Brettanomyces/Dekkera nella produzione di birra artigianale

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Nel precedente articolo abbiamo discusso le caratteristiche, le modalità di produzione e gli effetti benefici della Kombucha. Mentre in un altro articolo abbiamo introdotto il genere Brettanomyces per la produzione di alimenti fermentati.

Le tipologie di fermentazione

La fermentazione è un processo metabolico che coinvolge, principalmente, i carboidrati e in altri casi gli aminoacidi. I microrganismi utilizzano questa via metabolica in assenza di ossigeno dando luogo a reazioni di ossidoriduzione per produrre ATP, ovvero la moneta di scambio per ottenere energia. Nella filiera brassicola possiamo individuare, principalmente, due tipi di fermentazione:

  1. Ale → fermentazione alcolica che avviene ad un range di temperatura tra 16-24°C. In questo caso, le cellule di lievito andranno in sospensione flocculando sulla superficie;
  2. Lager → fermentazione alcolica che avviene ad un range di temperatura tra 8-15°C. In questo caso, le cellule di lievito saranno visibili sul fondo del fermentatore aggregate a complessi tanno-proteici. Infine, per permettere una maggiore pulizia del prodotti finito è prevista la fase di lagherizzazione per rimuovere sentori medicinali dovuti a composti chetonici prodotti dalla fermentazione.
Schema in generale del processo di produzione di birre in stile Ale, Lager e Lambic
Figura 1 – Schema in generale del processo di produzione di birre in stile Ale, Lager e Lambic.

Oltre a queste due tipologie, più convenzionali, esiste un’altra tipologia: fermentazione spontanea.

La fermentazione spontanea

Questo processo è forse il più antico nella produzione di birra. Le prime testimonianze “documentate” risalgono al 1568 nella regione sud-ovest ad una ventina di chilometri da Bruxelles, il villaggio Lambeek. A questo villaggio si deve la creazione di un prodotto definito come “l’anello mancante fra birra e vino”, lo stile Lambic. Il processo di produzione è abbastanza simile a quello della birra, ma con qualche eccezione che, lo rendono unico: macinatura dei malti (30% dei quali devono essere rigorosamente frumento non maltato), ammostamento, filtrazione, bollitura per la luppolatura (in questo caso si aggiunge un luppolo particolare, Suranné, ovvero luppolo invecchiato con ridotto potere amaricante, ma elevato potere antisettico e antiossidante), raffreddamento del mosto, inoculo starter (questo inoculo è spontaneo, infatti il mosto una volta raffreddato viene pompato nella parte più alta del fabbricato, dove si lascia alla totale mercé dei lieviti selvaggi della birreria). Il mosto così prodotto viene lasciato indisturbato insieme ai lieviti selvaggi overnight fino a raggiungere 18-20°C. Finalmente il mosto è pronto per riempire le botti di legno utilizzate nel procedimento, provenienti dalle regioni di Porto, Sherry, Madeira e Cognac. Essendo state impiegate per molti anni nell’invecchiamento di vini o distillati sono in grado di trasferire al mosto componenti sensoriali complesse.

La birra Lambic viene lasciata riposare al loro interno per molto tempo, persino 3 anni, affinché si estraggano il più possibile composti complessi, come tannini, che conferiscono al colore ambrato, nonché una sensibile astringenza, note vanigliate, dovute alla vanillina formatasi nella degradazione della lignina. Inoltre, Il legno, grazie alla sua struttura porosa, è colonizzato a fondo da lieviti e batteri: dobbiamo pensare a ogni contenitore di fermentazione come a un consorzio di microrganismi unico, in cui la micropopolazione presenta equilibri diversi rispetto a tutte le altre botti. Avremo quindi una assoluta unicità del prodotto finito.

Durante la fermentazione e la maturazione, si ha perdita di acqua ed etanolo. Questo comporta la formazione di uno spazio di testa contenente ossigeno (microaerofilia con 10% di anidride carbonica) con rischi di ossidazione e di possibile sviluppo di batteri acetici. Questo consorzio di microrganismi non è presente in una fase sola, ma ogni micropopolazione necessità di fattori di crescita e sviluppo:

