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La salute del lievito

I fattori che influenzano la salute del lievito sono:

A) La sua nutrizione.
B) La temperatura di crescita.
C) Il tempo di raccolta (scrematura).
D) Le condizioni di stoccaggio.

A) La nutrizione del lievito

Un mosto di buona qualità conterrà tutti (tranne uno) dei nutrienti essenziali per la crescita del lievito; zuccheri, fonte di azoto, vitamine ecc. Il nutriente mancante e per molti versi il più importante è l’ossigeno. Non si può sottolineare troppo l’importanza dell’ossigeno. Quando si osserva la curva di crescita del lievito durante una tipica fermentazione si vede che c’è una fase iniziale di ritardo, mentre il lievito si adatta al suo nuovo ambiente, seguita da un periodo di crescita rapida. Questo è importante per produrre la massa di cellule necessaria per convertire rapidamente gli zuccheri del mosto in alcol. Questa crescita è influenzata dalla disponibilità di sostanze nutritive di cui l’ossigeno è cruciale. L’ossigeno è essenziale per produrre alcune sostanze grasse utilizzate nella fabbricazione della membrana cellulare del lievito. La mancanza di ossigeno avrà una serie di conseguenze:

1. Povera crescita.
2. Poca attenuazione.
3. Poca flocculazione, che porta a birra torbida e a un raccolto di lievito povero.
4. Il raccolto di lievito non sarà “sano” e morirà più facilmente durante la conservazione.

B) Temperatura di crescita

Questa influenzerà anche il tasso di crescita del lievito. Se la temperatura è troppo alta, la crescita del lievito sarà troppo vigorosa, producendo una domanda eccessiva di nutrienti e risultando in una birra impoverita di questi nutrienti. Questo può avere un effetto sul successivo condizionamento. In aggiunta a questo, e probabilmente più importante, una temperatura di crescita più alta cambierà il metabolismo del lievito producendo una diversa gamma di sottoprodotti che possono avere un effetto importante sul sapore. Se la temperatura è troppo bassa, la fermentazione sarà lenta, con un conseguente aumento delle opportunità di infezione.

C) Tempo di raccolta (scrematura)

Lo scopo della scrematura è quello di rimuovere la testa del lievito in un punto della fermentazione in cui c’è ancora sufficiente attività per mantenere la testa in superficie e per lasciare solo una quantità di lievito in sospensione sufficiente per completare la fermentazione e formare una copertura sottile ma stabile sulla superficie della birra per protezione. Se si permette al lievito di rimanere sulla superficie della birra fino alla fine della fermentazione, possono verificarsi diverse cose.

1. È possibile che si verifichi l’autolisi a causa del surriscaldamento delle temperature ambientali. Questo si tradurrà in una diminuzione della vitalità delle cellule di lievito, che potrebbe causare fermentazioni successive lente e problematiche.
2. Inoltre, se la testa del lievito viene lasciata rimanere troppo a lungo sulla birra, può provocare sapori di lievito, dovuti ai prodotti dell’autolisi.
3. Più a lungo la testa di lievito viene tenuta a temperatura ambiente, esposta all’aria, maggiore è la possibilità di infezione aerea.

D) Conservazione del lievito

Il modo in cui il lievito viene conservato dopo la scrematura è della massima importanza se vuole rimanere in condizioni ottimali. Il lievito si deteriora rapidamente se tenuto ad una temperatura troppo alta. È quindi importante diminuire la temperatura del lievito, che sarà scremato a circa 21°C, a 2° – 4°C il più presto possibile. Il modo più semplice per conservare il lievito è mescolarlo con acqua sterile refrigerata e conservarlo in contenitori da 1 – 2 galloni con coperchio in frigorifero. I coperchi non devono essere chiusi ermeticamente in modo da permettere lo scambio gassoso. La profondità del lievito non deve essere eccessiva, altrimenti può crearsi una differenza di temperatura tra la superficie e il centro della massa di lievito con il risultato di temperature di 8° – 10°C più alte al centro. In queste condizioni il lievito al centro sarà più attivo, ma in condizioni di fame prevalente sarà costretto a subire un’autofermentazione, cioè a scomporre i propri costituenti. Di conseguenza autolisi e morte, causando una forte riduzione della vitalità complessiva. Un’altra possibile conseguenza della conservazione dei lieviti in cattive condizioni è che essi diventeranno alterati rispetto al loro carattere flocculante. Questo può causare problemi nelle fermentazioni successive. Un altro fattore che può influenzare la salute del lievito è il livello di infezione. Questo perché il lievito deve competere per i nutrienti essenziali con gli organismi contaminanti.

