Birra - Brewing

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Un birrificio del XVI secolo

Brewing è la produzione di birra da macerazione un amido fonte (comunemente cereali cereali, il più popolare dei quali è orzo ) in acqua e fermentare il liquido dolce risultante con il lievito . Può essere fatto in una fabbrica di birra da un produttore di birra commerciale, a casa da un homebrewer , o da una varietà di metodi tradizionali, come in comunità dalle popolazioni indigene del Brasile quando si effettuano Cauim . La produzione di birra è avvenuta intorno al VI millennio a.C. e le prove archeologiche suggeriscono che le civiltà emergenti, tra cui l' antico Egitto e la Mesopotamia , producevano birra. Dal diciannovesimo secolo l' industria della birra fa parte della maggior parte delle economie occidentali.

Gli ingredienti di base della birra sono l'acqua e una fonte di amido fermentabile come l'orzo maltato . La maggior parte della birra viene fermentata con il lievito di birra e aromatizzata con il luppolo . Le fonti di amido meno utilizzate includono miglio , sorgo e manioca . Possono essere utilizzate anche fonti secondarie ( aggiunte ), come mais (mais), riso o zucchero, a volte per ridurre i costi o per aggiungere una caratteristica, come l'aggiunta di grano per aiutare a trattenere la schiuma schiumosa della birra. La fonte di amido più comune è il cereale macinato o "macinato": la proporzione di amido o ingredienti di cereali in una ricetta di birra può essere chiamata macinato, becco di grano o semplicemente ingredienti di purea .

Le fasi del processo di produzione della birra includono malto , macinazione , ammostamento , lauterizzazione , bollitura , fermentazione , condizionamento , filtraggio e confezionamento . Esistono tre metodi di fermentazione principali, calda , fresca e spontanea . La fermentazione può avvenire in un recipiente di fermentazione aperto o chiuso; può avvenire anche una seconda fermentazione in botte o in bottiglia . Esistono diversi metodi di produzione della birra aggiuntivi, come burtonizzazione , invecchiamento in botte , doppia caduta e Yorkshire Square .

Storia

La ricevuta della birra Alulu registra un acquisto della "migliore" birra da un birraio, ca. 2050 a.C. dalla città sumera di Umma in Mesopotamia (antico Iraq).

La produzione di birra è avvenuta intorno al VI millennio a.C. e le prove archeologiche suggeriscono che civiltà emergenti, tra cui l' antico Egitto e la Mesopotamia, producevano birra. Le descrizioni di varie ricette di birra possono essere trovate in cuneiforme (la più antica scrittura conosciuta) dell'antica Mesopotamia . In Mesopotamia il mestiere del birraio era l'unica professione che traeva la sanzione sociale e la protezione divina dalle divinità / dee femminili, in particolare: Ninkasi , che copriva la produzione di birra, Siris , che era usata in modo metonimico per riferirsi alla birra, e Siduri , che ha coperto il godimento della birra. In epoca preindustriale e nei paesi in via di sviluppo, le donne sono spesso i principali produttori di birra.

Poiché quasi tutti i cereali contenenti determinati zuccheri possono subire una fermentazione spontanea a causa dei lieviti selvaggi nell'aria, è possibile che bevande simili alla birra siano state sviluppate indipendentemente in tutto il mondo subito dopo che una tribù o una cultura aveva addomesticato i cereali. Test chimici su antichi vasi di ceramica rivelano che la birra veniva prodotta già circa 7.000 anni fa nell'attuale Iran. Questa scoperta rivela uno dei primi usi conosciuti della fermentazione ed è la prima prova di fermentazione fino ad oggi. In Mesopotamia, si ritiene che la più antica prova di birra sia una tavoletta sumera di 6.000 anni che raffigura persone che bevono una bevanda attraverso cannucce di canna da una ciotola comune . Una poesia sumera di 3900 anni in onore di Ninkasi , la dea protettrice della birra, contiene la più antica ricetta della birra sopravvissuta, che descrive la produzione di birra dall'orzo tramite il pane. Si è sostenuto che l'invenzione del pane e della birra sia responsabile della capacità dell'umanità di sviluppare la tecnologia e costruire la civiltà. La prima birra d'orzo confermata chimicamente fino ad oggi è stata scoperta a Godin Tepe nelle montagne Zagros centrali dell'Iran, dove è stato scoperto che frammenti di una brocca, vecchia di almeno 5.000 anni, erano ricoperti di pietra di birra , un sottoprodotto del processo di produzione della birra. La birra potrebbe essere stata conosciuta nell'Europa neolitica già 5.000 anni fa ed era prodotta principalmente su scala nazionale.

La birra prodotta prima della rivoluzione industriale continuò ad essere prodotta e venduta su scala nazionale, sebbene nel VII secolo d.C. anche la birra fosse prodotta e venduta dai monasteri europei . Durante la rivoluzione industriale, la produzione di birra passò dalla produzione artigianale alla produzione industriale e la produzione domestica cessò di essere significativa entro la fine del XIX secolo. Lo sviluppo di idrometri e termometri ha cambiato la produzione di birra consentendo al birraio un maggiore controllo del processo e una maggiore conoscenza dei risultati. Oggi, l'industria della birra è un business globale, composto da diverse multinazionali dominanti e molte migliaia di piccoli produttori che vanno dai brewpub ai birrifici regionali . Più di 133 miliardi di litri (35 miliardi di galloni) vengono venduti all'anno, producendo un fatturato globale totale di $ 294,5 miliardi (£ 147,7 miliardi) nel 2006.

ingredienti

Malto d' orzo prima dell'essiccazione o della tostatura

Gli ingredienti base della birra sono l'acqua; una fonte di amido, come l' orzo maltato , in grado di essere fermentato (convertito in alcol); un lievito di birra per produrre la fermentazione; e un aroma, come il luppolo , per compensare la dolcezza del malto. Può essere utilizzata una miscela di fonti di amido, con un saccaride secondario, come il mais (mais), il riso o lo zucchero, che spesso vengono definiti coadiuvanti , specialmente se usati come sostituti a basso costo dell'orzo maltato. Le fonti di amido meno utilizzate includono miglio , sorgo e radice di manioca in Africa, patate in Brasile e agave in Messico, tra le altre. La fonte di amido più comune è il cereale macinato o "macinato": la proporzione di amido o ingredienti di cereali in una ricetta di birra può essere chiamata macinato, becco di grano o semplicemente ingredienti di purea .

