Stappare una bottiglia di birra e trovarsi davanti una fontana di schiuma non è certo una bella esperienza. Oltre alla perdita di preziosa materia prima, che nei casi di birra artigianale invecchiata può avere un valore importante, vanno considerati anche eventuali danni a tappeti, pareti o divani dovuti al violento flusso di birra che può finire ovunque. Mentre nel mondo delle birre industriali questo fenomeno è abbastanza raro e avviene solo se si scuote troppo la bottiglia prima di aprirla, nelle produzioni artigianali, specialmente nel caso di birre prodotte in casa dagli homebrewer, le fontane di schiuma non sono poi così rare.
Come mai? Cosa può scatenare questo fenomeno? I fattori sono molteplici. La quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido dipende da temperatura e pressione. Maggiore la pressione, maggiore la quantità di anidride carbonica che rimane nel liquido. Nelle bottiglie di birra ci troviamo in una condizione di equilibrio a pressione costante: una parte dell’anidride carbonica è disciolta nella birra, il resto si trova nella piccola parte gassosa in cima alla bottiglia. Se la bottiglia di birra si scalda, una certa quantità di anidride carbonica tende a trasferirsi dalla birra alla parte gassosa sopra al liquido. Quando stappiamo, la pressione interna si allinea alla pressione atmosferica, liberando ulteriore anidride carbonica fino a quando non si instaura una nuova condizione di equilibrio. Normalmente questa reazione non è violenta e avviene in progressione: quando il tappo viene rimosso si libera dapprima l’anidride carbonica presente nella parte vuota della bottiglia (lo “pss” che avvertiamo quando stappiamo è dovuto a questo fenomeno), mentre quella disciolta nella birra passa nell’atmosfera lentamente mentre si versa la birra nel bicchiere, formando la schiuma, e continua a liberarsi piano piano fino a quando non si raggiunge una nuova condizione di equilibrio con la pressione atmosferica (e la birra diventa sgasata). La fontana di schiuma può verificarsi a causa di due fenomeni differenti, che spesso si alimentano a vicenda: l’eccesso di carbonazione e la nucleazione. La nucleazione avviene quando più molecole di anidride carbonica si aggregano, dando luogo a bolle sempre più grandi che tendono a salire in superficie per liberarsi nell’atmosfera. Questo effetto genera una reazione a catena dando origine alla fontana di schiuma che fuoriesce con violenza dalla bottiglia. L’ingrandimento delle bolle può avvenire per via di uno scontro meccanico, quando per esempio si agita la bottiglia, oppure quando è presente una discontinuità nel liquido. Questa può essere costituita da un piccolo residuo di luppolo ma anche da residui proteici o da un semplice graffio nel vetro a cui le bolle iniziano ad attaccarsi generando scontri a catena. La caramella Mentos nella Coca-Cola è un esempio classico di nucleazione: la superficie irregolare della caramella presenta molti punti di nucleazione a cui si aggrappano le minuscole bolle di anidride carbonica generando le famose fontane. Anche un eccesso di carbonazione della birra può portare alla fontana. Tuttavia, come risulta evidente nel caso della Coca-Cola e di altre bevande molto gassate, una alta concentrazione di anidride carbonica non è sufficiente per generare la fontana di schiuma in assenza di scuotimento o di punti di nucleazione. Quello che spesso si verifica nelle bottiglie di birra è la combinazione dei due fenomeni: sovracarbonazione e nucleazione.
La sovracarbonazione si può verificare quando il lievito residuo consuma zuccheri in eccesso una volta che la birra è finita bottiglia o in fusto. Nelle produzioni artigianali si utilizza spesso la tecnica della ricarbonazione in bottiglia, ovvero si aggiunge una dose di zucchero prima di chiudere la bottiglia. Non essendo la birra finemente filtrata né pastorizzata, rimane sempre del lievito residuo. Questo fermenta lo zucchero aggiunto in fase di imbottigliamento, producendo anidride carbonica che rimane intrappolata nella bottiglia chiusa, rendendo la birra frizzante. Può accadere che il lievito consumi una dose di zucchero superiore al previsto producendo un eccesso di anidride carbonica che sovracarbona la birra. Questo può accadere, ovviamente, se si sbaglia il dosaggio dello zucchero in fase di imbottigliamento, ma questo è un evento abbastanza raro. Quello che spesso accade, invece, è che il lievito consumi una parte degli zuccheri residui della fermentazione oltre a quello aggiunto in fase di imbottigliamento. Questo fenomeno può verificarsi in diversi casi: 1) la birra è stata imbottigliata prima che la fermentazione fosse terminata (caso frequente nelle birre prodotte dagli homebrewer); 2) se la birra viene bevuta dopo diversi anni (come ad esempio nel caso dei barley wine) e magari è stata conservata al caldo, può accadere che il lievito lentamente consumi alcuni zuccheri residui, anche se la fermentazione sembrava terminata; 3) nella birra sono presenti agenti contaminanti, come batteri o lieviti selvaggi, in grado di consumare lentamente zuccheri complessi che il lievito primario non ha utilizzato durante la fermentazione primaria. In tutti questi casi si genera una dose eccessiva di anidride carbonica che porta a una sovracarbonazione.
Nella birra, specialmente in quella non filtrata o filtrata grossolanamente (come nel caso delle birre artigianali) sono spesso presenti particelle in sospensione che agiscono come punti di nucleazione amplificando l’effetto della sovracarbonazione. Queste possono essere formate semplicemente da luppolo residuo, lievito, proteine ma anche da calcificazioni come gli ossalati di calcio, sali dell’acido ossalico che possono formarsi in bottiglia o in fusto se non sono stati fatti precipitare prima durante il processo di produzione. In alcuni casi, è addirittura un fungo la causa della nucleazione: il fusarium, un infestante dei cereali, produce delle proteine che finiscono nel mosto e rimangono in sospensione anche dopo bollitura e imbottigliamento. Queste possono aggregarsi e fungere da punti di nucleazione, anche se non sono visibili a occhio nudo.
L’unico modo per contenere le fontane di schiuma è aprire la bottiglia lentamente, possibilmente con la birra molto fredda per trattenere una maggiore quantità di anidride carbonica in soluzione. Purtroppo è difficile stabilire quali bottiglie produrranno una fontana di schiuma, ma i casi più frequenti sono le birre molto invecchiate, oppure birre molto carbonate di base come alcune belghe.