in accordo a quanto
previsto dalle metodiche EBC (Analytica EBC, Metodo numero 3.2 Sezione 3 – orzo).
Il metodo può essere applicato a tutti i tipi di orzo, se il cereale contiene un umidità superiore al
17% di umidità deve essere pre-essiccato.
60
Procedura
20g di cereale sono stati macinati fino a formare una farina fine (2mm di diametro), sono stati prelevati 5g (Mi) di griz (macinato fine) e posti in un crogiolo di cui è stato annotato il peso vuoto.
Il griz è stato seccato per 2 ore in un forno preventivamente standardizzato (130-133°C) e pesato
dopo averlo fatto raffreddare per 30/45 minuti nel disseccatore.
Dal valore pesato viene sottratto il peso del crogiolo (Mf).
Espressione dei risultati
L’umidit{ viene calcolata dal rapporto tra la differenza del il peso iniziale e quello finale ed il peso
iniziale moltiplicato per cento.
𝑀𝑜𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑒 % =
𝑀𝑖 − 𝑀𝑓
× 100
𝑀𝑖
Dove Mi indica il peso iniziale del campione al netto del peso del crogiolo ed Mf indica il peso del
campione essiccato al netto del peso del crogiolo.
5.1.1.2
Energia germinativa Schönfeld Method (EBC 3.6.3)
La determinazione della percentuale di cariossidi in grado di germinare nelle normali condizioni di
maltazione nei tempi previsti dall’analisi è stata eseguita in accordo a quanto previsto dalle metodiche
EBC (Analytica EBC, Metodo numero 3.6.3 Sezione 3 – orzo).
Il cereale è stato fatto germinare in condizioni di umidit{ standardizzate, dopo 72 ore dall’inizio
della prova sono state contate le cariossidi non germinate, controllate nuovamente dopo 120 in seguito
successiva bagnatura.
Procedura
Sono stati prelevati 2 lotti da 500 cariossidi ciascuno, ogni lotto è stato posto all’interno di un imbuto separatore, è stata aggiunta acqua ottemperata a 18/20°C fino ad immergere completamente le cariossidi.
Dopo 3 ore l’acqua in eccesso è stata rimossa e le cariossidi sono state coperte con carta da filtro
umida. L’immersione in acqua è stata ripetuta dalla diciottesima alla ventesima ora misurate dall’inizio
della determinazione.
Dopo 72 ore l’imbuto è stato svuotato e sono state contate le cariossidi non germinate (n), le
stesse sono state poste nuovamente nell’imbuto e sottoposte ad una successiva immersione in acqua
per 30 minuti, il conteggio è stato nuovamente eseguito dopo 120 ore dall’inizio della prova(n’).
Espressione dei risultati
𝐺𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑦 % 𝐺. 𝐸 Shӧnfeld Method 3days =
500 − n
%
5
𝐺𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑦 % 𝐺. 𝐸 Shӧnfeld Method 5days =
500 − n′
%
5
61
Dove n indica il numero di cariossidi non germinate dopo 72 ore dall’inizio della prova ed n’ il numero di cariossidi non germinate dopo 120 ore dall’inizio della prova.
5.1.1.3
Determinazione dell’Azoto totale (EBC3.3.1)
Per misurare il contenuto proteico viene determinato l’azoto totale contenuto nella matrice con il
metodo kjeldhal descritto dalle metodiche EBC (Analytica EBC, Metodo numero 3.3.1 Sezione 3 – orzo).
Reagenti
Acido solforico 98% (SIGMA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA)
Soluzione di idrossido di sodio al 50% (J.T.Baker, Deventer, Olanda)
Catalizzatori kjeldhal tablets con selenio (Merck)
Acido cloridrico 1N (SIGMA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA)
Indicatore verd bromocresololo (SIGMA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA)
Idrossido di sodio 0.1N (J.T.Baker, Deventer, Olanda)
Procedura
Una parte del campione finemente macinato (0.5g) è stata prima digerita con acido solforico portato ad ebollizione in presenza di catalizzatori, l’azoto presente forma ammonio solfato. Il digerito è stato reso alcalino con una soluzione idrossido di sodio. Per distillazione l’ammoniaca è stata raccolta in una
soluzione di acido cloridrico a titolo noto, l’acido residuo è stato successivamente titolato con NaOH 0,1
N. il valore ottenuto viene moltiplicato per il fattore 6.25 al fine di operare la conversione da azoto totale
in azoto proteico perché in media le proteine contengono in media il 16% di azoto, in realt{ nell’orzo sono presenti molte sostanze non proteiche che contengono azoto viene preferito il fattore 5.83.
Espressione dei risultati
Per il farro ed il malto da esso ottenuto nella presente sperimentazione è stato utilizzato il fattore
di conversione 6.25.
𝑁𝑡𝑜𝑡 =
𝑁1 × 𝐴 − 𝑁2 × 𝐵
1000
Dove A rappresenta gli mL di HCl moltiplicati per la normalità della soluzione N1 e B rappresenta
gli mL di NaOH utilizzato per la titolazione dell’HCl in eccesso moltiplicato per la sua normalit{.
La conversione in proteine è stata eseguita per mezzo della seguente formula:
𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎 = 14 × 𝑁𝑡𝑜𝑡 × 5.83
5.1.1.4
Incidenza delle glumelle (EBC3.9)
L’analisi eseguita in accordo al metodo descritto dalle metodiche EBC (Analytica EBC, Metodo
numero 3.9 Sezione 3 – orzo).
62
consiste nella determinazione della percentuale in peso di sostanza secca costituente la granella
che non apporta alcun contributo all’estratto.
Previa pesatura di una quantità nota di cereale vestito (pi), le glume presenti sono state rimosse
in seguito ad un trattamento meccanico, il contributo delle glumelle è stato determinato dalla riduzione
in peso che segue il trattamento di decorticazione (pf).
Espressione dei risultati
𝑕𝑢𝑠𝑘 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒𝑛𝑡 =
𝑝𝑖 − 𝑝𝑓
× 100
𝑝𝑖
dove pi rappresenta il peso del campione di cereale vestito e pf il peso dello stesso campione decorticato
5.1.2
Malto di farro dicocco
I primi ecotipi di farro ad essere maltati nello stesso batch, secondo le modalità precedentemente
descritte, sono stati zefiro e rosso rubino della campagna 2008, provvisti degli involucri glumeali (giugno
2009).
Sempre nel 2009 sono stati maltati 2 lotti di monterosso select della campagna 2009 ripettivamente provvisti degli involucri glumeali e previa decorticazione.
Nel 2010 sono stati maltati in successione gli ecotipi di rosso rubino (campagna 2009) e monterosso select (campagna 2010) entrambi decorticati.
Le condizioni operative di maltazione (riportate nel paragrafo 4.2) sono state analoghe per ogni
batch produttivo.
I campioni di ogni ecotipo sono stati collezionati dopo 20 giorni dalla maltazione al fine di consentire una uniforme ridistribuzione dell’umidit{ residua all’interno del seme.
Le aliquote da test sono state ottenute secondo quanto previsto dalla metodica EBC (Analytica
EBC, Metodo numero 4.1 Sezione 4 – malto) secondo le modalità indicate per il campionamento del farro al fine di ottenere campioni rappresentativi dell’intero lotto impiegato nella produzione di birra.
5.1.2.1
Determinazione dell’umidità del malto di farro (EBC 4.2)
La determinazione del contenuto di umidità per perdita di peso del campione durante
l’essiccazione in condizioni specificate dal metodo EBC (Analytica EBC, Metodo numero 4.2 Sezione 4 –
malto). Il metodo può essere applicato a tutti i tipi di malto.
63
Procedura
Un’aliquota di malto è stato macinato fino a formare un gritz fine (2mm di diametro), dopo aver
miscelato la farina ottenuta, sono stati prelevati 5g (Mi) di griz e sono stati posti in un crogiolo di cui è
stato annotato il peso vuoto.
Il griz è stato seccato per 3 ore in un forno preventivamente standardizzato (105-106°C) e pesato
dopo averlo fatto raffreddare per 20 minuti nel disseccatore.
Dal valore pesato viene sottratto il peso del crogiolo (Mf).
Espressione dei risultati
L’umidit{ viene calcolata dal rapporto tra la differenza del il peso iniziale e quello finale ed il peso
iniziale moltiplicato per cento.
𝑀𝑜𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑒 % =
𝑀𝑖 − 𝑀𝑓
× 100
𝑀𝑖
Dove Mi indica il peso iniziale del campione al netto del peso del crogiolo ed Mf indica il peso del
campione essiccato al netto del peso del crogiolo.
5.1.2.2
Determinazione dell’azoto totale del malto di farro
Per misurare il contenuto proteico viene determinato l’azoto totale contenuto nella matrice con il
metodo kjeldhal descritto dalle metodiche EBC (Analytica EBC, Metodo numero 4.3.1 Sezione 4 – malto).
I reagenti, la procedura utilizzata ed la metodica per esprimere i risultati ottenuti sono analoghi a
quelli impiegati per il farro non maltato (vedi paragrafo 5.1.1.3).
5.1.2.3
Determinazione del potere diastatico del malto di farro
La determinazione dell’attivit{ combinata delle  e -amilasi del malto in condizioni standardizzate specificate dal metodo EBC (Analytica EBC, Metodo n. 4.12 Sezione 4 – malto). Il metodo può essere
applicato a tutti i tipi di malto.
Gli enzimi del malto sono stati estratti per infusione in acqua a 40°C. La soluzione di amido a titolo
noto viene idrolizzata dagli enzimi del malto, gli zuccheri riducenti formatisi vengono determinati iodometricamente.
I risultati sono espressi come grammi di maltosio prodotti in condizioni determinate da 100
grammi di malto.
Reagenti
Buffer acetato pH4.3: ottenuta miscelando 1 L di una soluzione 30g/L di acido acetico (J.T.Baker,
Deventer, Olanda) in acqua e 500mL di una soluzione 68g/L di di sodio acetato (SIGMA, Sigma-Aldrich Co.,
St. Louis, USA) in acqua.
64
Soluzione di amido 20g/L: preparata sciogliendo 10g di amido (SIGMA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis,
USA) in 400mL di acqua deionizzata in ebollizione. Dopo 5 minuti di ebollizione si lascia raffreddare la
soluzione e si aggiusta il volume a 500mL con acqua deionizzata.
Soluzione di iodio 0.1M (Fluka, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA )
Tiosolfato di sodio 0.1N (Fluka, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA )
Idrossido di sodio (NaOH 1M J.T.Baker, Deventer, Olanda)
Acido solforico (H2SO4 0.5M J.T.Baker, Deventer, Olanda)
Timolftaleina: 5g/L (Merck, Darmstadt, Germany)
Procedura
La determinazione è stata eseguita in doppio, per ogni campione esistono due replicati e due
prove in bianco.
Preparazione del campione
Per ciascun campione sono state prelevate e poste in una beuta, due aliquote da 20g di malto
macinato finemente, in ogni beuta sono stati aggiunti 480mL di acqua deionizzata.
Estrazione degli enzimi
Le beute sono state poste nel bagno termostatato a 40°C mantenuto in costante agitazione per
un ora.
Successivamente l’estratto è stato raffreddato a temperatura ambiente, ed è stata aggiunta acqua fino a portare il peso netto a 520g.
Filtrazione
Il mosto è stato omogeneizzato e filtrato sotto vuoto utilizzando un filtro MUNKTELL (Munktell&Filtrak GmbH, Bärenstein, Germany) con pori da 8-12 μm.
I primi 200mL di filtrato sono stati scartati mentre sono stati utilizzati per le successive fasi analitiche gli ulteriori 50mL di filtrato raccolti.
Idrolisi delle soluzione di amido
Sono stati prelevati 100mL di soluzione di amido (preparato in accordo con quanto indicato nella
sezione reagenti) e sono stati posti in un matraccio da 200mL. Successivamente sono stati aggiunti 5 mL
di buffer acetato (preparato secondo le modalità indicate nei reagenti). Il matraccio è stato posto in bagno termostatato a 20°C per 20 minuti.
Al termine dell’incubazione sono stati aggiunti 5 mL di estratto di malto filtrato, ed è stata predisposta un’ulteriore incubazione in bagno d’acqua a 20°C per 30 minuti.
65
Al termine della seconda incubazione sono stati aggiunti 4 mL di idrossido di sodio al fine di inattivare gli enzimi, il volume della soluzione è stato portato a 200mL con acqua deionizzata.
Dopo aver miscelato per inversione è stata controllata l’alcalinit{ della soluzione con le cartine al
tornasole.
Preparazione del bianco
In un matraccio da 200 mL sono stati posti 100 mL di soluzione di amido e 2.35 mL di idrossido di
sodio, dopo aver omogeneizzato per agitazione sono stati aggiunti alla soluzione 5 mL di estratto di
malto filtrato. Il volume è stato portato a 200 mL con acqua deionizzata ed è stata controllata l’alcalinit{
della soluzione con le cartine al tornasole.
Determinazione iodometrica del campione e del bianco
50 mL di campione sono stati trasferiti in una beuta con il tappo smerigliato, sono stati aggiunti 25
mL di soluzione di iodio e 3 mL di idrossido di sodio.
La beuta è stata tappata per evitare perdite di iodio per evaporazione, dopo aver miscelato bene,
la soluzione è stata incubata per 15 minuti a temperatura ambiente.
Al termine dell’incubazione sono stati aggiunti 4.5 mL di acido solforico e la soluzione è stata titolata con il tiosolfato fino alla completa decolorazione del campione.
Espressione dei risultati
Il maltosio prodotto per idrolisi nelle condizioni indicate dalla procedura è stato espresso in Windish-Kolbach units (°WK) ed è stato calcolato attraverso la seguente formula:
°𝑾𝑭 = 𝑭 × (𝑽𝒃 − 𝑽𝒕)
Dove F è un valore tabellare che indica il fattore di correzione per riportare i risultati a 100g di
malto. Nel caso in oggetto, avendo utilizzato 20g per l’estrazione iniziale F=34.2.
Vb indica il volume di tiosolfato utilizzato nella titolazione del bianco
Vt indica il volume di tiosolfato utilizzato per la titolazione del campione.
66
5.2
Birra light ottenuta dal 100% di malto di farro (L)
La prima tipologia di birra della presente sperimentazione è stata ottenuta utilizzando 35kg di
malto di farro zefiro (Prometeo) provvisto degli involucri glumeali, in 150L di acqua.
Il farro maltato è stato processato nel micro birrificio “Il boccale d’oro” di Cingoli (MC). Al malto è
stato macinato a secco con un mulino a rulli (Figura 29) sono stati aggiunti 150L di acqua decarbonicata
ai 35 kg di griz di malto ottenuto(Figura 30,Figura 31).
Figura 29 macinazione a secco del malto di farro
Figura 30 malto di farro dicocco macinato
Figura 31 Infusione del malto di farro macinato
67
La procedura dell’ammostamento è stata condotta secondo il programma di temperatura riportato in Figura 32 messo a punto per consentire ad ogni classe enzimatica di agire sul substrato in modo
efficace. Il gradiente è articolato nelle seguenti fasi:
Pausa -amilasi
Aggiunta malto
Pausa proteasi
Pausa -amilasi
Separazione e
lavaggio trebbie
Prova dello iodio
saccarificazione
Figura 32 gradiente di temperatura adottato in fase di ammostamento
Terminata la fase di ammostamento, il mosto è stato filtrato e successivamente trasferito in un
tino dotato del sistema whirpool per la separazione delle trebbie, successivamente sottoposte a lavaggio per il recupero del mosto che è stato trasferito nuovamente nel tino di ammostamento per la cottura a 100 °C per 1 ora.
In fase di cottura è stato aggiunto il luppolo in pellet: pochi minuti dopo l’inizio della cottura è stato infuso il luppolo Hallertau Perle (amaricante) per favorire l’isomerizzazione degli α-acidi, mentre a pochi minuti dalla fine del processo è stata aggiunta la var. Hallertau Hersbrucker (aromatizzante) per conferire gli aromi alla birra.
La quantità di luppolo aggiunta è stata ridotta del 25% rispetto a quanto previsto dalla ricetta originale, poiché i costituenti delle glumelle potevano apportare composti potenzialmente amari, le procianidine (ipotesi successivamente non verificata). Per 150 L di mosto sono stati quindi utilizzati 80 g di
luppolo della varietà Hallertau Hersbrucker e 70 g di Hallertau Perle (entrambi Mr. Malt, Udine), anziché
100 g per ciascuna tipologia.
Terminata la cottura, il mosto è stato raffreddato in uno scambiatore di calore fino alla temperatura di 20 °C.
68
Il mosto raffreddato è stato trasferito nel fermentatore (dotato di gorgogliatore per la CO 2), per
essere inoculato con i lieviti preventivamente attivati (S. cerevisiae) ed è stata avviata la fermentazione,
alla temperatura media di 18,4 °C, per una durata di 5 giorni.
Da valutazioni precedenti deriva la scelta di operare una fermentazione alta, che porta
all’ottenimento di una birra con elevato impatto sensoriale, con una torbidit{ ed un’intensit{ di colore
che il consumatore generalmente associa al senso di genuinità e freschezza del prodotto.
Al termine della fermentazione primaria, la birra verde è stata trasferita nel serbatoio di maturazione (fermentazione secondaria) al fine di favorire l’affinamento della birra. Il processo è stato condotto alla temperatura di 0 °C, sotto pressione della CO2 prodotta naturalmente nel corso del processo, per
permettere la sovra saturazione con anidride carbonica.
L’intero processo è stato monitorato al fine di individuare i punti critici per la qualit{ della birra da farro,
ciò ha consentito di intervenire con misure correttive mirate al miglioramento dei parametri produttivi
nel corso delle successive prove di birrificazione.
Durante la produzione sono stati effettuati campionamenti rappresentativi per la valutazione
analitica del processo; inoltre, a fine produzione, sono stati raccolti altri campioni di birra per effettuare
le analisi chimiche e strumentali sul prodotto finito.
Campionamento in fase di produzione. Durante tutte le fasi di produzione sono stati raccolti
campioni così suddivisi:

Dopo cottura (DC);

Dopo raffreddamento (DR);

1° giorno di fermentazione (IF);

3° giorno di fermentazione (IIIF);

5° giorno di fermentazione (VF);

1° campionamento durante la maturazione (FF);

2° campionamento durante la maturazione (M).

