La birrificazione è il procedimento atto a produrre birra mediante la macerazione di una fonte di amido (comunemente cereali) in acqua, seguita dalla fermentazione con ceppi specifici di lievito.
Generalità La birrificazione (detta anche, con francesismo, brassaggio) ha avuto inizio intorno al sesto millennio a.C. e i reperti archeologici suggeriscono che questa tecnica venne utilizzata nell'antico Egitto. Descrizioni di ricette per la preparazione della birra possono essere trovate in scritture sumere, fra le scritture antiche più conosciute. Oggi la birrificazione avviene nei birrifici per opera dei birrai e l'industria di produzione della birra è parte della maggioranza delle economie mondiali.
L'ingrediente base della birra è l'acqua, alla quale va aggiunta una fonte di amido, come ad esempio il malto d'orzo che è in grado di fermentare convertendosi in alcol, lievito per produrre la fermentazione e un aroma come il luppolo.alabev.com The Ingredients of Beer. Accesso 29 settembre 2008 Una fonte secondaria di amido può essere il mais, il riso o lo zucchero.beer-brewing.com Ted Goldammer, The Brewers Handbook, Chapter 6 - Beer Adjuncts, Apex Pub (January 1, 2000), ISBN 0-9675212-0-3. Accesso 29 settembre 2008 Fra le fonti di amido meno utilizzate figurano anche il miglio, il sorgo e la radice di manioca in Africa, la patata in Brasile e l'agave in Messico.BeerHunter.com Michael Jackson, A good beer is a thorny problem down Mexico way, What's Brewing, 1 Oct, 1997. Accesso 29 settembre 2008 Il quantitativo del contenuti di amido in una birra è indicato solitamente nella lista degli ingredienti.
Il processo di birrificazione consta di una serie di successive operazioni comprendenti la maltificazione, la macinazione, la miscelazione, la separazione, la bollitura, la fermentazione, la pastorizzazione, il filtraggio e l'imbottigliamento. Esistono tre metodi principali di fermentazione, a caldo, a freddo e spontanea. La fermentazione può avvenire in recipienti scoperti o coperti. Vi può essere poi una fermentazione secondaria che può avvenire nel birrificio, in botte o in bottiglia.
La birrificazione si riferisce in particolare al processo di macerazione, come ad esempio la preparazione del tè, del sakè e della salsa di soia. Vino e sidro tecnicamente non seguono la stessa tecnica, ma derivano dalla spremitura del frutto intero con conseguente estrazione del liquido. L'idromele non segue lo stesso procedimento, dato che viene preparato sciogliendo il miele nell'acqua.
Ingredienti
L'ingrediente base della birra è l'acqua, con l'aggiunta di una fonte di amido come il malto d'orzo, capace di fermentare producendo alcol, di un lievito per produrre la fermentazione e una sostanza che aggiunga un aroma. Una miscela di amidi può essere costituita, oltre che dall'orzo, da mais, riso o zucchero, prodotti generalmente meno pregiati dell'orzo. Meno spesso possono essere usati miglio, sorgo e radici di manioca in Africa, patate in Brasile e agave in Messico.
Acqua
Si tratta del maggior componente della birra. In ogni regione vi sono acque con differenti contenuti di sali minerali; come conseguenza, con ciascuna di esse è possibile realizzare un particolare tipo di birra, che abbia un carattere ben definito. Per esempio, Dublino ha delle acque molto dure molto indicate per la produzione della stout, come la Guinness mentre Pilsen ha delle acque molto dolci adatte alla produzione di pale lager, come la Pilsner Urquell. Le acque inglesi di Burton contengono gesso, che rendono la pale ale di un colore pallido. Lo stesso risultato si ottiene aggiungendo gesso all'acqua locale in un processo noto come burtonizzazione.Michael Jackson, BeerHunter, 19 ottobre 1991, Brewing a good glass of water . Accesso 13 settembre 2008
L'acqua, quando necessario, è sottoposta preliminarmente a declorazione sia per ovvie ragioni organolettiche sia di processo (il cloro potrebbe influenzare negativamente le numerose reazioni e trasformazioni che avvengono). A volte subisce anche una fase preventiva di addolcimento mirato, al fine di raggiungere la composizione e la quantità di sali disciolti.
