Il controllo della temperatura di fermentazione
La temperatura è la singola variabile più potente che un birraio controlla durante la fermentazione. Lo stesso mosto, inoculato con lo stesso lievito, produrrà una birra drasticamente diversa a seconda che la fermentazione avvenga a 10 °C o a 22 °C. Capire perché — e imparare a sfruttare questa relazione — è fondamentale per produrre birra tecnicamente precisa in qualsiasi stile.
La biochimica di temperatura e sapore
Il metabolismo del lievito produce molto più di etanolo e CO2. L'attività enzimatica di Saccharomyces cerevisiae (lievito ale) genera una grande famiglia di sottoprodotti le cui concentrazioni relative dipendono da temperatura, dose di inoculo, ossigenazione e salute del lievito — ma la temperatura è la variabile di controllo dominante. I gruppi più importanti sono esteri, alcoli superiori e dichetoni vicinali.
Gli esteri si formano quando acidi organici si combinano con alcoli durante la fermentazione. I più significativi sono l'acetato di isoamile (banana), l'acetato di etile (solvente, indesiderato a livelli elevati) e l'esanoato di etile (mela, anice). La produzione di esteri aumenta a temperature di fermentazione più alte: un lievito bavarese da weizen fermentato a 20 °C produce molto più acetato di isoamile (banana) dello stesso lievito a 16 °C, dove invece dominano i fenoli del chiodo di garofano (4-vinilguaiacolo). È proprio per questo che i birrifici di weizen regolano la temperatura di fermentazione in base al carattere che vogliono enfatizzare in una data cotta.
Gli alcoli superiori (alcol isoamilico, isobutanolo, propanolo) si producono in quantità maggiori a temperature più alte e con sottoinoculo. A basse concentrazioni contribuiscono a corpo e calore; ad alte concentrazioni producono asprezza e il carattere "caldo" delle birre forti fatte male. Mantenere dosi di inoculo appropriate e controllare la temperatura di fermentazione al di sotto dell'intervallo in cui la produzione di alcoli superiori schizza (sopra i 24 °C per la maggior parte dei ceppi ale) è lo strumento principale per tenere sotto controllo il fenomeno.
Fermentazione ale: 18–22 °C
La maggior parte dei ceppi ale rende al meglio nell'intervallo 18–22 °C. All'interno di questo intervallo il birraio può compiere scelte stilistiche significative: un lievito per bitter britannica (Wyeast 1968 o White Labs WLP002) fermentato nella parte bassa del suo intervallo (18 °C) produce una birra pulita, incentrata sul malto, con un carattere estereo contenuto; lo stesso lievito spinto a 22 °C dà un risultato più fruttato ed espressivo. Per una session bitter si preferisce di solito la parte bassa; per una pale ale o una IPA dal profilo fruttato, in cui gli esteri di bacca completano gli aromi del luppolo, si può puntare alla parte alta.
I ceppi ale americani (ceppo Chico: Wyeast 1056, White Labs WLP001, Fermentis US-05) sono insolitamente neutri e tolleranti alle variazioni di temperatura. Il ceppo Chico, usato da Sierra Nevada Brewing per la sua Pale Ale e da migliaia di birrifici craft nel mondo, produce fermentazioni molto pulite a 18–22 °C con un carattere estereo minimo, ed è per questo che è diventato il ceppo di riferimento di fatto per le pale ale di stile americano — il carattere del luppolo Cascade o Centennial non è offuscato dalla frutta di origine lievitica.
Fermentazione lager: 8–13 °C
Saccharomyces pastorianus (lievito lager), un ibrido tra lievito ale e la specie selvatica tollerante al freddo S. eubayanus, fermenta bene a temperature inferiori ai 15 °C, dove i ceppi ale rallentano. La conseguenza pratica sono fermentazioni pulite e povere di esteri che mettono in risalto le materie prime — malto e luppolo — anziché una complessità di origine lievitica. È il fondamento estetico dello stile pilsner: il birraio di pilsner ceco vuole che l'aroma del luppolo Saaz e il carattere del malto di Plzeň non siano offuscati da alcuna firma del lievito.
La fermentazione lager commerciale moderna si svolge in genere in due fasi. La fase primaria a 8–13 °C dura da sette a quattordici giorni. Una pausa diacetile — portare la temperatura a 14–18 °C per 24–48 ore prima della maturazione a freddo — permette al lievito di riassorbire diacetile (burroso) e acetaldeide (mela verde) che si accumulano all'inizio della fermentazione lager come normali sottoprodotti metabolici. Senza la pausa diacetile, la sola maturazione a freddo non basta a ridurre questi composti nei tempi che la maggior parte dei birrifici di produzione adotta. La maturazione a freddo a 1–4 °C segue poi per due-sei settimane (o più per un prodotto premium), completando la chiarificazione e smussando le ultime asperità — la fase trattata in dettaglio nella nostra guida alla gestione della cantina e alla maturazione.
