Trasformare le Birre Analcoliche e a Basso Contenuto Alcolico

La trasformazione degli zuccheri fermentescibili in zuccheri non fermentescibili trasformerà il settore delle birre analcoliche e a basso contenuto alcolico in Italia e nel resto del mondo?

In qualità di birraio di formazione britannica e amante della birra, sono un appassionato di birre gustose, prodotte pensando all’armonia e alla bevibilità. Molte delle mie birre preferite sono deliziosi esempi con gradazioni alcoliche (ABV) che si collocano nella fascia più bassa dello spettro, specialmente nel mio amato formato delle cask beer.

Parte del fascino della birra risiede nella sua grande versatilità in termini di sapori, colori e gradazione, al punto che alcuni la definiscono “la bevanda della moderazione”. Alcuni dei marchi di birra premium più popolari hanno un ABV modesto: ad esempio, Guinness Draught 4,2% ABV, Pilsner Urquell 4,4% ABV, Timothy Taylor Landlord 4,3% ABV (è possibile che in questi esempi si sia insinuata una mia preferenza personale!). Con i crescenti trend di consumo orientati alla salute e al benessere, le scelte di qualità che tengono conto della moderazione diventeranno sempre più importanti.

Recentemente, il segmento delle birre “No and Low” (a volte chiamate NABLAB, acronimo di No Alcohol Beer & Low Alcohol Beer, ovvero birre analcoliche e a basso contenuto alcolico) sta sovraperformando in modo significativo il resto del mercato della birra, nonostante le notevoli sfide tecniche. Le birre “No and Low”, inoltre, quando prodotte con successo, tendono a rappresentare un’aggiunta profittevole alla gamma di prodotti.

Man mano che si sviluppano ricette per produrre birre con un grado alcolico più basso, preservare il corpo, l’armonia e l’equilibrio della birra diventa una sfida sempre più impegnativa.

Mr. Malt® No-Low Zyme è una Transglucosidasi, riconfezionata in formati adatti per i piccoli birrifici artigianali e per le fasi di sperimentazione. La produzione con una Transglucosidasi offre una soluzione innovativa al birraio creativo. Con una semplice aggiunta all’inizio del processo di ammostamento (mashing), il maltosio, che tipicamente costituirebbe gran parte dello spettro zuccherino nel mosto, viene trasformato in zuccheri non fermentescibili. Questo processo limita la fermentescibilità e, al contempo, restituisce alla birra il corpo percepito e l’armonia dopo la fermentazione. Chiamiamolo l’approccio EASI, acronimo di Enzymatic Addition-Sugar Isomerization (Isomerizzazione degli Zuccheri tramite Addizione Enzimatica).

Altre reazioni secondarie catalizzate dalla Transglucosidasi producono zuccheri non fermentescibili a catena più lunga; questo gruppo di zuccheri è definito Isomalto-oligosaccaridi (IMO). L’impiego della Transglucosidasi e la conseguente produzione di IMO determinano una riduzione flessibile del Grado di Attenuazione Reale (RDF), con un obiettivo raggiungibile del 40% per le birre prodotte con solo malto, ricostruendo al contempo il corpo. Ciò significa che le ricette possono essere rielaborate con l’uso della Transglucosidasi per ottenere circa la metà del consueto grado alcolico. Questo enzima può rivelarsi uno strumento prezioso per sviluppare stili e formati di birra deliziosi con un ABV più basso, come ad esempio:

Table Beer: ~ 2.8-3.8% ABV

Small Beer: ~ 1.3-2.8% ABV

Birra Analcolica (Definizione per l’Italia): <1,2% ABV (con densità iniziale, OG, tra 3 e 8 gradi Plato). Con il metodo EASI, un OG tra 3 e 6 gradi Plato è più realistica, anche tenendo conto di un’eventuale diluizione.