Dopo 30 giorni di maturazione (T30)

Dopo 45 giorni di maturazione (T45)

Dopo 60 giorni di maturazione (T60)

Dopo 75 giorni di maturazione (T75)

Dopo 90 giorni di maturazione (T90)
Gli intermedi di produzione sono stati raccolti e conservati a -20 °C. I semilavorati prelevati durante il processo produttivo sono stati analizzati per valutare l’evoluzione dei parametri chimici.
69
5.2.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio
Le analisi condotte nell’ambito della presente tesi fanno riferimento alla raccolta di metodiche
analitiche della EBC (European Brewery Convention), che stabilisce i metodi ufficiali di analisi per le materie prime, per i semilavorati e per la birra.
I campioni di birra sono stati suddivisi in due aliquote:

la prima è stata degassata mediante sonicazione;

l’altra quota è stata filtrata sotto vuoto utilizzando un filtro MUNKTELL (Munktell&Filtrak
GmbH, Bärenstein, Germany) con pori da 8-12 μm; la filtrazione sotto vuoto permette inoltre la degassatura del campione.
5.2.1.1
Prova dello Iodio Metodo Wieninger (Pawlowski-Schild 1961)
Il presente saggio qualitativo è stato eseguito in laboratorio unicamente sui campioni ottenuti
dopo la fase di ammostamento al fine di valutare il grado saccarificazione.
lo iodio in soluzione forma il triioduro (I -3) che viene adsorbito dalle molecole di amido il complesso assorbe la luce e presenta la caratteristica colorazione blu, in presenza di zuccheri semplici risulta incolore.
A 10mL di birra sono stati aggiunti 50mL di ETOH al 96% ed alcune gocce di etere etilico la miscela
è stata agitata vigorosamente per 3 minuti.
Attraverso il passaggio descritto le destrine presenti si aggregano e precipitano, portando ad un
illimpidimento del mezzo, nel caso in cui la concentrazione di destrine risultasse esigua, non si verifica
flocculazione, occorre decantare la miscela per 30 minuti.
La frazione alcolica (ETOH-birra) presente nella fase superficiale è stata allontanata, e sono stati
aggiunti 10mL di etil etere alla frazione residua, la miscela è stata agitata vigorosamente.
L’eccesso di etere è stato eliminato dal campione per evaporazione sottovuoto a caldo. Al residuo secco sono stati aggiunti 50mL di acqua bollente, la soluzione ottenuta è stata raffreddata a temperatura ambiente.
Al residuo rinvenuto in acqua, è stata aggiunta goccia a goccia la soluzione di iodio N/200, è stato
osservato il colore alla luce e contro un foglio bianco.
Dalla tonalità del colore è stato possibile individuare il grado di saccarificazione:
le birre ben saccarificate presentano una tonalità dal giallo-rosso, al rosso mattone, se la tonalità
vira al marrone grigio la saccarificazione è stata insufficiente (violetto blu indice di una saccarificazione
non sufficiente).
70
5.2.1.2
Gradazione alcolica e densità del distillato
La determinazione del tenore alcolico sfrutta una procedura di distillazione e successiva misura
del peso specifico del distillato. Il metodo seguito è compatibile con il relativo metodo EBC (Analytica
EBC, Metodo numero 9.2.1 Sezione 9 – Birra).
La birra è stata degassata e filtrata evitando perdite di alcol per evaporazione, assicurandosi che
tutta l’anidride carbonica sia stata rimossa, così da non interferire nell’analisi.
L’alcol è stato separato per distillazione utilizzando calore diretto. A tale scopo è stato utilizzato il
distillatore elettronico enochimico Gibertini; (metodo ufficiale per la determinazione del titolo alcolometrico volumico nei vini, mosti, birre e liquori Reg. CEE 2676/90, direttive CEE 91/368 e CEE 85/375 a tutela
della incolumità degli analisti). per la determinazione del grado alcolico e della densità del distillato è
stato utilizzato l’ALCOMAT 2 abbinato al DENSIMAT.
Lo strumento ha rilevato la densità d20/20 del distillato ed attraverso un algoritmo ha fornito la
gradazione alcolica corrispondente. I valori sono stati espressi in % Alcol v/v.
5.2.1.3
Determinazione della densità della birra (Metodo EBC 9.4 Sezione 9 – Birra)
La determinazione della densità della birra è stata effettuata utilizzando la bilancia idrostatica
DENSIMAT accoppiata all’ALCOMAT-2. La lettura della densità è stata corretta a 20 °C direttamente dallo
strumento.
5.2.1.4
Determinazione del pH
Per la determinazione del pH il piaccametro è stato tarato su tre soluzioni standard a pH 4, pH 7 e
pH 10 (fornite da Carlo Erba Reagenti S.R.L., Rodano, Milano, IT).
5.2.1.5
Determinazione dell’acidità totale (Tateo 1978)
I campioni costituiti da 50mL di birra, degassati ma non filtrati, sono stati titolati con NaOH 0,1 N
(J.T.Baker, Deventer, Olanda) in accordo con il metodo descritto da Tateo (1978). È stata effettuata la
titolazione potenziometrica con NaOH 0.1 N fino al pH 8,2 della soluzione.
I risultati sono espressi in ml di NaOH 0.1N/100 ml di campione.
5.2.1.6
Determinazione dei carboidrati totali (Metodo EBC 9.26 Sezione 9 – Birra)
La determinazione è avvenuta per via spettrofotometrica con l’ausilio di una soluzione di riferimento (bianco).
Reagenti
Soluzione standard di D-Glucosio: 400mg di D-(+)-glucosio standard (Sigma-Aldrich Co., St. Louis,
USA), sono stati sciolti in 1L di acqua deionizzata; successivamente è stata eseguita una diluizione 1:10
sempre con acqua deionizzata.
Antrone: 1,00 g di antrone (Fluka, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA ) è stato dissolto in 1L di Acido
Solforico 85% v/v (J.T.Baker, Deventer, Olanda). La soluzione è stata conservata a 4°C.
71
Procedura
Sono stati prelevati 3 ml di campione diluito (2 ml in 500 ml di acqua, o una diluizione maggiore, a
seconda delle necessità) e aggiunti a 10 ml di antrone in acido solforico 85% freddo. I tubi sono poi stati
messi per 20’ nel bagno termostatato a 95 °C e successivamente raffreddati per altri 20’. Il bianco è stato
preparato prelevando 3 ml di acqua anziché di campione e lo standard prelevando 3 ml di soluzione di Dglucosio 4 mg/L. Campioni, standard e bianco sono poi stati letti allo spettrofotometro, impostando una
lunghezza d’onda di 625 nm.
Espressione dei risultati
I risultati sono stati calcolati con la seguente formula:
Carboidrati=
ACamp 4 500
∙
∙
AGlu 1000 2
Dove ACamp rappresenta l’assorbanza del campione, AGlu l’assorbanza media dello standard di D4
glucosio, 1000 descrive la concentrazione dello standard di glucosio e
500
2
il fattore di diluizione del cam-
pione.
I valori sono espressi in g/100 ml di birra.
5.2.1.7
Determinazione dell’amaro (Metodo EBC 9.8 Sezione 9 – Birra)
L’analisi prevedeva la lettura spettrofotometrica del campione, le cui sostanze amare sono rappresentate principalmente dagli iso-α-acidi del luppolo.
Reagenti
Iso-ottano (2,2,4-trimetilpentano): puro, fornito da J.T.Baker, Deventer, Olanda.
Soluzione di HCl 6M: sono stati diluiti 496,8 ml di HCl 34-36% (J.T.Baker, Deventer, Olanda) in 1 litro
di acqua deionizzata
Procedura
A 10mL di birra degassata mediante ultrasuoni sono stati aggiunti 0,5 ml di HCl 6M e 20 ml di isoottano. Il campione è stato mantenuto in agitazione per 15 min, alla temperatura di 20 ± 1 °C successivamente è stato centrifugato a 3000 rpm per 3 minuti, a temperatura ambiente.
Al termine è stata effettuata la lettura allo spettrofotometro, impostando una lunghezza d’onda
di 275 nm ed utilizzando cuvette da 10 mm. Il bianco era costituito da iso-ottano puro.
72
Espressione dei risultati
I risultati sono stati calcolati con la seguente formula:
BU Bitterness Units =𝐴275 50
Dove A275 è l’assorbanza del campione a 275 nm. I risultati sono stati espressi in BU (Bitterness Units).
5.2.1.8
Determinazione dei polifenoli totali (metodo EBC 9.11 Sezione 9 – Birra)
La determinazione dei polifenoli totali nella birra è avvenuta per via spettrofotometrica.
Dopo trattamento con carbossimetilcellulosa (CMC) ed EDTA, il campione è stato fatto reagire
con ioni ferrici in ambiente alcalino con formazione di una soluzione di colore rosso, la cui intensità è stata letta allo spettrofotometro.
La birra è stata degassata ma non filtrata.
Reagenti
CMC/EDTA (10 g/L Sodio CMC, contenente 2 g/L EDTA): 10 g di Sodio CMC (SIGMA, Sigma-Aldrich Co.,
St. Louis, USA) e 2 g di Disodio EDTA (Merck, Darmstadt, Germany), sono stati disciolti in 500 ml di acqua
deionizzata e successivamente portati al volume finale di 1 Litro con acqua deionizzata.
Reagente ferrico (5,6 g/L Fe3+): sono stati pesati 3,5 g di Ferro Ammonio Citrato, 16% di ferro (FLUKA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA) sciolti in 100 ml di acqua deionizzata. La soluzione deve essere trasparente, senza particolato visibile, preparata fresca ogni settimana, e conservata al buio.
Ammoniaca: 100 ml di ammoniaca concentrata (d=0,92 g/ml) sono stati diluiti in 300 ml di acqua
deionizzata.
Procedura
Bianco: per ogni campione sono stati prelevati 10 ml di birra degassata, 8 ml di CMC/EDTA, ai quali
sono stati aggiunti 0.5 ml di ammoniaca e si è portato a volume (50mL) con acqua deionizzata. Sulla miscela ottenuta è stata eseguita la lettura (600 nm, cuvetta da 10 mm) dopo 10 minuti di incubazione.
Campione: sono stati prelevati 10 ml di birra degassata, 8 ml di CMC/EDTA ai quali sono stati aggiunti 0,5 ml di reagente ferrico. Dopo aver mescolato delicatamente sono stati aggiunti 0.5 ml di ammoniaca e si è portato a volume (50mL) con acqua deionizzata; è stata eseguita la lettura (600 nm, cuvetta da 10 mm) dopo 10 minuti di incubazione.
Espressione dei risultati
I risultati sono stati calcolati con la seguente formula:
Polifenoli Tot=A∙820∙F
Dove A è l’assorbanza del campione a 600 nm, ed F è il fattore di diluizione (1 se è stato usato il
matraccio da 25; 2 se è stato usato il matraccio da 50 ml).
73
I risultati sono stati espressi come mg di polifenoli per L di birra.
5.2.1.9
Determinazione dei flavonoidi (Metodo EBC 9.12 Sezione 9 - Birra)
La determinazione dei flavonoidi nella birra è avvenuta per via spettrofotometrica. Il principio della reazione si basa sulla reazione tra il cromogeno p-dimetil-amminocinnamaldeide ed i flavonoidi come
le (+)-catechine, a formare dei composti colorati. Il metodo permette la quantificazione delle catechine e
delle proantocianidine, fra i composti responsabili della torbidità nella birra.
Reagenti
Soluzione cromogena: 500 mg di p-dimetilamminocinnamaldeide 98% (FLUKA, Sigma-Aldrich Co.,
St. Louis, USA) sono stati aggiunti ad una soluzione composta da 125 ml di HCl 36-38% (J.T.Baker, Deventer, Olanda) e 350 ml di metanolo (ANALAR NORMAPUR, VWR International, Milano, IT); portata a volume (500 ml) con metanolo. La soluzione è stata preparata fresca ogni settimana e conservata al buio.
Procedura
Bianco: composto da 1ml di acqua deionizzata e 5ml di soluzione cromogena.
Campione: ad 1 ml di birra diluita 1:10 con acqua deionizzata sono stati aggiunti 5ml di reagente
cromogeno. In seguito all’aggiunta del reagente cromogeno si agita. Trascorsi 10 minuti è stata eseguita
la lettura allo spettrofotometro alla lunghezza d’onda di 640nm.
Espressione dei risultati
La concentrazione dei flavonoidi è calcolata con la formula:
Flavonoidi=335∙(𝐴640 𝑠 − 𝐴640 𝑏 )
Dove A640s rappresenta l’assorbanza media del campione e A640b l’assorbanza media del bianco. I
risultati sono espressi in mg (+)-catechina equivalenti/L birra.
5.2.1.10
Determinazione dell’azoto amminico libero (FAN) (Metodo EBC 9.10 Sezione 9 - Birra)
La determinazione dei FAN (Free Amino Nitrogen) della birra avviene per via spettrofotometrica.
Il metodo fornisce una stima di aminoacidi, ammoniaca e gruppi terminali α-amminici di peptidi e proteine. Alla lunghezza d’onda impostata, la prolina è parzialmente stimata. Il campione e lo standard sono
riscaldati in presenza di ninidrina; il pigmento colorato che si forma dalla reazione viene quindi letto allo
spettrofotometro, contro un bianco come riferimento.
Reagenti
Reagente colorante: sono stati pesati 100 g di disodio idrogeno fosfato (Na 2HPO4·12H2O, Merck,
Darmstadt, Germany), 60 g di potassio di-idrogeno fosfato (KH2PO4, Merck, Darmstadt, Germany), 5 g di
ninidrina (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA), 3 g di fruttosio (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA); i composti sono stati disciolti in acqua deionizzata fino ad un volume finale di 1 Litro.
Soluzione diluente: 2 g di potassio iodato (KIO3) sono stati dissolti in 600 ml di acqua deionizzata e
400 ml di etanolo 96% v/v (Panreac Quimica SA, Barcellona, Spagna).
74
Soluzione standard di glicina (2 mg/L): sono stati pesati 1,072 g di glicina (Sigma-Aldrich Co., St.
Louis, USA) e dissolti in 100 ml.
Procedura
Campione e standard di glicina: sono stati prelevati 2 ml di birra diluita 1:100 con acqua deionizzata
e versati in un tubo; è stato quindi aggiunto 1 ml di reagente colorante. I tubi sono stati posti nel bagno
termostatato con acqua bollente per 16 minuti esatti. Al termine sono stati raffreddati per 20 minuti fino
a 20 °C. Sono stati aggiunti 5 ml di soluzione diluente; dopo agitazione con vortex, i campioni sono stati
letti allo spettrofotometro, impostando una lunghezza d’onda di 570 nm.
Espressione dei risultati
I risultati sono stati calcolati mediante la formula:
FAN=
𝐴1 ∙ 2 ∙ 𝑑
𝐴2
Dove A1 è l’assorbanza del campione, A2 è l’assorbanza dello standard di glicina e d è il fattore di
diluizione (100 se la diluizione è 1 ml in 100 ml). I risultati sono espressi in mg/L.
5.2.1.11
Determinazione del colore (Metodo EBC 9.6 Sezione 9 – Birra)
La determinazione del colore della birra avviene per via spettrofotometrica.
Procedura
La birra deve essere diluita per rientrare nella linearità dello spettrofotometro. La lunghezza
d’onda è stata impostata a 430 nm. L’analisi è stata effettuata contro un bianco, costituito da acqua.
Espressione dei risultati
I risultati sono stati calcolati con la formula:
Colore (Unità EBC)=A∙f∙50
Dove A è l’assorbanza del campione ed f è il fattore di diluizione applicato per il campione. I risultati sono espressi in Unità EBC.
5.2.1.12
Determinazione della torbidità (Metodo EBC 9.29 Sezione 9 – Birra)
Per la determinazione della torbidità è stato utilizzato il turbidimetro; lo strumento emette un fascio di luce generato da una lampada al tungsteno, all’interno di una camera oscura dove viene posto il
campione. La luce viene deviata in tutte le direzioni, e tutti i raggi che colpiscono i due ricevitori, posti
uno a 90° e l’altro a 180° (uno per la luce deviata e l’altro per la luce trasmessa), sono analizzati dallo
strumento che fornisce un risultato in termini di NTU (Nephelometric Turbidity Unit – Unità Nefelometrica di Torbidità), standard internazionale.
5.2.1.13
Determinazione dei β-glucani (Metodo EBC 8.11.1 Sezione 8 – Mosto)
La determinazione dei β-glucani è stata effettuata mediante l’utilizzo del kit Megazyme (Megazyme International Ireland Limited 2006).
75
Procedura
I campioni sono stati sospesi e idratati in una soluzione tampone a pH 6,5, incubati con l’enzima
lichenasi e filtrati.
Un’aliquota del filtrato è stata poi idrolizzata completamente con l’enzima β-glucosidasi. Il Dglucosio prodotto è stato saggiato utilizzando una doppia reazione enzimatica GOPOD (glucoso ossidasi
e perossidasi). I campioni sono stati quindi analizzati con lo spettrofotometro, alla lunghezza d’onda di
510 nm.
Interpretazione dei risultati
I risultati sono stati calcolati con la formula:
β-Glucani=∆A∙F∙3,6
Dove ΔA rappresenta la differenza tra l’assorbanza dopo trattamento con la β-glucosidasi e
l’assorbanza del bianco di reazione e F è il fattore di conversione dei valori di assorbanza a μg di glucosio.
I risultati sono espressi in mg di β-glucani per L di birra.
76
5.3
Birra doppio malto ottenuta dal 100% di malto di farro dicocco (DM)
La seconda tipologia di birra è stata prodotta utilizzando 100kg di malto di farro della varietà
monterosso select (monterosso) in 300L di acqua.
Il 30% del farro utilizzato era provvisto degli involucri glumeali, la quota restante era stato decorticato prima della maltazione.
In fase di progettazione si è scelto di ottenere una birra caratterizzata da un estratto elevato, per questo
motivo la quantità di malto di farro impiegata è stata superiore rispetto alla prova precedente. È stato
inoltre valutata la possibilità di imbottigliare una parte di prodotto e valutarne la stabilità nel tempo.
La produzione è avvenuta secondo le modalità descritte per la birra light (paragrafo 5.2.1).
Luppolo utilizzato
Anche in questo caso l’intero processo è stato monitorato al fine di individuare i punti critici per la
qualità secondo le modalità descritte per la birra da malto di farro di tipologia light.
La birra doppio malto di farro prodotta è stata stoccata in tanks di maturazione a 0°C in atmosfera
saturata con l’anidride carbonica naturalmente prodotta dalla birra stessa nel corso del processo di maturazione.
Dopo 95 giorni di maturazione in tanks (T95) una parte della birra prodotta è stata imbottigliata.
Le bottiglie sono state conservate a 4°C.
Alcune bottiglie, al momento dell’apertura, hanno mostrato evidenti segni di alterazione del prodotto. Per ovviare a questo problema di stabilità sono state predisposte prove pilota di rifermentazione
in bottiglia secondo le modalità descritte nel paragrafo 4.4.
È stato inoltre accuratamente valutato il piano di pulizia e sanitizzazione di tutto l’impianto, sono
state apportate modifiche nell’impiego dei disinfettanti e detergenti, ed è stata eseguita una pulizia profonda con idrossido di sodio diluito al 10% .
Durante la produzione sono stati effettuati campionamenti rappresentativi per la valutazione
analitica del processo secondo lo schema riportato per la birra da malto di farro di tipologia light.
Gli intermedi di produzione sono stati raccolti e conservati a -20 °C. I semilavorati prelevati durante il processo produttivo sono stati analizzati per valutare l’evoluzione dei parametri chimici.
5.3.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio
Le metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione, della birra in fa-
se di conservazione e delle prove di rifermentazione in bottiglia sono stati descritti nel paragrago 5.2.1.
77
5.4
Birra speciale blend ottenuta dal 30% di malto di farro dicocco (B30)
Per la produzione della birra in oggetto è stato utilizzato il 30% malto di farro dicocco (T. dicoccum)
var. Rosso Rubino, decorticato, coltivato, raccolto e lavorato presso l’azienda Prometeo (PU) ed il 70% di
malto d’orzo (H. vulgare), coltivato, raccolto e lavorato presso il birrificio “Il Boccale d’Oro” a Cingoli
(AN), maltato presso il maltificio consortile Saplo, Pomezia (RM).
La scelta di produrre una birra da una miscela di cereali deriva sia dall’esigenza di correggere il potere diastatico troppo basso per alcune tipologie di malto di farro e nel contempo fa fronte all’esigenza
di differenziare l’offerta di tipologie di birra prodotte con malto di farro.
I cereali maltati (30 kg di malto di farro e 70 kg di malto d’orzo) sono stati macinati a secco e posti
nel tank di ammostamento, in miscela con acqua decarbonicata (300 L).
Il processo di produzione messo in atto è analogo a quello utilizzato nella tipologia light e doppio
malto di farro. E’ stato effettuato un monitoraggio delle temperature durante tutto il ciclo di lavorazione
al fine di individuare eventuali criticità.
Filtrazione ed imbottigliamento.
Ai fini della sperimentazione, si è scelto di valutare l’effetto della microfiltrazione sulla stabilit{
della birra nel corso della sua conservazione.
E’ stato utilizzato un apparato per la microfiltrazione (Oenoclear Filter, Pall Corp., Portsmouth,
UK) formato da due colonne filtranti, collegate tra loro e fornite di misuratore di pressione per il controllo della pressione di esercizio.
Entrambe le colonne erano formate da un rivestimento in acciaio inox che ricopriva il filtro vero e
proprio. La prima colonna filtrante, o prefiltro, era costruita in polietere sulfone con pori del diametro di
1 μm, mentre la seconda colonna filtrante era costruita in nylon e con pori del diametro di 0,45 μm (microfiltro).
Durante la filtrazione la birra è stata prelevata dal tank di maturazione attraverso una pompa centrifuga e filtrata. La birra da imbottigliare è stata suddivisa in tre aliquote: una prima parte è stata imbottigliata tal quale senza essere filtrata (controllo, TQ); una seconda parte è stata microfiltrata utilizzando
unicamente il prefiltro da 1 m (F1) e successivamente imbottigliata; una terza parte è stata microfiltrata
utilizzando entrambi le colonne filtranti (F45). Le bottiglie, da 660 ml, in vetro scuro, sono state tappate
manualmente con tappatrice a pressione. Ciascuna delle tre aliquote è stata suddivisa ulteriormente in
due sottoaliquote: una di queste è stata pastorizzata in batch per immersione in acqua a 60 °C per 20
minuti (P), mentre l’altra rappresentava il controllo non pastorizzato di ciascuna aliquota di riferimento
(NP).
78
Figura 33 - Colonne per la microfiltrazione (sx); apparato filtrante (dx)
Durante la produzione sono stati effettuati campionamenti rappresentativi per la valutazione
analitica del processo; inoltre, a fine produzione, sono stati raccolti ulteriori campioni di birra per effettuare le analisi chimiche e strumentali sul prodotto finito.
Campionamento in fase di produzione. Durante tutte le fasi di produzione sono stati raccolti 7
campioni così suddivisi:

Dopo cottura (DC);

Dopo raffreddamento (DR);

1° giorno di fermentazione (IF);

3° giorno di fermentazione (IIIF);

5° giorno di fermentazione (VF);

1° campionamento durante la maturazione (IM);

2° campionamento durante la maturazione (IIM).
Gli intermedi di produzione sono stati raccolti e conservati a -20 °C.
Campionamento a fine produzione. Al termine della maturazione, in base alla suddivisione in aliquote della birra, in totale sono stati raccolti 6 gruppi di campioni:
79

TQ – Non filtrata, non pastorizzata;

TQP – Non filtrata, pastorizzata;

F1 – Microfiltrata (1 μm), non pastorizzata;

F1P – Microfiltrata (1 μm), pastorizzata;

