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L’importanza del lievito nelle birre luppolate di nuova generazione

Lo scenario attuale birrario impone nuove strade da percorrere per superare la giungla dei prodotti luppolati, uniformati spesso nell’aroma e nel gusto. Manifesto di quanto detto è sicuramente la nascita di stili innovativi, come le New England Ipa, e l’utilizzo di nuove tecniche di luppolatura, come il double dry hopping (DDH). L’utilizzo di un ceppo non propriamente e tipicamente neutrale e la scelta di differenti timing di luppolatura denotano la volontà del produttore di “sfruttare” uno degli argomenti più dibattuti degli ultimissimi anni, non solo fra gli appassionati ma anche fra i ricercatori. L’argomento della “biotrasformazione”, termine abbastanza inappropriato ma che rende l’idea di una trasformazione messa in atto da esseri viventi, rende sicuramente affascinante una materia, quella della luppolatura, meno statica e scontata di quel che si pensi, ma soprattutto permette di raggiungere una maggiore ampiezza del risultato finale.

I dati che sono ora consultabili in letteratura propenderebbero fortemente verso una più o meno evidente interazione tra le cellule di lievito e i composti aromatici del luppolo rinvenibili nella frazione degli oli eterei, i quali rappresentano, a seconda della specie di luppolo, lo 0.3-4% circa del peso del cono. In questa piccola percentuale sono presenti oltre 500/1000 composti che, in maniera sinergica, contribuiscono alla nota aromatica che caratterizza il prodotto. Queste molecole sono didatticamente suddivisibili in tre differenti gruppi: 

  • frazione idrocarburica, di cui fa parte il mircene 
  • frazione ossigenata, quella sicuramente più interessante e  caratterizzante, composta da una mistura di alcoli, esteri e chetoni che impartiscono le note floreali, fruttate e citriche al flavour finale.  In particolare in questo gruppo sono reperibili le molecole spesso utilizzate come indicatori dell’estrazione degli oli nel mosto di birra, ovvero il linaloolo, il geraniolo, il B-citronellolo, il nerolo, l’a-terpineolo (questi ultimi caratterizzanti a concentrazioni bassissime) e tanti altri.
  • frazione solforata, come il 4-MMP e suoi simili, molecole che possono spaziare, in base alla loro quantità e rapporto, dai piacevolissimi sentori tropicali fino ai pessimi sentori di aglio, cipolla e pipì di gatto.  

Oltre a queste grosse categorie ritroviamo altri composti come ad esempio i glicosidi, molecole chimicamente inodori, solubili in acqua, non volatili, costituite da uno zucchero (glicone) legato ad una molecola aromatica (aglicone). Questi composti rappresentano un’importante fonte di zuccheri che tendono però a “intrappolare” una serie di composti aromatici che non potendo volatilizzarsi risultano essere inodori, pur rappresentando un importante serbatoio di potenziali profumi. In determinate condizioni i glicosidi possono essere scissi liberando la componente aromatica e condizionando il prodotto finito. Vedremo in seguito come è possibile stimolare questa reazione di idrolisi.


Metabolismo e caratteristiche del lievito e interazione con gli alcoli monoterpenici
La scelta del timing del dry hopping risulta essere un punto nodale per la definizione delle caratteristiche aromatiche del prodotto finito. La presenza di una quantità notevole di cellule di lievito ancora in sospensione ed ancora in piena attività metabolica condiziona sicuramente la composizione degli oli di luppolo estratti durante le gettate finali in bollitura. Questa estrazione è però in buona parte inficiata dalle alte temperature le quali provocano la volatilizzazione e la distruzione di una gran parte di questa frazione aromatica, vista la loro elevata termolabilità. Diversamente, l’aggiunta di luppolo a freddo permette una quasi totale estrazione degli oli di luppolo; questa frazione estratta viene in parte assorbita, in parte espulsa ed in parte  “riarrangiata” dal lievito ancora in piena attività metabolica. La frazione che si addossa alle membrane cellulari viene in buona parte perduta con la successiva sedimentazione del lievito. Di riflesso, un lievito che ha una scarsa attitudine a flocculare e sedimentare promuoverà una maggiore concentrazione di oli in sospensione, motivo per cui lieviti come il Vermont/Conan contribuiscono ad un importante boost luppolato e all’effetto “succo di frutta”. Durante le fasi di piena attività fermentativa del lievito, una piccola concentrazione della frazione volatile viene dispersa grazie all’effetto strippante della CO2 la quale porta con sé i composti con maggiore volatilità. La frazione di alcoli terpenici che rimane in sospensione invece viene in parte riarrangiata e trasformata in nuovi composti. Diversi lavori in letteratura hanno evidenziato una riduzione di alcuni composti ed un incremento di altri dopo l’aggiunta di luppolo a freddo (rispetto alla composizione originale degli oli). Questi riarrangiamenti sono stati attribuiti al metabolismo dei lieviti, i quali, attraverso il loro importante corredo enzimatico modificano il profilo della frazione ossigenata. Ad esempio, durante la maturazione del prodotto si è osservato un calo dei livelli di geraniolo ed un corrispettivo incremento del B-citronellolo. Anche il linaloolo, composto spesso utilizzato come riferimento per l’estrazione degli oli di luppolo, viene in piccola parte parte biotrasformato in a-terpineolo. Questo ri-assetto della frazione eterea comporta ovviamente un cambiamento, sia come profilo organolettico sia come intensità olfattivo-gustativa. Oltre quanto detto alcuni ceppi di lievito riducono la concentrazione delle componenti aromatiche del luppolo grazie a specifiche esterasi, enzimi che hanno la capacità di “tagliare” queste molecole riducendone l’espressività aromatica. Alcuni ceppi dimostrano inoltre di sintetizzare, partendo da specifici precursori del luppolo e da altri composti presenti nel mosto, delle molecole chiamate lattoni i quali conferiscono al prodotto aromi di pesca e cocco che vanno ulteriormente a rinforzare l’aroma della birra finita. 