Birra Analcolica (Definizione per la maggior parte dell’UE): <0,5% ABV. Raggiungere risultati soddisfacenti utilizzando esclusivamente l’approccio EASI può essere estremamente complesso a queste soglie.

Dato che nel mosto sono ancora presenti zuccheri semplici, si può comunque ottenere una fermentazione, seppur ridotta, completa. Per questo scopo si possono impiegare ceppi di lievito molto diffusi come SafLager™ W-34/70, SafAle™ US-05 e SafAle™ S-04, utilizzati singolarmente o in combinazione. Questo approccio riduce la probabilità che si manifestino i tipici difetti di mosto comunemente associati alle birre analcoliche.

Anche i ceppi di lievito enologici o da sidro, essendo adatti a fermentare zuccheri semplici, possono rappresentare una scelta interessante per il birraio creativo che desidera produrre bevande innovative nel segmento a bassa gradazione, come ad esempio una Table Grape Ale da 2,8-3,8%. Combinazioni ragionate di lieviti possono aiutare a creare complessità e a compensare parzialmente la perdita del contributo strutturale dell’alcol, specialmente se abbinate all’apporto di corpo dato dagli IMOs.

Poiché tutti gli zuccheri fermentescibili vengono consumati durante la fermentazione, la birra risultante dovrebbe godere di una stabilità microbiologica superiore rispetto a quelle prodotte con lieviti speciali che non sono in grado di fermentare il maltosio. All’interno dell’industria alimentare, la birra è considerata un prodotto a basso rischio grazie alle numerose “barriere” che un microrganismo dovrebbe superare per sopravvivere e proliferare.

Esempi di “barriere” microbiologiche nella birra:

• Scarsità di nutrienti: La fonte di carbonio prontamente disponibile (gli zuccheri) è già stata consumata dal lievito.
• Etanolo: Un potente inibitore della crescita microbica.
• Bollitura del mosto: Una fase chiave del processo produttivo che sterilizza il mosto.
• pH basso: Il pH acido della birra limita la tipologia di organismi che possono alterarla.
• Luppolo: Contiene composti con proprietà antimicrobiche.
• Atmosfera anaerobica e carbonazione: La birra è tipicamente carbonata e il prodotto finito ha un contenuto estremamente basso di ossigeno disciolto, condizioni che inibiscono molti microrganismi alteranti.
• Igiene dei processi e delle attrezzature: La produzione avviene utilizzando impianti e procedure che garantiscono un elevato standard igienico.

Con qualsiasi birra analcolica o a basso contenuto alcolico, diventa ancora più cruciale controllare rigorosamente gli altri ostacoli per garantire un prodotto sicuro, specialmente attraverso un severo controllo dell’igiene. Tuttavia, birrifici di ogni dimensione possono raggiungere questo obiettivo con la giusta attenzione e organizzazione. A seconda del livello di sofisticazione del sistema di qualità interno al birrificio, potrebbe essere consigliabile ricorrere ad analisi di laboratorio esterne per validare la qualità e la stabilità del prodotto. Anche lo sviluppo di test interni, come ad esempio Self-Beer, può rivelarsi di grande valore.

Un’opportunità speciale per i birrifici artigianali italiani!

Come parte del più ampio amore per la gastronomia, le bevande alcoliche occupano un posto speciale nella cultura italiana, fatto di condivisione di cibo e bevande con amici e famiglia e di vivaci conversazioni. Con una crescente pressione culturale verso la moderazione nel consumo di alcol, i birrifici artigianali italiani si trovano nella posizione ideale per offrire alternative gustose. Tuttavia, la sfida tecnica è stata finora notevole, soprattutto perché l’Italia è uno dei pochi Paesi ad avere una definizione legale di Birra Artigianale. Questa definizione include il divieto di pastorizzazione e microfiltrazione, processi che rappresentano elementi chiave in alcuni degli approcci più comuni per produrre birre analcoliche e a basso contenuto alcolico. La trasformazione degli zuccheri tramite la Transglucosidasi può convertire questa sfida in un’opportunità unica, poiché con questo approccio innovativo la pastorizzazione e la microfiltrazione potrebbero non essere più necessarie.

