menu ]

Viaggi e Birra ]
locali e birrerie ]
comunicati stampa ]
tecniche per Homebrew ]
AreaBirra intervista... ]

Speciali ]

Area Riservata ]

Articoli correlati ]

Social networks ]

AreaBirra.it Youtube Channelaccedi al canale
suggerisci un video

Areabirra.it Facebook Group iscriviti al gruppo

visualizza il profilo

bookmark

Supporters ]

la tua pubblicità qui! clicca per informazioni

]

Come preparare uno starter - 09/03/2008

N.B. : I seguenti appunti sono stati stesi dal sottoscritto prendendo spunto dai dati presenti in “how to brew” di J. Palmer

Introduzione


Come spesso accade nel fantastico mondo dell'homebrewing è difficile trovare manuali o articoli che spiegano il “come” fare una particolare procedura.

Si trova molto più spesso il “perché” fare certe operazioni. Premesso che il sottoscritto non è ne un biologo ne un chimico, e che la conoscenza dei lieviti non va oltre alle informazioni reperibili in rete o sui manuali di produzione casalinga della birra, l'articolo che segue prende spunto da libri e testi vari.
In ogni guida di homebrewing che si rispetti si trovano sempre un paio di righe o più dedicate alla preparazione del cosiddetto “starter”. Spesso però le quantità e le modalità di preparazione sono lasciate un po' al caso o all' esperienza dell' homebrewer.

Da ignorante che ero ho deciso di documentarmi e questo è tutto quello che sono riuscito a trovare sui lieviti e sulla loro preparazione alla fermentazione di un mosto.
Quando parliamo di starter ci riferiamo alla preparazione o attivazione del lievito che vogliamo usare per un particolare stile di birra.

Il lievito è un microrganismo eucariote, i prodotti terminali del suo metabolismo sono sostanzialmente biossido di carbonio e etanolo; inoltre è un anaerobio facoltativo, ossia il ricavo di energia può essere ottenuto o tramite un processo aerobico o tramite un processo anaerobico. In presenza di ossigeno si ha respirazione mentre in condizioni di anossia si ha fermentazione.

I lieviti si suddividono in due categorie principali:
- Lieviti ad alta fermentazione (detti anche lieviti Ale o Saccharomyces cerevisiae)
- Lieviti a bassa fermentazione (detti anche Lager o Saccharomyces uvarum o carlsernsis )

Questi lieviti differiscono nella temperatura ottimale di fermentazione, nella capacità di fermentare differenti tipi di zuccheri, nella capacità di sviluppo e nei prodotti di fermentazione.
I primi inoltre sono così chiamati in quanto tendono durante la fermentazione a migrare verso la parte alta del fermentatore mentre gli altri sono più propensi a depositarsi sul fondo.

In generale i primi fermentano a temperature comprese tra i 16 e i 26 gradi centigradi mentre quelli lager prediligono temperature molto più basse, solitamente tra i 6 e i 10 gradi.

Una eccezione a questa generale suddivisione è il Californian common lager che viene fatto lavorare a temperature di circa 20 gradi centigradi.
Nel testo che segue le informazioni si riferiscono alla prima tipologia di lieviti che sono molto spesso i più utilizzati nella fermentazione casalinga se non altro per le temperature di fermentazione più facili da gestire.

Il ciclo del lievito




Quando il lievito è inoculato nel mosto, il processo di fermentazione può essere suddiviso in diverse fasi. Il tempo relativo di ogni fase dipende da molti fattori tra cui la composizione del mosto e il numero di cellule attive presenti. La prima fase è detta fase Forzata. Durante questa fase il lievito si adatterà alla nuova condizione e comincerà a produrre enzimi che serviranno per fermentare il mosto. Questa fase di solito è molto breve ma se il lievito non è sano può protrarsi a lungo e condurre ad una fermentazione problematica.
La fase successiva è quella di Crescita, qui il lievito inizierà a riprodursi per raggiungere la densità necessaria per innescare la vera fermentazione. Se il lievito era sano, e il mosto nutriente, ci saranno da due a tre raddoppiamenti dell'inoculo iniziale. L'ossigeno utilizzato per aerare il mosto viene assorbito in questa fase.
A questo punto inizia la fase di basso kreusen della fermentazione. È una fase anaerobica (in quanto l'ossigeno è stato consumato) ed è caratterizzata dalla formazione di una schiuma superficiale.

Segue la fase di alto kreusen o kreusen vivace nel quale un lievito ale avrà metabolizzato molti zuccheri presenti nel mosto. In fine la fase di tardo kreusen nel quale il lievito metabolizza molti prodotti secondari presenti all'inizio della fermentazione (molto importate per i lieviti lager nei quali si usa fare una pausa di acetile alzando la temperatura).

