Durante i vari processi fermentativi del mosto, i lieviti, oltre a produrre alcol etilico e anidride carbonica, rilasciano composti secondari che caratterizzano la birra finita dal punto di vista organolettico.
Le alchimie che portano alla produzione di queste sostanze, sono direttamente influenzate da svariati parametri come, ad esempio, le caratteristiche del ceppo di lievito utilizzato; l’acidità del mosto al momento dell’inoculo ed i mutamenti del pH durante tutta la fermentazione; la concentrazione più o meno alta di zuccheri e la loro composizione; la temperatura di fermentazione e le eventuali alterazioni subite durante tutto il processo fermentativo e molto altro ancora. Tuttavia, è bene tenere sempre a mente una regola: la produzione di queste sostanze secondarie è direttamente proporzionale all’incremento della temperatura di fermentazione. Maggiore sarà la temperatura di fermentazione, più alta sarà la concentrazione di queste sostanze nella birra.
I prodotti secondari che maggiormente caratterizzano la birra per intensità e concentrazione sono i seguenti:
Alcoli superiori. Si sviluppano in particolar modo quando la temperatura di fermentazione è superiore a quella ottimale per il tipo di lievito inoculato, quando la densità iniziale del mosto è particolarmente elevata, oppure quando i tassi di inoculo sono eccessivi (overpitching). La produzione di alcoli superiori è, quindi, direttamente proporzionale alla densità iniziale del mosto. Questi composti si formano dalla sintesi degli aminoacidi e solamente alcuni, combinandosi con gli acidi presenti nel mosto, si trasformano in esteri. Tra gli alcoli superiori presenti durante la fermentazione, troviamo il propanolo che, quando in eccesso, è riconoscibile dalla nota alcolica in gola e dal tipico odore di solvente. Invecchiando, gli alcoli superiori tendono a ossidarsi, formando composti dal tipico sentore vinoso che ricordano i vini liquorosi tipo il Marsala: sono le aldeidi. Questi composti sono apprezzati in birre dall’alto contenuto alcolico ed invecchiate.
Esteri. Come accennato poc’anzi, gli esteri sono composti derivanti dalla combinazione di alcuni alcoli superiori con gli acidi presenti nel mosto e caratterizzano la birra fornendogli un ampio ventaglio di aromi per la maggior parte fruttati. Queste reazioni avvengono, più frequentemente, quando la temperatura di fermentazione raggiunge o addirittura supera la soglia massima prevista per il tipo di lievito inoculato. Se la presenza di esteri è fondamentale e caratterizza quasi tutti gli stili presenti nel range di birre belghe, in alcuni stili più frugali, come quelli che prediligono un profilo più pulito dove il malto domina la scena, eventuali esteri presenti nella birra sono considerati difetti. In alcuni stili gli esteri sono addirittura fondamentali, tanto da rendere la selezione degli ingredienti subordinata al lievito utilizzato. L’acetato di etile, uno dei più noti esteri presenti in alcuni stili di birra, generato dall’interazione molecolare tra alcol isoamilico e acido acetico, è il composto che dà origine al tipico sentore di banana presente nelle classiche birre di frumento bavaresi. Tuttavia, se si volesse caratterizzare la propria birra regalandole qualche nota fruttata, la sola scelta del lievito, senza una oculata gestione delle temperature di fermentazione, porterebbe quasi sicuramente a risultati mediocri.
Fenoli. La presenza di queste sostanze è dovuta, principalmente, dall’interazione tra specifici ceppi di lievito appositamente formulati (Weizen e belgi in generale) e l’acido Ferulico contenuto nel mosto. La produzione di questo acido organico può aver luogo in diversi modi, che possono essere in alcuni casi anche espressamente voluti come, per esempio, effettuando la sosta di ammostamento a temperatura di fitasi (40°-45°C). Si tratta di composti che possiamo definire speziali, perché la loro presenza nella birra apporta a livello olfattivo i tipici profumi di pepe e chiodi di garofano. In eccesso, però, questi composti possono deviare verso aromi poco piacevoli, come cuoio e stallatico. Qualora la presenza di fenoli dovesse interagire con eventuali residui di cloro rilasciati sulla strumentazione e/o nelle bottiglie a causa di una errata sanitizzazione e/o un inadeguato risciacquo, specialmente se come sanitizzante viene utilizzata la candeggina, si genererebbero cloro-fenoli, sostanze tutt’altro che piacevoli al naso e alla bocca per il forte odore e sapore di medicinale che producono.