Parte di questa opportunità risiede nel fatto che, con il metodo EASI, le risorse possono essere concentrate sullo sviluppo delle ricette e sui sistemi di qualità, senza dover investire in tecnologie costose. Per i grandi birrifici, sia indipendenti che industriali, la Transglucosidasi può essere combinata con le tecnologie esistenti per produrre birre analcoliche (<0,5% ABV) con benefici in termini di efficienza e qualità. Raggiungere una gradazione inferiore allo 0,5% ABV utilizzando esclusivamente le strategie EASI e di diluizione potrebbe non consentire di ottenere una birra di alta qualità. Tuttavia, poiché la legislazione italiana fissa il limite per le “birre analcoliche” a <1,2% ABV, l’obiettivo di creare una birra artigianale gustosa trasformando il maltosio in IMO diventa assolutamente realistico.

Un regime di ammostamento controintuitivo per creare un mosto a bassa fermentescibilità con la Transglucosidasi.

Tipicamente, quando si cerca di produrre birre analcoliche o a basso contenuto alcolico, è prassi comune modificare le condizioni di ammostamento, operando a temperature elevate (~70-82°C). Lo scopo è quello di promuovere un mosto a fermentescibilità limitata attraverso la denaturazione della β-amilasi, mantenendo al contempo l’attività della α-amilasi. Questo approccio minimizza la produzione di maltosio, garantendo comunque la liquefazione della miscela e un’estrazione accettabile.

Poiché la Transglucosidasi trasforma il maltosio (lo zucchero primario del mosto) in Isomalto-oligosaccaridi (IMO) non fermentescibili, l’impatto sulla fermentescibilità è drastico. Sebbene le condizioni di ammostamento e le materie prime influenzino la produzione totale di maltosio, quest’ultimo costituisce tipicamente circa il 45-60% dello spettro zuccherino del mosto. Per massimizzare l’effetto del metodo EASI durante l’ammostamento, il regime di mashing dovrebbe essere selezionato per promuovere l’attività della β-amilasi. Questo approccio è controintuitivo per la produzione di birre analcoliche ed a basso contenuto alcolico e assomiglia di più alla “pratica standard” adottata per molti stili di birra convenzionali.

Consigli sul regime di ammostamento per birrificare con il metodo EASI:

• Utilizzare malti ben modificati e saporiti, e impiegare con perizia i malti speciali.
• Inizialmente, lavorare con dosaggi elevati di Transglucosidasi per garantirne il massimo impatto.
• Mantenere una temperatura di ammostamento target di 63-66°C. Un’infusione singola, abbinata a un malto ben modificato e a cereali con basse temperature di gelatinizzazione, può funzionare molto bene.
• Puntare a un Grado di Attenuazione Reale (RDF) di circa il 40% (circa il 50% di Attenuazione Apparente ADF).
• Come punto di partenza, prevedere una sosta di 1 ora per consentire la massima riduzione percentuale dell’attenuazione.
• Monitorare e regolare il pH del mosto. Tipicamente, gli obiettivi post-bollitura sono tra 5,1 e 5,3. Per le birre a bassa gradazione alcolica, è consigliabile un pH del prodotto finito < 4,5.
• Saranno necessarie prove empiriche per definire gli obiettivi finali di pH dell’ammostamento, della bollitura e del prodotto finito per ogni singola ricetta. Lavorare con un profilo dell’acqua che abbia un’alcalinità residua target di 20-60 ppm può facilitare questo compito.

Poche cose riescono alla perfezione al primo tentativo, ma è probabile che birre a bassa gradazione alcolica, come Table Beer e Small Beer, saranno più facili da sviluppare rispetto alle birre Analcoliche con un grado alcolico inferiore a 1,2% ABV.

