Numero 38/2021
20 Settembre 2021
Macchine ed impianti della birra: il tino di bollitura
Il mosto separato dalle trebbie, passa nella caldaia di cottura dove subisce la bollitura e l’aggiunta di luppolo. La bollitura del mosto può oscillare dai 60 fino 90 minuti, a seconda del tipo di sistema di ebollizione adottato.
Durante l’ebollizione del mosto avvengono importanti reazioni indispensabili per l’ottenimento di una buona birra, tali fenomeni sono:
– isomerizzazione degli alfa acidi e oli essenziali del luppolo: Gli acidi alfa humulone e cohumulone contenuti nel luppolo aggiunto, come tali risultano insolubili nel mosto freddo; essi per poter essere solubili devono subire una isomerizzazione che avviene mediante ebollizione del mosto. Questo è il motivo per il quale l’aggiunta del luppolo viene eseguita nel tino di cottura. L’ottimizzazione di resa di questi acidi si esegue aggiungendo il luppolo ad inizio ebollizione. Per garantire la solubilizzazione degli oli le tipologie di luppolo
aroma e fine aroma vengono aggiunti a 15-20 minuti dalla fine dell’ebollizione;
– coagulazione delle proteine e precipitazione complessi polifenoli-proteine: Durante l’ebollizione, le proteine ad alto peso molecolare coagulano e precipitano. I polifenoli del luppolo e del malto si disciolgono completamente nel mosto combinandosi con le proteine dello stesso. Durante il processo di ebollizione si formano diversi composti con diverse proprietà, questo perché nel mosto si trovano polifenoli in forma ossidata e proteine con diverso peso molecolare. Si può ottenere un torbido a caldo (hot break) dato da proteine e polifenoli ossidati insolubili nel mosto caldo; torbido a freddo (cold break) costituito da prodotti della degradazione delle proteine e da polifenoli che permangono nel mosto freddo e non precipitano.
– evaporazione delle sostanze indesiderate: L’ebollizione provoca la formazione e la parziale evaporazione di sostanze indesiderate naturalmente presenti nel malto come il dimetil solfuro (DMS) che conferisce gusto di cavolo bollito alla birra e prodotti della reazione di Maillard e della degradazione di Strecker, rappresentati da un gruppo assai complesso di composti.
– concentrazione del mosto: L’ebollizione causa l’evaporazione del mosto e la sua conseguente concentrazione. Il valore dell’evaporazione (“fattore di evaporazione”) è un indice fondamentale dei processi chimico-fisici che si verificano durante l’ebollizione; mediamente tali fattori sono dell’ordine del 4,0-6,0%;
– altre trasformazioni: l’ebollizione causa la sterilizzazione del mosto e l’eliminazione di tutti i microrganismi che potrebbero danneggiare la birra in fermentazione; vengono distrutti enzimi ancora attivi che potrebbero alterare il mosto; si verifica la colorazione del mosto per effetto delle reazioni di Maillard tra gruppi amminici liberi ed ossidrili degli zuccheri che danno origine a gruppi di composti dette melanoidine, che contribuiscono a scurire il mosto.
La caldaia di cottura è costituita da un recipiente in acciaio inossidabile, equipaggiato con un sistema di riscaldamento per la
bollitura della miscela. Il fattore di evaporazione mediamente richiesto è del 6% (3-10%). Sulla base del sistema di riscaldamento, distinguiamo due tipi di caldaie:
– a scambiatore di calore interno;
– a scambiatore di calore esterno.
Nel primo caso la caldaia è dotata di una superficie riscaldata alimentata a vapore, fiamma diretta, olio diatermico, piastre ceramiche o acqua surriscaldata. Molto importante risulta la dimensione della superficie di scambio e la temperatura raggiunta dalla stessa, in quanto influenza le reazioni chimiche che avvengono nel mosto. Questo sistema è massimamente impiegato per i birrifici artigianali.
Lo scambiatore esterno può essere a fascio tubiero o a piastre. In quest’ultimo caso la distanza tra le piastre deve essere sufficiente
per impedire l’incrostazione con residui di luppolo e in queste condizioni il tempo di bollitura è limitato a 55-70 minuti, sufficienti a garantire la coagulazione delle proteine.
Si precisa che nel bollitore esterno a ricircolo naturale (cfr. Figura 22), inizialmente il ricircolo avviene facendo rientrare il
mosto in caldaia sul pelo libero del liquido in essa contenuto. Non appena il ricircolo viene avviato, il fluido viene deviato
verso il deflettore posto più in alto. Si risparmia l’energia della pompa di ricircolo e si riducono i pericoli di danneggiamento
del mosto come conseguenza delle forze di taglio indotte dal pompaggio (Birra & Malto, 94/2006).
Il tino di cottura del mosto è dotato di un dosatore o di una portella che permette di introdurre il giusto quantitativo di luppolo durante
l’ebollizione del mosto.
La fase successiva prevede la separazione dei residui solidi del luppolo e dei flocculi tanno-proteici generati in bollitura, quindi il raffreddamento del mosto ad una temperatura consona alla fermentazione.