F0,45 – Microfiltrata (0,45 μm), non pastorizzata;

F0,45P – Microfiltrata (0,45 μm), pastorizzata.
Dei campioni prelevati, solo TQ è stato conservato a 0 °C, mentre gli altri sono stati mantenuti a
temperatura ambiente, per verificare e confrontare lo stato conservazione tra i campioni microfiltrati (F1
e F0,45) ed i campioni pastorizzati (TQP, F1P, F0,45P).
I campioni di birra sono stati analizzati in 3 tempi successivi:
5.4.1

T0: 1° settimana dal campionamento

T1: 6° settimana dal campionamento

T2: 10° settimana dal campionamento
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio
Le metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della birra in
fase di conservazione sono stati descritti nel paragrago 5.2.1.
5.5
Birra speciale blend ottenuta dal 50% di malto di farro dicocco (B50)
In relazione agli ottimi risultati ottenuti con la birra speciale B30, per la produzione della birra in
oggetto è stato utilizzato il 50% malto di farro dicocco (T. dicoccum) var. Monterosso select, decorticato,
coltivato, raccolto e lavorato presso l’azienda Monterosso (PU) ed il 50% di malto d’orzo (H. vulgare),
coltivato, raccolto e lavorato presso il birrificio “Il Boccale d’Oro” a Cingoli (AN), maltato presso il maltificio consortile Saplo, Pomezia (RM).
Il processo di produzione messo in atto è analogo a quello utilizzato nelle tipologie precedenti
sono state approfondite le valutazioni sulla pastorizzazione della birra in fase di maturazione in bottiglia.
La pastorizzazione è stata eseguita in batch con pastorizzatore ad immersione sulla birra in bottiglie scure da 330 mL al fine di consentire una migliore e più omogenea distribuzione del calore
all’interno delle bottiglie.
Ogni lotto pastorizzato era costituito da 16 bottiglie di cui una aperta per permettere la misurazione on line della temperatura interna durante il processo di pastorizzazione. A tal fine è stato utilizzato
un registratore di temperatura (HI141001 trasmettitore ad infrarossi HANNA instruments) dotato di sensori impermeabili, posti a contatto con la birra in bottiglia durante l’intero processo di pastorizzazione.
La temperatura iniziale rilevata all’interno delle bottiglie era di 2.5°C, mentre la temperatura
dell’acqua del pastorizzatore era di 88°C, in 8 minuti dall’immersione l’interno delle bottiglie aveva raggiunto 60°C, le birre sono state mantenute in immersione per altri 8 minuti durante i quali la temperatu80
ra è salita fino a 64.9°C. Trascorso il tempo necessario alla pastorizzazione, le bottiglie sono state immediatamente raffreddate per immersione in acqua a 11°C; la temperatura interna è passata da 64.9°C a
20.5°C in 2 minuti, raggiunta la temperatura di 4°C in frigorifero, le bottiglie sono state conservate a
temperatura ambiente.
È stata predisposta una tesi di controllo, non pastorizzata, costituita dalla stessa birra B50, in bottiglie analoghe a quelle utilizzate per la B50 pastorizzata, ma conservata a 0°C. per eseguire un confronto e valutare l’idoneit{ della pastorizzazione eseguita.
5.5.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione
Le metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione sono state de-
scritte nel paragrafo 5.2.1 relativo alla birra L.
Per questa tipologia di birra sono state non sono stati collezionati campioni durante la fase di maturazione.
81
6 Risultati
6.1
Farro e malto di farro
6.1.1
Ecotipi di farro dicocco
I parametri analitici degli ecotipi di farro precedentemente selezionati ed analizzati secondo le
modalità previste dalle metodiche EBC sono riportati in Tabella 7.
La valutazione oggettiva dei parametri qualitativi ha permesso di individuare le varietà con le migliori attitudini alla birrificazione impiegate nelle successive fasi sperimentali del processo produttivo.
Farro
Umidità %
Proteine %
Energia germinativa
Glumelle %
zefiro vestito
10
11,1
95
21,8
zefiro decorticato
10,5
16,2
85,6
monterosso s. vestito
10.5
14,5
89
monterosso s. decorticato
(2010)
9,5
9,8
88
monterosso s. decorticato
(2011)
11.7
16.1
85
rosso rubino vestito
9
12,5
87
rosso rubino decorticato
10
15,6
87,4
21
23
Tabella 7 Parametri qualitativi degli ecotipi di farro dicocco analizzati
6.1.1.1
Umidità del farro
L’umidit{ di tutti gli ecotipi di farro era compresa tra il 9 e l’11.7% (Tabella 7); i valori rilevati risultano ottimali per la conservazione del cereale (Buiatti 2004), poiché consentono un’adeguata protezione
nei confronti di pericolosi attacchi fungini capaci da un lato di compromettere qualità e stabilità della
birra ma anche di causare potenziali rischi per la salute del consumatore (Schwarz 1996).
6.1.1.2
Energia germinativa Schönfeld Method
L’osservazione ed il conteggio delle cariossidi germinate è stato eseguito sia al terzo che al quinto
giorno secondo quanto indicato dalla metodica dell’analytica EBC 3.6.3.
I dati riportati in Tabella 7 sono riferiti alla prima osservazione (dopo 72 ore) nel corso
dell’incubazione successiva, la germinabilità non ha mostrato alcun incremento, probabilmente a causa
di diffuse infestazioni batteriche e fungine che hanno colonizzato le cariossidi.
La percentuale di cariossidi germinate al momento dell’esaminazione dovrebbe essere pari al 96%
(Zürcher A. 2005), al fine di ottenere una buona resa in fase di maltazione.
I valori di energia germinativa riscontrati nel corso del presente disegno sperimentale sono notevolmente inferiori rispetto a quelli ritenuti accettabili.
In realtà il farro, in modo particolare se provvisto degli involucri glumeali, presenta una significativa sensibilit{ all’acqua che si traduce in maggiori esigenze idriche e tempi di induzione della germinazione superiori (Mayer H 2011).
82
È interessante osservare che la decorticazione delle cariossidi non ha determinato una riduzione
consistente dei valori misurati. È stato quindi possibile utilizzare il cereale decorticato nel processo di
maltazione senza che questo ne risultasse compromesso.
In realtà la decorticazione rappresenta un costo aggiuntivo, le glumelle contengono numerosi
composti ad impatto salutistico come polifenoli (Lachman J. 2011), amminoacidi e fibra e sono molto utili
durante la filtrazione del mosto poiché vanno a costituire il letto filtrante, ma nel contempo possono determinare una significativa riduzione dell’estratto in fase di ammostamento.
6.1.1.3
Azoto totale
L’azoto totale è stato espresso come percentuale di proteine (N tot x 5.7). Gli ecotipi zefiro provvisto degli involucri glumeali e monterosso select coltivata nell’annata agraria 2009/2010 e successivamente decorticata (Tabella 6), presentavano valori proteici più bassi rispetto agli altri campioni caratterizzati da concentrazioni simili a quelle riportate in letteratura per il farro (De Vita P. 2006).
Nei cereali le proteine sono contenute principalmente nell’endosperma dove formano una matrice in cui si inseriscono i granuli di amido e nella parete cellulare, principalmente nella lamella mediana
che costituisce l’intersezione tra cellule adiacenti. Nel computo totale delle proteine rientrano anche,
qualora presenti le hydrofobine prodotte da specie fungine patogene (fusarium spp.) particolarmente
dannose per la birra in quanto determinano la prematura flocculazione del lievito ed il fenomeno del gushing (Lewis M. J. 2006).
Il basso contenuto proteico non influisce in modo negativo sul processo produttivo, infatti, un orzo con una buona attitudine alla produzione di birra contiene il 10/11% di proteine (Kunze 2004); inoltre i
valori erano dello stesso ordine di grandezza rispetto a quanto riscontrato da Mayer et al., nel corso di
uno studio sulla valutazione dell’uso di cereali vestiti nell’industria birraia (Mayer H 2011).
Una concentrazione troppo elevata in proteine non è positiva per la produzione di birra perché
spesso correlata ad un basso contenuto in amido e di conseguenza ad una esigua resa in estratto, le proteine inoltre possono influire sulla stabilità della birra causando intorbidamenti, ma sono essenziali nel
determinare la stabilità della schiuma (Kunze 2004).
6.1.1.4
Incidenza delle glumelle
Gli involucri glumeali incidono dal 21 al 23% sul peso totale della cariosside (Tabella 7), aspetto rilevante nella formulazione della ricetta; qualora si decida di impiegare cereale vestito, al posto dello stesso decorticato, la quota da sottoporre ad ammostamento deve essere incrementata di una quota pari al
20-30% al fine di ottenere una resa in estratto paragonabile.
83
6.1.2
Malto di farro dicocco e malto d’orzo
malto di farro
Umidità
Proteine
Potere diastatico WK
%
%
zefiro vestito
10
10,45
233
monterosso s. vestito
9
14,1
448
monterosso s. decorticato 2010
7
16,32
377
monterosso s. decorticato 2011
8,4
14,81
102
rosso rubino vestito
5
10,58
151
rosso rubino decorticato
10
13,99
64
orzo 2010
7
9,78
522
orzo 2011
10
8,3
322
Tabella 8 Parametri qualitativi degli ecotipi di malto di farro dicocco e malto d’orzo analizzati
6.1.2.1
Umidità del malto di farro
L’umidit{ di tutti gli ecotipi di malto di farro e malto d’orzo era compresa tra il 5 e il 1o% (Tabella 8);
i valori rilevati erano in linea con un accettabile tenore idrico del malto chiaro ma superiori rispetto a
quanto osservato in altri studi (Mayer H 2011).
Al fine di evitarne il deterioramento, ogni lotto di malto prodotto è stato impiegato nel processo
di produzione della birra nell’intervallo compreso tra le 3 e le 6 settimane dalla sua produzione.
6.1.2.2
Azoto totale del malto di farro
L’azoto totale del malto ottenuto dalle diverse tipologie di farro è stato espresso in percentuale
di proteine (N tot x 5.7) i valori proteici sono risultati compresi tra il 10.4 ed il 16.3% significativamente più
elevati rispetto alle proteine contenute nel malto d’orzo analizzato ed impiegato nella formulazione delle birre sperimentali di tipologia speciale (9.78% e 8.3% rispettivamente per la B30 e la B50).
6.1.2.3
Potere diastatico del malto di farro
Il potere diastatico è un indice dell’attivit{ enzimatica, quindi dell’efficienza della saccarificazione.
Il malto ottenuto da farro rosso rubino decorticato ed il malto ottenuto da farro monterosso select raccolto nel 2011 hanno presentato un potere diastatico estremamente basso. I due ecotipi sono
stati utilizzati in miscela con malto d’orzo (rispettivamente dell’annata agraria 2010 e 2011) per garantire
una corretta saccarificazione del mosto.
84
6.2
Birra light ottenuta dal 100% di malto di farro (L)
Figura 34 birra Light (100% malto di farro dicocco)
Il carattere light della birra (D.P.R.n.272 1998) era dovuto al basso contenuto alcolico ed al basso
grado saccaromentrico (2.9% vol; 6.3°P). La L presentava quindi il vantaggio di essere adatta ad un consumo responsabile, in accordo con le linee guida sull’assunzione moderata di alcol (I.N.R.A.N.). Nonostante il basso tenore alcolico, la sua forte caratterizzazione sensoriale è stata assicurata dalle altre
componenti, che ne hanno influenzato significativamente la percezione.
L’analisi sensoriale è stata effettuata sia con giudici addestrati al fine di identificare i profili aromatici, che con un panel non addestrato per stabilire il gradimento da parte del consumatore finale (consumer test). Complessivamente questa tipologia di birra ha riscosso un buon indice gradimento da parte
dei consumatori non addestrati sottoposti all’assaggio del prodotto ottenendo un punteggio di 2.5 (in
una scala da 1 a 3).
I valori riscontrati per i polifenoli nella birra da farro erano circa un terzo rispetto a quelli generalmente riscontrati nei vini bianchi di qualità (Boselli E. 2006), con la differenza che il grado alcolico della birra light è pari a circa un quarto rispetto a quello del vino. Se ne deduce che questo tipo di prodotto
può assumere un ruolo importante nell’alimentazione quotidiana come fonte determinante di sostanze
antiossidanti a ridottissimo apporto di alcol.
6.2.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio
I campioni collezionati nel corso dell’intero processo produttivo sono stati conservati a -20 °C e
successivamente analizzati per verificare l’andamento dei parametri chimici durante la produzione. I dati
sono rappresentati come media ± deviazione standard (di tre ripetizioni per ogni campione).
85
6.2.1.1
Gradazione alcolica e densità del distillato
4
3
%v/v
2
L
1
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
MI
MII
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
-1
Figura 35 evoluzione del grado alcolico nella birra L
I campioni A DC e DR prelevati prima dell’inoculo del lievito hanno mostrato, una concentrazione
nulla di etanolo. Dal primo giorno di fermentazione si è osservato (Figura 35) un significativo incremento
della gradazione alcolica, (sovrapponibile ad una diminuzione lineare della densità del della birra e del
suo distillato.
1,06
1,04
1,02
L
1
0,98
0,96
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30 T 45 T 60 T 75 T 95
Figura 36 evoluzione della densità nella birra LFigura 37 evoluzione della densità del distillato nella birra L
Con il procedere del processo di birrificazione la densità della birra ha seguito un andamento a
curva sigmoide (Figura 36). Tale andamento è spiegabile considerando l’attivit{ dei lieviti che, degradando gli zuccheri, portano principalmente alla produzione di etanolo, riducendo la densità della birra.
Tale decremento è proseguito per tutta la durata della maturazione.
6.2.1.2
Determinazione del pH
6,00
5,50
5,00
4,50
L
4,00
3,50
3,00
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
MI
MII
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 38 evoluzione del pH nella birra L
86
Il pH nelle prime fasi della produzione è stato influenzato essenzialmente dalla concentrazione di
ioni dell’acqua utilizzata. In fase di ammostamento è auspicabile avere valori di pH compresi tra 5.2 e 5.8,
che corrispondono all’optimum delle amilasi, poiché la degradazione dell’amido è il fenomeno più rilevante in questa fase produttiva (Buiatti 2004). Nel caso della birra light (L) è possibile osservare (Figura
38) uno scostamento dai valori ottimali di circa due punti (pH A = 3.7), aspetto di non trascurabile influenza sull’attivit{ degli enzimi amilolitici in fase di ammostamento.
Dalla fase di ammostamento fino al primo giorno di fermentazione (IF) è stato possibile assistere
ad un graduale e costante incremento fino ad un pH pari 5.2.
Durante la fermentazione il pH è decresciuto nuovamente sia per la produzione di anidride carbonica che si è solubilizzata nel mezzo, sia per la formazione di acidi organici in seguito a deaminazione
degli amminoacidi, ma anche per l’utilizzo da parte dei lieviti di azoto ammoniacale e ioni potassio a reazione basica e rilascio di ioni idrogeno (Buiatti 2004).
Al termine della fermentazione il pH della birra deve raggiungere valori di pH compresi tra 4.2 e
4.6; è auspicabile ottenere un pH inferiore a 4.4 perché incrementa la precipitazione dei complessi tanno-proteici, e la maturazione portando ad un miglioramento nell’aroma e nel gusto, garantendo nel contempo una maggiore stabilità microbiologica del prodotto finito (Buiatti 2004).
Il pH della birra L in fase di maturazione si è assestato entro l’intervallo di valori compreso tra 3.9
e 4.5 ritenuto ottimale.
Determinazione dell’acidità totale (Tateo 1978)
mLNaOH 0.1N/100mL
6.2.1.3
80
70
60
50
40
30
20
10
0
L
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 39 evoluzione dell’acidità nella birra L
I limiti per l’Acidità totale della birra sono indicati dal (D.P.R. n°1498 1970), secondo cui la birra
normale non deve superare i ml 35 NaOH N/10 per ml 100; la birra speciale non deve superare i ml 40
NaOH N/10 per ml 100; la birra doppio malto non deve superare i ml 45 NaOH N/10 per ml 100.
Generalmente l’acidit{ presenta solo piccole variazioni durante il processo produttivo, valori anomali sono indice di contaminazioni batteriche del mosto o della birra, il lievito impiegato ed
un’inadeguata ossigenazione del mosto possono influenzare questo parametro; ad ogni modo non è
87
possibile utilizzare l’acidit{ per valutare precocemente le alterazioni a carico del prodotto poiché ad un
piccolo incremento del valore di acidità corrisponde un significativo scadimento qualitativo dal punto di
vista organolettico (Lewis M. J. 2006).
Nel caso della birra L è possibile notare che al termine della fase di stoccaggio i valori di acidità
sono aumentati in misura notevole, oltrepassando il limiti legali al T95.
La birra L non avendo subito alcun tipo di trattamento stabilizzante, è stata esposta ad un graduale deterioramento delle proprie caratteristiche, legato alla naturale senescenza del prodotto.
6.2.1.4
Carboidrati totali
20
g/100mL
15
10
L
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 40 evoluzione dei carboidrati totali nella birra L
Nel computo della presente determinazione analitica sono stati valutati tutti i carboidrati presenti
nella birra siano essi polisaccaridi che zuccheri semplici o fibra.
L’andamento della concentrazione durante il processo produttivo (Figura 40) evidenzia come i
carboidrati totali dopo essere stati solubilizzati in fase di ammostamento si sono in parte attenuati dopo
la fase di cottura poiché in seguito all’eliminazione dei trub a caldo e a freddo, il mosto risulta più povero
in fibre non solubili.
Durante il primo giorno di fermentazione è stato possibile osservare un marcato calo in sostanze
zuccherine legato all’attivit{ dei lieviti in moltiplicazione che hanno metabolizzato i carboidrati fermentescibili residui, favorendo la deplezione di tali sostanze. Nelle fasi successive, durante la maturazione, il
contenuto in carboidrati è risultato stabile.
88
6.2.1.5
Amaro
16
14
12
BU
10
8
L
6
4
2
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 41 evoluzione dell’amaro nella birra L
Il grado di amaro misurato in Bitter Units (BU) è legato essenzialmente alla presenza di isoacidi del luppolo, le BU corrispondono approssimativamente ai mg/L di isomuloni presenti nella birra.
La percezione di amaro è legata ulteriormente, anche se in misura minore alla componente fenolica, cioè alle catechine presenti nei tegumenti del farro.
Dall’analisi della Figura 41 è possibile osservare un sostanziale aumento in corrispondenza
dell’aggiunta di luppolo al mosto (DC), una lieve diminuzione legata alla precipitazione del trub in seguito a raffreddamento (DR) ed un’ulteriore e significativo calo nel corso della fermentazione, spiegabile
con la tendenza degli isoacidi, data la loro idrofobicità, ad essere inglobati dall’abbondante schiuma
che si forma in questa fase e ad aderire alle superfici del fermentatore al termine del processo fermentativo quando la schiuma collassa.
Nelle successive fasi i valori mostrano lievi oscillazioni mantenendosi nell’intervallo compreso tra
3.8 e 6.9 BU. Il grado di amaro è risultato molto basso nella birra finita, molto probabilmente come conseguenza della scelta di ridurre l’apporto di luppolo, adottata in fase di progettazione, per evitare che le
