Settimanale divulgativo, tecnico e professionale dedicato alla birra italiana

Numero 03/2017

16 gennaio 2017

Lievito: approfondimento tecnico su ceppi e dinamiche di popolazione in fermentazione

Lievito: approfondimento tecnico su ceppi e dinamiche di popolazione in fermentazione


 

Il lievito è un microrganismo unicellulare ed è il “motore” della birrificazione, così come della panificazione e nella produzione di tutte le bevande alcoliche.

È il lievito, infatti, che trasforma, tramite processo fermentativo, lo zucchero del mosto in alcool ed anidride carbonica. Nella fermentazione del mosto da birra il lievito forma anche un gran numero di altri composti, detti metaboliti secondari, tra cui i più importanti sono e esteri e alcoli superiori, che caratterizzano l’aroma della birra.

Nella birrificazione si utilizzano principalmente due specie di lievito, Saccharomyces cerevisae e Saccharomyces pastorianus, che poi si dividono nei vari ceppi utilizzati dai diversi birrifici in tutto il mondo. S. cerevisae è la specie da cui derivano i ceppi ad alta fermentazione, mentre da S. pastorianusquelli a bassa fermentazione.

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Le principali caratteristiche di questi lieviti si possono riassumere in maniera molto riassuntiva:

  • ad alta fermentazione (che avviene a temperature comprese tra i 15 e i 25°C): in fase di fermentazione i lieviti di questo tipo si vengono a trovare sopra la superficie del mosto, in quanto l’anidride carbonica prodotta nel processo spinge verso l’alto le cellule, unite tra di loro in agglomerati piuttosto grandi. I lieviti ad alta fermentazione producono una maggiore quantità di esteri ed alcoli superiori, data la temperatura più alta di fermentazione (rispetto alle basse).Per questo le birre prodotte da questi lievita presentanonote più fruttate e calde. Alcuni esempi di birre realizzate con questo tipo di lievito sono i diversi tipi di Ale, come la Bitter, la Stout, le Pale Ale o le birre di frumento, come la Weizen o le Witbier belghe.
  • a bassa fermentazione (che avviene a temperature attorno ai 10°C): lieviti di questo tipo di depositano durante il processo si depositano sul fondo del fermentatore, motivo da cui nasce il nome “bassa fermentazione”. Data la più bassa temperatura di azione, che porta ad un metabolismo più ridotto, la birra prodotta da questi lieviti privilegia gli aromi dei malti e dei luppoli, con note esteriche leggermente inferiori e bassisima produzione di alcoli superiori. In Germania le birre a bassa fermentazione sono definite in modo generale Lager. Stili come Pilsner, Helles, Dortmunder, Bock, Monaco,Vienna ecc. sono esempi di questo tipo di produzione birraria.

La fermentazione della birra si può dividere in 4 diverse fasi, che corrispondono grosso modo alle diverse fasi di una curva di crescita del lievito

  • L’inoculo: la prima fase è decisiva per una corretta fermentazione. Prima dell’inoculo è importante verificare che il lievito sia correttamente idratato e ad una temperatura più vicina possibile a quella di inoculo. È essenziale evitare shock termici alle cellule, per avere una maggiore vitalità all’inizio della fermentazione. Un buon inoculo dovrebbe per una bassa fermentazione dovrebbe contenere almeno il doppio delle cellule rispetto ad un’alta.

 

  • La fase Lag: all’inizio della fermentazione il lievito utilizza un metabolismo respiratorio, consumandol’ossigeno e gli altri nutrienti presenti nel mosto per acclimatarsi ed a produrre tutte le proteine e le strutture (come la parete cellulare) necessarie per crescere. Questa fase di norma richiede dalle 3 alle 15 ore e produce pochissime sostanze aromatiche.

 

  • La Fermentazione: in questa fase le cellule del lievito si riproducono molto velocemente utilizzando il metabolismo di tipo fermentativo anaerobico,convertendo gli zuccheri in alcool e anidride carbonica. Il lievito inizia ad utilizzare gli zuccheri più semplici, passando, quandoquesti si esauriscono, a quelli sempre più complessi. In media questa fase ha una durata che varia da 1 a 4 giorni. Durante la fermentazione si può notare come la schiuma presente nella parte superiore del mosto viri da gialla a marrone, a causa dell’accumularsi di prodotti precipitati che derivano da malto e luppolo.

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  • La Fase Stazionaria: il lievito, dopo aver consumato la quasi totalità degli zuccheri presenti nel mosto smette di moltiplicarsi. La maggior parte delle molecole che forniscono il gusto ed il profumo alla birra si sono formate, ma non sono ancora sufficientemente bilanciate. È proprio in questa fase che inizia la maturazione, con una serie di processi metabolici molto complessi. Il lievito inizia a flocculare e a precipitare, rallentando moltissimo la velocità di attenuazione. In questa fase è molto utile abbassare la temperatura, eventualmente anche sotto gli 0° C, per facilitare la flocculazione delle cellule di lievito.

Il lievito resta fondamentale anche nelle fasi successive della vita della birra, sempre che non venga rimosso con procedimenti come la microfiltrazione e la pastorizzazione. La sua presenza è importantissima nella maturazione della birra, specialmente per quella rifermentata in bottiglia. Sarà sempre il lievito, che sia lo stesso della fermentazione primaria o un nuovo ceppo inoculato appositamente, a portare avanti il processo.

Un gran numero di fattori influenzano la performance fermentativa del lievito, a partire dalla temperatura, che dovrà essere regolata con grande attenzione, in quanto se troppo alta (oltre i 25°C), oltre a maggiori rischi di contaminazione batterica, saranno prodotti degli aromi sgradevoli, mentre, se troppo bassa, l’attività metabolica sarà troppo ridotta, “addormentando” il lievito.

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La presenza di giuste concentrazione dei diversi nutrienti è un altro fattore da tenere in grande considerazione, perché la mancanza di uno qualsiasi di questi (composti azotati, ossigeno, vitamine, coadiuvanti enzimatici) può causare un blocco prematuro della fermentazione. Per assicurarsi di non avere questo problema basta utilizzare malti di alta qualità, che permettono di evitare la necessità di aggiungere nutrienti aggiuntivi. Tantissime altre variabili vanno tenute in considerazione, come il pH del mosto, le eventuali contaminazioni, il grado plato iniziale del mosto e la concentrazione finale di alcool.

La corretta gestione del lievito e quindi della fermentazione sono il vero punto cardine per la produzione di una buona birra, tuttavia non possono prescindere da tutte le altre fasi, rivelando come sia importante vedere nel suo complesso l’intero processo.

Francesco Martinati
Info autore

Francesco Martinati

Dopo la laurea triennale in Biotecnologie e la laurea specialistica in Biotecnologie Industriali conseguite presso l’Università degli Studi di Padova, ho ottenuto il diploma di Mastro Birraio a seguito del corso organizzato dalla Cooperativa Sociale Dieffe di Noventa Padovana. Mi sono inoltre specializzato nel settore brassicolo partecipando al seminario tenuto presso la Doemens Academy di Grafelfing in Germania dal titolo “La valutazione della qualità delle materie prime, differenti metodi di gestione delle diverse tipologie di materie prime in sala cotte e possibili problematiche” acquisendo importanti competenze nel settore della gestione e valutazione delle materie prime nell’industria birraria.
Dopo varie esperienze come ricercatore, lavoro da maggio 2013 alla Uberti Srl come impiegato esperto di consulenza tecnica birraria, gestione della logistica e addetto al settore di impiantistica.