Monitorare le condizioni del vostro lievito

Se tenete conto di tutti i fattori che ho menzionato e seguite le migliori pratiche, non dovreste avere problemi. Tuttavia, anche nei migliori stabilimenti le cose possono andare male. È importante avere un qualche sistema di controllo della qualità, tenendo presente che cose come una diminuzione della vitalità delle cellule di lievito o un basso livello di infezione possono non essere immediatamente evidenti. Se non si interviene per rimediare a questi problemi in una fase iniziale si potrebbero avere mal di testa più grandi in seguito, poiché tali effetti diventano esagerati nelle birre successive. Il mezzo migliore per monitorare la salute del vostro lievito è controllare il suo aspetto microscopico. Usando il colorante “blu di metilene” si può distinguere tra cellule vitali (cioè cellule in grado di crescere) e non vitali (morte) nella vostra popolazione di lievito. La membrana cellulare delle cellule vitali è impermeabile a questo colorante, quindi le cellule appaiono incolori. Le cellule morte, al contrario, hanno membrane danneggiate e quindi assorbono il colorante e appaiono blu. Una percentuale troppo alta di cellule morte condurrà a fermentazioni lente, poiché, in effetti, inserirete meno lievito di quanto pensate. Questo naturalmente aumenterà l’opportunità che l’infezione prenda piede. Usando uno speciale vetrino da microscopio, noto come emocitometro, si può contare il numero di cellule in una data sospensione. Questo può essere utile per determinare il numero di cellule in sospensione nella vostra birra a scaffale. L’esame microscopico del vostro lievito e della birra può anche permettervi di rilevare qualsiasi contaminazione sostanziale che potrebbe altrimenti non essere evidente. (Si noti tuttavia che se gli organismi contaminanti sono facilmente visibili al microscopio, allora sono presenti in numero apprezzabile. Per metodi più sensibili di rilevamento di contaminanti è necessario allestire colture di laboratorio). Un microscopio è quindi uno strumento inestimabile per un buon controllo di qualità e dovrebbe essere considerato da tutti i birrai. È anche ottenibile ad un costo modesto.

Azioni correttive

Se la vitalità delle cellule di lievito è bassa, dovreste sostituire il vostro stock di lievito e rivedere le cause, come indicato nelle sezioni precedenti. Allo stesso modo, se il lievito si infetta, può essere sostituito. In alternativa, se l’infezione è batterica, può essere possibile eliminarla con un lavaggio acido. Questo comporta il trattamento del lievito con acido per un periodo immediatamente prima dell’inoculazione. Il principio di questa procedura è che il basso pH prodotto (pH 2-0 – 2-2) è sufficiente ad uccidere la maggior parte dei batteri contaminanti, mentre il lievito (che è più tollerante al basso pH) viene lasciato indenne. Per eseguire questa procedura è essenziale ottenere le condizioni corrette o anche il lievito potrebbe essere danneggiato.

Corrette condizioni per il lavaggio acido del lievito:

pH 2-0 – 2-2
Temperatura inferiore a 5°C
Tempo di contatto ca. 1 ora.

Il liquame di lievito dovrebbe essere mescolato per assicurare una temperatura uniforme e la distribuzione dell’acido.
Molti acidi sono adatti a questa procedura, ma noi raccomandiamo l’uso di acido ortofosforico di grado alimentare. Il lievito dovrebbe essere lanciato immediatamente dopo il lavaggio con l’acido, altrimenti si deteriora. Se un lievito infetto ha una bassa vitalità è preferibile sostituirlo piuttosto che tentare il lavaggio acido, in quanto le cellule del lievito saranno sotto stress e quindi è più probabile che siano influenzate negativamente. È importante programmare correttamente il lavaggio acido, per iniziare un’ora circa prima dell’inoculazione. Il lievito lavato con l’acido viene poi inserito direttamente nella birra – non tentare di conservare il lievito lavato con l’acido.

Mantenimento delle scorte di lievito

A prima vista, sembra ragionevole che si debba mantenere le proprie scorte di lievito a tempo indeterminato, poiché ogni birrificazione produce più che abbastanza lievito per le birre successive. Alcuni birrifici sono infatti riusciti a sostenere questo sistema per molti anni. Tuttavia è una politica rischiosa per una serie di ragioni. Dovreste sempre avere a disposizione una fonte di nuovo lievito di qualità costante, nel caso in cui si presentasse la necessità di sostituire il vostro stock di lievito.