componenti amare del farro insieme a quelle apportate dal luppolo rendessero il prodotto finito sbilanciato. L’ipotesi iniziale è stata smentita dalle valutazioni analitiche, nonostante l’impiego di cariossidi vestite, il farro non ha contribuito nella misura attesa alla caratterizzazione dell’amaro nella birra L.
89
6.2.1.6
Polifenoli totali
120
100
mg/L
80
60
40
L
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 42 evoluzione dei polifenoli totali nella birra L
I polifenoli totali nel corso del processo produttivo hanno seguito un andamento altalenante aumentando dall’ammostamento alla cottura (da 62 ± 6.5 a 77 ±2.4 mg/L) , diminuendo in seguito a raffreddamento in relazione alla precipitazione complessi tanno proteici (DC= 40±1.3 mg/L) si sono stabilizzati nell’intervallo di valori compreso tra 41 e 43 mg/L, durante la fermentazione, e sono diminuiti nei
primi giorni di stoccaggio a 0°C (FF=27±0.5mg/L), aumentando nuovamente al T45 e gradualmente ridiscendsndo a valori di poco inferiori rispetto a quelli iniziali.
6.2.1.7
Flavonoidi
16
meq(+)catechina/L
14
12
10
8
L
6
4
2
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 43 evoluzione dei flavanoidi nella birra L
Nelle prime fasi del processo produttivo è stata osservata (Figura 43) una costante diminuzione
del contenuto di flavanoidi, durante le prime fasi del processo produttivo, la concentrazione di tali sostanze antiossidanti ha seguito un andamento a campana durante il processo fermentativo per poi oscillare tra i 15.7 ed i 9.7 mg/L nelle ultime fasi del processo.
90
6.2.1.8
Azoto amminico libero (FAN)
500
mg/L
400
300
L
200
100
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 44 evoluzione dei FAN nella birra L
Il contenuto in azoto amminico libero ed ammonio (Figura 44) è decresciuto notevolmente durante la fermentazione, a causa dell’utilizzo da parte dei lieviti in attiva moltiplicazione, degli aminoacidi
liberi, come fonte di azoto per il proprio metabolismo. La concentrazione è diminuita rapidamente fino
alla fine della fermentazione primaria (FF 17.4 mg/L) per rimanere pressoché stabile fino al T75 (tra 14.8 e
21mg/L) il successivo incremento (T95 85.6 mg/L) può essere legato all’attivit{ di enzimi proteolitici attivati dalla lisi cellulare del lievito.
6.2.1.9
Colore
16
14
EBC unit
12
10
8
L
6
4
2
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 45 evoluzione del colore nella birra L
Il colore della birra è legato alle materie prime utilizzate, in modo particolare al tipo malto, cioè in
relazione al suo grado di tostatura ed alle caratteristiche del cereale da cui è stato ottenuto. In tutti gli
esempi di birra sperimentale è stato utilizzato un malto chiaro, prodotto con diverse varietà di farro.
L’evoluzione del colore nei semilavorati (Figura 45) ha assunto un andamento altalenante, diminuendo costantemente fino al primo giorno di fermentazione, ha presentato un andamento a campana
durante il processo fermentativo e si è stabilizzato a valori di 8 unità EBC (tipico delle birre chiare).
91
6.2.1.10
Torbidità
NTU
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
L
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 46 evoluzione della torbidità nella birra L
L’evoluzione della torbidit{ (Figura 46) durante le varie fasi del processo ha mostrato chiaramente come la rimozione a caldo dei trub, abbia determinato un brusco calo nei valori di torbidità che sono
tornati ad aumentare per stabilizzarsi dal terzo giorno di fermentazione. In seguito alla precipitazione
della massa fermentante ed alla sua rimozione nelle fasi di maturazione (Wenn, Wheeler e Webb 1989)
la torbidità la birra verde è diminuita in misura sostanziale passando da 573 a 125 NTU.
L’elevata torbidit{ che caratterizza la birra artigianale L che non ha subito alcun tipo di trattamento chiarificante, dipende dalla presenza di proteine, fibra e lieviti ancora in sospensione
6.2.1.11
β-glucani
20
mg/L
15
10
L
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
-5
Figura 47 evoluzione dei -glucani nella birra L
Le consecutive procedure di rimozione dei trub e di filtrazione del mosto hanno comportato un
repentino e consistente calo della concentrazione in β-glucani. Si è osservato (Figura 47) un incremento
dal terzo giorno di fermentazione alla fine della fermentazione, probabilmente dovuto alla presenza di
lieviti (Speers, et al. 2003 ). In seguito alla precipitazione ed al successivo travaso (maturazione), è stato
possibile assistere ad un successivo decremento della concentrazione di β-glucani fino ad un valore di
5.17 mg/L.
92
6.2.2
Considerazioni conclusive sulla birra L
La birra L ha rappresentato la prima produzione sperimentale messa in atto, sulla base dei dati
raccolti in questa fase operativa sono state prese decisioni nelle successive prove sperimentali.
In relazione alla bassa resa in estratto che ha caratterizzato la birra L si è deciso di ottenere nella
successiva prova sperimentale una diversa tipologia di birra caratterizzata da un grado alcolico e da un
grado saccarometrico (°P) più elevati, pertanto è stata utilizzata una quantità di cereale maltato superiore, e solo una parte del malto impiegato nel processo produttivo era provvisto degli involucri glumeali,
proprio per evitare problemi di estrazione o una bassa concentrazione di carboidrati solubilizzabili in fase di ammostamento.
Per la DM si è deciso di raddoppiare il volume prodotto, sia per far fronte ad esigenze di tipo tecnico, cioè per far lavorare l’impianto in condizioni ottimali, sia per avere una quantità di prodotto finito
sufficiente ad essere presentato negli incontri divulgativi e nel contempo per mettere in atto prove di
conservazione.
La quantità di luppolo aggiunto, inizialmente ridotta rispetto a quanto previsto dalla ricetta, è stata nuovamente aumentata. Durante la fase di studio si era ritenuto che le glumelle ricche di catechine
potessero contribuire in misura determinante nel caratterizzare l’amaro della birra, ipotesi smentita con
la birra L, prodotta con l’uso esclusivo di farro vestito e nonostante ciò estremamente dolce.
93
6.3
Birra doppio ottenuta dal 100% di malto di farro dicocco (DM)
Figura 48 birra doppio malto (100% malto di farro)
La DM presentava un grado alcolico medio di 5.9 ed un grado saccarometrico di 15.9°P, rientra
pertanto nella categoria commerciale delle birre doppio malto (D.P.R.n.272 1998).
L’analisi sensoriale è stata effettuata sia con giudici addestrati al fine di identificare i profili aromatici, che con un panel non addestrato per stabilire il gradimento da parte del consumatore finale (consumer test). Complessivamente questa tipologia di birra ha riscosso un buon indice gradimento da parte
dei consumatori non addestrati sottoposti all’assaggio del prodotto ottenendo un punteggio di 2.39 (in
una scala da 1 a 3). La DM si caratterizza oltre per l’elevata torbidit{, estremamente gradita, anche per la
peculiare tonalit{ ambrata, e per l’elevata intensit{ olfattiva orientata ai sentori di malto e lievito, moderatamente astringente con fresche note agrumate. Al gusto si è presenta gradevolmente fruttata e mielosa la persistenza gustativa era moderata con una percezione dell’amaro bilanciata.
Le prove di rifermentazione in bottiglia effettuate su questa tipologia di birra avevano l’obiettivo
di prolungare la conservabilità del prodotto e di arricchire ulteriormente il già complesso profilo sensoriale.
6.3.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio
La birra DM prelevata a fine fermentazione (FF) è stata imbottigliata e sottoposta a prove di ri-
fermentazione in bottiglia, secondo le modalità precedentemente descritte. Tutte le tesi analizzate a distanza di un mese hanno mostrato evidenti alterazioni del profilo organolettico, di entità tale da non
renderle idonee al consumo, nonostante ciò, le birre sono state sottoposte a caratterizzazione chimica
al fine di individuare i parametri che subendo variazioni sostanziali possono fungere da indicatore nella
valutazione delle alterazioni del prodotto.
94
6.3.1.1
Gradazione alcolica e densità della birra e del distillato
8
%v/v
6
4
DM
2
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
-2
Figura 49 evoluzione del grado alcolico nella birra DM
Dal primo giorno di fermentazione è possibile osservare (Figura 49) un significativo incremento
della gradazione alcolica, (doppia rispetto a quanto ottenuto nella L) ed una conseguente diminuzione
della densità della birra e del suo distillato (Figura 50;).
1,1
1,08
1,06
1,04
DM
1,02
1
0,98
0,96
L
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M T 30 T 45 T 60 T 75
Figura 50 evoluzione della densità della birra DM Figura 51 evoluzione della densità del distillato della birra DM
%v/v
Rifermentazione in bottiglia
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 52 evoluzione del grado alcolico nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
95
Durante le prove di rifermentazione in bottiglia non si è assistito a variazioni del grado alcolico tra
le diverse tesi (Figura 52).
6.3.1.2
pH
7,00
6,50
6,00
5,50
5,00
DM
4,50
4,00
3,50
3,00
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 53 evoluzione del pH nella birra DM
Nel caso della birra DM è stato osservato (Figura 53) uno scostamento dai valori ottimali, a differenza di quanto emerso nella L nella DM i valori di pH sono stati molto più elevati
Dalla fase di ammostamento fino al primo giorno di fermentazione (VF) si è verificato un abbassamento fino ad un pH pari a 4.5 che poi è aumentato fino a raggiungere pH 5 nelle ultime fasi di conservazione.
Il pH della birra L in fase di maturazione si è assestato entro l’intervallo di valori compreso tra 3.9
e 4.5 ritenuto ottimale.
Rifermentazione in bottiglia
5,50
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 54 evoluzione del pH nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
96
In seguito alla rifermentazione in bottiglia è stata osservata (Figura 55) una diminuzione dei valori
di pH, marcata nelle tesi caratterizzate dall’aggiunta di glucosio e saccarosio (dmb+g pH=3.74; dmb+s
pH= 3.75) rispetto al controllo (dmB pH=4.72). Date le evidenti alterazioni del prodotto è plausibile ritenere che l’abbassamento di pH sia legato a fermentazioni acide non volute.
6.3.1.3
Acidità totale (Tateo 1978)
mLNaOH 0.1N/100mL
50
40
30
DM
20
10
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 55 evoluzione dell’acidità nella birra DM
L’acidit{ totale (Figura 55) ha presentato un andamento a campana dalle fasi che seguono il raffreddamento alla fine della fermentazione, raggiungendo il valore massimo al terzo giorno di fermentazione (45,4 mL NaOH/100mL).
L’acidit{ ha mostrato un decremento nelle prime fasi di conservazione(da 27.6 a 33.8 mL NaOH/100mL) per poi aumentare fino a raggiungere i limiti legali con l’approssimarsi della senescenza (45.6
mL NaOH/100mL).
Rifermentazione in bottiglia
mLNaOH 0.1N/100mL
120
100
80
60
40
20
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 56 evoluzione dell’acidità nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
In accordo con il brusco calo di pH nelle birre sottoposte a rifermentazione in bottiglia, è stato osservato un marcato incremento dell’acidit{ nelle tesi addizionate con zuccheri fermentescibili (dmb+g
96.8 mL NaOH/100mL; dmb+s 107.2 mL NaOH/100mL), nella tesi di controllo, caratterizzata da valori meno marcati rispetto alle altre, l’acidit{ supera i limiti legali (48 mL NaOH/100mL) (D.P.R. n°1498 1970).
97
6.3.1.4
Carboidrati totali
20
g/100mL
15
10
DM
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 57 evoluzione di carboidrati totali nella birra DM
I campioni analizzati durante il processo produttivo hanno mostrato una repentina diminuzione di
carboidrati al primo giorno di fermentazione passando da 13.4 a 3.1 g/100mL (Figura 57); nelle fasi successive il contenuto in carboidrati risulta stabile nell’intervallo compreso tra 2.1 e 2.5 g/100 ml.
Rifermentazione in bottiglia
3
g/100mL
3
2
2
1
1
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 58 evoluzione di carboidrati totali nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio la concentrazione in carboidrati totali è risultata inferiore rispetto alla tesi controllo (Figura 58; dmb+g 2.2 g/100mL dmb+s 2.3 g/100mL dmB2.8 g/100mL), è
ipotizzabile che le fermentazioni anomale ad opera di una microflora indesiderata abbiano consumato
gli zuccheri fermentescibili aggiunti.
6.3.1.5
Amaro
40
35
30
BU
25
20
DM
15
10
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 59 evoluzione dell’amaro nella birra DM
98
Dall’analisi della Figura 59 è possibile osservare un sostanziale aumento dei valori di amaro in corrispondenza dell’aggiunta di luppolo al mosto (DC), una lieve diminuzione legata alla precipitazione del
trub in seguito a raffreddamento (DR) ed un’ulteriore e significativo calo nel corso della fermentazione,
spiegabile con la tendenza degli iso-acidi, data la loro idrofobicità, ad essere inglobati
dall’abbondante schiuma che si forma in questa fase e ad aderire alle superfici del fermentatore al termine del processo fermentativo quando la schiuma collassa.
Alla fine della fermentazione è possibile osservare un valore non in linea con l’andamento caratterizzato da lievi oscillazioni nell’intervallo compreso tra 5.5 e 10.2 BU.
Rifermentazione in bottiglia
15
BU
10
5
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 60 evoluzione dell’amaro nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio l’amaro è risultato notevolmente inferiore rispetto
alla tesi controllo (Figura 60; dmb+g 3.2BU dmb+s 1.8 BU, dmB 11.5 BU), è probabile che le fermentazioni
anomale ad opera di una microflora indesiderata abbiano degradato i composti responsabili dell’amaro.
6.3.1.6
Polifenoli totali
140
120
mg/L
100
80
DM
60
40
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 61 evoluzione dei polifenoli totali nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Non è stato possibile osservare variazioni significative del contenuto in polifenoli (Figura 61) in relazione all’elevata deviazione standard dei dati sperimentali, è possibile constatare che l’intervallo di valori in ogni fase del processo produttivo è compreso tra i 60 ed i 100 mg/L.
99
Rifermentazione in bottiglia
150
mg/L
100
50
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 62 evoluzione dei polifenoli totali nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
In seguito alla rifermentazione in bottiglia non sono state osservate (Figura 62) variazioni consistenti nelle tesi caratterizzate dall’aggiunta di glucosio e saccarosio (dmb+g109 mg/L; dmb+s114 mg/L)
rispetto al controllo (dmB 136 mg/L), contrariamente a quanto atteso, data l’evidente alterazione dei
campioni.
6.3.1.7
Flavanoidi
meq(+)catechina/L
100
80
60
DM
40
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 63 evoluzione dei flavanoidi nella birra DM
Nelle prime fasi del processo produttivo è stata osservata (Figura 63) una repentina diminuzione
nel contenuto di flavanoidi, in seguito alla cottura del mosto, fase in cui si ha la separazione dei trub La
concentrazione di tali sostanze antiossidanti ha seguito un andamento a campana durante il processo
fermentativo per oscillare tra i 32.6 ed i 51.2 mg/L nelle ultime fasi del processo produttivo.
Rifermentazione in bo ttiglia
meq(+)catechina/L
50
40
30
20
10
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 64 evoluzione dei flavanoidi nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
100
In seguito alla rifermentazione in bottiglia sono state osservate (Figura 64) lievi variazioni nelle
tesi caratterizzate dall’aggiunta di glucosio e saccarosio (dmb+g 32.6 mg/L; dmb+s 35.9 mg/L) rispetto al
controllo (dmB 46.1 mg/L), contrariamente a quanto atteso, data l’evidente alterazione dei campioni.
6.3.1.8
Azoto amminico libero (FAN)
5000
4000
mg/L
3000
DM
2000
1000
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 65 evoluzione dei FAN nella birra DM
Il contenuto iniziale in FAN della DM è stato di almeno un ordine di grandezza superiore rispetto
alle altre birre sperimentali (3855mg/L) è stato osservato un andamento decrescente durante le prime
fasi della produzione nel corso delle quali ha assunto valori sempre superiori a quelli delle altre tesi sperimentali; dal primo giorno di fermentazione, il tenore in FAN, è rimasto pressoché stabile fino alla fine
del periodo di conservazione, assestandosi su un valore di 174 e 208 mg/L (Figura 65).
Il fatto che nonostante la concentrazione iniziale sia stata enormemente superiore, ma la concentrazione finale superiore ma nello stesso ordine di grandezza fa presupporre che i FAN possano fungere
da fattore limitante nel processo fermentativo.
Rifermentazione in bottiglia
800
mg/L
600
400
200
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 66 evoluzione dei FAN nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio l’incremento della concentrazione di FAN osservato in Figura 66 può essere dovuto alla liberazione di sostanze azotate semplici e di enzimi proteolitici
dovuta all’autolisi dei microrganismi presenti nella birra alterata.
101
EBC unit
6.3.1.9
Colore
80
70
60
50
40
30
20
10
0
DM
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 67 evoluzione del colore nella birra DM
L’evoluzione del colore nei semilavorati (Figura 67) assume un andamento decrescente, dalla fase
di ammostamento fino al primo giorno di fermentazione.
I valori sono lievemente aumentati in corrispondenza della fine della fermentazione per poi stabilizzarsi intorno a valori di poco inferiori alle 20 EBC units, la DM a differenza della L è una birra ambrata e
non chiara, nonostante per entrambe sia stato utilizzato lo stesso processo di maltazione, la differenza
può dipendere dall’ecotipo di farro o dalla sua concentrazione nella formulazione della miscela di ammostamento.
Rifermentazione in bottiglia
20
EBC unit
15
10
5
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 68 evoluzione del colore nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio la lieve diminuzione dell’intensit{ di colore osservata in Figura 68 può essere dovuto alla degradazione dei pigmenti nella birra alterata, ipotesi da verificare.
102
6.3.1.10
Torbidità
NTU
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
DM
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
Figura 69 evoluzione della torbidità nella birra DM
L’evoluzione della torbidit{ (Figura 69) durante le fasi di produzione ha mostrato chiaramente
come le operazioni tecnologiche preliminari alla fermentazione abbiano contribuito a chiarificare il prodotto, durante la fermentazione è stato possibile osservare un nuovo incremento dei livelli di torbidità
legato allo sviluppo dei lieviti. In seguito alla precipitazione della massa fermentante ed alla sua rimozione prima della maturazione della birra verde, la torbidità si è attenuata mantenendosi ad ogni modo
molto elevata (433NTU).