Questo a grandi linee è il ciclo che un lievito affronta durante la fermentazione. Affinché tutto si svolga nel migliore dei modi lo starter deve garantire che le cellule siano attive e in numero sufficiente.
Infatti, i fattori che influenzano le performance del lievito , e che un hombrewer può controllare sono:
- Densità del mosto
- Temperatura
- Tasso di inoculo
- Ossigenazione
- Tipo di lievito
- Presenza di nutrimento per il lievito
- Tipi di zuccheri e altri elementi fermentabili
- Sanitizzazione

Determinazione del tasso di inoculo


Ci sono diversi fattori che concorrono nella determinazione della giusta quantità di inoculo del lievito per produrre una buona fermentazione e quindi una buona birra.
Innanzitutto la temperatura (lieviti ad alta o bassa fermentazione) e la densità iniziale del mosto ( Original Gravity).

Se intendete produrre una Mild ale (temperatura di fermentazione di circa 20°C e OG = 1.035) non vi serve molto lievito, con una adeguata aerazione del mosto e sufficiente nutrimento vi basta un numero relativamente basso di cellule attive.
D'altra parte se intendete produrre una doppelbock lager avete bisogno di una quantità considerevolmente maggiore di lievito in quanto la bassa temperatura di fermentazione diminuisce l'attività del lievito e il suo tasso di riproduzione durante la fermentazione.

Come regola generale si può quindi dire che una fermentazione ad alta temperatura necessita di minor lievito di una a bassa; e fermentare un mosto ad alta densità iniziale necessita di una quantità maggiore di lievito attivo rispetto ad un mosto con bassa OG.

I seguenti calcoli si riferiscono all'utilizzo di lieviti ad alta fermentazione.
Il numero iniziale di cellule attive è riportato su ogni pacchetto di lievito; in generale siamo sui 50-70 billion per un pacchetto di lievito secco (*) il che è sufficiente per circa 20 litri di mosto (5 galloni ) con una OG di circa 1.050.

Per quanto riguarda i lieviti in formato liquido (come quelli della white labs o wyeast) il conteggio iniziale è di circa 100 billion per una fialetta o per un wyeast activator (prima dell'attivazione! Poi sono molti di più). Queste dosi sono utilizzabili tal quali per un mosto di circa 20 litri con una OG possibilmente inferiore a 1.050 - 1.060.

È quindi spesso necessario aumentare il conteggio di cellule attive per mezzo di starter ad esempio nel caso di wyeast propagator o di mosti con molti zuccheri .
Ma quanto starter fare? Quanto lievito ho bisogno per una determinata fermentazione?
Per rispondere a queste domande la wyeast ha condotto diversi esperimenti di crescita di lievito e i dati ottenuti sono qui sotto riportati.

Innanzitutto formuliamo la nostra ricetta e calcoliamo la OG (può essere fatto ad esempio utilizzando un programma come promash o birmania ).
A questo punto una volta determinata la gravità del mosto dobbiamo valutare quanto lievito inoculare usando la seguente tabella o il grafico.

( * ) a dire il vero io ho sempre saputo fossero molti di più ma il dato è preso dalla sezione sul lievito presente in “how to brew” da cui questo testo prende spunto.

Quantità raccomandata di inoculo per lieviti ad alta fermentazione per 20 litri di mosto in funzione della OG




Determinato il quantitativo di lievito necessario e il quantitativo iniziale a nostra disposizione se è inferiore a quello necessario occorre fare uno starter in modo da moltiplicare le cellule attive e raggiungere la quantità desiderata.
In pratica eseguiamo una fermentazione “controllata” in modo da moltiplicare le cellule attive fino a raggiungere il valore desiderato.

Quanti litri fare?
Per rispondere a questa domanda si possono usare i seguenti dati:

Stima sul conteggio finale di cellule (billion) in funzione del numero iniziale e dei litri di starter


Si considera uno starter con OG=1.040 e 8 ppm di ossigeno disciolto. Questi valori sono quelli utilizzati dai laboratori della wyeast per ottenere i seguenti risultati e sono anche i valori “tipici” di uno starter.

Segue un grafico che riporta i valori ottenuti con diverse quantità di starter.
È evidente come all'aumentare dei litri di starter aumenta il numero di cellule attive. Bisogna dire però che raramente si usano 4 litri di starter anche nei casi in cui il conteggio iniziale sia molto limitato. Se si desidera fare una birra con una OG molto elevata forse è più conveniente concatenare più fermentazioni in modo da usare il fondo di una birra come base per quella seguente.
Questo richiede però l'imbottigliamento e la preparazione della nuova birra nella medesima giornata e non è molto comodo. Inoltre usando sempre lo stesso tipo di lievito si possono concatenare solo birre di uno stesso stile (ma crescendo di gradazione e quindi di OG)e questo può in qualche modo limitare l'homebrewer.
ad esempio:
Mild ---> Bitter
Belgian Ale ---> christmas beer
Dry stout ---> imperial stout
ecc…





Ovviamente si tratta di quantità indicative, non di valori assoluti. Sono comunque utili per farsi un idea di quanto lievito inoculare e quanti litri di starter preparare.
Bisogna considerare che questo calcolo è facile quando si sa esattamente da quante cellule attive si parte, la cosa si fa decisamente più difficile quando si recupera lievito sul fondo delle bottiglie di birre commerciali o quando si riutilizza lievito lavato.
In quei casi solo l'esperienza può aiutare a determinare la giusta quantità.