Sia che si producano table beer, small beer o birre analcoliche con il metodo EASI, conoscere e controllare il limite di attenuazione sarà una misurazione fondamentale. L’Appendice 1 fornisce un esempio di questo semplice test. Aumentare il limite di attenuazione è l’obiettivo chiave della Transglucosidasi per diminuire la produzione di alcol. Una differenza fondamentale rispetto ad altri metodi basati sulla modifica dell’ammostamento è che l’approccio EASI produce Isomalto-oligosaccaridi (IMO).

Gli IMO sono un gruppo di zuccheri con un grado di polimerizzazione che va da 2 a 10. Sono naturalmente presenti in alcuni alimenti, presentano un basso indice glicemico e sono considerati prebiotici. Nella produzione di birre analcoliche e a basso contenuto alcolico, possiedono un grande potenziale per contribuire positivamente all’equilibrio e al sapore della birra, oltre a limitare la fermentescibilità e a ridurre il contenuto alcolico.

La spinta finale verso una birra analcolica rivoluzionaria

L’approccio EASI offre un’alternativa agli attuali schemi di ammostamento modificato, con potenziali benefici in termini di stabilità. La semplificazione delle operazioni in sala cotta, la presenza di una fermentazione (sebbene ridotta), la presenza di alcol (sebbene ridotto) e il minor stress termico dovuto all’assenza di pastorizzazione o di dealcolazione termica, sono tutti fattori che possono migliorare il profilo aromatico e la stabilità fisico-chimica della birra. La grande sfida è che questo prodotto è assolutamente nuovo! C’è bisogno di birrai pionieri per affinare questo approccio innovativo e per superare le sfide e le incertezze associate a qualsiasi novità. Sono richieste abilità tecniche e creatività, ma poiché questo segmento di mercato è destinato a essere un’area di crescita per molti anni, il lavoro dovrebbe dare i suoi frutti.

Produrre una birra analcolica di alta qualità con la Transglucosidasi, mantenendosi al di sotto dell’1,2% ABV, rappresenterà una sfida significativa in termini di sviluppo della ricetta. Oltre al test per il controllo del limite di attenuazione, sono necessarie misurazioni accurate del grado alcolico, nonché test di stabilità e microbiologici. È fondamentale costruire un adeguato sistema di qualità e di sicurezza alimentare specifico per l’ambito delle birre analcoliche. Tecnologie come Easy Dens-Smart Ref e il supporto di laboratori esterni saranno probabilmente cruciali.

Poiché è scientificamente provato che nessun patogeno può svilupparsi in una birra con un grado alcolico >2,5% ABV, un approccio sensato per un birraio con esperienza limitata nel settore sarebbe quello di sviluppare prima birre e sistemi nella categoria a bassa gradazione, prima di avventurarsi nel settore delle analcoliche. Con queste birre è possibile sviluppare e validare piani di autocontrollo HACCP revisionati, raccogliere dati ed esperienza, prima di decidere di abbassare ulteriormente la gradazione alcolica.

Ragioni per essere ottimisti sulla produzione di birre analcoliche (<1,2% ABV) con la Transglucosidasi e l’approccio EASI:

• Gli Isomalto-oligosaccaridi (IMO) sono non fermentescibili; ciò significa che è possibile ottenere una bassa fermentescibilità del mosto pur mantenendo condizioni di ammostamento standard e realizzando una fermentazione più “convenzionale” con i ceppi di lievito più comuni e già in uso.
• È possibile preservare barriere microbiologici più efficaci. Tra questi, la carenza di nutrienti (zuccheri semplici esauriti) e la possibilità di confezionare il prodotto con lievito vivo, che fornisce una flora competitiva, contribuendo positivamente al sapore e alla stabilità fisico-chimica della birra.
• Il limite di 1,2% ABV, relativamente generoso in Italia per le birre analcoliche, rende più semplici da superare le sfide legate all’equilibrio di sapore, corpo, amaro e alla stabilità generale del prodotto.
• Poter impiegare la tecnologia e le attrezzature già presenti in birrificio semplifica l’adattamento dei processi di sviluppo ricetta e dei piani di qualità e sicurezza alimentare.
• La possibilità di “partire dal basso” (es. producendo Table Beer e Small Beer) per poi “scendere ancora” (es. puntando al <1,2% ABV) facilita il percorso di apprendimento e sviluppo.
• L’approccio EASI può essere combinato con altri metodi semplici, come la diluizione, per raggiungere più facilmente gli obiettivi prefissati.

