Negli ultimi anni sono stati fatti notevoli passi avanti nella conoscenza delle birre e del fenomeno della fermentazione. La birra si è sempre più evoluta per rispondere ai bisogni del consumatore diversificandosi negli innumerevoli stili che oggi conosciamo. Ale, Lager, Pilsner e cosi via sono birre che si sono evolute grazie ad un costante miglioramento dei malti e nel sapiente utilizzo del lievito giusto.
E’ proprio quest’ultimo che infatti può giocare un ruolo chiave nelle caratteristiche organolettiche del prodotto finito. Negli ultimi anni la necessità di controllare la fermentazione evitando fermentazioni spontanee dagli esiti incerti ha visto l’utilizzo di starter di lievito della specie Saccharomyces cerevisiae, S. pastorianus e S. carlsbergensis.
Immagini al microscopio di lieviti Saccharomyces.
I lieviti non hanno solo l’ingrato compito di trasformare lo zucchero in etanolo, ma essi contribuiscono in grande misura allo sviluppo dell’aroma, del gusto e in generale alle complesse caratteristiche del prodotto finito. Tradizionalmente le proprietà organolettiche del prodotto finito sono state migliorate tramite la selezione naturale dei ceppi di lievito più adatti, oggi invece, al di fuori dell’Italia, i lieviti possono essere geneticamente manipolati regolando specifiche caratteristiche di interesse, tra cui ad esempio la produzione di schiuma, nota importante dei vini spumanti e delle birre.
Diversi fattori possono influire sulla produzione di schiuma e sul suo mantenimento, tra questi la composizione del malto di partenza e il ceppo di lievito utilizzato.
L’origine del fenomeno della schiuma è la sovra-saturazione di diossido di carbonio che si ottiene mediante la seconda fermentazione alcolica della birra in contenitori, capaci di sopportare il conseguente aumento di pressione, quali serbatoi a pressione (autoclavi) o bottiglie dal vetro più spesso. Occorrono circa 4g/L di zucchero per produrre un’atmosfera di pressione.
Serbatoi di fermentazione per birra.
Il diossido di carbonio che si forma in un sistema aperto, come ad esempio durante la fermentazione primaria, viene dispersa nell’ambiente e solo in minima parte solubilizzata nella birra. Invece nel caso della seconda fermentazione in contenitori a pressione il diossido
di carbonio prodotto tende ad essere solubilizzato nella birra in funzione della pressione generata dal gas stesso. Infatti, la bottiglia (o il serbatoio a pressione) costituisce un sistema chiuso dove coesistono una fase liquida ed una gassosa (lo spazio di testa della bottiglia). La schiuma è un sistema complesso formato da gas, liquidi, solidi e sostanze surfattanti o tensioattivi, ovvero molecole in grado di abbassare la tensione superficiale di un liquido.
Poiché la schiuma può essere per la birra un elemento molto importante e può avere rilevanti applicazioni industriali, può essere di grande interesse approfondire i fattori che contribuiscono alla sua formazione o alla sua sparizione. Il numero, la grandezza e la distribuzione delle bolle ne determinano la sua consistenza. Se le piccole bolle sono uniformemente distribuite la schiuma risultante sarà leggera.
Immagine di dettaglio di bollicine di diossido di carbonio e della schiuma.
La schiuma si accumula all’interfaccia aria-liquido ma è di per sé instabile a causa della tensione superficiale che contrasta la forza necessaria per il suo mantenimento, causando perciò il collasso della schiuma.
Tra i fattori che influenzano la consistenza della schiuma ci sono le sostanze surfattanti e le proteine. Entrambi possono essere prodotti dal lievito. I surfattanti migrano rapidamente, contro gradiente, verso la regione più sottile della parete della bolla, mentre le proteine si stabiliscono all’interfaccia liquido-aria e interagiscono con essa tramite forze elettrostatiche, idrofobiche o legami idrogeno.
Alcune proteine possono essere perciò buone formatrici di schiuma ma cattive stabilizzatrici e viceversa.
La formazione della schiuma deriva dalla fermentazione del malto e può avere effetti positivi o negativi in funzione del momento in cui viene prodotta.
Durante la fermentazione primaria la formazione di schiuma non è desiderata perché uno spesso strato di schiuma implica la necessità di un volume vuoto; inoltre in questo stadio la formazione di schiuma può rallentare o addirittura inibire la fermentazione, causando la formazione di zuccheri residui non completamente fermentati.
Schiuma: elemento protettivo della birra dall’ossidazione.
L’eccessiva produzione di schiuma può dare problemi per la compromissione delle condizioni igieniche e può dare problemi riempiendo il gorgogliatore. L’eccessiva produzione di schiuma in fermentazione può causare la perdita di sostanze schiumogene importanti, compromettendo le caratteristiche del prodotto finito riducendo la capacità di formare schiuma al momento della spillatura, elemento essenziale della birra per diversi motivi.
Nel bicchiere la schiuma protegge la bevanda dal contatto diretto con l’aria e quindi dall’ossidazione. La quantità di schiuma permette di valutare se la bevanda è stata servita alla giusta temperatura: se c’è poca schiuma la birra è stata servita ad una temperatura troppo bassa, se c’è troppa schiuma la temperatura è invece troppo alta.
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