acqua

La birra è composta principalmente da acqua. Le regioni hanno acqua con diversi componenti minerali; di conseguenza, in origine le diverse regioni erano più adatte alla produzione di determinati tipi di birra, conferendo loro un carattere regionale. Ad esempio, Dublino ha un'acqua dura adatta alla produzione di birra scura , come la Guinness ; mentre la Pilsen ha un'acqua dolce adatta alla produzione di lager chiare , come la Pilsner Urquell . Le acque di Burton in Inghilterra contengono gesso , che trae vantaggio dalla produzione di pale ale a tal punto che i produttori di pale ale aggiungeranno gesso all'acqua locale in un processo noto come burtonizzazione .

Fonte di amido

La fonte di amido in una birra fornisce il materiale fermentabile ed è un determinante chiave della forza e del sapore della birra. La fonte di amido più comune utilizzata nella birra è il grano maltato. Il grano viene maltato immergendolo in acqua, permettendogli di iniziare la germinazione , e quindi essiccando il grano parzialmente germinato in un forno. Il maltaggio del grano produce enzimi che consentiranno la conversione dagli amidi nel grano in zuccheri fermentescibili durante il processo di mosto. Tempi e temperature di tostatura diversi vengono utilizzati per produrre diversi colori di malto dallo stesso chicco. I malti più scuri produrranno birre più scure.

Quasi tutta la birra include il malto d'orzo come la maggior parte dell'amido. Ciò è dovuto alla sua buccia fibrosa, che è importante non solo nella fase di sparging della birra (in cui l'acqua viene lavata sui chicchi d'orzo schiacciati per formare il mosto ) ma anche come una ricca fonte di amilasi , un enzima digestivo che facilita la conversione di amido in zuccheri. Possono essere utilizzati altri cereali maltati e non maltati (compresi frumento, riso, avena e segale e, meno frequentemente, mais (mais) e sorgo). Negli ultimi anni, alcuni birrai hanno prodotto birra senza glutine a base di sorgo senza malto d'orzo per persone che non possono digerire cereali contenenti glutine come grano, orzo e segale.

Luppolo
Cono di luppolo in un Hallertau , Germania, cantiere di luppolo

Il luppolo è i grappoli di fiori femminili o coni di semi della vite di luppolo Humulus lupulus , che sono usati come aromatizzanti e conservanti in quasi tutte le birre prodotte oggi. Il luppolo era stato utilizzato per scopi medicinali e aromatizzanti per alimenti fin dall'epoca romana; nel VII secolo nei monasteri carolingi nell'attuale Germania, la birra veniva prodotta con il luppolo, anche se è solo nel XIII secolo che si registra una diffusa coltivazione del luppolo da utilizzare nella birra. Prima del tredicesimo secolo, la birra era aromatizzata con piante come achillea , rosmarino selvatico e mirto di palude , e altri ingredienti come bacche di ginepro , anice e zenzero , che sarebbero stati combinati in una miscela nota come gruit e usati come luppolo sono ora usati ; tra il XIII e il XVI secolo, durante il quale il luppolo prese il sopravvento come aroma dominante, la birra aromatizzata al gruit era conosciuta come ale, mentre la birra aromatizzata al luppolo era conosciuta come birra. Alcune birre oggi, come la Fraoch della società scozzese Heather Ales e la Cervoise Lancelot della società francese Brasserie-Lancelot, utilizzano piante diverse dal luppolo per aromatizzare.

Il luppolo contiene diverse caratteristiche che i birrai desiderano nella birra: apportano un'amarezza che bilancia la dolcezza del malto; forniscono aromi e sapori floreali, agrumati ed erbacei; hanno un effetto antibiotico che favorisce l'attività del lievito di birra su microrganismi meno desiderabili; e aiutano nella "ritenzione della schiuma", il periodo di tempo in cui la schiuma sopra la birra (la testa della birra ) durerà. Il conservante del luppolo proviene dalle ghiandole della lupa che contengono resine morbide con acidi alfa e beta. Sebbene molto studiata, la natura conservante delle resine morbide non è ancora completamente compresa, sebbene sia stato osservato che, a meno che non vengano conservate a una temperatura fresca, la natura conservante diminuirà. La produzione di birra è l'unico principale uso commerciale del luppolo.

Lievito

Il lievito è il microrganismo responsabile della fermentazione nella birra. Il lievito metabolizza gli zuccheri estratti dai cereali, che producono alcol e anidride carbonica , e quindi trasforma il mosto in birra. Oltre a far fermentare la birra, il lievito influenza il carattere e il sapore. I tipi dominanti di lievito usati per fare la birra sono il Saccharomyces cerevisiae , noto come lievito di birra, e il Saccharomyces pastorianus , noto come lievito lager; Brettanomyces fermenta lambics e Torulaspora delbrueckii fermenta weissbier bavarese . Prima che il ruolo del lievito nella fermentazione fosse compreso, la fermentazione coinvolgeva lieviti selvatici o presenti nell'aria e alcuni stili come il lambic usano ancora oggi questo metodo. Emil Christian Hansen , un biochimico danese impiegato dal Carlsberg Laboratory , ha sviluppato colture di lievito puro che sono state introdotte nel birrificio Carlsberg nel 1883 e i ceppi di lievito puro sono ora la principale fonte di fermentazione utilizzata in tutto il mondo.

Agente chiarificante

Alcuni birrai aggiungono uno o più agenti chiarificanti alla birra, che tipicamente precipitano (si raccolgono come un solido) fuori dalla birra insieme ai solidi proteici e si trovano solo in tracce nel prodotto finito. Questo processo fa apparire la birra brillante e pulita, piuttosto che l'aspetto torbido degli stili etnici e più vecchi di birra come le birre di frumento .

