L’ossigeno nella birra: parte prima
Ultimamente si sta parlando molto di ossigeno nella birra; persino troppo, direbbero alcuni. Ma non abbastanza. Debellato il pericolo di contaminazioni batteriche, l’ossigeno rimane il nemico più pericoloso per qualsiasi birraio. Perché? Beh, perché rovina una birra.
Mentre i birrifici più grandi per dimensioni e produzione già da tempo adottano pratiche volte a combattere l’incameramento di ossigeno lungo tutto (e sottolineo tutto) l’arco produttivo, i microbirrifici Italiani sembrano relativamente nuovi a queste pratiche e perciò per essi ultimamente si sta pensando a giuste e doverose opere di informazione. Gli homebrewers, ovviamente, arrivano sempre dopo.
Perciò con questa serie di articoli vorrei colmare una grandissima lacuna che noi birrai casalinghi, brandendo palette di legno e secchielli in plastica, abbiamo. Partiremo dal lato teorico e pieno di paroloni per poi approdare, finalmente, alla pratica.
La stabilità della birra
Iniziamo dal principio. Qual’è il problema numero uno che comporta l’ossigeno? La stabilità del prodotto finito, argomento molto delicato da affrontare in quanto è il risultato della somma di fattori intrinseci ed estrinseci.
Mentre i primi, che dipendono dalle materie prime utilizzate nella produzione della birra, includono tutti quegli aspetti non controllabili o controllabili limitatamente (come gli inibitori, le specie chimiche dei reagenti etc…), per i secondi la possibilità di intervenire è assai più ampia, in quanto sono in stretta relazione con l’ambiente nel quale si trova la nostra birra.
I fattori estrinseci più importanti per noi includono tempo, temperatura, luce, eventuali stress meccanici e lui: l’ossigeno.
Ovviamente non tutte le birre degradano allo stesso modo a parità di fattori estrinseci (principalmente a causa dei fattori intrinseci), perciò mentre per alcuni tipi di prodotto si potrebbe rimanere più o meno indifferenti all’introduzione di qualche parte di ossigeno, con altri dovremmo prestare più attenzione.
L’ossigeno, da un punto di vista chimico
Si parla tantissimo di ossigeno, ossidazione, reazioni e contro-reazioni. Ciò che tuttavia ci scordiamo molto spesso è la parte teorica. Per capire in che modo combattere l’ossigeno è perciò necessario capire come l’ossigeno degrada la birra e in che modo riesce ad essere assorbito e ad agire in maniera ottimale… in altre parole è necessario un bel pippone di stampo scolastico. Non me ne vogliate, cercherò di essere più chiaro e rapido possibile.
L’ossigeno è un gas presente per il 20,95% nell’aria secca: poco più di un quinto. Di per sé l’ossigeno non è dannoso per la birra ma rappresenta un problema quando si dissolve in essa. Esistono diversi gradi di concentrazione di dissoluzione che dipendono da:
- Pressione parziale dell’ossigeno sul liquido (più elevata è la pressione e maggiore sarà la solubilizzazione).
- Temperatura (maggiore la temperatura, minore la solubilizzazione).
- Quantità e tipologia di sostanze disciolte nel liquido
Le specie reattive dell’ossigeno (ROS)
L’ultimo fattore è particolarmente importante quanto spesso sottovalutato. Tra le sostanze disciolte si possono trovare le specie reattive dell’ossigeno, per gli amici ROS. Senza farla troppo lunga, i metalli (spesso presenti in quantità più o meno elevate nelle acque usate per birrificare) possono attivare l’ossigeno a specie reattive. Parliamo soprattutto di rame e ferro, mentre lo zinco non ha ruolo in queste reazioni.
Non parliamo poi dello zolfo e dei suoi composti che danno origine a radicali particolarmente attivi catalizzati, indovinate un po’, sempre dai metalli. Mosto e birra sono liquidi (o, più tecnicamente, matrici complesse) che lasciano molto campo alla formazione di radicali attivi. Cosa fanno? Semplicemente, reagiscono coi ROS causando reazioni ossidative, cui sono particolarmente sensibili determinati elementi presenti nella birra tra cui:
- Alcoli superiori;
- Aldeidi;
- Iso-alfa acidi (con diminuzione amaro e un aumento di astringenza aldeidi);
- Terpeni;
- Acidi grassi;
- Amminoacidi che degradano (degradazione di Stecker);
- Polifenoli (provenienti dal luppolo quanto dal malto).
I terpeni in particolare, biomolecole che si trovano nel luppolo, ossidandosi producono beta damascenone, un composto descritto come frutti rossi o ribes che aumenta col progredire dell’invecchiamento. Esso può derivare anche dall’idrolisi chimica dei glicosidi, altri composti derivati dal luppolo.
Avete capito quanto possono influire i metalli presenti nelle acque utilizzate per birrificare? L’avreste mai detto?
L’ossidazione dei composti del malto
Abbiamo parlato di reazioni ossidative principalmente coi composti del luppolo, le più evidenti e facilmente immaginabili, data la passione sempre crescente per le bombe luppolate di stampo americano. Spesso però non pensiamo mai a quelli del malto, altrettanto presenti nella nostra matrice complessa che prende il nome di mosto.