Inspiration for getting creative with ingredients and processing aids:

Acqua:

• Come per ogni birra, il profilo dell’acqua è la fondazione su cui si costruisce il prodotto finale. Un solido processo di sviluppo della ricetta aiuterà a definire il profilo migliore da abbinare agli altri ingredienti.
• Le ricette a bassa densità iniziale (OG) hanno una capacità tampone alterata; profili d’acqua leggeri ed equilibrati possono essere un buon punto di partenza per lo sviluppo della ricetta.
• Il controllo del pH e gli obiettivi finali sono ancora più critici dal punto di vista della qualità. È consigliabile puntare a un pH post-bollitura di 5,1-5,3 e a un pH della birra finita inferiore a 4,5.
• Per raggiungere gli obiettivi di pH finale, è possibile effettuare una correzione dell’acidità con acidi per uso alimentare come AMS, acido lattico, fosforico, citrico e persino ascorbico. L’acido ascorbico fornisce anche un’utile attività antiossidante.
• Il modo migliore per garantire aggiunte appropriate è effettuare test di titolazione “da banco” e poi scalarli in produzione.
• L’acqua per l’eventuale diluizione deve essere sterile, priva di difetti o contaminazioni, a basso contenuto di ossigeno e con una composizione ionica nota (tipicamente a bassa alcalinità). Anche la differenza di temperatura deve essere presa in considerazione.

Malti:

• Malti ben modificati, saporiti e con basse temperature di gelatinizzazione dovrebbero abbinarsi bene all’approccio enzimatico per ricette analcoliche ed a basso contenuto alcolico.
• Malti essiccati ad alte temperature, come Vienna, Munich, Aroma, Aromatic e Melanoidin, possono essere utili per ricostruire complessità e sapore in queste ricette, che partono da una densità iniziale più bassa.
• Come in qualsiasi altra ricetta, piccole quantità di malti speciali possono avere un grande impatto sul sapore; in questo caso, l’impatto è probabilmente ancora maggiore, a seconda delle pratiche di diluizione adottate.

Luppoli:

• Bilanciare l’amaro e la dolcezza è un componente chiave delle birre analcoliche ed a basso contenuto alcolico. Poiché l’uso della Transglucosidasi apporta IMO che conferiscono corpo e una dolcezza moderata/bassa, potrebbero essere possibili gittate di luppolo più elevate rispetto ad altre birre della stessa categoria.
• Il dry hopping può innescare il fenomeno dello hop creep. Dato che il controllo del limite di attenuazione è critico, altri prodotti e approcci, incluso HyperBoost™, possono essere utili per apportare gli aromi desiderati senza questo rischio. (Per approfondire: https://darios44.sg-host.com/finding-your-flow/)
• Prodotti a base di luppolo pre-isomerizzato, come i derivati Tetra-luppolo, possono essere utili per migliorare la stabilità della schiuma, la stabilità microbiologica e per regolare l’amaro percepito.