Esempi di agenti chiarificanti includono la colla di pesce , ottenuta dalle vesciche natatorie dei pesci; Muschio irlandese , un'alga marina; kappa carragenina , dall'alga kappaphycus ; polyclar (un marchio commerciale di chiarificatore); e gelatina . Se una birra è contrassegnata come "adatta ai vegani", è stata generalmente chiarificata o con alghe o con agenti artificiali, sebbene il metodo "Fast Cask" inventato da Marston's nel 2009 possa fornire un altro metodo.

Processo di fermentazione

Ci sono diversi passaggi nel processo di produzione della birra, che possono includere maltaggio, ammostamento, filtrazione, bollitura , fermentazione , condizionamento , filtraggio e confezionamento . L' attrezzatura necessaria per produrre la birra è diventata più sofisticata nel tempo e ora copre la maggior parte degli aspetti del processo di produzione della birra.

Il malto è il processo in cui il chicco d'orzo viene preparato per la fermentazione. La maltazione è suddivisa in tre fasi per aiutare a liberare gli amidi nell'orzo. Per prima cosa, durante la macerazione, il grano viene aggiunto in una vasca con acqua e lasciato in ammollo per circa 40 ore. Durante la germinazione , il chicco viene steso sul pavimento della camera di germinazione per circa 5 giorni. La parte finale della maltatura è l'essiccazione quando il malto subisce un'essiccazione a temperatura molto elevata in un forno; con aumento graduale della temperatura nell'arco di diverse ore. Quando l'essiccazione è completa, i chicchi sono ora chiamati malto e saranno macinati o frantumati per rompere i chicchi ed esporre il cotiledone , che contiene la maggior parte dei carboidrati e degli zuccheri; questo facilita l'estrazione degli zuccheri durante l'ammostamento.

Il mashing converte gli amidi rilasciati durante la fase di maltazione in zuccheri che possono essere fermentati. Il grano macinato viene mescolato con acqua calda in una grande nave nota come mash tun . In questo recipiente, il grano e l'acqua vengono mescolati insieme per creare una poltiglia di cereali. Durante il mosto, gli enzimi presenti in natura nel malto convertono gli amidi (carboidrati a catena lunga) nel chicco in molecole più piccole o zuccheri semplici (mono-, di- e tri-saccaridi). Questa "conversione" è chiamata saccarificazione che avviene tra le temperature di 60–70 ° C (140–158 ° F). Il risultato del processo di ammostamento è un liquido ricco di zucchero o "mosto" , che viene quindi filtrato attraverso il fondo del tino di ammostamento in un processo noto come filtrazione . Prima della filtrazione, la temperatura del mosto può essere aumentata a circa 75–78 ° C (167–172 ° F) (noto come mashout) per liberare più amido e ridurre la viscosità del mosto. È possibile spruzzare altra acqua sui chicchi per estrarre ulteriori zuccheri (un processo noto come sparging ).

Il mosto viene trasferito in una grande vasca nota come "rame" o bollitore dove viene bollito con luppolo e talvolta altri ingredienti come erbe o zuccheri. Questa fase è dove avvengono molte reazioni chimiche e dove vengono prese importanti decisioni sul sapore, il colore e l'aroma della birra. Il processo di ebollizione serve a terminare i processi enzimatici, a precipitare le proteine, a isomerizzare le resine del luppolo e a concentrare e sterilizzare il mosto. Il luppolo aggiunge sapore, aroma e amarezza alla birra. Alla fine dell'ebollizione, il mosto luppolato si deposita per chiarificare in un recipiente chiamato "vortice", dove vengono separate le particelle più solide del mosto.

Dopo il vortice, il mosto viene estratto dal trub di luppolo compattato e raffreddato rapidamente tramite uno scambiatore di calore fino a una temperatura alla quale è possibile aggiungere il lievito. Nei birrifici viene utilizzata una varietà di design di scambiatori di calore, con il più comune a piastra. Acqua o glicole scorrono nei canali nella direzione opposta del mosto, provocando un rapido abbassamento della temperatura. È molto importante raffreddare rapidamente il mosto a un livello in cui il lievito può essere aggiunto in sicurezza poiché il lievito non è in grado di crescere a temperature molto elevate e inizierà a morire a temperature superiori a 60 ° C (140 ° F). Dopo che il mosto passa attraverso lo scambiatore di calore, il mosto raffreddato entra in un serbatoio di fermentazione. Un tipo di lievito viene selezionato e aggiunto, o "lanciato", al serbatoio di fermentazione. Quando il lievito viene aggiunto al mosto, inizia il processo di fermentazione, dove gli zuccheri si trasformano in alcol, anidride carbonica e altri componenti. Quando la fermentazione è completa, il birraio può travasare la birra in un nuovo serbatoio, chiamato serbatoio di condizionamento. Il condizionamento della birra è il processo in cui la birra invecchia, il sapore diventa più morbido e gli aromi indesiderati si dissolvono. Dopo un condizionamento da una settimana a diversi mesi, la birra può essere filtrata e forzata gassata per l'imbottigliamento, oppure affinata in botte .

Mashing

Un mash tun al Bass Museum di Burton-upon-Trent

L'ammostamento è il processo di combinazione di una miscela di grano macinato (tipicamente orzo maltato con cereali supplementari come mais , sorgo , segale o grano), noto come "macinato" o "becco di grano", e acqua, noto come "liquore", e riscaldando questa miscela in un recipiente chiamato "mash tun". Il mashing è una forma di macerazione e definisce l'atto della preparazione, ad esempio con la preparazione di tè, sake e salsa di soia . Tecnicamente, vino, sidro e idromele non vengono fermentati ma piuttosto vinificati , in quanto non vi è alcun processo di macerazione che coinvolge i solidi. L'ammostamento consente agli enzimi del malto di scomporre l' amido nel chicco in zuccheri, tipicamente maltosio per creare un liquido maltato chiamato mosto . Esistono due metodi principali: schiacciamento per infusione , in cui i chicchi vengono riscaldati in un recipiente; e il decotto di purè, in cui una parte dei chicchi viene bollita e poi rimessa nel mosto, aumentando la temperatura. L'ammostamento prevede pause a determinate temperature (in particolare 45–62–73 ° C o 113–144–163 ° F) e si svolge in un "mash tun", un recipiente di birra isolato con un falso fondo . Il prodotto finale del mashing è chiamato "mash".