  • Enterobatteriacee → nella prima fase crescono colonie di enterobatteri come Enterobacter cloacae, Klebsiella aerogenes, Escherichia coli, Hafnia alvei, Enterobacter aerogenes e Citrobacter freundii;
  • Lieviti maltosio negativi → nella seconda fase prosperano i Saccharomyces: cerevisiae, bayanus, uvarum e inusitatus, che non sono in grado di fermentare il maltosio;
  • LAB e lieviti selvaggi → nella terza fase avviene l’acidificazione biologica, dove aumentano i batteri lattici, come Pediococcus e nelle botti anche i Lactobacilli. Tra i lieviti, prendono campo i Brettanomyces : soprattutto bruxellensis e lambicus, poi custersii, anomalus e intermedius;
  • Batteri acetici → nella quarta fase abbiamo la maturazione, dove cala il numero dei batteri lattici e più avanti anche i lieviti Brettanomyces . Restano attivi, tuttavia, i batteri acetici;
  • LAB e lieviti selvaggi → nella quinta fase si cambia l’ambiente, dalla botte di legno si passa alla bottiglia di vetro. Durante l’imbittigliamento avremo lieviti selvatici: Candida, Torulopsis, Hansenula, Pichia e Criptococcus. Questi microorganismi, derivanti dai barili durante la lunga fermentazione, scompaiono dopo una decina di mesi, mentre i Brettanomyces e i batteri lattici aumentano in modo esponenziale;
Successione di popolazioni microbiche in relazione alla fase in cui si trova la birra.
Figura 2 – Successione di popolazioni microbiche in relazione alla fase in cui si trova la birra.

Conclusioni

Brettanomyces/Dekkera bruxellensis fa parte, apparentemente, di due distinti processi che portano alla produzione e trasformazione di prodotti dalle molteplici potenzialità. Da un punto di vista tecnologico i microrganismi stessi permettono la conservazione dell’alimento tramite la produzione di metaboliti secondari nocivi verso la microflora patogena; da un punto di vista nutraceutico, gli alimenti prodotti in seguito alle intime trasformazioni chimico-fisiche mediate dai microrganismi protecnologici portano alla formazione di principi nutritivi utili alla nutrizione dell’uomo.

Tuttavia, per quanto riguarda il Kombucha sono necessari ulteriori studi e valutazioni per affinchè venga proclamato “bevanda della vita eterna”. Dall’altra parte, le birre prodotte impiegando la fermentazione spontanea rappresentano una strada alternativa per la realizzazione di prodotti unici strettamente condizionati dall’ambiente e dalla propria nicchia ecologica. Due prodotti complessi distinti, ma accomunati da una popolazione microbica affascinante, i Brettanomyces: che non sia possibile creare un unico prodotto, che unisca i benefici del kombucha all’unicità della Lambic?

Si ringrazia l’autore Andrea Marianelli per la gentile concessione di questo articolo

Fonti:

  • A. Cibrario, C. Miot-Sertier, M. Paulin, B. Bullier, L. Riquier, M. Perello, G. de Revel, W. Albertin, I. Masneuf-Pomarède, P. Ballestra, M. Dols-Lafargue, Brettanomyces bruxellensis phenotypic diversity, tolerance to wine stress and wine spoilage ability, Food Microbiology, Volume 87, 2020, 103379, ISSN 07400020, https://doi.org/10.1016/j.fm.2019.103379.
  • http://www.wi.knaw.nl/Collections/Biolomics.aspx?Table=CBS%20strain%20d atabase.
  • https://it.wikipedia.org/wiki/Kombucha
  • https://www.fermentobirra.com
  • https://www.fervere.it
  • J. Roos, L. De Vuyst, (2018). Microbial acidification, alcoholization, and aroma production during spontaneous lambic beer production: Microbiology of acidic beer production. Journal of the Science of Food and Agriculture. 99. 10.1002/jsfa.9291.
  • J.M. Kapp, W. Sumner, Kombucha: a systematic review of the empirical evidence of human health benefit, Annals of Epidemiology, Volume 30, 2019, Pages 6670, ISSN 1047-2797, https://doi.org/10.1016/j.annepidem.2018.11.001.
  • M. Serra, B. Funch, J. Forster, (2018). The raise of Brettanomyces yeast species for beer production. Current opinion in biotechnology. 56. 30-35. 10.1016/j.copbio.2018.07.009.
  • M. Th. Smith, Chapter 25 – Dekkera van der Walt (1964), Editors: C. P. Kurtzman, J. W. Fell, T. Boekhout, The Yeasts (Fifth Edition), Elsevier, 2011, Pages 373-377, ISBN 9780444521491, https://doi.org/10.1016/B978-0-44452149-1.00025-2.

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