Possibili cause di perdita di stock di lievito

1. Infezione.
   Un’infezione da lievito selvatico non può essere sradicata se non sostituendo il vostro stock di lievito (possibilmente più volte). Inoltre, se il vostro lievito non è sano, potrebbe non essere saggio lavare con acido per rimuovere un’infezione batterica.
2. Mutazione.
   La mutazione avviene sempre in una popolazione di cellule di lievito. La maggior parte dei mutanti non sopravvive, ma nel tempo c’è una crescente possibilità che ne nasca uno che può avere proprietà indesiderate. Le mutazioni avverse più comuni riguardano un cambiamento nel carattere flocculante o la perdita della capacità di fermentare il maltotrio.

Fonti di nuovo lievito

1. Un birrificio vicino.
   Sei sicuro della qualità del lievito derivato da questa fonte? Potresti ereditare dei problemi. La continuità della fornitura è assicurata?
2. Una coltura propagata in laboratorio.
   Campioni del vostro lievito possono essere conservati in condizioni di laboratorio a temperature molto basse alle quali non sono possibili cambiamenti nel carattere del lievito. Su richiesta, questi possono essere ricoltivati per fornire una coltura iniziale di qualità assicurata.
3. Uso del lievito secco.
   Prodotti come il Nottingham Ale Yeast stanno trovando sempre più favore nel mondo della birra.

Ci sono una serie di vantaggi nell’usare l’innocula fresca del lievito secco:

a) Consistenza garantita del prodotto
b) Libertà dalle infezioni
c) Nessun problema legato alla conservazione del lievito durante i periodi di bassa attività birraria
d) Eccellente sapore, attenuazione e caratteristiche di flocculazione
e) Fonte di approvvigionamento garantita

Infezione

Come indicato in precedenza, l’infezione può avere un effetto sulla salute del lievito perché il lievito in formazione deve competere con gli organismi infetti per i nutrienti essenziali. Più importante ancora è il fatto che l’infezione avrà un effetto importante sulla qualità delle vostre birre. I principali effetti della contaminazione sono:

1. Effetti di sapore/odore.
2. Gusto aspro dovuto alla produzione di acido acetico o lattico e/o aromi insoliti, spesso vegetali, solforosi, fenolici o stantii.
3. Hazes.
4. Poco o troppo attenuati.

Ci sono due gruppi principali di microrganismi che possono causare infezioni:

1. Lievito selvaggio
2. Batteri

Lievito selvaggio

Gilliland (1967) ha definito “Lievito selvaggio” come “qualsiasi lievito non deliberatamente usato e sotto pieno controllo”. Il lievito da birra standard, Saccharomyces cerevisiae è solo una delle 400 specie diverse del genere Saccharomyces. Ci sono anche molte centinaia di ceppi diversi della specie Saccharomyces cerevisiae, ognuno con diverse caratteristiche birrarie. Un “lievito selvaggio” potrebbe quindi essere un diverso ceppo di Saccharomyces cerevisiae, ma è più comunemente una diversa specie di Saccharomyces o uno dei vari altri generi di lieviti, ad esempio Candida, Brettanonmyces, Hansenula, Kloeckera e Pichia.
Tutti i lieviti hanno alcune proprietà in comune che li rendono potenzialmente gravi contaminanti del lievito di birra e/o della birra; sono relativamente tolleranti al basso pH e alla concentrazione di alcol.

Batteri

I batteri possono crescere molto rapidamente nel mosto e nella birra se ne viene data l’opportunità e qualsiasi mosto fresco deve essere riempito il prima possibile con lievito attivo per prevenire la crescita batterica che causa il deterioramento. Oltre agli effetti sul sapore, è stata sollevata la preoccupazione per la capacità dei batteri di convertire i nitriti nella birra in nitrosammine cancerogene. Questo dovrebbe essere considerato in situazioni in cui un’infezione non è ovvia perché non sono evidenti altri effetti (cioè sul sapore o sulla chiarezza). I batteri formano un gruppo molto vario. Se visti al microscopio appaiono molto piccoli in confronto al lievito da birra. Hanno due forme di base; rotonde (cocchi) e a forma di bastoncino (bacilli). Possono essere ulteriormente divisi in due grandi gruppi usando una procedura di colorazione nota come “Macchia di Gram”. I batteri saranno solitamente Gram positivi o negativi a seconda di come reagiscono a questa colorazione. Questa proprietà è legata alla struttura delle loro pareti cellulari. Molti batteri sono sensibili alle condizioni avverse che prevalgono nel mosto e nella birra, vale a dire basso pH, contenuto alcolico, estratti di luppolo e bassa concentrazione di ossigeno. Tuttavia alcuni gruppi sono in grado di prosperare in queste condizioni e sono quindi particolarmente pericolosi. Di seguito sono elencati alcuni dei principali gruppi coinvolti nelle infezioni della birra.