Rifermentazione in bottiglia
300
250
NTU
200
150
100
50
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 70 evoluzione della torbidità nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio l’incremento della torbidit{ osservata in Figura 70
può essere legata alla presenza di microrganismi responsabili dell’alterazione della birra.
6.3.1.11
β-glucani
50
mg/L
40
30
DM
20
10
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
103
Figura 71 evoluzione dei-glucani nella birra DM
Le consecutive procedure di rimozione dei trub e di filtrazione del mosto hanno comportato un
repentino e consistente calo della concentrazione in β-glucani durante le prime fasi del processo produttivo. Si è osservato (Figura 71) un incremento dal primo al terzo giorno di fermentazione, probabilmente
dovuto alla presenza di una massiccia quantità di lieviti, che come noto contengono grandi quantità di
glucani nella loro parete cellulare, e possono essere responsabili dell’aumento rilevato dalle analisi. In
seguito alla precipitazione e al successivo travaso per l’avvio della maturazione, è possibile assistere ad
un calo della concentrazione di β-glucani (T75), che tende a risalire al T95 probabilmente a causa di fenomeni di autolisi che possono aver interessato le cellule ancora presenti nella birra senescente.
Rifermentazione in bottiglia
150
mg/L
100
50
0
dmB
dmb+g
dmb+s
Figura 72 evoluzione dei-glucani nella birra DM (rifermentazione in bottiglia)
Come per la torbidità anche il contenuto in -glucani può essere legato alla presenza di microrganismi responsabili dell’alterazione della birra. Si nota infatti una concentrazione molto elevata di tali
composti nelle tesi addizionate con glucosio e fruttosio (Figura 72).
6.3.2
Considerazioni conclusive sulla birra DM
Con la birra DM sono stati raggiunti gli obiettivi legati alla tipologia di prodotto che si voleva otte-
nere, la resa in estratto è risultata adeguata cosi come il grado alcolico, la percezione dell’amaro è risultata bilanciata in seguito all’incremento delle quantit{ di luppolo aggiunto in fase di cottura.
Durante la conservazione della presente tipologia di birra, dati i volumi più ingenti, è emersa la
necessità di confezionare in bottiglia il prodotto, in questa fase si è evidenziata la tendenza della birra da
farro a non preservare le proprie caratteristiche organolettiche qualora conservata in bottiglia, tendenza
confermata anche delle prove di rifermentazione, che hanno mostrato un’evidente alterazione sia nelle
tesi addizionate con zuccheri che nella tesi di controllo.
Dalla valutazione dei parametri delle birre che hanno subito rifermentazione in bottiglia è stato
osservato un aumento dell’acidit{, parallelo ad un decremento del pH, legato al consumo dei carboidrati,
presenti in concentrazioni inferiori, una diminuzione del grado di amaro unito ad un aumento sostanziale
del tenore di -glucani e della torbidità. Gli altri parametri non hanno subito modificazioni evidenti.
104
Per risolvere il problema, di entità non trascurabile, della stabilità sono state messe in atto diverse
azioni correttive, in primo luogo, è stata eseguita un’accurata disinfezione e sanitizzazione dell’intero
impianto al fine di rimuovere eventuali fonti di inoculo in fase di produzione (Cardini M.), successivamente è stato predisposto un sistema esterno in grado di monitorare on line le temperature nelle diverse fasi del processo(Figura 111). Si è ritenuto opportuno, inoltre valutare diverse metodologie volte a
prolungare la shelf life del prodotto al fine di prolungare la sua disponibilità nel tempo e nello spazio.
Le scelte successive sono state volte al mantenimento della qualità sensoriale e alla diversificazione delle tipologie di birra da farro attraverso prove di stabilizzazione termica e/o fisica e grazie alla
formulazione di blend tra malto di farro e malto d’orzo a diverse concentrazioni che si sono concretizzate con le due birre di tipologia speciale B30 e B50.
105
6.4
Birra speciale blend ottenuta dal 30% di malto di farro dicocco (B30)
Figura 73 birra ottenuta dal 30% di malto di farro (da sinistra TQ,F1, F0.45)
La birra farro blend B30 alla spina, ha presentato un aroma inteso con marcati sentori di miele,
lievito, malto, dolce e fruttato, non presentava una schiuma densa e corposa ed era caratterizzata
da un’elevata torbidità tipica delle birre artigianali non filtrate con un grado alcolico pari a 4.9% vol
ed un grado saccarometrico pari a 12.7 °P, che la collocano tra la categoria delle birre speciali
(D.P.R. n°1498 1970).
6.4.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione e della
birra in fase di stoccaggio.
Il campione relativo alla fase di ammostamento non è stato analizzato a causa di un problema
tecnico durante la fase di campionamento.
Per ogni parametro analitico preso in considerazione è stato inizialmente valutato l’andamento
relativo alle fasi di produzione e successivamente l’evoluzione del prodotto finito (in bottiglia) in relazione sia al tempo in cui è stata effettuata determinazione(T0, T1, T2) che al tipo di trattamento stabilizzate messo in atto, al fine di eseguire un confronto volto alla determinazione del sistema che consenta
la migliore conservabilità della birra. È utile ricordare che, delle 6 tesi analizzate (TQ, TQP, F1, F1P, F0,45,
F0,45P), solo il campione di birra non filtrata né pastorizzata (TQ) è stato conservato a 0 °C, mentre tutti
gli altri sono stati conservati a temperatura ambiente.
Le differenze tra i dati relativi alle birre stabilizzate sono stati elaborati dal software GraphPad.
106
6.4.1.1
Gradazione alcolica e densità del distillato
6
5
%v/v
4
3
B30
2
1
0
-1
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 74 evoluzione del grado alcolico nella birra B30 (processo produttivo)
I campioni hanno presentato un aumento graduale e lineare del grado alcolico (Figura 74) e conseguentemente una diminuzione altrettanto lineare della densità del distillato, (Figura 75). I campioni DC
e DR non sono stati considerati, poiché prelevati prima dell’inoculo dei lieviti.
1,08
1,06
1,04
B30
1,02
1
0,98
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 75 evoluzione della densità del distillato e della birra B30
Evoluzione del prodotto finito (Figura 76)
8
7
6
% v/v
5
4
3
2
1
0
TQ
TQP
F1
t0
t1
t2
F1P
F0,45
F0,45P
Figura 76 evoluzione del grado alcolico nella B30 (conservazione)
107
Tempo 0. L’unico campione che ha presentato differenze significative (p<0,001) rispetto agli altri
è stato F0,45 (6,4 % v/v), che ha mostrato un grado alcolico maggiore rispetto a tutti gli altri campioni di
birra, non differenti significativamente tra loro. Le differenze riscontrate fra i campioni al tempo T0 sono
probabilmente legate a fenomeni fermentativi verificatisi durante la settimana intercorsa fra il prelievo
dei campioni e la successiva analisi.
Tempo 1 Il grado alcolico dei campioni risulta aumentato in misura non significativa rispetto al
tempo zero, l’unica eccezione è rappresentata dal campione F0,45, il cui grado alcolico è diminuito significativamente dal tempo zero. Nonostante il campione in oggetto sia stato microfiltrato al fine di ottenere una stabilizzazione dal punto di vista microbiologico, è molto probabile che F0.45 sia stato oggetto
di fermentazioni anomale legate allo sviluppo di ceppi microbici non voluti che hanno causato la produzione di elevate quantità di acidi organici a partire dall’etanolo; a causa di un imbottigliamento condotto
in condizioni tali da non garantire la sterilità.
Tempo 2. Le analisi effettuate al tempo 2 hanno mostrato due gruppi omogenei di campioni TQP,
F1 e F0,45, con grado alcolico maggiore (6,4% v/v, 6,1% v/v, 5,8% v/v) e TQ, F1P e F0,45P, caratterizzati da
un grado alcolico inferiore (5,2% v/v, 5,4% v/v, 5,4% v/v).
Andamento. L’incremento del grado alcolico non è stato significativo nei campioni TQ, F1P e
F0,45P (p>0,05), indice che la temperatura di conservazione a 0°C di TQ ed il doppio trattamento di microfiltrazione e di pastorizzazione in batch nel caso di F1P e F0,45P hanno limitato in qualche modo
l’ulteriore fermentazione alcolica degli zuccheri rimasti nella birra.
La conservazione dei campioni a temperatura ambiente ha reso poco efficiente sia il trattamento
di pastorizzazione nel caso di TQ che la microfiltrazione nel caso di F1 e F0,45. Le differenze significative
dal tempo 1 di TQP (p<0,01), F1 (p<0,001) e F0,45 (p<0,05) pongono l’attenzione sugli effetti della mancanza di un imbottigliamento di tipo isobarico, in grado di garantire condizioni di asepsi.
6.4.1.2
pH
7,00
6,80
6,60
6,40
6,20
6,00
5,80
5,60
5,40
5,20
5,00
B30
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 77 evoluzione del pH nella birra B30 (processo produttivo)
108
In assenza di lieviti, il pH del mosto cotto e successivamente raffreddato (campioni DC e DR) è risultato molto elevato, prossimo alla neutralità(Figura 77); in seguito all’inoculo è stato possibile assistere ad un calo costante del pH fino ad un suo assestamento intorno a valori di 5,57 (campione M).
I valori riscontrati sono stati in ogni fase, superiori rispetto all’intervallo ritenuto ottimale.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 78)
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
TQ
TQP
F1
t0
t1
F1P
t2
F0,45
F0,45P
Figura 78 evoluzione del pH nella birra B30 (conservazione)
Il pH è una delle variabili che ha mostrato le differenze più evidenti tra i campioni di birra
Tempo 0. I risultati delle analisi hanno mostrato un iniziale pH generalmente troppo elevato per
tutti i campioni presi in esame, per una media complessiva di 5,8. L’unico campione a presentare differenze significative è stato TQ (p<0,001).
Tempo 1. i campioni presentavano di pH inferiori simili a quelli attesi per una normale birra (media
complessiva 4,5). Il gruppo omogeneo TQ, F1P e F0,45P presentava i valori più elevati di pH (4,8, 4,7 e 4,7
rispettivamente) e si differenziava in modo significativo (p<0,001) dal gruppo di campioni F1 e F0,45 (pH
4,2). Il campione TQP presentava un valore di pH pari a 4,5 intermedio e significativamente diverso dai
due gruppi.
Tempo 2. Al tempo 2 le analisi mostravano una situazione analoga al tempo 1, con valori di pH ulteriormente inferiori (media complessiva 4,1).
Andamento. Appare evidente il decremento consistente di pH, (da una media complessiva di 5,8
ad una finale di 4,1) dovuto all’evoluzione dei componenti della birra, in particolare alla formazione di
acidi organici, fissi e volatili. Evoluzione comprensibile nei campioni con lieviti in sospensione, come TQ
(birra cruda, non filtrata). Nei campioni F1 e F0,45, il calo di pH è risultato più consistente nonostante la
microfiltrazione. Probabilmente la fase di imbottigliamento ha determinato la contaminazione dei campioni, non essendo state garantite condizioni di sterilità assoluta ed anaerobiosi. A riprova di questo,
all’apertura delle bottiglie, i campioni F1 e F0,45 producevano grandi quantit{ di schiuma (gushing); fe-
109
nomeno conseguenza di una rifermentazione acida non controllata all’interno del campione conservato
a temperatura ambiente.
L’analisi sensoriale ha comprovato questa ipotesi: è emerso un quadro completamente differente
per i due campioni F1 e F0,45, caratterizzati da un’acidità elevata e da sentori di solvente (probabilmente
acetato di etile). Nel corso della conservazione i campioni si sono evoluti in modo differente, TQ, conservato a 0 °C ha mantenuto inalterate le proprie caratteristiche organolettiche. I campioni F1 e F0,45
sono hanno subito un deperimento marcato delle caratteristiche iniziali.
6.4.1.3
Acidità totale (Tateo 1978)
mLNaOH 0.1N/100mL
40
35
30
B30
25
20
15
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 79 evoluzione dell’acidità nella birra B30 (processo produttivo)
In antitesi all’andamento del pH, l’acidit{ totale dei semilavorati (Figura 79) è cresciuta fino al terzo giorno di fermentazione (per la produzione elevata di acidi organici non controbilanciata dal loro riutilizzo da parte dei lieviti) per poi decrescere fino a 25,20 ml NaOH/100 ml.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 80)
120
mLNaOH 0.1N/100mL
100
80
60
40
20
0
TQ
TQP
F1
t0
F1P
t1
F0.45
F0.45P
t2
Figura 80 evoluzione dell’acidità nella birra B30 (conservazione)
110
Tempo 0 i valori non hanno presentato tra loro differenze significative, ad eccezione dei campioni
TQ e F0,45 che presentavano, fra loro, una differenza debolmente significativa (p<0,05).
Tempo 1. I dati del tempo 1 hanno mostrato un quadro eterogeneo. F1 presentava il valore più elevato di acidità (82,0 ml NaOH/100 ml). Appare evidente dal grafico una sorta di stratificazione dei valori
di acidità totale: F1 e F0,45 seguiti, con valori inferiori, da TQP (56,0 ml NaOH/100 ml), F045P (41,0 ml
NaOH/100 ml), F1P (36,7 ml NaOH/100 ml) e in ultimo TQ (25,6 ml NaOH/100 ml), che mostrava il valore
inferiore di acidità totale. Tutti i campioni presentano differenze significative l’uno dall’altro.
Tempo 2. I dati del tempo 2 hanno mostrato un generale incremento dei valori di acidità oltre i limiti legali di 40 ml NaOH/100 ml (D.P.R. n° 1498 del 30/12/1970); F0,45 (105 ml NaOH/100 ml), F1 (85 ml
NaOH/100 ml), TQP, (79 ml NaOH/100 ml). I campioni TQ, F0,45P e F1P, significativamente differenti dagli
altri campioni, ma non tra loro, mostravano i valori inferiori di acidità totale (50, 57,4 e 53,2 ml NaOH/100
ml, rispettivamente).
Andamento. L’evoluzione in termini di acidit{ si è diversificata in relazione al campione oggetto di
analisi: TQ ha mostrato, un calo al T1, ed al T2 valori di acidità simili al Tempo 0; F1P e F0,45P hanno seguito l’andamento di TQ, presentando un iniziale leggero calo nell’acidit{, che è poi tornata ad aumentare.
F1 e F0,45 hanno subito un incremento considerevole in acidità, F1 ha mantenuto valori analoghi
ai tempi 1 e 2 mentre l’acidit{ totale di F0,45 è cresciuta costantemente. Il campione TQP ha subito aumenti di acidità meno marcata di F1 e F0,45.
L’andamento dell’acidit{ totale nei campioni è comparabile alle variazioni di pH che hanno interessato le birre: è possibile assistere, infatti, ad una diminuzione nei valori di pH nei campioni in cui
l’acidit{ mostra un aumento. L’elevata acidit{ dei campioni microfiltrati e non pastorizzati è stata avvertita da tutti i giudici del panel di assaggio sia nel tempo 1 che nel tempo 2, fornendo una valida correlazione tra la percezione dell’acido e la sua concentrazione nella birra, valutata sgradevole e non in grado
di reggere il confronto con birre di frumento commerciali
6.4.1.4
Carboidrati totali
30
g/100mL
25
20
15
B30
10
5
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 81 evoluzione dei carboidrati totali nella birra B30 (processo produttivo)
111
I diversi campioni analizzati hanno mostrato (Figura 81) un decremento costante dei valori fino al
terzo giorno di fermentazione; dovuta inizialmente all’eliminazione dei trub a caldo e a freddo, mentre in
fase di fermentazione legata all’attivit{ dei lieviti che hanno metabolizzato gran parte dei carboidrati rimasti, favorendo la deplezione di tali sostanze. In seguito al terzo giorno di fermentazione e fino alla fine del periodo di maturazione, il contenuto in carboidrati è risultato stabile (3,77 g/100 ml per il campione M).
Evoluzione del prodotto finito (Figura 82)
7
6
g/100mL
5
4
3
2
1
0
TQ
TQP
F1
t0
F1P
t1
F0,45
F0,45P
t2
Figura 82 evoluzione dei carboidrati totali (conservazione)
Tempo 0. Dai risultati delle analisi è emerso un quadro omogeneo per il contenuto in carboidrati
dei vari campioni; una settimana dopo l’imbottigliamento tutti i campioni presentavano concentrazioni
analoghe.
Tempo 1. La situazione si presenta notevolmente mutata al tempo 1. I dati hanno mostrato una
netta separazione tra i campioni TQ, F1P e F0,45P (4,5, 4,9 e 4,5 g D-Glu/100 ml rispettivamente) che
hanno presentato valori più elevati, ed i campioni TQP, F1 e F0,45 (3,5, 3,3 e 2,4 g D-Glu/100 ml rispettivamente).
Tempo 2. Le misure al tempo 2 hanno confermano la presenza di due gruppi separati di campioni,
I campioni F1P (6,4 g D-Glu/100 ml), F0,45P (5,9 g D-Glu/100 ml) e TQ (5,4 g D-Glu/100 ml) presentavano i
valori più elevati mentre i campioni TQP (3,5 g D-Glu/100 ml), F1 (3,5 g D-Glu/100 ml) e F0,45 (3,5 g DGlu/100 ml) contenevano concentrazioni inferiori di carboidrati.
Andamento. L’evidente andamento opposto tra i due gruppi di campioni (TQ, F1P e F0,45P e TQP,
F1 e F0,45 dall’altro) rispecchia l’evoluzione che ha interessato le birre durante la conservazione: è probabile che i campioni TQP, F1 e F0,45 siano stati oggetto di fermentazioni anomale da parte di lieviti sopravvissuti al trattamento termico (campione TQP) o da parte di altri microrganismi che hanno contami-
112
nato i campioni F1 e F0,45: l’utilizzo degli zuccheri presenti da parte di questi microrganismi ne avrebbe
determinato il calo ponderale; al contrario, i campioni TQ, mantenuti a 0 °C, e i campioni microfiltrati e
pastorizzati F1P e F0,45P si sono caratterizzati per un deciso aumento di carboidrati totali.
6.4.1.5
Amaro
45
40
35
BU
30
25
B30
20
15
10
5
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 83 evoluzione dell’amaro nella birra B30 (processo produttivo)
Durante il processo è stata osservata una diminuzione delle sostanze responsabili
dell’amaro,(Figura 83) in particolar modo gli iso-α-acidi, a causa della loro perdita in seguito a filtrazione
dopo cottura e dopo raffreddamento del mosto. I valori si sono mantenuti abbastanza stabili durante
tutto il resto della produzione (fermentazione e maturazione).
Evoluzione del prodotto finito (Figura 84)
50
45
40
35
BU
30
25
20
15
10
5
0
TQ
TQP
F1
t0
F1P
t1
F0,45
F0,45P
t2
Figura 84 evoluzione dell’amaro nella birra B30 (conservazione)
113
Tempo 0. Le analisi effettuate sui campioni di birra al tempo iniziale hanno mostrato che i campioni possedevano differenti Unità di Amaro (BU – Bitterness Unit): TQP e F1 sono risultati i campioni con
i valori maggiori di BU (14,8 BU per entrambi).
Tempo 1. I campioni misurati al tempo 1 mostravano valori differenti: F0,45 e F0,45P 6,2 e 6,3 BU,
rispettivamente, gli altri campioni mostravano valori maggiori, compresi tra 13,4 e 15,0 BU, significativamente differenti dai primi due (p<0,001).
Tempo 2. Dalle analisi effettuate sui campioni di birra emerge una sorta di raggruppamento attorno a valori compresi tra 11,3 e 15,3, ad eccezione di F0,45.
Andamento. Le fluttuazioni in termini di amaro osservate nel corso della conservazione non definiscono un quadro chiaro sull’evoluzione del profilo chimico dei campioni. Risulta infatti non comprensibile per quale motivo i campioni F0,45 e F0,45P subiscano un decremento consistente, per poi tornare a
crescere al tempo 2. Più stabili sono sembrati i campioni TQ, TQP e F1 che dal tempo 0 al tempo 1 non
subiscono sostanziali variazioni, mentre nel campione F1P si assiste ad un incremento del valore di amaro. In tutti gli altri è stato possibile notare una variazione apprezzabile che potrebbe essere ricondotta
