La fermentazione alcolica

La fermentazione alcolica

La fermentazione è quella fase del processo di birrificazione dove la magia del lievito si manifesta in tutta la sua naturale magnificenza. Considerare il lievito un semplice ingrediente come il malto o il luppolo è inesatto; il lievito è materia viva e, se dal semplice mosto otteniamo una bevanda ben caratterizzata e strutturata come la birra, dobbiamo ringraziare il lievito che, con la sua stupefacente opera, ci dona birre dall’aspetto ricco e alcolico.

Proprio perché abbiamo a che fare con della materia viva, la fermentazione è in assoluto la fase più delicata di tutta la procedura di birrificazione, ed è quella in cui è richiesta la massima attenzione e cura da parte dell’Homebrewer che, in queste circostanze, non è altro che il garzone al servizio del maestro; il lievito. Qualora le condizioni ideali venissero a mancare o in qualche modo fossero alterate durante la fermentazione, l’attività dei lieviti muterebbe, influenzando inevitabilmente, il risultato finale.  

La consapevolezza dei processi e delle temperature di fermentazione è basilare per avere il totale controllo delle fasi di fermentazione e per non commettere errori irreparabili, che inficerebbero tutto ciò per cui abbiamo faticato tanto. Molti Homebrewers sottovalutano questo aspetto convinti che, una volta chiuso il fermentatore è solo questione di tempo o che sia sufficiente possedere una strumentazione costosa per ottenere risultati migliori. Inutile dire che ciò è totalmente sbagliato; è possibile fermentare il mosto all’interno di un secchio di plastica o di una vecchia damigiana di vetro, normalmente utilizzata per la maturazione del vino, ottenendo risultati eccellenti, ed è altrettanto possibile utilizzare un costoso fermentatore isobarico in acciaio inox 316 ed ottenere come risultato solamente concime per le piante (con tutte le imprecazioni del caso, nda). Una oculata scelta dei lieviti ed una fermentazione gestita con cognizione di causa possono fare la differenza tra una birra senza difetti ed una eccellente birra.

Successivamente all’inoculo dei lieviti nel mosto, quindi, inizia il processo fermentativo che si divide principalmente in tre fasi primarie denominate in gergo brassicolo, fase di latenza (o lag), fermentazione tumultuosa, fase stazionaria, e due fasi conseguenti; sedimentazione e morte.  

Nella fase di lag, chiamata così per l’apparente inattività fermentativa, consumando ossigeno e parte degli aminoacidi disciolti nel mosto, i lieviti iniziano a produrre steroli e acidi grassi, sostanze necessarie a rinforzare la membrana cellulare che garantirà loro una corretta alimentazione ed una efficace moltiplicazione. In questa fase, che può durare, in base al tipo di lievito utilizzato ed alla sua vitalità, da qualche ora finanche a 1 o 2 giorni, l’ossigeno disciolto viene consumato quasi completamente sviluppando calore, ma senza produzione di alcol o anidride carbonica, motivo per cui il gorgogliatore non dà segni di vita, facendo supporre che l’inoculo non sia andato a buon fine. In realtà, all’interno del fermentatore l’attività dei lieviti è già frenetica e si sta preparando quella che, date le microscopiche dimensioni delle cellule, potremmo paragonare ad un uragano per noi umani.

Crescita cellulare durante la fermentazione alcolica della birra

Nella fase successiva, esaurito l’ossigeno, le cellule cominciano a riprodursi esponenzialmente dando inizio alla fase di espansione denominata, in gergo, “fermentazione tumultuosa”. Le cellule cominciano la metabolizzazione degli zuccheri presenti in grande abbondanza nel mosto. Partendo dal glucosio, per poi passare al fruttosio, al saccarosio e al maltosio, le cellule consumano rapidamente le sostanze nutritive di cui necessitano per il loro sostentamento e la loro moltiplicazione, cumulando energia e producendo, come residuo di questo processo, alcol etilico, anidride carbonica e sostanze che caratterizzeranno la birra finita. Questa fase può durare nelle alte fermentazioni, da 3 fino a 5 giorni, nei quali la frenetica attività metabolica dei lieviti farà impennare le temperature del mosto riducendone rapidamente la densità.

NotaIn questi giorni di grande operosità dei lieviti l’attenzione dell’Homebrewer è essenziale; le temperature devono essere tenute costantemente sotto controllo, onde evitare brutte sorprese quando sarà il momento di gustarsi le fatiche del lavoro svolto. Temperature superiori ai parametri massimi previsti per il tipo di fermentazione e per il ceppo di lievito, incrementerebbero ulteriormente la riproduzione delle cellule, stimolandole a produrre sostanze aromatizzanti che ad alte concentrazioni potrebbero influire negativamente sui profili olfattivi e gustativi della birra.