L'ammostamento richiede solitamente da 1 a 2 ore e durante questo periodo i vari periodi di riposo a temperatura attivano enzimi diversi a seconda del tipo di malto utilizzato, del suo livello di modifica e dell'intenzione del birraio. L'attività di questi enzimi converte gli amidi dei chicchi in destrine e quindi in zuccheri fermentescibili come il maltosio . Un periodo di riposo a una temperatura di 49–55 ° C (120–131 ° F) attiva varie proteasi , che scompongono le proteine ​​che altrimenti potrebbero rendere opaca la birra. Questo resto viene generalmente utilizzato solo con malti non modificati (cioè non salati) che sono sempre meno popolari in Germania e Repubblica Ceca, o cereali non maltati come mais e riso, che sono ampiamente usati nelle birre nordamericane. Un periodo di riposo a 60 ° C (140 ° F) attiva la β- glucanasi , che scompone i β-glucani gommosi nel mosto, facendo defluire gli zuccheri più liberamente nel corso del processo. Nel moderno processo di ammostamento, la β-glucanasi commerciale a base di funghi può essere aggiunta come supplemento. Infine, una temperatura di riposo del mosto di 65–71 ° C (149–160 ° F) viene utilizzata per convertire gli amidi nel malto in zucchero, che è quindi utilizzabile dal lievito più avanti nel processo di fermentazione. Riposando quest'ultimo all'estremità inferiore dell'intervallo si favoriscono gli enzimi β-amilasi , producendo più zuccheri di basso ordine come maltotriosio , maltosio e glucosio che sono più fermentescibili dal lievito . Questo a sua volta crea una birra più bassa nel corpo e più alta in alcol. Un riposo più vicino all'estremità superiore dell'intervallo favorisce gli enzimi α-amilasi , creando più zuccheri di ordine superiore e destrine che sono meno fermentabili dal lievito, quindi il risultato è una birra più corposa con meno alcol. La durata e le variazioni di pH influenzano anche la composizione zuccherina del mosto risultante.

Lautering

Lauter tun

La lauterizzazione è la separazione del mosto (il liquido contenente lo zucchero estratto durante l'ammostamento) dai chicchi. Questo viene fatto in un mash tun dotato di un falso fondo, in un lauter tun o in un mash filter. La maggior parte dei processi di separazione ha due fasi: il primo deflusso del mosto, durante il quale l'estratto viene separato non diluito dai chicchi esausti, e lo sparging , in cui l'estratto che rimane con i chicchi viene risciacquato con acqua calda. Il tino di filtrazione è un serbatoio con fori sul fondo abbastanza piccoli da trattenere i pezzi grossi di macinato e bucce (i cereali macinati o macinati). Il letto di polvere che si deposita su di esso è il filtro vero e proprio. Alcuni serbatoi di filtrazione hanno predisposizione per rastrelli o coltelli rotanti da tagliare nel letto di macinato per mantenere un buon flusso. I coltelli possono essere girati in modo da spingere il grano, una caratteristica utilizzata per spingere il grano esausto fuori dalla nave. Il filtro mash è un filtro a piastra e telaio. I telai vuoti contengono il mosto, compresi i chicchi esausti, e hanno una capacità di circa un ettolitro. Le piastre contengono una struttura di supporto per il tessuto filtrante. Le piastre, i telai e le tele filtranti sono disposte in un telaio portante in questo modo: telaio, tessuto, piatto, panno, con piastre a ciascuna estremità della struttura. I filtri per mash più recenti hanno vesciche che possono spingere il liquido fuori dai grani tra uno spargimento e l'altro. Il grano non agisce come un mezzo di filtrazione in un filtro di ammostamento.

Bollente

Dopo l'ammostamento, il mosto di birra viene bollito con il luppolo (e altri aromi se usati) in un grande serbatoio noto come "rame" o bollitore - anche se storicamente veniva usato il mosto ed è ancora in alcuni piccoli birrifici. Il processo di ebollizione è il luogo in cui avvengono le reazioni chimiche, inclusa la sterilizzazione del mosto per rimuovere i batteri indesiderati, il rilascio di aromi di luppolo, l'amaro e i composti aromatici attraverso l' isomerizzazione , l'arresto dei processi enzimatici, la precipitazione delle proteine ​​e la concentrazione del mosto. Infine, i vapori prodotti durante l'ebollizione volatilizzano i sapori sgradevoli , compresi i precursori di dimetil solfuro . L'ebollizione è condotta in modo che sia uniforme e intensa - un continuo "bollore rotolante". L'ebollizione dura in media tra i 45 ei 90 minuti, a seconda della sua intensità, del programma di aggiunta del luppolo e del volume di acqua che il birraio si aspetta di evaporare. Alla fine dell'ebollizione, le particelle solide nel mosto luppolato vengono separate, di solito in un recipiente chiamato "mulinello".

Bollitore o rame

Prepara i bollitori alla Brasserie La Choulette in Francia

Il rame è il materiale tradizionale per il recipiente di ebollizione, perché il rame trasferisce il calore rapidamente e in modo uniforme, e poiché le bolle prodotte durante l'ebollizione, e che fungerebbero da isolante contro il calore, non si attaccano alla superficie del rame, quindi il mosto è riscaldato in modo coerente. I bollitori più semplici sono a fuoco diretto, con un bruciatore sotto. Questi possono produrre una bollitura vigorosa e favorevole, ma sono anche atti a bruciare il mosto dove la fiamma tocca il bollitore, provocando caramellizzazione e rendendo difficile la pulizia. La maggior parte dei birrifici utilizza un bollitore a vapore, che utilizza giacche a vapore nel bollitore per far bollire il mosto. I birrifici di solito hanno un'unità di ebollizione all'interno o all'esterno del bollitore, di solito un cilindro alto e sottile con tubi verticali, chiamato calandria, attraverso il quale viene pompato il mosto.