Lievito:

• Uno dei punti di forza dell’approccio EASI è la sua compatibilità con molti ceppi di lievito. Poiché i sottoprodotti della fermentazione rappresentano una sfida in queste birre, ciò offre al birraio maggiore flessibilità e vantaggi operativi (es. la possibilità di utilizzare i ceppi già presenti in birrificio).
• A seconda dello stile, si possono usare grandi classici come SafAle™ S-04, SafAle™ US-05 e SafLager™ W-34/70. Ceppi più caratterizzanti e aromatici come SafAle™ BE-256 o SafLager™ E-30 possono rivelarsi utili per aggiungere sapore e complessità.
• I ceppi che fermentano bene gli zuccheri semplici, incluso il maltotriosio, possono essere preferibili per ottenere una migliore stabilità, dato che al corpo contribuiscono già gli IMO non fermentescibili.
• Combinare diversi ceppi può essere un approccio utile per creare complessità aromatica.
• Il lievito secco attivo della gamma Fermentis non richiede ossigenazione del mosto e offre il vantaggio di un’eccezionale qualità microbiologica.

Altri Coadiuvanti e Ingredienti

• Chiarificanti come il Protafloc richiederanno probabilmente dosaggi inferiori, a causa del ridotto grist e dei minori livelli proteici. Le pastiglie sono più “permissive” del prodotto in polvere. Il test di chiarifica in bollitura aiuterà il birraio a ottimizzare i dosaggi per ogni ricetta.
• Antischiuma come Refoam o Calsil, usati in bollitura, possono aiutare a preservare le preziose proteine che favoriscono la tenuta della schiuma, migliorandone la stabilità finale nel bicchiere. Si consiglia di aggiungere la quantità minima necessaria per ottenere l’effetto desiderato.
• L’aggiunta di biossido di zolfo in una forma pratica (es. metabisolfito) può essere considerata sia come barriera microbiologica sia come antiossidante. Se utilizzato, è necessario considerare il controllo degli allergeni, l’etichettatura e le analisi relative.
• Sciroppi ad alto contenuto di maltosio (es. sciroppi di glucosio) possono essere incorporati nell’ammostamento per produrre ancora più IMO. Si potrebbe anche esplorare la possibilità di trattare separatamente gli sciroppi con la Transglucosidasi.
• Altri sciroppi con un alto grado di polimerizzazione possono essere usati per modificare ulteriormente lo spettro zuccherino in sala cotta.

D. La trasformazione degli zuccheri fermentescibili in zuccheri non fermentescibili rivoluzionerà il mondo delle birre analcoliche e a basso contenuto alcolico in Italia e all’estero?
R. Non sarà semplice, ma potrebbe diventarlo e portare a risultati migliori grazie a Mr. Malt® No-Low Zyme.

Risorse utili

https://www.cibd.org.uk/resources

https://www.cibd.org.uk/learning-qualifications/short-courses/no-and-low-alcohol-beer-production

https://www.cibd.org.uk/learning-qualifications/short-courses/beer-recipe-development

Brewing Science and practice, D.E. Briggs, C.A. Boulton, P.A. Brookes & R. Stevens

Handbook of brewing F.G. Priest & G.G. Stewart

Si ringrazia IFF per il materiale interno e il supporto fornito.

Appendice 1. Esempio di Test per il Limite di Attenuazione del Mosto

• Riempire una beuta sanitizzata da 750 ml con il mosto da analizzare.
• Effettuare un “sovrinoculo” (overpitch) con il ceppo di lievito previsto dalla ricetta (indicativamente: ~8g di lievito compresso per 100ml di mosto).
• Chiudere l’apertura con un tappo di cotone idrofobo e agitare vigorosamente.
• Conservare a temperatura ambiente (~20°C) e lasciare che il mosto fermenti, misurando la densità a intervalli regolari.
• Continuare ad agitare a intermittenza oppure utilizzare un agitatore magnetico per massimizzare la miscelazione.
• Quando le letture della densità rimangono stabili (ad esempio, per 24 ore consecutive), significa che il limite di attenuazione è stato raggiunto.
• I risultati di questo test possono essere utilizzati per modificare il regime di ammostamento.

La densità stabile che si raggiunge al termine di questo test è nota come limite di attenuazione.