Nella fase stazionaria i lieviti hanno esaurito gli zuccheri semplici e una parte di quelli complessi; la densità del mosto comincia a stabilizzarsi e la divisione cellulare termina congiuntamente alla produzione di alcol e di anidride carbonica; il gorgogliatore rallenta progressivamente la sua turbolenta attività fino a fermarsi completamente. A questo punto, i lieviti cominciano a riassorbire alcune delle sostanze, come diacetile e acetaldeide, prodotte durante la fermentazione tumultuosa. Terminata anche questa fase, non avendo altre sostanze di cui nutrirsi, e ritrovandosi in un ambiente non ideale per la loro sopravvivenza (a causa del tenore alcolico presente in quello che pochi giorni prima era mosto), le cellule attingono all’energia cumulata nella fase precedente, iniziando a deteriorarsi fino a raggiungere lo smembramento cellulare (lisi) e morie, sedimentando in gran parte sul fondo del fermentatore.

NotaIniziata la fase stazionaria e, una volta raggiunta la densità finale, è consigliato aumentare gradualmente la temperatura di fermentazione di qualche grado (max +6°C) per 3 o 4 giorni al fine di mantenere viva l’azione dei lieviti che, a quel punto, cominceranno a riassorbire sostanze indesiderate prodotte durante la fermentazione. Tuttavia, è sconsigliato attendere troppo prima di travasare o imbottigliare la birra in quanto, in un ambiente saturo di alcol e quindi sfavorevole alla vita dei lieviti, la degradazione cellulare porterà inevitabilmente a produrre sostanze fortemente inquinanti, facendo assumere alla birra odori e sapori veramente poco gradevoli, tipici del brodo di dado o della carne in scatola.

Controllo delle temperature.

Ogni ceppo di lievito ha determinate caratteristiche che comportano differenti approcci e diverse temperature da rispettare. Non esiste una regola fissa che possa andare bene per tutte le fermentazioni e tutti i lieviti. Quello di cui stiamo parlando, sono linee guida generiche, che serviranno a dare una base sulla quale procedere. Solo l’esperienza e la conoscenza dei lieviti, derivante dal loro utilizzo, potranno guidarci all’uso corretto dei vari ceppi ed alla gestione ottimale delle temperature di fermentazione.

Le prime 24 ore dall’inoculo dei lieviti sono le più cruciali. La temperatura del mosto deve essere al minimo del range previsto per il tipo di lievito e di fermentazione. È proprio durante le primissime fasi della fermentazione che i lieviti producono gran parte degli esteri e degli alcoli superiori, ed è quindi necessario, che le temperature siano basse, per evitare di spingere i lieviti a produrne in quantità eccessive. Se in quantità adeguate questi composti forniscono alla birra finita una varietà di aromi piacevolmente fruttati, il loro eccesso apporta note poco gradevoli di solvente e bruciore alcolico durante la bevuta. Una volta che la fermentazione tumultuosa è in stato avanzato, seppur non necessario, possiamo alzare la temperatura di uno o due gradi, per accelerare il processo di produzione alcolica ed avvicinarci al successivo step di temperatura, senza stressare troppo le cellule. Terminata la fermentazione tumultuosa manteniamo la stessa temperatura per qualche giorno, durante i quali il lievito terminerà la fase stazionaria.

NotaSe abbiamo in programma di procedere con un Dry Hopping, questo deve essere effettuato appena il gorgogliatore comincia a rallentare la sua attività, in modo da dare al luppolo il tempo necessario a rilasciare gli oli essenziali. Come vedremo nella sezione dedicata ai luppoli (Il luppolo), le temperature in Dry Hopping non influiscono sull’estrazione di oli essenziali ma influiscono su quella dei polifenoli; una temperatura maggiore comporta una maggiore estrazione di polifenoli dal luppolo, con conseguente astringenza vegetale e sapore erbaceo della birra. È quindi necessario trovare (per il Dry Hopping) un compromesso adeguato tra temperature e tempi.

Quando il gorgogliatore termina la sua attività e la densità ha quasi raggiunto l’obbiettivo, aumentiamo la temperatura di un grado al giorno, fino a raggiungere la temperatura di Diacetyl Rest prevista, e manteniamola per tre o quattro giorni. Terminata anche questa fase abbattiamo la temperatura di un grado al giorno, fino a portarla ai livelli di Lagerizzazione e/o Cold Crash.

 

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