Birra: Definizione e Classificazione

Birra: Definizione e Classificazione

• La birra è una bevanda alcolica fermentata ottenuta da un mosto di orzo, frumento o miscele, amaro con luppolo o suoi derivati.
• Le cinque categorie legali di birra sono: analcolica, leggera/light, normale, speciale e doppio malto.
• La birra analcolica ha un grado saccarometrico fino a 8°P e un grado alcolico massimo del 1.2%.
• La birra leggera/light ha un grado saccarometrico tra 5 e 10.5°P e un grado alcolico tra 1.2-3.5%.
• La birra normale ha un grado saccarometrico superiore a 10.5°P e un grado alcolico superiore a 3.5%.
• La birra speciale ha un grado saccarometrico superiore a 12.5°P e nessun limite di gradazione alcolica.
• La birra doppio-malto ha un grado saccarometrico superiore a 14.5°P e nessun limite di gradazione alcolica.

Il ruolo dei Lieviti nella Fermentazione

• I lieviti utilizzati per la fermentazione della birra appartengono al genere Saccharomyces.
• I lieviti per la fermentazione bassa (8-15°C) sono chiamati S.pastorianus.
• I lieviti per la fermentazione alta (15-23°C) sono chiamati S.cerevisiae.

Il Metabolismo del Lievito

• Il lievito fermenta gli zuccheri per crescere e vivere.
• Il metabolismo del lievito può essere aerobico (in presenza di ossigeno) o anaerobico (in assenza di ossigeno).
• La respirazione (aerobica) è più efficiente e produce molta energia, ma non crea etanolo.
• La fermentazione (anaerobica) produce etanolo e CO2.
• Nel processo di fermentazione della birra, si attiva la fermentazione alcolica, non la respirazione.
• Il diacetile, un composto che dona un aroma burroso alla birra, viene prodotto durante la fermentazione e poi riassorbito dalla cellula di lievito, conferendo un sapore non desiderato.
• Il glicerolo, prodotto dalla fermentazione, contribuisce a rendere il sapore della birra più corposo.

Il Malto: Orzo e Altri Cereali

• L’orzo è il cereale più idoneo per la produzione della birra.
• Il malto si ottiene facendo germogliare i chicchi di orzo in condizioni di umidità e poi essiccandoli.
• Il malto è ricco di enzimi utili per la fermentazione della birra.
• L’orzo è una pianta rustica che può essere coltivata in diverse condizioni climatiche.
• I chicchi di orzo hanno una struttura protettiva (glumelle, pericarpo e testa) che ne garantisce l'integrità.
• Lo strato Aleuronico, ricco di sostanze nutritive, racchiude la riserva di amido nel chicco di orzo.

Luppolo: Varietà e Proprietà

• Il luppolo è utilizzato per conferire amaro e aroma alla birra.
• Esistono varietà di luppolo amaricanti e aromatizzanti che variano nella quantità di resine amare e oli essenziali.

La Birra: Definizione e Classificazione

• La birra è un prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica di un mosto preparato con malto d'orzo o di frumento, o miscele degli stessi, con acqua, amaro con luppolo o suoi derivati.
• La fermentazione alcolica del mosto può essere integrata da una fermentazione lattica.
• Il malto d'orzo o di frumento può essere sostituito da altri cereali, anche rotti o macinati, o sotto forma di fiocchi, nonché con materie prime amidacee e zuccherine fino al 40% dell'estratto secco del mosto.
• In base al grado saccarometrico del mosto di partenza, la birra è classificata in cinque categorie: analcolica (3-8 °P, max 1.2% di alcol), leggera/light (5-10.5 °P, 1.2%-3.5% di alcol), normale (>10.5 °P, >3.5% di alcol), speciale (>12.5 °P, nessun limite di alcol), doppio malto (>14.5 °P, nessun limite di alcol).

Materie Prime

• La birra è composta da acqua (90%), orzo o suoi succedanei (avena, frumento, mais, miglio, riso, sorgo e pseudocereali), luppolo e lieviti.

Acqua

• È un ingrediente fondamentale e deve essere potabile, non eccessivamente dura e con pH inferiore alla neutralità.
• Il contenuto di sali minerali influisce su tutte le proprietà organolettiche, le reazioni enzimatiche e l'equilibrio delle sostanze colloidali del mosto durante la lavorazione.
• La durezza dell'acqua influenza il pH del mosto e il gusto della birra: un pH superiore a 5.5 durante l'ammostamento e la filtrazione aumenta l'estrazione di sostanze polifenoliche e tanniche, rendendo la birra più scura e astringente.

Luppolo

• È una pianta perenne rampicante dioica (frutti pistilliferi e staminiferi su piante diverse).
• Le infiorescenze femminili (coni) sono utilizzate per la produzione della birra.
• La luppolina, una polvere gialla di consistenza resinosa, rappresenta il costituente fondamentale dei coni.
• La luppolina contiene resine amare (60%) e oli essenziali (1-3%).

Lievito

• Il lievito è un fungo microscopico unicellulare.
• Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces carlsbergensis sono i ceppi utilizzati per la fermentazione alcolica della birra.
• Il lievito svolge un ruolo fondamentale nella fermentazione, convertendo gli zuccheri del mosto in alcol etilico (etanolo) e anidride carbonica (CO2).
• Il ciclo di Krebs non viene utilizzato per la produzione di birra.