Whirlpool

Alla fine dell'ebollizione, le particelle solide nel mosto luppolato vengono separate, solitamente in un recipiente chiamato "idromassaggio" o "vasca di decantazione". L'idromassaggio è stato ideato da Henry Ranulph Hudston mentre lavorava per la fabbrica di birra Molson nel 1960 per utilizzare il cosiddetto paradosso della foglia di tè per forzare i solidi più densi noti come "trub" (proteine ​​coagulate, materia vegetale dal luppolo) in un cono al centro della vasca idromassaggio. I sistemi idromassaggio variano: i birrifici più piccoli tendono a utilizzare il bollitore, i birrifici più grandi utilizzano un serbatoio separato e il design sarà diverso, con i pavimenti del serbatoio piatti, inclinati, conici o con una tazza al centro. Il principio in tutto è che facendo roteare il mosto la forza centripeta spingerà il trub in un cono al centro del fondo della vasca, dove potrà essere facilmente rimosso.

Hopback

Un hopback è una tradizionale camera aggiuntiva che funge da setaccio o filtro utilizzando il luppolo intero per eliminare i detriti (o " trub ") dal mosto non fermentato (o "verde") , come fa l'idromassaggio, e anche per aumentare l'aroma del luppolo in la birra finita. È una camera tra il bollitore e il refrigeratore del mosto. Il luppolo viene aggiunto alla camera, il mosto caldo dal bollitore viene fatto passare attraverso di esso e quindi immediatamente raffreddato nel refrigeratore del mosto prima di entrare nella camera di fermentazione. I hopback che utilizzano una camera sigillata facilitano la massima ritenzione dei composti aromatici volatili del luppolo che normalmente verrebbero eliminati quando il luppolo entra in contatto con il mosto caldo. Mentre un hopback ha un effetto di filtraggio simile a un mulinello, funziona in modo diverso: un mulinello utilizza forze centrifughe, un hopback utilizza uno strato di luppolo intero per fungere da letto filtrante. Inoltre, mentre un vortice è utile solo per la rimozione del luppolo pellettato (poiché i fiori non tendono a separarsi così facilmente), in generale gli hopback vengono utilizzati solo per la rimozione del luppolo intero fiore (poiché le particelle lasciate dai pellet tendono a renderlo attraverso il hopback). L'hopback è stato principalmente sostituito nei moderni birrifici dall'idromassaggio.

Raffreddamento del mosto

Dopo il vortice, il mosto deve essere portato a temperature di fermentazione di 20–26 ° C (68–79 ° F) prima di aggiungere il lievito. Nei moderni birrifici ciò si ottiene tramite uno scambiatore di calore a piastre . Uno scambiatore di calore a piastre ha molte piastre increspate, che formano due percorsi separati. Il mosto viene pompato nello scambiatore di calore e attraversa ogni altro spazio tra le piastre. Il mezzo di raffreddamento, solitamente acqua, passa attraverso le altre fessure. Le creste nelle piastre assicurano un flusso turbolento. Un buon scambiatore di calore può abbassare il mosto da 95 ° C (203 ° F) a 20 ° C (68 ° F) mentre riscalda il mezzo di raffreddamento da circa 10 ° C (50 ° F) a 80 ° C (176 ° F). Le ultime piastre utilizzano spesso un mezzo di raffreddamento che può essere raffreddato al di sotto del punto di congelamento , il che consente un controllo più preciso della temperatura di uscita del mosto e consente anche il raffreddamento a circa 10 ° C (50 ° F). Dopo il raffreddamento, l'ossigeno viene spesso disciolto nel mosto per rivitalizzare il lievito e aiutarne la riproduzione. Alcuni dei birrifici artigianali, in particolare quelli che desiderano creare birra a vapore , utilizzano invece la refrigerazione .

Durante la bollitura, è utile recuperare parte dell'energia utilizzata per bollire il mosto. Uscendo dal birrificio, il vapore creato durante l'ebollizione viene fatto passare su una serpentina attraverso la quale scorre acqua non riscaldata. Regolando la portata, è possibile controllare la temperatura di uscita dell'acqua. Anche questo viene spesso fatto utilizzando uno scambiatore di calore a piastre. L'acqua viene quindi conservata per un uso successivo nel mosto successivo, nella pulizia dell'attrezzatura o dove necessario. Un altro metodo comune di recupero energetico avviene durante il raffreddamento del mosto. Quando l'acqua fredda viene utilizzata per raffreddare il mosto in uno scambiatore di calore, l'acqua viene notevolmente riscaldata. In un birrificio efficiente, l'acqua fredda viene fatta passare attraverso lo scambiatore di calore a una velocità impostata per massimizzare la temperatura dell'acqua all'uscita. Quest'acqua ora calda viene quindi immagazzinata in un serbatoio dell'acqua calda.

Fermentazione

Moderni vasi di fermentazione chiusi

La fermentazione avviene in vasi di fermentazione che si presentano in varie forme, da enormi vasi cilindrici, attraverso vasi di pietra aperti, a tini di legno. Dopo che il mosto è stato raffreddato e aerato , di solito con aria sterile , viene aggiunto il lievito e inizia a fermentare. È durante questa fase che gli zuccheri ottenuti dal malto vengono convertiti in alcol e anidride carbonica , e il prodotto può essere chiamato per la prima volta birra.