Lievito belga: l'alta temperatura come scelta progettuale
I ceppi birrari belgi sono progettati esplicitamente per produrre carattere di esteri e fenoli, e la produzione di questi composti si gestisce scegliendo temperature di fermentazione nella parte alta dell'intervallo del lievito. I birrifici trappisti come Westmalle e Chimay inoculano in genere i loro ceppi di casa appena sotto i 20 °C e lasciano che il calore della fermentazione vigorosa porti la temperatura ben oltre i 20 °C. Questo aumento di temperatura è intenzionale — i birrai spingono la produzione di esteri e fenoli. Il carattere speziato, fruttato e complesso di una Westmalle Tripel deve moltissimo a questa strategia; la nostra guida ai birrifici trappisti e d'abbazia tratta le birre vere e proprie.
I lieviti saison (il ceppo della Brasserie Dupont è il più noto) vengono spesso fermentati a temperature molto alte — intorno ai 30 °C o più — per attenuare completamente e produrre il carattere secco e speziato atteso dallo stile. Il ceppo di derivazione Dupont venduto agli homebrewer è noto per bloccarsi a metà fermentazione, soprattutto se lo si lascia raffreddare. I rimedi abituali sono più calore e pazienza, oppure un secondo lievito più attenuante che finisca il lavoro.
Lambic: variazione stagionale della temperatura ambiente
La fermentazione del lambic, a Bruxelles e nel Pajottenland e nella valle della Senne a ovest e a sud, funziona secondo un principio completamente diverso. Il processo di fermentazione spontanea è avviato dai microrganismi ambientali del birrificio — Saccharomyces selvatici, Brettanomyces, Lactobacillus, Pediococcus, Enterobacteriaceae (indesiderati all'inizio, eliminati con il calo del pH) e Acetobacter — anziché da una coltura inoculata. Non si tenta alcun controllo della temperatura; è invece la stagionalità della produzione a limitare la fermentazione ai mesi invernali (da ottobre ad aprile), quando le temperature ambientali sono abbastanza basse da impedire la rapida crescita iniziale dei batteri indesiderati.
Il mosto viene raffreddato durante la notte in un grande recipiente aperto e poco profondo chiamato coolship (koelschip), tradizionalmente sotto il tetto del birrificio, con l'aria che entra da aperture a persiana. Al mattino il mosto è stato inoculato dalla microflora locale. Viene poi trasferito in botti di rovere e in foeder più grandi, molti dei quali un tempo usati per il vino, dove fermentazione e maturazione proseguono per uno-tre anni alla temperatura che la cantina mantiene. Cantillon a Bruxelles e 3 Fonteinen a Beersel lavorano entrambi così, e il carattere delle loro birre — lo specifico profilo di Brettanomyces, il livello di acidità, la complessità selvatica — dipende in parte dai rispettivi ambienti di birrificio e dai cicli termici del clima stagionale belga.
Camicie a glicole e sistemi di controllo della temperatura
I fermentatori commerciali sono recipienti con intercapedine in cui una miscela di glicole e acqua (tipicamente 30–40% di glicole propilenico) circola in canali saldati all'esterno. Un impianto di refrigerazione mantiene il glicole a una temperatura impostata, e un anello di retroazione da una termocoppia immersa nella birra regola il flusso per raggiungere il valore obiettivo. Una camicia a due zone (parte alta e bassa controllate in modo indipendente) consente una gestione più precisa della temperatura in un alto fermentatore cilindroconico — importante perché il calore e la CO2 che sale creano correnti di convezione, e la birra può stratificarsi se le diverse altezze non vengono raffreddate a ritmi diversi.
I sistemi a espansione diretta (DX) sostituiscono il glicole con refrigerante che circola direttamente nella camicia, il che è più efficiente ma meno flessibile per impianti con più recipienti. I birrifici molto piccoli e gli homebrewer usano congelatori a pozzetto o frigoriferi modificati con termoregolatori esterni — funzionalmente lo stesso principio in scala ridotta. La capacità di controllare la temperatura di fermentazione entro 1 °C per tutto il ciclo è una delle ragioni principali per cui la qualità della birra craft è migliorata in modo costante negli ultimi due decenni.
Da dove cominci?
Molti dei birrifici che spingono agli estremi la fermentazione guidata dalla temperatura sono segnati sulla mappa interattiva, da Cantillon e 3 Fonteinen a Westmalle e Brasserie Dupont. Esplora il Belgio sulla mappa, poi volgiti agli specialisti della lager in Germania, per pianificare visite attorno a birrifici in cui le condizioni di fermentazione sono la scelta creativa determinante.