I glicosidi
Una buona percentuale di composti aromatici, compresi gli alcoli monoterpenici poc’anzi menzionati, è tenuta bloccata sotto forma di glicosidi. I lieviti hanno la capacità, durante la fase attiva di fermentazione, di scomporre questi composti e liberare l’aglicone bloccato dal legame con lo zucchero. L’enzima responsabile di questa azione di idrolisi è la B-glicosidasi. L’attività di questo enzima è fortemente influenzato dalle caratteristiche genetiche del ceppo di lievito; in generale, l’attività di questo enzima risulta essere scarso nel caso dei ceppi Saccharomyces, soprattutto rispetto ai lieviti Brettanomyces. In realtà alcuni ceppi di Saccharomyces hanno evidenziato, in un lavoro recente pubblicato da Haslbeck et al (2017), un’attività simile al genere Dekkera/Brettanomyces, confermando l’ipotesi che la genetica del ceppo è un fattore fondamentale per la determinazione dell’attività dell’enzima. Quanto visto è stato ulteriormente oggetto di discussione durante uno specifico workshop a “Birraio dell’Anno 2018” dove il relatore, Gianmaria Ricciardi, Technical Sales Manager per Lallemand Brewing, ha chiaramente mostrato la differente secrezione dell’enzima B-glucosidasi da parte dei diversi ceppi Lallemand esaminati, ponendo un ulteriore tassello ad un aspetto che sarà chiaramente tema di ricerca scientifica e approfondimenti nei prossimi anni. 

Conclusione
Anche se le attuali evidenze scientifiche non rappresentano un numero cospicuo in letteratura sembrerebbero oramai conclamate le numerose interazioni tra le cellule di lievito e le componenti aromatiche dei luppoli, come visto in precedenza. Queste “intromissioni” metaboliche da parte dei lieviti dipendono da numerosi fattori, in primis genetici e ceppo-specifici. Ogni specie e ceppo di lievito ha la propria capacità di scindere, riarrangiare o metabolizzare molecole. Queste biotrasformazioni dipendono ovviamente dalla vitalità della cellula. Una cellula quiescente è un organismo che tiene in fermo tutto il complesso macchinario enzimatico, come succede nel caso di prodotto già refrigerato. Viceversa, una cellula in pieno vigore fermentativo esprime al massimo tutti i sistemi enzimatici che sono indotti ad espletare tutte le loro funzioni biologiche e a modificare o caratterizzare il prodotto finito. La tecnica del DDH risulta possedere pertanto un razionale scientifico di base, grazie alla possibilità di scorporare la gettata prevista a freddo e destinare un’aliquota di luppolo alla fase attiva di fermentazione ed una seconda aliquota alla fase di cooling del prodotto. Quest’ultima può effettivamente integrare quella percentuale di composti aromatici che vengono in parte persi con la flocculazione e il metabolismo (attività dell’esterasi) del lievito. I prodotti rifermentati subiscono in parte, differentemente dagli stessi in isobarico e stoccati al freddo, l’attività metabolica del lievito, evidentemente rinvigorito con la quantità di priming prevista e la fase calda necessaria affinché ci sia la saturazione del prodotto. Questo è uno dei motivi per cui la rifermentazione modifica il profilo e l’intensità del luppolo rispetto allo stesso prima che venga confezionato, oltre ad una fase obbligatoria di stazionamento al caldo la quale accelera i processi degenerativi dei composti aromatici. 

In conclusione, le interazioni fra le diverse materie prime, nella fattispecie tra lievito e luppolo, sono tuttora oggetto di dibattito, soprattutto per l’esigua quantità di dati legati ai singoli ceppi di lievito circa il loro potenziale di “biotrasformazione”, correlato come visto al genoma di questi microrganismi. L’argomento desta di sicuro un elevato interesse tra gli addetti ai lavori e come tale è lapalissiano aspettarsi novità dal fronte ricerca e dal fronte mercato.