Obesumbacterium proteus (Hafnia protea)

Anche noti come batteri comuni della birra. Prosperano nel mosto a pH 5-0 – 5-5 ma sono inibiti nella birra a pH 3-8 – 4-2. Non è probabile che crescano nella birra a meno che il suo pH non sia insolitamente alto, cioè superiore a 4-5. Tuttavia non possono essere ignorati come organismi di deterioramento della birra perché, se sono presenti a livelli sufficientemente alti nel lievito di birra, impartiranno sapori off nella birra descritti come fruttati, tipo pastinaca. Quando il pH del mosto diventa inibitorio durante la fermentazione, questi batteri tendono ad associarsi alle cellule del lievito di partenza, in quanto flocculano. Se la fermentazione parte lentamente a causa di una diminuzione della vitalità delle cellule di lievito o di una mancanza di ossigeno, i batteri hanno un periodo prolungato in cui moltiplicarsi prima che il pH diventi inibitorio. È quindi importante avere un inizio di fermentazione vigoroso per evitare che questo accada.

Batteri dell’acido lattico

Questi sono potenzialmente gli organismi di deterioramento più pericolosi a causa della loro capacità di crescere in condizioni di basso ossigeno e della loro tolleranza al pH basso, all’alcol elevato e agli antisettici del luppolo. Possono essere a forma di bastoncini (Lactobacilli) o di cocchi (Pediococchi).
Batteri dell’acido acetico
Sono bastoncini corti Gram negativi. Come implica il nome, producono aceto (acido acetico) da etanolo. Alcuni membri del gruppo producono una gassificazione più estesa di una birra infetta, che spesso porta a una forte ritenzione della testa. Sono aerobi obbligati (cioè hanno bisogno di ossigeno per la crescita), quindi prevenire l’accesso dell’aria alla birra in tutte le fasi di lavorazione dopo la fermentazione offre il mezzo più rapido di controllo.

Zymomonas

Questo è un altro bastoncino Gram negativo. È anche un potente organismo di deterioramento poiché prospera in condizioni di basso ossigeno dove il pH è basso e la concentrazione di alcol relativamente alta. Fortunatamente non è spesso isolato nei birrifici.

Fonti di contaminazione

La contaminazione può derivare da un certo numero di fonti:

1. I materiali di partenza cioè il mosto, il lievito e qualsiasi altra aggiunta.
2. L’impianto di produzione della birra cioè.Quando si guarda alla contaminazione si tende a pensare principalmente al suo effetto sulla qualità della birra e alle conseguenti perdite che ne potrebbero derivare. Tuttavia, poiché ogni birrificazione è spesso la fonte di lievito per la successiva, dovremmo considerare la possibilità di trasportare la contaminazione da una birrificazione alla successiva nel lievito di partenza. E’ importante che la vostra gestione del lievito garantisca che il lievito di lancio sia sostanzialmente privo di contaminazioni. Il mosto che lascia il rame, dopo essere stato bollito, dovrebbe essere virtualmente sterile. Tuttavia, se il sistema di raffreddamento del mosto non è sufficientemente pulito, c’è la possibilità che il mosto raccolga contaminazioni prima di entrare nel recipiente di fermentazione. Qualsiasi altra aggiunta fatta in questa fase, ad esempio i lieviti, dovrebbe essere anch’essa priva di contaminazione. Ricordate che qualsiasi acqua aggiunta conterrà batteri e lieviti selvatici a meno che non sia prima sterilizzata.
   

   2) Impianto di fermentazione

   Tutte le superfici che entrano in contatto con mosto, birra o lievito devono essere accuratamente pulite e sterilizzate. Questo include recipienti, tubazioni e attrezzi. Le superfici sporche possono formare un focus per la crescita microbica che viene poi trasferita alla birra.

   3) L’ambiente di produzione della birra

   I microorganismi sono presenti nell’aria, particolarmente associati a particelle di polvere o piccole gocce di umidità. Possono anche essere portati da insetti (per esempio le mosche della frutta) e altri parassiti. Ogni sforzo dovrebbe quindi essere fatto per mantenere l’ambiente di birrificazione il più pulito possibile e per ridurre al minimo l’ingresso di polvere e terra dall’esterno. Ove possibile, tutti i recipienti dovrebbero essere coperti per ridurre il rischio di contaminazione aerea.