Diacetile. Questo composto è considerato, eccetto per alcuni rarissimi stili birrai, sempre un difetto. Il suo sapore è simile a quello del burro rancido ed è il risultato dell’ossidazione dell’acetolattato, una sostanza prodotta dalle cellule di lievito durante le varie fasi fermentative del mosto. Tuttavia, una presenza in dosi massicce di diacetile, può essere indice di una infezione da batteri selvaggi, capaci di generare quantità considerevoli di questo composto. Eccetto per i casi in cui la presenza di diacetile è da ricercare in una possibile infezione, questa sostanza viene riassorbita quasi integralmente dai lieviti, in particolar modo nelle fasi finali della fermentazione, quando i nutrienti del mosto sono ormai quasi completamente esauriti. Un buon espediente è quello di incrementare di qualche grado la temperatura del fermentatore al termine della fermentazione tumultuosa, in modo da mantenere attive le cellule di lievito e consentir loro di terminare il riassorbimento. Se le alte fermentazioni da questo punto di vista sono avvantaggiate, con le basse fermentazioni, dove tutti i processi sono molto più lenti, è necessario prestare particolare attenzione ai tempi ed alle temperature per evitare di ritrovarsi con una birra dall’aroma e dal sapore a dir poco, sgradevole.
Aldeidi. Anche questo composto, nella stragrande maggioranza dei casi, è considerato un difetto, specialmente quando presente in quantità tali da diventare percettibile al naso e al palato. L’acetaldeide è probabilmente una delle aldeidi maggiormente presenti nella birra fermentata male. È, come tutte le altre aldeidi, una sostanza intermedia della fermentazione, ovvero il precursore di alcuni alcoli superiori. Il suo aroma ricorda molto quello della mela verde e viene trasformata in alcol etilico attraverso la sintesi operata dai lieviti durante tutta la fase fermentativa. L’acetaldeide non sintetizzata viene comunque riassorbita dalle cellule, che la convertono in alcol etilico durante la fase conclusiva della fermentazione, prima di sedimentare. Anche l’ossidazione della birra, invertendo il processo di sintesi, può essere una delle cause della presenza di aldeidi e in particolar modo di acetaldeide.
Possedendo una soglia percettiva molto bassa, la presenza di aldeidi in minime concentrazioni nella birra, anche se già percettibili, non costituisce un problema. Se, al contrario, gli aromi prodotti dalle aldeidi si percepissero chiaramente, saremmo di fronte ad un grosso problema, dovuto ad una fermentazione non proprio riuscita. Le cause di un’alta presenza di aldeidi nella birra sono dovute principalmente ad una fermentazione volontariamente o involontariamente interrotta prematuramente o sospesa; magari a causa di un calo di temperatura improvviso e protratto; di un lievito che ha deciso di farci impazzire; o più semplicemente per l’inesperienza o la premura di imbottigliare dell’Homebrewer.
Acidi organici. Presenti in alte concentrazioni nei chicchi di orzo, questi composti vengono rilasciati nel mosto, principalmente durante l’ammostamento. Esistono molte classi di acidi organici ma quelli che maggiormente si ritrovano nella birra si suddividono in acidi lipidici, detti più comunemente acidi grassi o saturi (acido butirrico, caprilico etc.), acidi carbossilici o insaturi (acido acetico, acido citrico etc.) e acidi idrossiacidi (acido lattico). La maggior parte di questi acidi sono essenziali per la salute delle cellule di lievito che, grazie ai loro processi metabolici, trasformano in sostanze caratterizzanti, apprezzate in alcuni stili di birra, meno ricercate in altri. L’apporto di acidi grassi nella birra è dovuto, principalmente, alla presenza dei cereali, soprattutto l’orzo, poi ai lieviti e, in quantità minori, ai luppoli. Uno degli acidi organici maggiormente presente nel mosto, ed anche quello che più di ogni altro concorre a produrre aromi sgradevoli, è l’acido linoleico. La sua ossidazione genera un composto precursore che, una volta sintetizzato dai lieviti, darà vita ad una aldeide denominata trans-2-nonenale (T2N), la cui soglia percettiva (assieme ai composti solforati) è forse tra le più basse di tutti i composti caratterizzanti che troviamo nella birra e anche in quantità minime, il caratteristico odore di cartone bagnato è chiaramente percettibile. Purtroppo, l’ossidazione dell’acido linoleico, causata degli enzimi liberati nel mosto dagli stessi cereali che rilasciano l’acido, è inevitabile durante l’ammostamento. Per ridurne gli effetti negativi sulla birra finita, si rende necessario adottare alcuni accorgimenti, come effettuare una molitura corretta cercando di sfarinare il meno possibile in modo da rendere il processo di filtrazione più efficiente e ridurre la quantità di acidi organici che finiscono nel fermentatore.
Il lievito è la secondaria fonte di acidi grassi presente nella birra. Per rinforzare la membrana cellulare, durante le fasi fermentative in cui è attivo, il lievito metabolizza acidi insaturi restituendo al mosto acidi saturi. Partendo quindi da questo presupposto, trasferire nel fermentatore un mosto già ricco di acidi grassi non potrà che portare ad un esubero di sostanze, potenzialmente, poco gradite. Quello della filtrazione del mosto, durante il suo trasferimento nel fermentatore, è quindi un processo da non sottovalutare. Ma non tutti gli acidi organici sono da considerare composti indesiderati per la birra; in giuste quantità, in presenza di un lievito sano, alle temperature corrette, con un mosto ben filtrato e con una attenta gestione di tutte le fasi produttive, la loro presenza è in grado di caratterizzare piacevolmente la birra, sia sul piano olfattivo che gustativo. Basti pensare che, se da un lato alcuni acidi grassi possono produrre composti maleodoranti (latte rancido o formaggio stagionato), altri acidi, combinati con alcoli superiori, possono dare vita ad una varietà di aromi fruttati molto interessanti (ananas, frutti tropicali e a pasta gialla).