all’alterazione subita dai campioni F1 e F0,45, mentre non è spiegabile per i campioni F1P e F0,45P. Ulteriori approfondimenti in merito potrebbero fare luce su questo aspetto in maniera più esauriente.
Dal punto di vista sensoriale è utile puntualizzare che le birre più gradite sono risultate, al tempo 2,
quelle più amare.
6.4.1.6
Polifenoli totali
800
700
600
mg/L
500
400
B30
300
200
100
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 85 evoluzione dei polifenoli nella birra B30 (produzione)
L’evoluzione del contenuto in polifenoli totali ha seguito un andamento altalenante (Figura 85);
dal primo giorno di fermentazione si è osservato un netto calo nella concentrazione in polifenoli, che si è
mantenuto stabile per tutto il processo di fermentazione e maturazione della birra (70 mg/L).
114
Evoluzione del prodotto finito (Figura 86)
250
mg/L
200
150
100
50
0
TQ
TQP
F1
t0
t1
F1P
t2
F0,45
F0,45P
Figura 86 evoluzione dei polifenoli nella birra B30 (conservazione)
Tempo 0. Le analisi effettuate sui campioni di birra al tempo 0 non hanno mostrato significative
differenze tutti i valori erano compresi tra 149 mg/L e 169 mg/L.
Tempo 1. Al tempo 1 i campioni hanno presentato significative differenze: TQ ha mostrato il maggiore contenuto in polifenoli (197 mg/L) risultando significativamente diverso da tutti gli altri, eccetto
che dal campione F1 (177 mg/L); TQP e F1P (163 e 159 mg/L) tra loro non erano significativamente differenti, F0,45 (115 mg/L) e F0,45P (141 mg/L) hanno mostrato il minore contenuto in polifenoli totali.
Tempo 2. I risultati delle analisi al tempo 2 hanno mostrato concentrazioni in polifenoli sostanzialmente invariati rispetto al tempo 1, ha fatto eccezione F0,45P in cui il contenuto in polifenoli è sceso
a 128 mg/L, mostrando il valore inferiore rispetto a tutti i campioni analizzati.
6.4.1.7
Flavonoidi
90
80
meq(+)catechina/L
70
60
50
B30
40
30
20
10
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 87 evoluzione dei flavanoidi nella birra B30 (produzione)
Come per i polifenoli, anche nel caso dei flavanoidi (Figura 87) si è assistito ad un aumento di concentrazione nel campione DR (prelevato dopo aver raffreddato il mosto cotto). A partire dal primo gior-
115
no di fermentazione e fino alla fine del processo di maturazione il contenuto in flavonoidi e decresciuto
progressivamente fino ad un valore di 16,6 catechina meq/L.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 88)
70
meq(+)catechina/L
60
50
40
30
20
10
0
TQ
TQP
F1
t0
F1P
t1
F0,45
F0,45P
t2
Figura 88 evoluzione dei flavanoidi nella birra B30 (conservazione)
Tempo 0. I dati hanno mostrato una generale omogeneità tra i campioni, che non hanno presentato differenze significative tra loro. È comunque possibile notare che il campione F1P contiene la maggiore concentrazione di flavonoidi (46,7 catechina meq/L),mentre il campione F1 mostra il minor valore
(39,6 catechina meq/L).
Tempo 1. Le analisi condotte al tempo 1 hanno mostrato un quadro simile al precedente: tutti i
campioni, ad eccezione di F0,45 (25,6 catechina meq/L), si caratterizzano per una concentrazione omogenea in flavonoidi, compresa tra 35,77 catechina meq/L del campione TQP e 39,7 catechina meq/L di
TQP, e non hanno mostrato significative differenze tra loro.
Tempo 2. I risultati al tempo 2 hanno mostrato ancora una volta una situazione simile alle precedenti: tutti i campioni, ad eccezione di F0,45 (29,99 catechina meq/L), sono raggruppati intorno a valori
compresi tra 34,2 catechina meq/L del campione F1 e 40,7 catechina meq/L del campione TQ, e non hanno mostrato significative differenze tra loro.
Andamento. L’evoluzione del parametro analizzato non sembra essere influenzato dalle modalit{
di trattamento del campione né dalle sue condizioni di conservazione, eccetto che per il campione F0,45,
che ha subito un forte calo della concentrazione di flavonoidi dal tempo 0 al tempo 1, la quale si mantiene abbastanza stabile al tempo 2. È possibile notare che i campioni TQP e F1 non hanno subito grandi variazioni nella concentrazione di flavonoidi, al contrario di quanto è avvenuto con gli altri parametri discussi finora.
116
6.4.1.8
Azoto amminico libero (FAN)
350
300
mg/L
250
200
B30
150
100
50
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 89 evoluzione dei FAN nella birra B30 (produzione)
Il contenuto in azoto amminico libero ed ammonio (Figura 89) è diminuito notevolmente durante
la fermentazione, a causa dell’incorporazione degli aminoacidi liberi da parte dei lieviti in attiva moltiplicazione, come fonte di azoto per il proprio metabolismo. La concentrazione è decresciuta rapidamente
fino al terzo giorno di fermentazione poi è rimasta pressoché stabile fino alla fine della maturazione, assestandosi su un valore di 75,6 mg/L.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 90)
140
mLNaOH 0.1N/100mL
120
100
80
60
40
20
0
TQ
TQP
F1
t0
t1
F1P
t2
F0,45
F0,45P
Figura 90 evoluzione dei FAN nella birra B30 (conservazione)
Tempo 0. Le analisi hanno mostrato valori molto simili tra loro pari a77,3, 72,3, 76,2 e 75,5 mg/L, rispettivamente per TQ, TQP, F1 e F1P. Sono risultati invece significativamente diversi dagli altri (p<0,001)
F0,45 (103 mg/L) e F0,45P (114 mg/L).
Tempo 1. Dalle analisi al tempo 1 è emerso un quadro non molto dissimile dal precedente: i campioni TQ, TQP e F1P mostravano valori pressoché invariati dal tempo 0 (77 72,3 e 78,3 mg/L, rispettivamente) e non risultavano significativamente differenti tra loro. Nello stesso range di valori rientra anche
117
F0,45 (75,9 mg/L). I campioni F1 e F0,45P si sono caratterizzati per una maggiore concentrazione di FAN
(87,5 e 97,8 mg/L, rispettivamente).
Tempo 2. I dati ottenuti dalle analisi al tempo 2 hanno mostrato un generale raggruppamento dei
campioni attorno a valori compresi tra 90 mg/L e 100 mg/L. L’unica eccezione era costituita da F1, la cui
concentrazione in FAN è stata sensibilmente maggiore (113 mg/L) rispetto a tutti gli altri campioni.
Andamento. L’evoluzione del contenuto in FAN ha rispecchiato le condizioni di conservazione e
trattamento dei vari campioni. TQ, (mantenuto a 0 °C per tutta la durata della conservazione), ha mantenuto stabile la concentrazione in FAN. F0,45, che nel corso della conservazione ha subito un deperimento qualitativo, come dimostrato anche dai vari panel test effettuati nei tre tempi, ha subiTO un calo
sostanziale nel contenuto in FAN dal tempo 0 al tempo 1, probabilmente ad opera della microflora contaminante che ha utilizzato gli aminoacidi liberi come fonte di azoto per il proprio metabolismo; è interessante notare che dal tempo 1 al tempo 2 la concentrazione in FAN del campione F0,45 aumenta, come del resto in tutti gli altri campioni, probabilmente a causa della liberazione di sostanze azotate semplici e di enzimi proteolitici dovuta all’autolisi dei microrganismi presenti nella birra.
6.4.1.9
Determinazione del colore
200
180
160
EBC unit
140
120
100
B30
80
60
40
20
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 91 evoluzione del colore nella birra B30 (produzione)
L’evoluzione del colore nei semilavorati (Figura 91) ha assunto un andamento altalenante, aumentando sensibilmente dalla cottura al raffreddamento del mosto, e decrescendo altrettanto notevolmente dopo il primo giorno di fermentazione. I valori tendevano a risalire in modo significativo dal
primo al terzo giorno di fermentazione, per poi tornare a decrescere fino 13,4 Unità EBC. È probabile che
il primo aumento sia legato alla presenza di pigmenti che nel mosto ancora caldo non erano presenti e
che quindi determinavano una maggiore intensità di colore. In seguito alla filtrazione successiva al raffreddamento e prima dell’avvio della fermentazione, molti dei composti responsabili del colore (pigmenti bruni originati principalmente dalla reazione di Maillard) sono stati rimossi, provocando un calo di
colorazione del mosto. Con il procedere della fermentazione i lieviti possono aver prodotto pigmenti
che hanno incrementato il colore della birra. Successivamente molti di questi possono essere stati me118
tabolizzati nuovamente e, parallelamente alla rimozione dei lieviti per avviare la fase di maturazione, è
possibile assistere ad un calo definitivo del colore.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 92)
50
45
40
EBC unit
35
30
25
20
15
10
5
0
TQ
TQP
F1
t0
t1
F1P
t2
F0,45
F0,45P
Figura 92 evoluzione del colore nella birra B30 (conservazione)
Tempo 0. Le analisi hanno mostrato un raggruppamento generale di tutti i campioni attorno al valore di 15 Unità EBC.
Tempo 1. I dati ottenuti dalle analisi al tempo 1 hanno evidenziato una situazione non molto diversa dal tempo 0: TQ, TQP e F1 (16, 15 e 15 Unità EBC, rispettivamente) presentavano valori invariati, mentre i campioni F1P e F0,45P si caratterizzano per un colore leggermente più marcato (19 e 18 Unità EBC,
rispettivamente), differenziandosi significativamente dal primo gruppo. Il campione F0,45 mostrava invece un valore più basso rispetto al tempo 0 (12 Unità EBC), risultando significativamente diverso da tutti
gli altri campioni.
Tempo 2. Le analisi effettuate al tempo 2 hanno mostrato un quadro completamente diverso dai
precedenti: i campioni F0,45P e F1P si caratterizzavano per un colore meno marcato (15 e 14 Unità EBC),
mentre tutti gli altri campioni si collocavano su valori molto più elevati dei tempi precedenti, F0,45 presentava il colore più intenso (43 Unità EBC) si differenziava significativamente (p<0,001) dagli altri campioni; seguivano quindi TQP e F1 (36 e 37 Unità EBC) e TQ (31 Unità EBC).
Andamento. È possibile paragonare l’andamento del colore delle birre con la torbidit{ (vedi paragrafo successivo), in quanto i campioni che hanno visto compromessa la propria stabilità chimica, come
F0,45 e F1, risultavano molto più colorati e torbidi, probabilmente a causa dell’ossidazione che ha interessato i campioni e che potrebbe aver prodotto l’imbrunimento dei polifenoli e quindi un aumento
dell’assorbanza a 430 nm. Lo stesso effetto potrebbe essere attribuito al campione TQP, che, non essendo stato filtrato, ma solamente pastorizzato e conservato a temperatura ambiente, è andato incontro ad una rifermentazione da parte di lieviti eventualmente sopravvissuti, con conseguente aumento
dell’intensit{ di colore. Lo stesso incremento ha interessato, seppur in misura minore TQ, che non es119
sendo stato filtrato né pastorizzato, presentava ancora una flora microbica attiva e in grado di rifermentare; evidentemente la conservazione del campione avvenuta a 0 °C non ha impedito ai lieviti di portare
avanti, in 10 settimane, una rifermentazione in bottiglia.
6.4.1.10
Torbidità
NTU
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
B30
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 93 evoluzione della torbidità nella birra B30 (produzione)
L’evoluzione della torbidit{ (Figura 93) durante le fasi di produzione ha mostrato chiaramente
come la rimozione a caldo e a freddo dei trub, così come la filtrazione del mosto prima della fermentazione abbia provocato un brusco calo nei valori di torbidità che sono tornati ad aumentare per effetto
della presenza di lieviti in moltiplicazione esponenziale. In seguito alla precipitazione della massa fermentante ed alla sua rimozione prima della maturazione della birra verde, la torbidità è diminuita nuovamente fino a 45,6 NTU.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 94)
350
300
NTU
250
200
150
100
50
0
TQ
TQP
F1
t0
t1
F1P
t2
F0,45
F0,45P
Figura 94 evoluzione della torbidità nella birra B30 (conservazione)
Tempo 0. È emerso chiaramente l’effetto della microfiltrazione sui campioni di birra: TQ, non filtrato e TQP, non filtrato ma pastorizzato, hanno mostrato valori nettamente superiori agli altri campioni
(131 e 128 NTU, rispettivamente); mentre i campioni che hanno subito un trattamento di microfiltrazione
120
e pastorizzazione (F1, F1P, F0,45 e F045P), sono stati caratterizzati da valori molto più bassi (17, 18, 19 e
15 NTU, rispettivamente), risultando significativamente differenti (p<0,001) da TQ e TQP.
Tempo 1. Le analisi del tempo 1 hanno evidenziato l’evoluzione dei diversi campioni per effetto
del trattamento stabilizzante unito alle modalità di conservazione: è possibile notare che TQP ha presentato il valore maggiore di torbidità (190 NTU), differenziandosi significativamente (p<0,001) da tutti gli
altri campioni, probabilmente la temperatura di conservazione può aver favorito lo sviluppo di una microflora intorbidante proveniente da un imbottigliamento in condizioni igieniche non idonee; il campione TQ, mantenuto a 0 °C per tutto il periodo della conservazione, ha subito un forte decremento della
torbidità (83 NTU), probabilmente le basse temperature hanno favorito la precipitazione di composti
quali fibre insolubili, lieviti, complessi tanno-proteici ed altri colloidi eventualmente presenti nel campione. I campioni microfiltrati hanno subito incrementi nei valori di torbidità, poco marcati per i campioni
pastorizzati F0,45P e F1P (21 e 35 NTU, rispettivamente), più consistenti per F1 e F0,45 (75 e 60 NTU, rispettivamente) nei quali potrebbero essere avvenuti fenomeni di intorbidamento la cui causa può essere ricondotta unicamente ad una contaminazione microbica durante l’imbottigliamento, dal momento
che i due campioni sono stati microfiltrati, ma non pastorizzati.
Tempo 2. I dati delle analisi al tempo 2 hanno mostrato mostrano una situazione notevolmente
diversa dal tempo 1. I campioni TQ (218 NTU), TQP (269 NTU), F1 (277 NTU) e F0,45 (317 NTU) hanno presentato valori nettamente superiori ai campioni F1P e F0,45P (31 e 27 NTU, rispettivamente), confermando che microfiltrazione e stabilizzazione termica hanno bloccato lo sviluppo di fenomeni di fermentazione spontanea, che hanno interessato i campioni F1 e F0,45. Per quanto riguarda TQP, si suppone che il
trattamento termico applicato al campione non sia stato sufficiente a bloccare eventuali sviluppi microbici, per cui è possibile che l’aumento di torbidit{ sia dovuto ad una rifermentazione in bottiglia. Il campione TQ ha subito un forte incremento, probabilmente a causa dei lieviti non precipitati al tempo 1 che
hanno ripreso a moltiplicarsi ed aumentare quindi la torbidità del campione.
6.4.1.11
Determinazione dei β-glucani
250
EBC unit
200
150
B30
100
50
0
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 95 evoluzione dei -glucani nella birra B30 (produzione)
Le consecutive procedure di rimozione dei trub e di filtrazione del mosto hanno comportato un
repentino e consistente calo della concentrazione in β-glucani. Si è osservato (Figura 95) un incremento
121
dal primo al terzo giorno di fermentazione, probabilmente dovuto alla presenza di una massiccia quantità di lieviti, che come noto contengono grandi quantità di glucani nella loro parete cellulare, e possono
essere responsabili dell’aumento rilevato dalle analisi. In seguito alla precipitazione e al successivo travaso per l’avvio della maturazione, è possibile assistere ad un nuovo calo della concentrazione di βglucani fino ad un valore di 37,4 mg/L.
Evoluzione del prodotto finito (Figura 96)
160
140
EBC unit
120
100
80
60
40
20
0
TQ
TQP
F1 t0
t2
F1P
F0,45
F0,45P
Figura 96 evoluzione dei -glucani nella birra B30 (conservazione)
Le analisi sui β-glucani nei campioni sono state condotte in due tempi, all’inizio e alla fine del periodo di conservazione del prodotto.
Tempo 0.Il campione TQ ha presentato il valore maggiore in β-glucani (96,8 mg/L), mentre i campioni TQP, F1P, F0,45P e F0,45 hanno mostrato valori più bassi compresi tra 32,8 mg/L e 53 mg/L: questo
potrebbe sottolineare che i trattamenti di microfiltrazione e stabilizzazione termica hanno determinato
la rimozione fisica, nel primo caso o la degradazione, nel secondo caso, della fibra insolubile, determinando una sua sensibile riduzione rispetto a TQ. Il campione F1 (81,0 mg/L) si è distinto da questo raggruppamento, posizionandosi in una zona intermedia tra TQ e gli altri campioni: il maggiore contenuto in
β-glucani del campione è spiegabile dal fatto che in questo caso la birra ha subito solo un processo di microfiltrazione utilizzando unicamente il prefiltro da 1 μm, che evidentemente non ha trattenuto parte
della fibra insolubile, passata quindi nel campione.
Tempo 2. Le analisi effettuate al termine del periodo di conservazione hanno mostrato lo stesso
raggruppamento: il campione TQ ha subito un netto incremento nella concentrazione di β-glucani (137
mg/L), probabilmente a causa della lisi di lieviti ancora presenti nella birra: le pareti cellulari dei lieviti sono costituiti da chitina e glucani, che possono essere stati dispersi dopo la morte del lievito. Tutti gli altri
campioni hanno mostrato valori decisamente inferiori a TQ e molto simili tra loro, compresi tra 27,1 mg/L
(F0,45) e 44,2 mg/L (TQP, F1). Il calo ha interessato maggiormente F1, probabilmente a causa della degradazione della fibra in seguito a rifermentazione spontanea; gli altri campioni non mostrano diminuzioni significative nel contenuto in β-glucani.
122
6.4.1.12
Analisi sensoriale
Dalle tre sedute di analisi sensoriale condotte al T0, T1, T2 sono emerse differenze nei profili sensoriali, sia tra le diverse tipologie di birra nell’ambito della stessa seduta, che tra le stesse tipologie di birra valutate nei diversi momenti di conservazione.
Tutte le birre testate al tempo 0 hanno mostrato un profilo sensoriale equilibrato, con spiccata
prevalenza del sentore di miele di malto e lievito per i campioni TQP, F1P,F0.45P. Il sentore di cotto veniva percepito principalmente nelle birre filtrate e pastorizzate, mentre nelle birre filtrate ed in quelle pastorizzate senza essere state preventivamente filtrate tale off flavors risultava percepito in misura marginale. Le birre non filtrate hanno mostrato un grado di torbidità molto elevato rispetto ad entrambe le
tesi filtrate, che si presentavano limpide e di colore ambrato; in tutte le tesi esaminate la presenza di
schiuma è risultata trascurabile.
Al tempo 1 i campioni TQ, conservati a 0°C senza aver subito altri trattamenti stabilizzanti, hanno
mostravato caratteristiche sensoriali inalterate rispetto alla sessione precedente (T0), risultando graditi
ai giudici del panel. Le birre microfiltrate e pastorizzate hanno mantenuto inalterate le rispettive caratteristiche organolettiche con l’eccezione del sentore di cotto precedentemente percepito che è risultato
notevolmente attenuato. Le birre microfiltrate che non hanno subito il trattamento termico di pastorizzazione hanno mostrato una notevole alterazione del profilo sensoriale con un’enorme prevalenza dei
sentori di acido (citrino), amaro e astringente, risultando estremamente sgradevoli sia all’olfatto che al
gusto, a differenza delle altre, tali birre mostravano la presenza di una schiuma alta e compatta, sintomo