Amidi
La fonte dell'amido in una birra fornisce il materiale di fermentazione ed è un fattore determinante per la forza e il gusto della birra. La fonte di amido più comune utilizzata nella produzione della birra è il malto d'orzo. La maltificazione (detta anche "maltazione") si realizza immergendo il cereale in acqua, permettendo così di iniziare la germinazione e facendo poi asciugare parzialmente in forno il cereale germogliato. Il malto produce degli enzimi che convertono gli amidi in zuccheri fermentabili.Wikisource 1911 Encyclopædia Britannica/Brewing/Chemistry. Accesso 29 settembre 2008 Differenti tempi di torrefazione e diverse temperature vengono usate per produrre colori diversi di malto dallo stesso cereale. Malti più scuri danno vita a birre più scure.Farm-direct Oz, Barley Malt, 6 February 2002. Accesso 29 settembre 2008
Quasi tutta la birra contiene malto d'orzo, come fonte maggiore di amido. Questo per merito della sua buccia fibrosa, che è importante sia nella fase di riscaldamento durante l'ammostamento (in cui viene aggiunta acqua sopra l'orzo macinato per formare la miscela), sia in quanto ricca fonte di amilasi, un enzima digestivo, che facilita la conversione di amido in zuccheri. Una birra composta da solo malto d'orzo (quindi non da altri cerali, maltati o meno) potrebbe comunque essere prodotta con diverse tipologie di orzo, non obbligatoriamente una sola.
Possono essere anche utilizzati altri cereali, maltati e non maltati (tra cui grano, riso, avena, segale, farro e, meno frequentemente, mais, sorgo e miglio). Alcuni produttori propongono birra senza glutine, fatta con il sorgo senza malto d'orzo, per le persone che non possono digerire il glutine di cereali come il grano, l'orzo e la segale.
Luppolo
Dare sapore alla birra è il maggior impiego commerciale del luppolo.A. H. Burgess, Hops: Botany, Cultivation and Utilization, Leonard Hill (1964), ISBN 0-471-12350-1 Il fiore del luppolo viene usato per dare sapore e come agente conservante in quasi tutte le birre fabbricate al giorno d'oggi. I fiori vengono spesso chiamati luppolo.
Il luppolo risulta sia stato usato dai birrifici esistenti presso i monasteri in Germania, come ad esempio Abbazia di Corvey in Westfalia, sin dall'822, anche se la data normalmente considerata per la coltivazione diffusa di luppolo per l'impiego nella produzione della birra è del XIII secolo. Prima del XIII secolo, e fino al XVI secolo, quando il luppolo divenne l'aroma dominante. In precedenza la birra era aromatizzata con altre piante, per esempio, Glechoma hederacea. Combinazioni di diverse erbe aromatiche, frutti di bosco, e anche di ingredienti come l'assenzio venivano combinati in una miscela nota come gruit e utilizzati come il luppolo lo è al giorno d'oggi.. Ancora oggi alcune birre, come la Fraoch della Scottish Heather Ales company e la Cervoise Lancelot della French Brasserie-Lancelot company, utilizzano piante diverse dal luppolo per dare sapore alla birra.