Il malto contiene molti acidi grassi, tra cui l’acido linoleico e linolenico rispettivamente al 60% e 10% del totale. Ebbene, tali lipidi ossidandosi producono un aldeide chiamata Trans-2-nonenale sperimentato dai comuni mortali tramite quel tipico sapore di cartone o carta bagnata. Fortunatamente gli acidi grassi sono poco solubili nel mosto e vengono rilasciati dalle lipasi, cioè enzimi che catalizzano l’idrolisi, hanno un range di funzionamento ottimale intorno a pH 6.8 e, purtroppo per noi, risultano termostabili fino ad oltre 67°C.
Solitamente sono tutte cose di cui non dobbiamo preoccuparci a patto che il mosto rimanga limpido, perché gli acidi grassi tendono a rimanere nelle trebbie. Biabbisti avvisati!
Un ultimo enzima da prendere in considerazione parlando di ossidazione da fattori intrinseci è l’enzima lipossigenasi, in inglese LOX (linoleate oxygen oxidoreductases). Distinguiamo due tipi di questo enzima:
- LOX-1: esso è presente nell’orzo e aumenta durante la germinazione. Lavora bene a pH 6.5 ma la sua attività viene dimezzata a 5.0. Sfortunatamente per noi è molto stabile anche se viene fornito calore e perciò può non denaturarsi durante l’essiccazione.
- LOX-2: si forma in germinazione; non è presente nell’orzo non maltato. L’ optimum è sempre 6.5 di pH, ma la sua attività a pH 5.0 è nulla.
Se si utilizza una buona materia prima (come generalmente gli orzi distici disponibili a noi hobbisti sono) non si dovrebbero avere problemi, anche perché l’industria agricola in tal senso si sta muovendo verso la produzione di orzo sempre più “Null lox”. In ogni caso ammostamenti con pH vicino al 5.2 e temperature superiori ai 63°C aiutano molto a rendere l’azione di tali enzimi irrilevante.
La degradazione di Stecker
Dal cereale, infine, derivano amminoacidi, le cui molecole sono per lo più chirali. Essendo il cereale in buona parte costituito da proteine, ed essendo gli amminoacidi i mattoncini costituenti queste ultime, annullare la loro presenza nel mosto di birra sarebbe come cercare di svuotare l’oceano con un secchiello. Per chi non lo sapesse gli amminoacidi sono costituiti da un gruppo amminico (leggere dunque NH, sì stiamo parlando di forme ammoniacali) e uno carbossilico (COOH). Cercare di ridurre le presenza di amminoacidi risulterebbe controproducente ai fini fermentativi in quanto il lievito per poter svolgere al meglio il proprio compito ha bisogno, specie durante le fasi successive all’inoculo, di azoto. Una fonte di azoto proveniente da molecole organiche è perciò indispensabile.
Quando si parla di amminoacidi ci si riferisce spesso ad α-amminoacidi e tra questi vi è la fenilalanina. Tranquilli, non siete finiti in una puntata di Breaking Bad: esso è un amminoacido fondamentale anche per il nostro organismo, lo stesso che viene utilizzato nell’aspartame. La fenilanina è fortemente aromatica e da essa (grazie ad un processo chimico/alchemico/massonico detto degradazione di stecker) derivano principalmente feniliacetaldeide e benzaldeide. Quest’ultimo, molto utilizzato nell’industria alimentare e industria in genere, nella birra finita viene associato alle conosciutissime esperienze olfattivo-gustative di mandorla o nocciolo di ciliegia e, come suggerisce il nome, è idrocarburo costituito da un benzene cui si integra un aldeide. Vi starete chiedendo: benzene è la stessa cosa di benzina? Non proprio, ma il benzene è un costituente del petrolio e con un po’ di fantasia possiamo arrivare a capire dalla concentrazione di cosa sia dovuto quel lieve sentore di solvente che a livelli più bassi può ricordare la mandorla o il nocciolo di ciliegia.
Per concludere
Smettiamo di utilizzare paroloni che manco chi ha scritto quest’articolo capisce e torniamo coi piedi per terra. Abbiamo visto come l’ossigeno interagisce con alcuni ingredienti fondamentali nella birra: primo tra tutti il luppolo, il più prevedibile; il malto, da cui derivano sentori tipici di ossidazione o associati ad alcuni tipi di lievito (perché, sospetto, producono più dei composti che abbiamo preso in esame); infine persino l’acqua, ingrediente insospettabile ma pur sempre importante (anche se sarebbe meglio parlare di sostanze disciolte in acqua).
Nei prossimi articoli scenderemo dall’iperuranio e parleremo più nel completo di ossidazione lungo tutto (e sottolineo ancora una volta TUTTO) l’arco produttivo. Per bibliografia e ringraziamenti ci vedremo in un articolo a parte, separato da tutto il resto, come avviene nelle migliori pubblicazioni accademiche. Sono presuntuoso, lo so… vado a farmi una birra!