La maggior parte dei birrifici oggi utilizza navi cilindriche, o CCV, che hanno un fondo conico e una parte superiore cilindrica. L'angolo del cono è tipicamente intorno ai 60 °, un angolo che permetterà al lievito di fluire verso l'apice del cono, ma non è così ripido da occupare troppo spazio verticale. I CCV possono gestire sia la fermentazione che il condizionamento nello stesso serbatoio. Alla fine della fermentazione, il lievito e gli altri solidi caduti all'apice del cono possono essere semplicemente eliminati da una porta all'apice. Vengono utilizzati anche recipienti di fermentazione aperti, spesso per spettacoli nei brewpub e in Europa nella fermentazione della birra di frumento. Questi vasi non hanno cime, il che rende molto facile la raccolta dei lieviti ad alta fermentazione. Le parti superiori aperte dei vasi aumentano il rischio di infezione, ma con adeguate procedure di pulizia e un attento protocollo su chi entra nelle camere di fermentazione, il rischio può essere ben controllato. I serbatoi di fermentazione sono tipicamente realizzati in acciaio inossidabile. Se si tratta di semplici serbatoi cilindrici con estremità smussate, sono disposti verticalmente, a differenza dei serbatoi di condizionamento che di solito sono disposti orizzontalmente. Solo pochissimi birrifici usano ancora tini di legno per la fermentazione poiché il legno è difficile da mantenere pulito e privo di infezioni e deve essere rimontato più o meno ogni anno.

Metodi di fermentazione

Vasi aperti che mostrano la fermentazione in corso

Esistono tre metodi di fermentazione principali, calda , fresca e selvaggia o spontanea . La fermentazione può avvenire in vasi aperti o chiusi. Può esserci una fermentazione secondaria che può avvenire in birrificio, in botte o in bottiglia .

I lieviti di birra sono tradizionalmente classificati come "top-crop" (o "top-fermenting") e "bottom-crop" (o "bottom-fermenting"); i lieviti classificati come ad alta fermentazione sono generalmente utilizzati nelle fermentazioni calde, dove fermentano rapidamente, ei lieviti classificati come bassa fermentazione sono utilizzati nelle fermentazioni più fredde dove fermentano più lentamente. Il lievito veniva definito raccolto superiore o inferiore, perché il lievito veniva raccolto dalla parte superiore o inferiore del mosto in fermentazione per essere riutilizzato per la successiva infusione. Questa terminologia è alquanto inappropriata nell'era moderna; dopo la diffusa applicazione della micologia della birra si è scoperto che i due metodi di raccolta separati coinvolgevano due diverse specie di lievito che favorivano diversi regimi di temperatura, vale a dire Saccharomyces cerevisiae nella coltivazione dall'alto a temperature più calde e Saccharomyces pastorianus nella coltivazione dal basso a temperature più fredde. Quando i metodi di fermentazione sono cambiati nel XX secolo, i fermentatori cilindrici conici sono diventati la norma e la raccolta del lievito per entrambe le specie di Saccharomyces viene effettuata dal fondo del fermentatore. Quindi il metodo di raccolta non implica più un'associazione di specie. Ci sono alcuni birrifici rimasti che raccolgono il lievito con il metodo del top-cropping, come il birrificio Samuel Smiths nello Yorkshire, Marstons nello Staffordshire e diversi produttori tedeschi di hefeweizen.

Per entrambi i tipi, il lievito è completamente distribuito attraverso la birra durante la fermentazione ed entrambi flocculano allo stesso modo (si aggregano e precipitano sul fondo del recipiente) quando la fermentazione è terminata. In nessun modo tutti i lieviti da coltivazione dimostrano questo comportamento, ma è fortemente presente in molti lieviti inglesi che possono anche mostrare la formazione di catene (il fallimento delle cellule germogliate di staccarsi dalla cellula madre), che è in senso tecnico diverso dal vero flocculazione. Il lievito di birra di alta qualità più comune, Saccharomyces cerevisiae , è la stessa specie del lievito da forno comune. Tuttavia, i lieviti da forno e da birra appartengono tipicamente a ceppi diversi, coltivati ​​per favorire caratteristiche differenti: i lieviti da forno sono più aggressivi, in modo da carbonizzare l' impasto nel minor tempo possibile; i ceppi di lievito di birra agiscono più lentamente, ma tendono a tollerare concentrazioni di alcol più elevate (normalmente il 12-15% vol è il massimo, sebbene sotto un trattamento speciale alcuni ceppi tolleranti all'etanolo possano essere indotti fino a circa il 20%). La moderna genomica quantitativa ha rivelato la complessità delle specie Saccharomyces nella misura in cui i lieviti coinvolti nella produzione di birra e vino comunemente coinvolgono ibridi delle cosiddette specie pure. In quanto tali, i lieviti coinvolti in quella che è stata tipicamente chiamata birra ad alto raccolto o ad alta fermentazione possono essere sia Saccharomyces cerevisiae che ibridi complessi di Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces kudriavzevii . Tre notevoli birre, Chimay , Orval e Westmalle , vengono fermentate con questi ceppi ibridi, identici ai lieviti enologici della Svizzera.

Fermentazione calda

In generale, i lieviti come il Saccharomyces cerevisiae vengono fermentati a temperature calde tra i 15 ei 20 ° C (59 e 68 ° F), occasionalmente fino a 24 ° C (75 ° F), mentre il lievito utilizzato dalla Brasserie Dupont per la saison fermenta ancora più alto da 29 a 35 ° C (da 84 a 95 ° F). Generalmente formano una schiuma sulla superficie della birra in fermentazione, che si chiama barm , poiché durante il processo di fermentazione la sua superficie idrofobica fa sì che i fiocchi aderiscano alla CO 2 e salgano; per questo motivo, vengono spesso definiti "top-crop" o "top-fermenting", sebbene questa distinzione sia meno chiara nella moderna produzione di birra con l'uso di serbatoi cilindrici conici. Generalmente, le birre a fermentazione calda, che di solito sono chiamate ale , sono pronte da bere entro tre settimane dall'inizio della fermentazione, anche se alcuni birrai le condizioneranno o le faranno maturare per diversi mesi.