Il luppolo possiede diverse caratteristiche che i birrai necessitano inserire nella birra. Esso contribuisce a dare quell'amaro che bilancia il dolce del malto; l'amaro della birra viene misurato sui valori della International Bitterness Units scale (scala internazionale di valutazione del sapore amaro). Il luppolo contribuisce a dare fragranza e serbevolezza di beva, profumi e aromi alla birra. Esso possiede anche un potere antibiotico che favorisce l'attività del lievito sui microorganismi meno desiderabili; esso favorisce pure il mantenimento nel tempo della schiuma creata dalla carbonatazione; infine, gli acidi presenti nel luppolo agevolano la conservazione del prodotto.PDQ Guides, Hops: Clever Use For a Useless Plan '. Consultato 13 settembre 2008A better control of beer properties by predicting acidity of hop iso-α-acids, Blanco Carlos A.; Rojas Antonio; Caballero Pedro A.; Ronda Felicidad; Gomez Manuel; Caballero . Accesso 13 settembre 2008
Lievito
Il lievito è un microrganismo responsabile della fermentazione della birra. Esso metabolizza gli zuccheri estratti dagli amidi, producendo alcol e diossido di carbonio, trasformando la miscela acqua-malto in birra. Oltre a far fermentare la birra, il lievito influenza il suo carattere e gusto.Ostergaard, S., Olsson, L., Nielsen, J., Metabolic Engineering of Saccharomyces cerevisiae, Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2000 64: 34-50 I principali tipi di lievito usati nella birrificazione sono il Saccharomyces cerevisiae, conosciuto come lievito ale e il Saccharomyces uvarum, noto come lievito lager; il loro impiego dà luogo a diversi tipi di birra come la ale e la pale lager.. I Brettanomyces producono la lambic,. e i Torulaspora delbrueckii la bavarese weissbier.Web.mst.edu David Horwitz, Torulaspora delbrueckii. Accesso 30 settembre 2008 Prima che fosse stato compreso il ruolo dei lieviti nella fermentazione, questa dipendeva da lieviti selvatici o presenti nell'aria. Alcuni metodi come il lambic utilizzano questo metodo ancora oggi, ma la fermentazione moderna utilizza colture microbiologiche di lievito..
Birrificazione
Tutte le birre sono prodotte con un processo fondato su una formula semplice. La chiave del processo è malto di cereali - soprattutto orzo - anche se possono essere aggiunti altri cereali, maltati o crudi. Il malto è realizzato tramite germinazione di un cereale, che viene poi essiccato in un forno e quindi torrefatto. Il processo di germinazione crea una serie di enzimi, in particolare α-amilasi e β-amilasi, che trasformano l'amido in zucchero. A seconda della tostatura, il malto assumerà un colore più o meno scuro che influenzerà fortemente il colore e il sapore della birra. Il malto viene frantumato per spezzare i chicchi di cereale, in modo da esporre il cotiledone che contiene la maggior parte dei carboidrati e degli zuccheri, e aumentare la superficie di contatto, separando i pezzi più piccoli dalla lolla.
Ci sono diverse fasi nel processo di birrificazione, che comprendono la maltificazione, la macinazione, la macerazione o ammostamento, la chiarificazione, l'ebollizione, la fermentazione, la pastorizzazione, la filtrazione e l'imbottigliamento.
La maltificazione (detta anche "maltazione") è il processo di germinazione dei cereali necessari alla produzione della birra (orzo o altri). Il processo è suddiviso in tre fasi, che aiutano a liberare gli amidi dal cereale. In primo luogo, durante la macerazione, il cereale viene inserito in una vasca con acqua e lasciato a bagno per circa 40 ore. Durante la germinazione, il grano viene posto sul pavimento della stanza di germinazione per circa 5 giorni. L'obiettivo della germinazione è quello di consentire agli amidi del cereale di frazionarsi in piccoli segmenti. Quando questa fase è completa, il cereale viene indicato come malto verde. La parte finale del malto è l'essicazione o torrefazione. Qui, il malto verde passa a una temperatura molto alta in un forno di essiccazione. La variazione di temperatura è graduale in modo da non disturbare o danneggiare gli enzimi contenuti nel cereale. Quando l'essicazione è completa, il malto passa al filtraggio.
Il successivo processo è la macinazione. Questo processo provvede alla riduzione in polvere o frammenti dei cariossidi di cereale per essere utilizzati nel processo di birrificazione. La macinazione del cereale rende più facile l'assorbimento dell'acqua (idratazione) che si mescola con gli zuccheri estratti dal malto. La macinazione può anche influenzare le caratteristiche finali della birra.