di una rifermentazione anomala.
Sempre nei campioni al tempo 1, i sentori di frutta, miele, dolce, malto e lievito sono stati percepiti con maggiore intensità nelle tesi TQ1, TQP1, F0.1P, F0.45P, a volte con una sproporzione verso il dolce
mieloso ritenuto, in alcuni casi, eccessivo dai giudici.
Al tempo 2 sono risultate gradite le birre TQ e TQP, mentre un punteggio inferiore è stato complessivamente attribuito alla birra F0.45P. Le birre che hanno subito esclusivamente la microfiltrazione,
oppure entrambi i trattamenti (microfiltrazione e pastorizzazione) sono state giudicate sgradite dal
panel, a causa dell’eccessiva acidificazione del prodotto. Questi ultimi tre campioni hanno inoltre mostrato il difetto di gushing, all’apertura delle bottiglie, segno di un eccessivo sviluppo fermentativo anomalo. I campioni TQP presi in esame, risultati sgraditi al tempo 1, mostravano un profilo sensoriale equilibrato, paragonabile a quello della birra conservata a 0°C, anzi più bilanciato grazie all’attenuazione del
sentore di miele ed alla presenza di schiuma. In Tabella 9 è riportato un sunto del gradimento dei vari
campioni analizzati nelle tre sedute di assaggio.
123
Gradite
Tempo 0
Sufficienti
Non gradite
TQ
F0.45P; F1P
F1 e F0.45
(poca schiuma)
(entrambe poca schiuma)
(rifermentazione acida e
Tutti i campioni
(poca schiuma)
Tempo1
gushing)
TQP (rifermentazione acida)
Tempo2
TQ (poca schiuma) TQP (molta schiuma corposa)
F0. 45P0
F1; F1P; F0.45
(poca schiuma)
(rifermentazione acida,
gushing)
Tabella 9 valutazione del gradimento delle birre B30 in relazione al tipo di trattamento ed al tempo di conservazione
6.4.1
Considerazioni conclusive sulla birra B30
Con la birra B30 sono stati raggiunti gli obiettivi legati alla diversificazione della tipologia di pro-
dotto ottenuta. La formulazione del blend tra malto d’orzo e malto di farro ha permesso dal punto di vista tecnologico di valorizzare un malto di farro caratterizzato da un basso potere diastatico, bilanciandolo con quello del malto d’orzo, al fine di ottenere un prodotto alternativo, simile come tipologia alle tipiche birre di frumento (weiss) tedesche.
L’attuazione delle scelte volte al mantenimento della qualità chimica e sensoriale attraverso prove di stabilizzazione termica e/o fisica non ha prodotto i risultati sperati: la microfiltrazione da sola, non
ha consentito un adeguato mantenimento delle caratteristiche organolettiche ed ha determinato, com’è
ovvio, una drastica diminuzione della torbidità, aspetto importante nelle birre artigianali poiché connota
il prodotto caratterizzando la sua naturalità e genuinità.
La pastorizzazione ha in parte alterato il profilo sensoriale del prodotto e da sola non è stata in
grado di preservare l’integrit{ delle caratteristiche chimiche e sensoriali, ad eccezione del campione TQP,
non filtrato ma pastorizzato, che si è disposto in posizione intermedia tra tutti i campioni analizzati. TQP
ha subito una rifermentazione in bottiglia spontanea per opera dei lieviti sopravvissuti al trattamento
termico; risultando gradevole alla fine del periodo di conservazione (T2). TQP ha dimostrato una discreta
stabilità chimica ed una buona produzione di schiuma, provocata proprio dalla rifermentazione risultando paragonabile alla birra cruda non filtrata (campione TQ), sia dal punto di vista chimico che sensoriale.
I campioni microfiltrati e pastorizzati hanno in parte conservato le caratteristiche chimiche, ma
sono risultati piatti all’assaggio, probabilmente a causa della mancanza dei costituenti che conferiscono
corpo e sapore alla birra, eliminati nel processo di microfiltrazione.
L’insieme delle due tecniche stabilizzanti ha quindi prodotto risultati piuttosto ammissibili, che
non riescono però a giustificare i costi, non solo economici, dei trattamenti.
124
La conservazione della birra a 0°C ha prodotto i migliori risultati in termini di stabilità, ma non è attuabile nell’ottica di una futura commercializzazione del prodotto, in quanto richiederebbe ai negozi ed
ai birrifici un impegno difficilmente gestibile.
Da quanto emerso la soluzione più idonea volta al superamento delle criticità emerse è rappresentata dall’introduzione di un sistema di imbottigliamento isobarico che eviti il contatto della birra finita con l’aria, quindi con l’ossigeno, ed eluda il rischio di contaminazioni batteriche ed alterazioni di tipo
sia microbiologico che chimico e nel contempo consenta di saturare il prodotto con gas inerte al fine di
mantenere inalterata la presenza e la compattezza della schiuma.
Attraverso questa operazione unitaria sarebbero garantite, inoltre, le condizioni igenico-sanitarie
necessarie ad una corretta conservazione del prodotto anche a temperatura ambiente.
Essendo presenti vincoli strumentali nell’attuazione di tale investimento nella fase successiva è
stato deciso di approfondire ulteriormente gli effetti legati alla pastorizzazione.
Dati gli ottimi risultati ottenuti dal punto di vista sensoriale, si è deciso di produrre un nuovo blend
incrementando la quota di malto di farro nella ricetta, al fine di valutarne l’impatto sul prodotto finito.
125
6.5
Birra speciale blend ottenuta dal 50% di malto di farro dicocco (B50)
Figura 97 birra ottenuta dal 50% di malto di farro
La birra da farro blend B50 presentava un intenso colore ambrato un aroma intenso caratterizzato da sentori di miele, lievito, malto, dolce e fruttato, elevata torbidità un elevato grado alcolico
pari a 7.1 vol ed un grado saccarometrico pari a 14.4°P, che la collocano tra la categoria delle birre
speciali (D.P.R. n°1498 1970).
6.5.1
Metodiche analitiche utilizzate nella valutazione degli intermedi di produzione
I campioni collezionati nel corso dell’intero processo produttivo sono stati conservati a -20 °C e
successivamente analizzati per verificare l’andamento dei parametri chimici nel corso della produzione. I
dati sono rappresentati come media ± deviazione standard (tre ripetizioni per ogni campione) nelle tabelle sono stati riportati i dati relativi a tutte le tipologie di birra prodotte la relativa deviazione standard
e l’errore relativo alle tre repliche (cv%).
%v/v
6.5.1.1
Gradazione alcolica
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
B50
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 98 evoluzione del grado alcolico nella birra B50
I campioni prelevati fino al primo giorno di fermentazione non hanno presentato etanolo. Dal terzo giorno di fermentazione si è osservato (Figura 98) un significativo incremento della gradazione alcolica, (sovrapponibile ad una diminuzione lineare della densità del distillato), il grado alcolico della B50
126
(7.1% vol) è risultato superiore nell’ordine alla DM (5.9% vol), B30 (4.9% vol) ed alla L (2.9% vol) in fase di
maturazione(Tabella 10).
grado alcolico % vol
L
DM
B30
media
ds
media
ds
A
0,0
0,5
0,0
0,5
media
DC
0,0
0,5
0,0
0,5
0,0
DR
0,0
0,5
0,0
0,5
B50
ds
media
ds
0,0
0,5
0,5
0,0
0,5
0,0
0,5
0,0
0,5
IF
2,4
0,5
5,4
0,5
0,9
0,5
0,0
0,5
IIIF
2,4
0,5
5,4
0,5
3,7
0,5
5,5
0,5
VF
2,6
0,5
5,4
0,5
4,4
0,5
5,9
0,5
FF
2,7
0,5
5,9
0,5
4,7
0,5
7,1
0,5
7,1
0,5
M
2,9
0,5
5,9
0,5
4,9
0,5
T 30
2,1
0,5
5,5
0,5
5,0
0,5
T 45
2,2
0,5
5,9
0,5
T 60
3,1
0,5
6,0
0,5
T 75
3,0
0,5
5,8
0,5
T 95
3,2
0,5
5,7
0,5
Tabella 10 evoluzione del grado alcolico nelle birre sperimentali
6.5.1.2
pH
6,50
6,00
5,50
5,00
4,50
B50
4,00
3,50
3,00
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 99 evoluzione del pH nella birra B50
L’evoluzione del pH nella B50 è risultato sovrapponibile a quello della DM con valori intermedi tra
quelli più elevati della B30 e quelli inferiori mostrati dalla L (Tabella 11).
Nel caso della birra DM è possibile osservare (Figura 99) un lieve scostamento dai valori ottimali.
Dalla fase di ammostamento fino al terzo giorno di fermentazione (IIIF) si assiste ad un abbassamento
fino ad un pH pari a 4.4 che poi tende a risalire fino a raggiungere rimanere stabile durante la fase di maturazione.
127
pH
L
DM
B30
media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
3,7
0,4
9,7
6,3
0,2
2,8
media
DC
4,5
0,4
8,8
5,9
0,1
2,0
6,6
0,2
DR
4,8
0,0
0,1
5,9
0,1
1,9
6,8
B50
ds
cv%
media
ds
cv%
6,1
0,0
0,3
2,8
5,9
0,0
0,1
0,1
1,1
6,0
0,0
0,1
IF
5,2
0,3
5,0
4,6
0,1
2,5
6,1
0,1
2,0
5,3
0,0
0,4
IIIF
3,7
0,4
12,2
4,7
0,1
3,2
5,7
0,1
1,6
4,4
0,0
0,3
VF
4,1
0,1
3,1
4,5
0,1
3,0
5,8
0,1
0,9
4,5
0,0
0,1
FF
4,0
0,1
1,4
4,9
0,3
5,2
5,8
0,1
1,1
4,5
0,0
0,2
4,4
0,0
0,2
M
3,9
0,1
1,8
5,0
0,1
2,8
5,6
0,0
0,6
T 30
3,9
0,0
0,7
5,2
0,3
6,0
5,2
0,1
1,6
T 45
4,5
0,2
4,6
5,1
0,3
5,7
T 60
4,0
0,2
6,0
5,0
0,2
4,1
T 75
4,1
0,3
7,8
5,0
0,2
4,4
T 95
3,8
0,3
6,6
5,1
0,3
5,9
Tabella 11 evoluzione del pH nelle birre sperimentali
6.5.1.3
Acidità totale
45
mLNaOH 0.1N/100mL
40
35
30
25
B50
20
15
10
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
Figura 100 evoluzione dell’acidità totale nella birra B50
In antitesi all’andamento del pH, l’acidit{ totale dei semilavorati cresce dalla fase di cottura al
primo giorno di fermentazione (Figura 100) si osserva una lieve flessione dal primo al terzo giorno di
fermentazione e successivamente un incremento marcato.
L’andamento del presente parametro è risultato sovrapponibile, nelle prime fasi a quello mostrato dalla B30, i valori del quinto giorno di fermentazione sono vicini a quelli mostrati dalla DM ed alla fine
della fermentazione sono superiori rispetto a tutte le altre birre nella stessa fase (Tabella 12).
128
acidità mL NaOH/100mL
L
DM
B30
media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
11,6
0,6
5,2
27,6
0,3
1,1
media
ds
DC
25,0
0,5
2,0
27,0
0,2
0,7
17,8
0,0
DR
20,5
0,5
2,4
25,6
0,2
0,8
19,7
B50
cv%
media
ds
cv%
20,0
0,0
0,0
0,0
14,3
0,4
2,5
0,4
2,2
19,3
1,1
5,5
IF
17,3
0,3
1,7
38,1
0,8
2,0
31,5
1,0
3,1
27,9
3,0
10,8
IIIF
19,4
0,2
1,0
45,4
0,2
0,4
34,5
0,4
1,2
25,5
0,7
2,8
VF
19,4
0,4
2,1
43,8
0,1
0,2
32,1
0,1
0,4
39,5
0,7
1,8
FF
26,0
0,5
1,9
29,0
0,2
0,7
28,6
0,3
1,0
37,5
0,7
1,9
24,8
0,4
1,4
M
22,0
0,5
2,3
27,6
0,1
0,4
25,2
0,8
3,4
T 30
24,0
0,3
1,2
29,8
0,1
0,3
55,9
1,6
2,8
T 45
30,0
0,4
1,3
28,4
0,2
0,7
T 60
30,4
0,4
1,3
33,8
0,2
0,6
T 75
37,6
0,2
0,4
37,1
3,0
8,0
T 95
69,0
0,5
0,7
45,6
0,1
0,2
Tabella 12 evoluzione dell’acidità nelle birre sperimentali
6.5.1.4
Carboidrati totali
25
g/100mL
20
15
B50
10
5
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 101 evoluzione dei carboidrati totali nella birra B50
L’evoluzione dei carboidrati totali (Figura 101; Tabella 13) è stata molto simile in tutte le birre, la
concentrazione iniziale (19.9 g/100 mL), superiore alla DM ed alla L, nella B50 è risultato di poco inferiore
rispetto alla B30 in seguito alla cottura (20.3 g/100 mL), di poco superiore nelle 2 fasi successive (da 19.2
a 13.9 g/100 mL) per poi assestarsi sugli stessi valori dal terzo giorno di fermentazione (4.5 g/100 mL).
129
Carboidrati totali (g/100mL)
L
DM
B30
media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
11,9
0,0
0,1
16,7
0,0
0,1
media
ds
DC
17,2
0,0
0,0
14,5
0,0
0,1
24,4
0,5
DR
14,6
0,0
0,2
13,4
0,0
0,1
15,8
B50
cv%
media
ds
cv%
19,9
0,0
0,0
1,9
20,3
0,0
0,0
0,3
1,7
19,2
0,0
0,0
IF
1,1
0,0
1,1
3,1
0,0
0,4
8,8
0,0
0,2
13,9
0,0
0,1
IIIF
1,6
0,0
1,5
2,8
0,0
0,2
4,3
0,0
1,0
4,5
0,0
0,0
VF
2,2
0,0
0,4
2,2
0,0
1,3
4,0
0,0
0,9
4,1
0,0
0,2
FF
1,2
0,0
1,9
2,2
0,0
1,0
3,7
0,0
1,1
4,0
0,0
0,2
2,8
0,0
0,0
M
1,5
0,0
0,3
2,5
0,0
0,1
2,9
0,0
1,4
T 30
0,9
0,0
0,5
2,5
0,0
0,4
3,9
0,1
3,2
T 45
0,9
0,0
0,6
2,2
0,0
0,5
T 60
2,2
0,0
0,2
2,4
0,0
0,1
T 75
1,4
0,0
0,6
2,4
0,0
0,0
T 95
2,0
0,0
0,0
2,1
0,0
0,0
Tabella 13 evoluzione dei carboidrati totali nelle birre sperimentali
6.5.1.5
Amaro
12
10
BU
8
6
B50
4
2
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 102 evoluzione dell’amaro nella birra B50
La B50è risultata inizialmente meno amara rispetto a tutte le altre birre (Figura 102) nonostante la
quantità di luppolo aggiunta sia stata superiore rispetto a quella della birra L, dal primo giorno di fermentazione i valori sono risultati sovrapponibili a quelli della DM, ma sempre inferiori rispetto a quelli
riscontrati nella B30 (Tabella 14).
130
Amaro (BU)
L
ds
0,00
cv%
0,02
media
5,60
DM
ds
0,01
cv%
0,15
media
A
media
4,68
DC
DR
13,02
11,91
0,00
0,00
0,01
0,01
15,99
16,10
0,01
0,00
0,09
0,02
41,22
27,65
IF
IIIF
6,02
6,42
0,00
0,03
0,02
0,54
10,92
11,60
0,03
0,00
0,24
0,00
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
7,30
8,71
6,90
6,02
4,13
6,71
0,00
0,02
0,01
0,04
0,04
0,02
0,04
0,20
0,08
0,62
1,05
0,34
11,80
33,40
5,40
5,51
3,69
8,09
0,01
0,00
0,00
0,02
0,02
0,01
0,05
0,00
0,05
0,37
0,47
0,14
T 75
3,81
0,01
0,23
8,30
0,00
0,00
T 95
5,41
0,02
0,32
10,20
0,01
0,08
B30
ds
cv%
media
3,21
B50
ds
0,03
cv%
0,93
0,25
0,05
0,61
0,18
6,71
6,49
0,25
0,02
3,66
0,25
14,35
23,67
0,01
0,01
0,05
0,06
10,89
6,89
0,09
0,00
0,83
0,04
20,96
15,38
11,86
13,01
0,51
0,30
0,16
0,01
2,46
1,97
1,35
0,06
7,84
4,59
5,49
0,04
0,02
0,01
0,46
0,50
0,19
Tabella 14 evoluzione dell’amaro nelle birre sperimentali
6.5.1.6
Polifenoli totali
400
350
mg/L
300
250
200
B50
150
100
50
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 103 evoluzione dei polifenoli totali nella birra B50
Nelle prime fasi di produzione è stato possibile osservare un contenuto di polifenoli superiore rispetto alle birre L e DM (Figura 103 evoluzione dei polifenoli totali nella birra B50Figura 103; Tabella 24),
dal primo giorno di fermentazione il contenuto in polifenoli totali della B50 era pari a 110.9 mg/L presentando un andamento e valori di poco superiori a quelli delle birre DM e B30, e in concentrazioni quasi
due volte superiori rispetto a L.
131
polifenoli totali (mg/L)
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
T 75
T 95
media
61,5
77,2
40,0
40,5
40,8
42,6
26,9
42,7
45,2
38,6
85,0
63,2
52,9
L
ds
6,5
2,4
1,4
2,1
1,3
0,1
0,2
0,3
2,4
0,1
15,3
0,2
14,7
cv%
10,6
3,2
3,5
5,2
3,1
0,3
0,9
0,8
5,4
0,3
18,0
141,4
27,8
DM
media ds
62,4
5,6
91,8 15,0
86,2
3,7
76,9
1,6
84,4
4,6
71,9
2,9
79,6
0,4
75,5
0,2
73,1
0,1
63,1
0,5
68,1
0,2
87,7
0,2
97,1
6,8
cv%
8,9
16,3
4,3
2,0
5,5
4,0
0,5
0,3
0,1
0,8
0,2
0,2
7,0
B30
media
ds
cv%
303,9
644,5
68,3
74,3
84,7
48,1
71,6
163,3
54,2
8,2
25,7
21,4
21,2
8,6
25,7
6,7
164,9
52,7
17,5
15,9
18,0
4,1
18,4
10,9
media
356,9
294,9
177,6
110,9
86,9
74,2
109,0
115,7
B50
ds
9,9
0,4
0,3
0,8
0,3
1,3
0,1
0,3
cv%
2,8
0,1
0,1
0,7
0,3
1,8
0,1
0,2
Tabella 15 evoluzione dei polifenoli totali nelle birre sperimentali
6.5.1.7
Flavanoidi
meq(+)catechina/L
100
80
60
B50
40
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 104 evoluzione dei flavanoidi nella birra B50
La concentrazione iniziale di flavanoidi nella B50 era più elevata rispetto a quella delle altre birre
sperimentali, nelle prime fasi si è osservato un calo di concentrazione che appariva nella fase DC simile
alla birra L ed inferiore alle birre DM e B30.
Dal primo giorno di fermentazione i valori sono tornati ad aumentare (Tabella 16;Figura 104) fino
a raggiungere, in fase di maturazione,i valori più elevati rispetto alle altre birre sperimentali.
132
Flavanoidi meq(+)catechina/L
L
ds
0,05
cv%
0,24
media
63,99
DM
ds
0,85
cv%
1,33
media
B30
ds
cv%
A
media
20,53
media
90,07
B50
ds
0,38
cv%
0,42
DC
DR
25,41
24,75
0,02
0,06
0,07
0,26
36,88
54,92
3,84
6,18
10,40
11,26
51,38
72,70
10,75
12,77
20,92
17,57
57,13
26,32
0,36
0,20
0,63
0,78
IF
IIIF
60,84
15,41
1,66
0,01
2,73
0,05
62,14
72,91
7,06
2,82
11,36
3,87
43,42
42,03
29,33
2,09
67,57
4,96
42,50
45,15
14,85
0,12
34,94
0,26
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
16,11
15,72
11,23
10,14
9,71
10,41
0,01
0,03
0,04
0,06
0,01
0,01
0,06
0,20
0,35
0,59
0,11
0,13
60,85
41,90
42,20
51,24
36,10
45,09
2,35
0,27
0,02
0,72
0,16
0,29
3,85
0,65
0,05
1,41
0,44
0,63
39,97
28,41
16,63
42,53
2,18
3,08
1,33
0,41
5,45
10,86
8,02
0,97
65,87
51,95
56,88
1,08
0,05
0,12
1,64
0,10
0,21
T 75
14,90
0,00
0,00
47,96
0,60
1,25
T 95
12,23
0,04
0,35
41,04
0,62
1,51
Tabella 16 evoluzione dei flavanoidi nelle birre sperimentali
6.5.1.8
FAN
120
100
mg/L
80
60
B50
40
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
Figura 105 evoluzione del FAN nella birra B50
La concentrazione in FAN della B50 è risultato inferiore a quello delle altre birre sperimentali in
tutte le fasi del processo produttivo. È possibile notare un ampio decremento della concentrazione dei
FAN nel corso delle prime fasi di produzione della B50, i valori tendono a stabilizzarsi nell’intervallo
compreso tra 6.9 e 9.2 mg/L nelle successive fasi di produzione (Figura 105; Tabella 17).
133
FAN (mg/L)
A
media
322,1
L
ds
1,0
cv%
0,3
media
3855,2
DM
ds
1,1
cv%
0,0
B30
ds
DC
DR
417,8
419,9
1,0
1,0
0,2
0,2
1536,1
1221,7
18,4
4,2
1,2
0,3
291,0
293,4
IF
IIIF
300,2
68,1
0,7
1,0
0,2
1,5
253,9
201,9
9,8
1,1
3,9
0,6
VF
FF
M
T 30
T 45
T 60
60,6
17,4
19,9
21,0
14,8
20,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,6
0,8
0,5
0,7
0,5
196,7
212,0
208,5
212,1
209,0
166,0
4,0
2,4
0,7
0,6
0,4
30,5
2,0
1,1
0,3
0,3
0,2
18,4
T 75
14,8
0,1
0,7
173,8
32,2
18,5
T 95
85,6
0,1
0,1
208,0
0,4
0,2
B50
ds
0,2
cv%
0,2
32,5
18,3
0,9
0,6
2,7
3,4
2,5
17,3
10,9
7,3
0,5
0,1
4,8
1,4
4,8
1,2
9,2
2,9
6,2
9,4
6,9
0,1
0,4
4,4
1,6
3,8
63,7
cv%
media
108,1
10,3
4,7
3,5
1,6
159,1
88,7
3,9
15,3
107,8
97,6
75,6
77,3
5,2
1,2
7,0
2,3
Tabella 17 evoluzione dei FAN nelle birre sperimentali
6.5.1.9
Colore
120
EBC unit
100
80
60
B50
40
20
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 106 evoluzione del colore nella birra B50
Il colore della B50 ha seguito un andamento decrescente nel progredire delle fasi tecnologiche
(Figura 106). L’intensit{ di colore della B50 è risultato intermedio tra le birre L e B30 (sempre superiore
alla L, ed inferiore alla B30),mentre la DM è risultata la birra caratterizzata da più intensamente colorata
(Tabella 18).
134
Colore (EBC unit)
L
DM
B30
media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
13,42
0,09
0,67
62,46
11,23
17,97
media
ds
DC
10,55
30,09
0,85
57,38
2,53
4,41
112,93
0,21
DR
8,85
0,09
1,02
26,40
0,49
1,85
172,94
B50
cv%
media
ds
cv%
13,26
0,14
1,02
0,19
12,94
0,01
0,08
0,06
0,03
15,50
0,01
0,06
IF
7,16
0,09
1,26
20,32
3,64
17,90
32,73
0,00
0,00
11,78
0,01
0,05
IIIF
8,77
0,09
1,03
20,11
4,30
21,38
121,60
0,08
0,06
11,60
0,01
0,04
VF
8,06
0,15
1,88
20,93
3,56
17,01
73,42
0,14
0,19
11,54
0,28
2,39
FF
7,04
0,09
1,28
27,24
0,04
0,14
23,74
0,04
0,16
11,57
0,01
0,07
12,05
0,00
0,04
M
7,85
0,01
0,13
19,90
0,06
0,28
13,44
0,01
0,11
T 30
7,82
0,09
1,15
18,40
0,03
0,16
14,63
0,02
0,11
T 45
8,00
0,10
1,25
18,78
0,06
0,31
T 60
8,23
0,11
1,34
18,48
0,00
0,00
T 75
8,00
0,10
1,25
18,92
0,01
0,03
T 95
7,81
0,10
1,29
17,22
0,01
0,06
Tabella 18 evoluzione del colore nelle birre sperimentali
6.5.1.10
Torbidità
7000
6000
NTU
5000
4000
3000
B50
2000
1000
0
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 107 evoluzione della torbidità nella birra B50
L’evoluzione della torbidit{ durante le fasi di produzione (Figura 107) ha mostrato chiaramente
come la rimozione a caldo e a freddo dei trub, così come la filtrazione del mosto prima della fermentazione abbia provocato un brusco calo nei valori di torbidità che sono tornanati ad aumentare per effetto