Fermentazione fresca

Quando una birra è stata prodotta utilizzando una fermentazione a freddo di circa 10 ° C (50 ° F), rispetto alle tipiche temperature di fermentazione calda di 18 ° C (64 ° F), quindi conservata (o lagerata) per diverse settimane (o mesi) ) a temperature prossime al punto di congelamento , è denominata " lager ". Durante la fase di maturazione o conservazione, diversi componenti aromatici sviluppati durante la fermentazione si dissolvono, producendo un sapore "più pulito". Sebbene sia la fermentazione lenta e fredda e il condizionamento a freddo (o lagering) a definire il carattere della lager, la principale differenza tecnica è con il lievito generalmente utilizzato, il Saccharomyces pastorianus . Le differenze tecniche includono la capacità del lievito lager di metabolizzare il melibio e la tendenza a depositarsi sul fondo del fermentatore (sebbene i lieviti di birra possano anche trasformarsi in una sedimentazione di fondo per selezione); sebbene queste differenze tecniche non siano considerate dagli scienziati influenti nel carattere o nel sapore della birra finita, i birrai la pensano diversamente, a volte coltivando i propri ceppi di lievito che possono adattarsi alla loro attrezzatura per la birra o per uno scopo particolare, come la produzione di birre con un alto grad.

Fermentazione spontanea a Timmermans in Belgio

I birrifici bavaresi selezionavano da secoli i lieviti fermentati a freddo conservando ("lagern") le loro birre in fredde grotte alpine. Il processo di selezione naturale ha fatto sì che i lieviti selvaggi più tolleranti al freddo sarebbero stati quelli che sarebbero rimasti fermentati attivamente nella birra immagazzinata nelle grotte. Un campione di questi lieviti bavaresi fu inviato dal birrificio Spaten di Monaco al birrificio Carlsberg di Copenaghen nel 1845 che iniziò a produrre con esso. Nel 1883 Emile Hansen completò uno studio sull'isolamento della coltura di lievito puro e il ceppo puro ottenuto da Spaten entrò in produzione industriale nel 1884 come lievito Carlsberg n. 1. Un altro impianto specializzato per la produzione di lievito puro fu installato presso la fabbrica di birra Heineken a Rotterdam l'anno successivo e insieme. hanno iniziato la fornitura di lievito puro coltivato ai produttori di birra in tutta Europa. Questo ceppo di lievito era originariamente classificato come Saccharomyces carlsbergensis , un nome di specie ormai defunto che è stato sostituito dalla classificazione tassonomica attualmente accettata Saccharomyces pastorianus .

Fermentazione spontanea

Le birre Lambic sono storicamente prodotte a Bruxelles e nella vicina regione del Pajottenland in Belgio senza inoculazione di lievito. Il mosto viene raffreddato in tini aperti (chiamati " coolships "), dove i lieviti e il microbiota presenti nel birrificio (come il Brettanomyces ) vengono lasciati decantare per creare una fermentazione spontanea, e vengono poi condizionati o maturati in botti di rovere per tipicamente uno a tre anni.

Condizionata

Serbatoi di condizionamento presso Anchor Brewing Company

Dopo una fermentazione iniziale o primaria, la birra viene condizionata , maturata o invecchiata, in uno dei diversi modi, che possono richiedere da 2 a 4 settimane, diversi mesi o diversi anni, a seconda dell'intenzione del birraio per la birra. La birra viene solitamente trasferita in un secondo contenitore, in modo che non sia più esposta al lievito morto e ad altri detriti (noti anche come "trub") che si sono depositati sul fondo del fermentatore primario. Ciò impedisce la formazione di aromi indesiderati e composti nocivi come l' acetaldeide .

Kräusening

Kräusening è un metodo di condizionamento in cui il mosto in fermentazione viene aggiunto alla birra finita. Il lievito attivo riprenderà la fermentazione nella birra finita, introducendo così anidride carbonica fresca; il serbatoio di condizionamento sarà quindi sigillato in modo che l'anidride carbonica si dissolva nella birra producendo una vivace "condizione" o livello di carbonatazione. Il metodo kräusening può essere utilizzato anche per condizionare la birra in bottiglia.

Lagering

I lager vengono conservati a temperatura di cantina o inferiore per 1–6 mesi mentre sono ancora sul lievito. Il processo di conservazione, condizionamento, maturazione o invecchiamento di una birra a bassa temperatura per un lungo periodo è chiamato "lagering" e, sebbene sia associato alle lager, il processo può essere fatto anche con le birre, con lo stesso risultato - quello di ripulire vari prodotti chimici, acidi e composti.

Fermentazione secondaria

Durante la fermentazione secondaria, la maggior parte del lievito rimanente si depositerà sul fondo del secondo fermentatore, producendo un prodotto meno torbido.

Fermentazione in bottiglia

Alcune birre subiscono un'ulteriore fermentazione in bottiglia dando una carbonatazione naturale. Questa può essere una seconda e / o terza fermentazione. Vengono imbottigliati con una valida popolazione di lieviti in sospensione. Se non è rimasto zucchero fermentabile residuo, lo zucchero o il mosto o entrambi possono essere aggiunti in un processo noto come adescamento. La fermentazione risultante genera CO 2 che viene intrappolata nella bottiglia, rimanendo in soluzione e fornendo una carbonatazione naturale. Le birre condizionate in bottiglia possono essere riempite non filtrate direttamente dal serbatoio di fermentazione o condizionamento, oppure filtrate e quindi riseminate con lievito.

Condizionamento della botte
Birre in botte a una festa della birra, con erogazione per gravità

La birra in botte (o birra in botte) è una birra non filtrata e non pastorizzata che viene condizionata da una fermentazione secondaria in una botte di metallo, plastica o legno . Viene erogato dalla botte sia versato da un rubinetto per gravità, sia pompato da una cantina tramite un motore a birra (pompa a mano). A volte viene utilizzato uno sfiatatoio per botte per mantenere la birra fresca consentendo all'anidride carbonica di sostituire l'ossigeno mentre la birra viene estratta dalla botte. Fino al 2018, la Campaign for Real Ale (CAMRA) ha definito la real ale come birra "servita senza l'uso di anidride carbonica estranea ", che non consentirebbe l'uso di uno sfiato di botte, una politica che è stata invertita nell'aprile 2018 per consentire la birra servita con l'uso di sfiatatoi in botte per soddisfare la sua definizione di vera birra.