Anche il luppolo, sebbene in quantità nettamente inferiori, contribuisce alla presenza di acidi organici nel mosto e nella birra. Gli α-acidi, rilasciati dal luppolo durante l’infusione nel mosto caldo, subiscono in gran parte il processo di isomerizzazione e solubilizzazione. Tuttavia, l’azione combinata di ossigeno e temperature elevate contribuisce attivamente a convertire gli α-acidi, in acidi saturi. Questo fenomeno avviene già nei luppoli ancora confezionati, non solamente quando vengono infusi nel mosto. Uno dei composti generati dall’ossidazione degli α-acidi, è l’acido butirrico o (se il processo di ossidazione avviene successivamente a quello di isomerizzazione) iso-butirrico, riconoscibile dal tipico aroma di formaggio stagionato, che alcune birre particolarmente luppolate sprigionano, quando vengono versate nel bicchiere. Per evitare che ciò accada, è necessario conservare le confezioni di luppolo ben sigillate a temperature inferiori allo zero termico. Per non correre rischi, qualora non dovessimo esaurire una intera confezione di luppolo, si dovrà provvedere a sigillarla sottovuoto e riporla in congelatore.
Composti solforati. Sono composti altamente volatili, ma con una soglia percettiva in assoluto più bassa di qualsiasi altro composto caratterizzante, e la loro presenza, anche in concentrazioni minime, è da considerarsi sempre un difetto. Le cause della presenza di questi composti nella birra sono da attribuire principalmente alla fermentazione e, secondariamente, alla bollitura del mosto. Tra questi composti, l’anidride solforosa e l’acido solfidrico sono i due caratterizzanti più frequentemente presenti nel mosto e nella birra. Il loro aroma è inconfondibile e ricorda quello delle uova marce (acido solfidrico) e del fiammifero quando viene acceso (anidride solforosa). Una alta presenza di solfati nell’acqua è una delle principali cause di questi composti che possono tuttavia anche venire introdotti nel mosto attraverso alcune sostanze rilasciate dai luppoli. Il dimetil solfuro (DMS) che abbiamo già trattato in un articolo precedente (La bollitura), è il prodotto della reazione termica che subisce una delle sostanze di cui i cereali maltati sono ricchi, la S-metilmetionina. Si forma quando il mosto supera i 60°C e, dato il suo alto grado di volatilità, questo composto viene espulso dal mosto assieme al vapore durante la bollitura. Ciononostante, un raffreddamento troppo lento, compromette l’evaporazione del DMS che resta quindi disciolto nel mosto donando alla birra il classico odore di mais bollito.
I lieviti contribuiscono attivamente alla produzione di acido solfidrico; durante la duplicazione cellulare, mentre la fermentazione tumultuosa è in pieno svolgimento, i lieviti, metabolizzando gli aminoacidi conferiti dai malti ed essendo nella fase anaerobica della fermentazione, invece di ossigeno, attingono solfati, generando acido solfidrico. La presenza di anidride solforosa può essere causata da un uso maldestro, soprattutto se si è alle prime armi, del metabisolfito per la sanitizzazione delle bottiglie e/o della strumentazione. Dico maldestro perché, come vedremo nella sezione dedicata al lavaggio e sanitizzazione (Lavaggio e sanitizzazione), il metabisolfito di potassio è un prodotto che l’Homebrewer acquista per inesperienza e, solitamente, abbandona già dopo la sua prima cotta. Qualora tracce di metabisolfito dovessero essere presenti sull’attrezzatura utilizzata o nel fermentatore, la loro interazione con le sostanze contenute nel mosto, in associazione alle reazioni chimiche che avvengono durante la fermentazione, genererebbero anidride solforosa. Anche l’autolisi dei lieviti può essere una delle cause scatenanti della presenza di composti solforati nella birra. Morendo, la membrana cellullare si degrada e le cellule cominciano a decomporsi rilasciando sostanze poco piacevoli, sotto tutti i punti di vista, i cosiddetti mercaptani. Sostanze generatesi dall’autolisi, i mercaptani sono composti solforati che emettono l’odore più sgradevole in assoluto, lo stesso che si percepisce quando si scoperchia il pozzo biologico. Tuttavia, se nonostante la volatilità di questi composti si dovesse comunque percepire un forte odore di stantio, la causa potrebbe anche derivare da una infezione, in quanto il metabolismo di alcuni batteri comporta la produzione di una grande quantità di composti solforati, maggiormente anidride solforosa.