della presenza di lieviti in moltiplicazione esponenziale durante il processo fermentativo. In seguito alla
precipitazione della massa fermentante ed alla sua rimozione prima della maturazione della birra verde,
la torbidità decresce nuovamente fino a 86 NTU. I dati relativi alle altre tipologie di birra sono mostrati
nella Tabella 19.
135
Torbidità (NTU)
L
DM
B30
Media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
8700
10
0
16161
746
5
media
DC
2310
10
0
4030
152
4
8437
227
DR
3200
10
0
3551
68
2
8047
B50
ds
cv%
media
ds
cv%
6523
55
1
3
2497
67
3
117
1
2390
10
0
IF
1880
10
1
2324
25
1
408
3
1
5070
10
0
IIIF
876
2
0
3440
41
1
2080
10
0
2440
20
1
VF
812
2
0
2412
8
0
1393
6
0
1310
10
1
FF
917
2
0
821
6
1
136
1
0
555
1
0
86
0
0
M
573
2
0
733
8
1
46
0
0
T 30
478
2
0
696
4
1
131
2
2
T 45
424
1
0
650
10
2
T 60
267
1
0
609
6
1
T 75
130
1
1
572
17
3
T 95
125
1
1
433
7
2
Tabella 19 evoluzione della torbidità nelle birre sperimentali
mg/L
6.5.1.11
β-glucani
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
B50
A
DC
DR
IF
IIIF
VF
FF
M
Figura 108 evoluzione dei β-glucani nella birra B50
L’evoluzione del contenuto in fibra segue un andamento altalenante (Figura 108), e diverso rispetto a quanto è avvenuto nelle fasi iniziali delle altre tipologie di birra da farro(Tabella 20); il contenuto inizialmente basso è aumentato in corrispondenza della fermentazione a causa della presenza di lieviti che hanno la parete cellulare costituita da glucani e poi è diminuito al termine del processo fermentativo quando le feccie esauste sono state allontanate dalla birra verde.
136
-glucani mg/L
L
DM
B30
media
ds
cv%
media
ds
cv%
A
8,3
5,2
63,0
35,0
4,2
12,1
media
DC
8,2
6,4
78,6
19,4
0,6
3,1
153,0
5,0
DR
12,1
0,3
2,5
13,5
1,3
9,5
87,2
B50
ds
cv%
media
ds
cv%
13,4
4,5
33,8
3,2
10,2
2,0
19,1
6,3
7,2
31,7
20,7
65,4
IF
2,3
0,7
30,0
17,2
1,2
6,9
21,1
3,1
14,8
20,9
8,3
39,7
IIIF
1,4
0,0
0,0
39,6
1,7
4,2
187,4
30,8
16,4
66,1
27,5
41,6
VF
9,2
3,1
33,3
20,1
0,6
2,9
3,0
0,9
29,7
48,0
18,8
39,2
FF
11,9
3,0
25,0
23,3
0,2
0,8
13,9
4,6
33,3
25,6
1,9
7,6
26,8
5,7
21,2
M
2,7
0,0
0,0
9,8
0,0
0,0
6,1
1,7
28,4
T 30
2,0
1,8
90,9
11,2
0,5
4,4
16,6
1,5
8,8
T 45
3,9
1,6
40,6
10,7
0,1
0,9
T 60
0,2
0,1
47,1
3,8
0,3
7,7
T 75
1,5
0,7
47,1
3,2
0,4
12,3
T 95
5,2
6,3
122,3
9,8
1,0
10,1
Tabella 20 evoluzione dei β-glucani nelle birre sperimentali
Tra la birra pastorizzata conservata a temperatura ambiente ed il controllo non pastorizzato conservato a 0°C, non è stata osservata una variazione in termini di colore, indice che l’operazione unitaria
non ha alterato questa importante proprietà del prodotto. Non è stato oggetto del danno termico il
contenuto in polifenoli totali, indice che i parametri operativi messi in atto durante la pastorizzazione
sono idonei a garantire le caratteristiche antiossidanti della birra, anche il pH, la densità ed il grado alcolico sono rimasti invariari tra le due tesi messe a confronto.
Sono emerse differenze per qunto riguarda l’acidit{, i flavanoidi e la torbidit{ più elevati nella tesi
di controllo rispetto a lla resi pastorizzata, mentre i FAN i -glucani ed il grado di amaro determinato
sperimentalmente, sono risultati più elevati nella tesi pastorizzata rispetto alla tesi controllo.
B50
P
TQ
densità
densità distillato
°alcolico (%vol)
pH
acidità (ml NaOH/100mL)
media
1,0
1,0
6,8
4,4
25,3
ds
0,00
0,00
0,01
0,01
11,66
cv%
0,0
0,0
0,1
0,1
46,2
media
1,0
1,0
6,9
4,4
30,3
ds
0,00
0,00
0,05
0,01
13,97
cv%
0,0
0,0
0,8
0,1
46,2
colore (EBC unit)
torbidità (NTU)
amaro (BU)
flavanoidi (meq catechima/L)
polifenoli tot (mg/L)
FAN (mg/L)
carboidrati tot (g/100mL)
11,6
92,0
7,5
49,0
145,3
6,9
3,2
0,01
0,15
0,02
0,09
3,27
0,26
0,00
0,1
0,2
0,2
0,2
2,2
3,8
0,0
11,5
92,4
3,2
56,5
141,5
4,5
4,1
0,02
0,10
0,01
0,95
0,16
0,10
0,00
0,2
0,1
0,3
1,7
0,1
2,2
0,0
-glucani (mg/L)
7,8
3,75
48,2
4,0
0,90
22,4
Tabella 21 confronto tra i parametri chimici rilevati per la B50 confezionata in bottiglia e pastorizzata (P) e non pastorizzata (TQ).
137
6.6
Analisi statistica
I risultati ottenuti dalle analisi chimiche, strumentali sono stati elaborati mediante un’analisi delle componenti principali (PCA), per verificare l’omogeneit{ tra i campioni, ed individuare le variabili che discriminano il prodotto o il processo. Mentre i profili sensoriali di tutte le birre sperimentali sono stati confrontati,tra loro e con i profili di birre industriali utilizzando l’analisi della varianza (ANOVA) per valutare
differenze significative dal punto di vista sensoriale.
6.6.1
Confronto parametri chimici
Sono statideterminati sperimentalmente i parametri chimici di alcune birre industriali ed artigiana-
li (Tabella 22), al fine di determinare le eventuali differenze con le birre di farro prodotte nell’ambito del
progetto.
Tipologia
iL
W
W'
G
iDM
WD
B1
B2
Light
Weiss
Weiss
Farro dicocco
Doppio malto
weiss scura
orzo prodotta dal Boccale
d'oro
orzo prodotta dal Boccale
d'oro
Tabella 22 tipologie di birra utilizzate nel confronto statistico
Figura 109 PCA confronto tra le birre sperimentali e le birre “industriali”
Dei componenti principali computati dal software sono stati scelti i due che spiegavano la maggiore quota di varianza del sistema. Lungo PC1 (85%) e PC2 (10%) è stato costruito il plot della Figura 109
È possibile osservare diversi raggruppamenti omogenei, nonostante le variabili (indicate in Tabella 24) siano concentrate in prossimit{ dell’origine degli assi (ad indicare che non ci sono variabili che discriminano in misura significativa i campioni).
138
La birra doppio malto di farro risulta molto simile alla birra di farro acquistata (esterna al progetto)
ed utilizzata come confronto, il parametro discriminante è risultata l’elevata torbidit{ (5) che ha caratterizzato entrambe le birre.
La birra L presentava caratteristiche analoghe ad una birra della stessa categoria commerciale ma
prodotta con malto d’orzo.
La B30 ha mostrato caratteristiche analoghe ad entrambe le birre di tipologia weiss acquistate ed
analizzate, questo aspetto è molto importante dato che le birre weiss sono ottenute da blend tra malto
di frumento e malto d’orzo.
La B50 è risultata invece più vicina ad una birra doppio malto, probabilmente per via del tenore
alcolico e della bassa torbidità e dal bassissimo residuo in FAN che la ha caratterizzata.
Per la B30, data la peculiarità dei trattamenti subiti, si è scelto di condurre due PCA per evidenziare le
differenze tra i trattamenti stabilizzanti a cui sono stati sottoposti i campioni: la prima PCA è stata effettuata considerando i parametri chimici, la seconda tenendo conto dei parametri sensoriali.
Figura 110 PCA confronto tra i trattamenti a cui è stata sottoposta la B30 nei tre tempi di conservazione (T0, T1,T2)
Dei componenti principali computati dal software sono stati scelti i due che spiegavano la maggiore quota di varianza del sistema. Lungo PC1 (79%) e PC2 (11%) sono stati costruiti i plot delle due figure
precedenti.
Il grafico riportato in Figura 110 mostra tre raggruppamenti distinti, essenzialmente i campioni si
sono raggruppati in relazione al tempo di conservazione in cui sono state effettuate le analisi.
Nel primo raggruppamento è possibile osservare la presenza dei campioni analizzati in fase di maturazione (M) tutti i campioni analizzati al T0 ed i campioni microfiltrati e/o pastorizzati (F0.45 ed F0.45P)
relativi al T1. Indice i trattamenti in oggetto hanno permesso al campione di conservarsi, almeno per un
primo periodo, in misura adeguata.
139
L
iL
DM
B30
B50
W
W'
G
iDM
WD
B1
B2
1 pH
4,0
±0,2
4,8
±0,4
5,0
±0,2
4,3
±0,0
4,4
±0,0
4,8
±0,1
4,2
±0,0
4,2
±0,0
4,6
±0,0
4,8
±0,04
4,90
±0,18
4,54
±0,03
2 ACIDITA’
(mLNaOH/100mL)'
3 FAN (mg/L)
30,4
±0,4
31,7
±1,0
33,8
±0,2
60,8
±0,3
25,3
±0,4
21,2
±0,2
20,8
±2,9
29,0
±0,5
30,0
±0,5
27,2
±0,20
28,40
±0,40
45,80
±0,80
20,1
±0,1
94,0
±0,4
166,0
±30,5
100,1
±9,6
4,5
±0,1
201,9
±0,2
133,9
±3,8
91,7
±5,5
328,0
±0,0
200,6
±0,00
198,51
±0,21
214,20
±0,42
4 COLORE
(EBC)
5 TORBIDITA’
(NTU)
6 AMARO
(BU)
7 POLIFENOLI
mg/L
8 FLAVANOIDI
meq catechina/L
9 CARBOIDRATI
g/100mL
10 GLUCANI
mg/L
11 ° ALCOLICO
%vol
8,2
±0,1
15,3
±0,6
18,5
±0,0
31,1
±0,3
11,5
±0,0
19,8
±0,0
34,7
±0,0
14,1
±0,1
14,7
±0,0
36,2
±0,09
12,43
±0,01
12,51
±0,00
267,0
±1,0
11,1
±0,7
609,3
±5,5
218,0
±4,6
92,4
±0,1
203,0
±1,0
173,0
±0,0
866,3
±1,5
28,8
±0,8
105,0
±1,00
103,00
±1,00
32,70
±0,30
6,7
±0,0
7,1
±0,1
8,1
±0,0
14,1
±0,6
3,2
±0,0
11,8
±0,1
21,0
±0,1
21,4
±0,0
7,7
±0,0
10,0
±0,01
9,09
±0,00
10,41
±0,00
85,0
±15,3
26,2
±0,9
68,1
±0,2
177,2
±3,5
141,5
±0,2
89,1
±0,5
26,5
±0,6
53,3
±2,3
138,2
±0,3
96,0
±0,09
147,05
±0,34
147,16
±0,09
10,4
±0,0
11,6
±1,6
45,1
±0,3
40,7
±1,0
56,5
±0,9
21,0
±0,4
16,1
±0,2
40,3
±1,1
26,4
±1,2
20,1
±0,25
21,65
±0,13
31,50
±0,54
2,2
±0,0
2,1
±0,0
2,4
±0,0
5,4
±0,2
4,1
±0,0
3,2
±0,0
2,3
±0,0
3,2
±0,0
3,5
±2,5
2,2
±0,00
2,99
±0,00
2,93
±0,00
0,2
±0,1
4,6
±0,8
3,8
±0,3
128,8
±8,6
4,0
±0,9
22,2
±0,4
36,7
±2,9
11,5
±1,0
0,3
±0,1
24,5
±1,19
29,20
±1,19
11,39
±0,69
3,1
±0,0
3,2
±0,0
6,0
±0,0
5,2
±0,2
6,9
±0,1
5,4
±0,0
5,1
±0,0
3,8
±0,0
8,3
±0,0
5,3
±0,00
4,24
±0,07
4,84
±0,13
Tabella 23 confronto tra birre industriali e birre sperimentali, parametri chimici utilizzati nella PCA (per le birre L e DM sono stati utilizzati i parametri relativi al T60 mentre per le B30 e B50 sono stati
utilizzati i parametri relati vi al tempo M)
°
°C
C
tempo
Figura 111 evoluzione delle temperature nel corso del processo produttivo
140
6.6.2
Analisi sensoriale
Le birre prodotte sperimentalmente sono state confrontate con una birra di tipologia waisse (W)
con una birra da farro spelta (S) e con una birra da farro dicocco (iEW) utilizzando il Tukey-Kramer Multiple Comparisons Test One-way Analysis of Variance (ANOVA).
Fruttato
7,0
6,0
Schiuma
Malto
5,0
4,0
3,0
2,0
Astringente
Miele
1,0
0,0
Amaro
Lievito
Acido
L
Dolce
B30
B50
DM
Figura 112 profilo sensoriale delle birre “sperimentali” utilizzate nel confronto sensoriale
Fruttato
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
Schiuma
Astringente
Malto
Miele
Amaro
Lievito
Acido
Dolce
W
S
iEW
Figura 113 profilo sensoriale delle birre “industriali” utilizzate nel confronto sensoriale
L
DM
B30
B50
W
S
iEW
Fruttato
4,2±
2,6
3,2±
1,7
4,8±
1,6
3,8±
1,0
4,4±
2,4
4,0±
2,8
6,4±
1,8
Malto
4,4±
1,8
5,4±
1,7
5,9±
1,3
4,8±
0,8
6,1±
1,5
4,4±
2,3
4,6±
1,6
Miele
3,4±
2,4
4,4±
2,3
5,4±
2,3
4,0±
1,5
5,3±
1,1
3,3±
1,9
4,9±
2,6
Lievito
5,3±
2,0
6,4±
1,9
5,2±
1,6
4,6±
0,8
5,7±
2,6
4,8±
2,3
4,9±
1,6
Dolce
4,7±
2,2
4,9±
2,5
5,3±
1,9
4,8±
1,8
5,3±
2,7
5,1±
1,8
5,1±
2,2
Acido
5,0±
2,5
4,8±
2,6
3,8±
1,9
3,6±
1,3
4,1±
1,6
3,0±
1,5
3,9±
1,8
Amaro
3,5±
2,2
4,6±
1,9
4,2±
1,4
4,0±
2,0
3,0±
1,8
2,5±
1,4
4,6±
2,3
Astringente
3,4±
2,1
4,2±
2,1
3,1±
1,2
2,6±
1,8
3,1±
2,0
2,3±
1,2
3,0±
1,9
Schiuma
4,4±
2,5
4,6±
2,2
4,6±
1,5
3,4±
1,9
3,5±
1,8
2,2±
0,5
3,9±
1,5
2,0±
0,7
Torbidità*
6,6±
1,5
4,8±
1,0
Cotto*
3,3±
1,9
5,8±
2,1
2,6±
0,5
gradimento
2,5±
0,7
2,4±
0,9
Tabella 24 parametri sensoriali delle birre sperimentali ed industriali
Dall’analisi statistica è emerso che il descrittore relativo al fruttato è risultato di intensità significativamente inferiore (p<0.001) nella birra di farro “industriale” (iEW) rispetto a tutte le altre birre, e significativamente più elevato (p<0.05) nella B30 rispetto alla DM.
Il malto è stato percepito nella L con intensità inferiore rispetto alla B30, alla W (p<0.001) ed alla
DM (p<0.01), nella DM con intensità inferiore alla S (p<0.05), nella B30 con intensità superiore alla iEW,
alla B50 (p<0.05) ed alla S(p<0.001).
La L è stata giudicata meno mielosa della B30 e della W (p<0.001) della iEW (p<0.01) e della DM
(p<0.05). Nella B30 il sentore di miele è stato più intenso che nella birra prodotta da farro spelta
(p<0.001), mentre nella B50 il miele è stato percepito con intensità inferiore rispetto alla waisse
(p<0.001).
Per quanto riguarda la percezione del lievito da parte del panel le uniche differenze significative
sono emerse tra la B50 caratterizzata da una minore intensità di tale descrittore nei confronti della W
(p<0.05).Nella percezione di dolce i campioni hanno formato un gruppo omogeneo. Per quanto riguarda
la percezione dell’acido nella L è risultato statisticamente superiore rispetto alla B30 (p<0.05), alla
B50(p<0.01) ed alla S (p<0.001), la DM è stata giudicata più acida della B50 (p<0.001) e della S(p<0.01).
La birra L è stata valutata meno amara della DM e della iEW (p<0.001), la DM, B30 e B50 più amare
della S e nei primi due casi anche della W.
L’astringenza della DM è stata percepita con intensit{ statisticamente superiore rispetto alla B30,
alla i EW (p<0.05), alla B50 (p<0.01), ed alla S (p<0.001), quest’ultima è stata giudicata meno astringente
della L (p<0.01).
La schiuma della L e della DM è risultata più presente e corposa rispetto alla S (p<0.05) ed alla B50
(p<0.001), nella B30 più che nella B50(p<0.001) e nella B50 meno che nella W (p<0.001) e nella S (p<0.01).
La percezione di cotto, parametro non indicato nella scheda, è stata avvertita unicamente nella
B30 e nella B50, birre sottoposte a pastorizzazione, con intesità diversa, infatti mentre nella B30 era appena percettibile nella B50 è stato percepito in misura superiore.
7 Conclusioni
Il settore birraio regionale, è attualmente agli albori del suo potenziale sviluppo, il mercato non
ha raggiunto la saturazione che caratterizza altri prodotti alimentari considerati “di nicchia”, in
quest’ottica la produzione di birra da farro dicocco può rappresentare un impiego alternativo, con ottime prospettive commerciali della materia prima, poiché consente la valorizzazione tecnologica di un cereale antico, delle aree marginali del territorio in cui viene coltivato, delle aziende locali, permettendo al
consumatore di usufruire di un prodotto innovativo a forte impatto salutistico e strettamente interconnesso con le tradizioni regionali.
Dal punto di vista tecnologico è necessario sottolineare che la produzione di birra artigianale ha
presentato le difficoltà tipiche delle piccole realtà produttive dal rispetto delle condizioni igienicosanitarie durante tutte le fasi della produzione, alla formazione in materia di corretta prassi igienica e
HACCP, necessaria affinché gli operatori siano consapevoli dei rischi e siano in grado di mettere in atto
misure correttive adeguate al superamento delle criticità; all’investimento tecnologico necessario
all’ottenimento di un prodotto stabile nel tempo. È emersa infatti l’esigenza di effettuare imbottigliamento in condizioni isobariche, per garantire una maggiore conservabilità del prodotto e nel contempo
per salvaguardare la sovra saturazione di CO2 all’interno delle bottiglie, fondamentale nella formazione
di una schiuma corposa e persistente.
Un ulteriore aspetto che non deve essere sottovalutato è rappresentato dalla valutazione della
materia prima, data la sua elevata variabilità, sia in relazione alla varietà, alla zona di produzione, ma anche in relazione all’annata produttiva. La valutazione analitica dei parametri di qualità del farro dicocco
permette quindi di definire la migliore destinazione d’uso del cereale e di utilizzare nella produzione di
birra solo i lotti con buona attitudine birrificatoria, o di modulare le successive scelte tecnologiche in relazione alle peculiarità del farro impiegato (es. utilizzare il farro in miscela con orzo qualora il potere enzimatico non sia sufficiente a garantire una saccarificazione ottimale in fase di ammostamento).
Oltre agli aspetti tecnologici e chimico analitici rientrano nelle attività svolte nel corso del Dottorato di Ricerca la formazione e la divulgazione dei risultati ottenuti nell’ambito del progetto Regionale
“Birra da Farro” LR37/99.
Nello svolgimento del progetto di Dottorato è stato infatti profuso, un forte impegno per
l’addestramento degli operatori agricoli, per le aziende di trasformazione, e per gli operatori coinvolti
nell’analisi della qualità della birra da farro.
È stata fornita assistenza durante la fase di produzione alle piccole e medie imprese che hanno collaborato al progetto, particolare attenzione è stata rivolta al micro birrificio che ha messo in atto il processo
produttivo, attraverso la valutazione e l’attuazione di tutte le misure correttive volte al superamento delle
criticità emerse nell’ambito del progetto stesso.
All’interno della struttura universitaria sono stati ottenuti risultati interessanti, attraverso la realizzazione di tre tesi di laurea, “Il farro nella preparazione di una birra di qualit{” di Ilenia Paccusse
(A.A.2008/2009) “Birra da farro dicco: micro e macroelementi” di Paolo Benedetti (A.A2009/2010) “Determinazione di ammine biogene in birre da farro” di Manuel Rubini (A.A. 2010/2011) che hanno permesso ai giovani laureati di acquisire competenze nel campo della tecnologia birraria; l’addestramento ha
riguardato anche i dottorandi di ricerca, che hanno maturato competenze specifiche nell’analisi della
qualità della birra, delle materie prime ed intermedi di produzione.
Nel corso dei tra anni di Dottorato di Ricerca il progetto ha previsto la realizzazione di convegni
pubblici per portare a conoscenza di utenti ed istituzioni i risultati ottenuti della ricerca. I risultati più significativi sono stati presentati al VII convegno nazionale AGRICOLTURA, QUALITÀ DELL’AMBIENTE E
SALUTE organizzato da A.I.S.S.A. (Associazione Italiana delle Società Scientifiche Agrarie) presso la Facoltà di Agraria di Ancona (2-4 Dicembre 2009), ed al 15th Workshop on the developments in the Italian
PhD Research on Food Science Technology and Biotechnology tenutosi presso l’Universit{ di Napoli –
Federico II, Portici dal 15 al 17 settembre 2010.
Sono stati inoltre predisposti, in collaborazione con CIA e con la Regione Marche, incontri diretti
con gli agricoltori (22 Gennaio 2010 presso la Farroteca Monterosso di S. Lorenzo in Campo, il 21 Aprile
2010 presso l’agriturismo Serena di Fermo, il5 Marzo 2011 presso il teatro comunale di S. Lorenzo in
Campo) e convegni pubblici per portare a conoscenza di utenti ed istituzioni i risultati ottenuti della ricerca: il (28 Aprile 2010 presso l’aula Bartola della facolt{ di Agraria nell’ambito di un convegno organizzato dall’associazione studentesca Gulliver avente come tema “il biologico”). Al fine di favorire la diffusione dei risultati ottenuti è stato messo in atto un aggiornamento periodico del materiale divulgativo
cartaceo ed informatico, in collaborazione con CIA service, a supporto dell’azione di informazione diretta per rendere più semplice il trasferimento dell’innovazione in ambito aziendale.
In conclusione è possibile affermare che la birra da farro diccocco rappresenta un prodotto interessante,
innovativo e vantaggioso, purché siano rispettati gli accorgimenti necessari a salvaguardare gli aspetti
qualitativi che permettono garantire la stabilità del profilo chimico, microbiologico e sensoriale della birra prodotta.
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