Il Metabolismo del Lievito

• La fermentazione alcolica produce etanolo e Acetyl CoA.
• Il lievito non utilizza il ciclo di Krebs, ma tutte le reazioni a monte avvengono con minore efficienza.
• I sottoprodotti della fermentazione includono acetaldeide, esteri, composti sulfurei e acido acetico.
• Alcuni composti, come l'etanolo, vengono espulsi dalla cellula, mentre altri, come l'acetaldeide, sono in genere utilizzati nel metabolismo cellulare ma possono fuoriuscire e influenzare negativamente il profilo organolettico della birra.

Prodotti Metabolici della Fermentazione

• Etanolo: il composto più famoso prodotto dalla fermentazione alcolica del lievito.
• Esteri: si formano dagli acidi grassi e dagli alcoli, e contribuiscono agli aromi fruttati della birra.
• Acidi grassi: sintetizzati dal lievito in presenza di ossigeno, rafforzano le membrane cellulari durante la crescita.
• Acetyl CoA: importante intermedio metabolico che, in presenza di ossigeno, viene trasformato in acidi grassi. In assenza di ossigeno, viene "catturato" dall'enzima Alcol O-acetiltransferasi (AAT) e utilizzato per la produzione di esteri.

Il Malto

• L'orzo è il cereale più adatto alla produzione della birra.
• Il malto d'orzo è orzo germogliato in condizioni controllate di umidità e successivamente essiccato.
• Durante la germinazione, l'orzo produce una quantità di enzimi superiore rispetto agli altri cereali.
• L'orzo ha una composizione chimica ideale per la produzione della birra.
• La protezione del seme dell'orzo dalle glumelle lo rende resistente ai danni.
• L'orzo è una pianta rustica, coltivabile in climi e suoli diversi.

Struttura dell'Orzo

• La scorza, il pericarpo (tessuto ceroso e impermeabile) e la testa (membrana semipermeabile) proteggono l'interno del chicco.
• Lo strato Aleuronico racchiude la riserva d'amido e lascia libera la parte embrionale.
• Le cellule dello strato Aleuronico sono ricche di proteine, grassi, minerali ma prive di amido.
• L'endosperma contiene la parte amidacea.

Batteri Lattici

• I batteri lattici sono un gruppo eterogeneo di microrganismi che fermentano i nutrienti in acido lattico.
• I batteri lattici possono essere omofermentanti (producono principalmente acido lattico) o eterofermentanti (producono acido lattico e altri prodotti).
• I batteri lattici sono Gram-positivi, asporigeni, immobili, anaerobi facoltativi o microaerofili, catalasi negativi e resistenti all'acido.
• I batteri lattici sono importanti per l'industria alimentare perché contribuiscono alla fermentazione di molti prodotti alimentari, come yogurt, formaggio, crauti e birra.

Generi di Batteri Lattici

• Lactobacillus: Omofermentante obbligato, produce acido lattico, è un batterio importante per la fermentazione di molti prodotti alimentari.
• Streptococcus: Il suo habitat principale è rappresentato da cute, mucose e saliva degli animali da latte. Omofermentante obbligato, produce acido lattico con un optimum di temperatura di 42-43°C. È un batterio importante per la produzione di molti formaggi molli, semiduri a breve e media maturazione. Fermenta solo lattosio, saccarosio, fruttosio e glucosio, e produce ammoniaca da urea.
• Lactococcus: Comprende tre specie (L. Lactis, L. Cremoris e L. var. diacetylactis). Omofermentante obbligato, produce acido lattico, è importante per la produzione di formaggio e burro.
• Enterococcus: Omofermentante, produce acido lattico, fermenta il lattosio e può essere trovato nell'acqua, nella carne e nei prodotti vegetali. Ha un ruolo positivo nella stagionatura del formaggio.
• Leuconostoc: Eterofermentante obbligato, produce acido lattico, fermenta il citrato e si trova principalmente nei vegetali. Importante per la produzione di burro, formaggi freschi e per la fermentazione malolattica del vino.
• Pediococcus: Omofermentante, produce acido lattico, si trova negli animali e nei vegetali. Può causare alterazioni in birra, vino e prodotti salati, ma è importante per la stagionatura dei formaggi e la panificazione.
• Carnobacterium: Eterofermentanti obbligati, producono sostanze antimicrobiche "carnocine" che sono attive contro microrganismi alterativi e patogeni.

Ruolo dei Microrganismi Negli Alimenti

• I microrganismi che si sviluppano nei prodotti alimentari causano trasformazioni.
• I microrganismi possono avere un impatto positivo, negativo o dannoso sulla salute.
• I microrganismi benefici contribuiscono a determinare la qualità organolettica del prodotto.
• I microrganismi contaminanti e deterioranti contribuiscono al deterioramento dell'alimento.
• I microrganismi patogeni sono dannosi per la salute e presentano un rischio per il consumatore.
• La sicurezza e la qualità di un prodotto alimentare è data dal numero di cellule microbiche presenti.
• Un alimento colonizzato è un prodotto che presenta più di 104 UFC/g (unità formanti colonie) per grammo di prodotto.
• Un alimento contaminato è un prodotto che presenta più di 106 UFC/g per grammo di prodotto.

Fermentazione

• La fermentazione è il più antico processo biotecnologico utilizzato per la conservazione di alimenti e bevande.
• La fermentazione comporta:
  • Prolungamento della shelf-life (durata di conservazione).
  • Trasformazione del valore nutrizionale, aromatico e salutistico dell'alimento.
  • Consumo quasi totale degli zuccheri, che aumenta la sicurezza microbiologica del prodotto.
  • Generazione di composti ad azione antimicrobica.
  • Aumento del valore nutrizionale attraverso la biosintesi di vitamine, aminoacidi essenziali, proteine, la digeribilità di fibre e proteine e la degradazione di fattori antinutrizionali.

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