Affinamento in botte

L'invecchiamento in botte ( USA: invecchiamento in botte) è il processo di invecchiamento della birra in botti di legno per ottenere una varietà di effetti nel prodotto finale. Le birre acide come le lambic sono completamente fermentate in legno, mentre altre birre sono invecchiate in botti che erano precedentemente utilizzate per la maturazione di vini o liquori . Nel 2016 "Craft Beer and Brewing" ha scritto: "Le birre invecchiate in botte sono così trendy che quasi ogni taphouse e birreria ne ha una parte.

Filtraggio

Una miscela di farina fossile e lievito previa filtrazione

Il filtraggio stabilizza il sapore della birra, mantenendolo in un punto accettabile per il birraio e prevenendo l'ulteriore sviluppo del lievito, che in cattive condizioni può rilasciare componenti e aromi negativi. Il filtraggio rimuove anche la foschia, schiarendo la birra e conferendole così "lucentezza e brillantezza levigate". La birra con un aspetto chiaro è stata commercialmente desiderabile per i produttori di birra sin dallo sviluppo di contenitori di vetro per conservare e bere birra, insieme al successo commerciale della birra chiara , che - a causa del processo di lagering in cui foschia e particelle si depositano sul fondo del serbatoio e così la birra " scende brillante " (trasparente) - ha un aspetto brillante e brillante naturale.

Esistono diverse forme di filtri, possono essere sotto forma di fogli o "candele", oppure possono essere una polvere fine come la farina fossile , chiamata anche farina fossile. La polvere viene aggiunta alla birra e fatta ricircolare oltre gli schermi per formare un letto di filtrazione.

I filtri vanno da filtri ruvidi che rimuovono gran parte del lievito e dei solidi (ad esempio, luppolo, particelle di grano) rimasti nella birra, a filtri abbastanza stretti da filtrare il colore e il corpo dalla birra. Le valutazioni di filtrazione sono suddivise in ruvida, fine e sterile. La filtrazione grossolana lascia un po 'di nuvolosità nella birra, ma è notevolmente più chiara della birra non filtrata. La filtrazione fine rimuove quasi tutta la nuvolosità. La filtrazione sterile rimuove quasi tutti i microrganismi.

Filtri a fogli (pad)

Questi filtri utilizzano fogli che consentono il passaggio solo delle particelle più piccole di una determinata dimensione. Le sfoglie vengono poste in un telaio filtrante, igienizzate (con acqua bollente, ad esempio) e poi utilizzate per filtrare la birra. Le lenzuola possono essere lavate se il filtro si ostruisce. I fogli sono generalmente usa e getta e vengono sostituiti tra le sessioni di filtrazione. Spesso le lastre contengono mezzi filtranti in polvere per favorire la filtrazione.

I filtri prefabbricati hanno due lati. Uno con fori sciolti e l'altro con fori stretti. Il flusso va dal lato con i fori allentati al lato con i fori stretti, con l'intento che le particelle più grandi rimangano bloccate nei fori grandi lasciando abbastanza spazio intorno alle particelle e al mezzo filtrante affinché le particelle più piccole possano passare e rimanere bloccate in fori più stretti .

Le lastre vengono vendute con valori nominali e in genere il 90% delle particelle più grandi di quelle nominali vengono catturate dal foglio.

Filtri a farina fossile

I filtri che utilizzano un mezzo in polvere sono notevolmente più complicati da usare, ma possono filtrare molta più birra prima della rigenerazione. I media comuni includono farina fossile e perlite .

Sottoprodotti

Grano esaurito, un sottoprodotto della birra

I sottoprodotti della birra sono "grano esaurito" e il sedimento (o " feccia ") del processo di filtrazione che può essere essiccato e rivenduto come "lievito di birra essiccato" per mangimi per pollame, o trasformato in estratto di lievito utilizzato in marchi come Vegemite e Marmite . Il processo di trasformazione del sedimento di lievito in estratto di lievito commestibile è stato scoperto dallo scienziato tedesco Justus von Liebig .

Il grano esaurito del birraio (chiamato anche grano esaurito, grano di birra o draff) è il principale sottoprodotto del processo di produzione della birra; è costituito dal residuo di malto e grano che rimane nel tino di filtrazione dopo il processo di filtrazione. È costituito principalmente da bucce di grano, pericarpo e frammenti di endosperma . Poiché è costituito principalmente da carboidrati e proteine ed è prontamente consumato dagli animali, il grano esaurito viene utilizzato nell'alimentazione animale . I cereali esausti possono essere utilizzati anche come fertilizzante , i cereali integrali nel pane, nonché nella produzione di farina e biogas . Il grano esausto è anche un mezzo ideale per la coltivazione di funghi , come lo shiitake , e già alcuni birrifici coltivano i propri funghi o forniscono grano esaurito alle fattorie di funghi. I grani esausti possono essere utilizzati nella produzione di mattoni rossi, per migliorare la porosità aperta e ridurre la conducibilità termica della massa ceramica.

Industria della birra

L'industria della birra è un business globale, composto da diverse multinazionali dominanti e molte migliaia di piccoli produttori noti come microbirrifici o birrifici regionali a seconda delle dimensioni e della regione. Più di 133 miliardi di litri (3,5 × 10 10 galloni statunitensi; 2,9 × 10 10 galloni imperiali) vengono venduti all'anno, producendo un fatturato globale totale di 294,5 miliardi di dollari (147,7 miliardi di sterline) a partire dal 2006. SABMiller è diventata la più grande azienda di birra al mondo quando ha acquisito Royal Grolsch, birraio del marchio di birra premium olandese Grolsch . InBev era la seconda più grande azienda produttrice di birra al mondo e Anheuser-Busch deteneva il terzo posto, ma dopo l'acquisizione di Anheuser-Busch da InBev, la nuova società Anheuser-Busch InBev è attualmente il più grande produttore di birra al mondo.

La produzione di birra in casa è soggetta a regolamentazione e divieto in molti paesi. Le restrizioni sull'homebrewing furono abolite nel Regno Unito nel 1963, l'Australia seguì l'esempio nel 1972 e gli Stati Uniti nel 1978, sebbene i singoli stati potessero approvare le proprie leggi che limitano la produzione.

Riferimenti

Fonti

link esterno