Preparazione dello starter


Ok, ci siamo, sappiamo quanti litri di starter fare… come si fa uno starter?
In linea teorica si tratta di preparare un mini mosto in modo da moltiplicare le cellule e rendere il lievito attivo alla fermentazione, per cui valgono tutte le regole della preparazione di un buon mosto ovvero: sanitizzazione di tutti i componenti che andranno in contatto con il mosto, temperature di fermentazione indicate sulla confezione del lievito, ossigenazione pre-inoculo ecc.

Bisogna quindi calcolare la quantità di acqua e malto in modo da ottenere la OG di 1.040, inoculare, e attendere che la fermentazione inizi.
Solitamente gli starter si fanno in più step, nel senso che se bisogna farne 3 litri non si parte da quella quantità di mosto ma si parte da un litro o da mezzo e si aggiunge, man mano che la fermentazione procede, altro mosto (sempre con gravità di 1.040 ) fino a raggiungere la quantità finale. Bisogna sottolineare una cosa: il lievito non vive di solo zucchero, ha bisogno anche di altri nutrimenti (come minerali, ammine e acidi grassi) che sono presenti in quantità limitata nell'estratto di malto e sono totalmente assenti nello zucchero da tavola (bianco o di canna). E' quindi spesso consigliata l'aggiunta di nutrimento per lievito quando si procede nella preparazione di uno starter (soprattutto quando si vuole recuperare lievito da una bottiglia dove questo è poco e ormai stanco)

Altra cosa a cui far caso è la temperatura di inoculo. Si consiglia sempre di tenere la temperatura dello starter, al momento dell'aggiunta nel mosto, minore rispetto a questo (al limite si può anche mettere lo starter in frigo prima dell'inoculo) questo perché il mosto freddo potrebbe “addormentare“ il lievito e dare dei Lag time (tempo che intercorre tra l'inoculo e l'inizio delle fasi evidenti della fermentazione come ad esempio la schiuma in superficie o il gorgogliamento) piuttosto lunghi.

Quindi per riassumere: si prende la quantità d'acqua e di estratto di malto necessario a ottenere una OG di 1.040 (vedi tabella seguente) si fa bollire in un pentolino per circa 10 minuti, si raffredda fino alla temperatura di fermentazione ottimale del lievito (il raffreddamento non deve essere necessariamente spinto come nel caso della preparazione del mosto, basta lasciar raffreddare il tutto o per velocizzare si può anche mettere il pentolino in un lavandino dove ci sia qualche cm di acqua fresca) e si mette il tutto in una bottiglia (con gorgogliatore o con una garza sanitizzata per impedire alla polvere di entrare ma permettere all'aria di uscire) e si procede.




(Quantità di estratto calcolate con birmania per avere una OG=1.040)

A questo punto come per la preparazione della birra è necessario fornire ossigeno allo starter.
E qui si aprono un milione di dibattiti tra gli homebrewers: c'è chi usa ossigeno liquido, chi usa pompe da acquario e chi semplicemente agita il tutto.
Il problema è questo: la solubilità dell'ossigeno in acqua è funzione oltre che della quantità di Sali disciolti in essa ( vedi mar morto dove l'altissima concentrazione di Sali disciolti non permette al ossigeno di solubilizzarsi in acqua e quindi alla fauna marina di vivere) dipende fortemente anche dalla temperatura. Facendo bollire l'acqua e l'estratto di malto per 10 minuti tutto l'ossigeno disciolto in essa sarà perso. E' vero che durante la fase del raffreddamento qualche ppm (parti per milione) di ossigeno tornerà nel mosto ma in generale sarà insufficiente alla prima fase di crescita del lievito.
Naturalmente agitando il mosto si può raggiungere i “ normali” 7-8 ppm di ossigeno disciolti.
Molti hombrewer per garantire il massimo contenuto di ossigeno (circa 8 ppm) che si ottengono per agitazione usano pompette da acquario. Io personalmente lo ritengo uno sforzo inutile (in termini di sanitizzazione di tutti i componenti della pompa) che porta a risultati simili. E' assolutamente vero invece che l'ossigeno puro iniettato nel mosto porta a valori di ppm maggiori ma sta a voi scegliere se spendere soldi in bombolette di ossigeno. Altro vantaggio di questa tecnica è la velocità di ossigenazione (circa 40-60 secondi).

Tabella dati in cui si confrontano i differenti sistemi di aerazione del mosto (dati della wyeast)

In ogni caso una volta che avete ossigenato il mosto mettete il gorgogliatore o la garza e lasciate fermentare. La fermentazione sarà molto rapida (qualche ora una volta terminato il lag time); potreste perdervi il momento di gorgogliamento se ad esempio avviene di notte. Per verificare che sia avvenuta la fermentazione basta controllare la bottiglia: la presenza di un fondo di qualche cm di lievito è indice che tutto è andato bene. Se si utilizzano bottiglie di plastica o vetro trasparente è buona regola non lasciare lo starter a diretto contatto con la luce del sole.
Altra buona idea nel caso di starter molto voluminosi è quella di lasciar riposare il tutto in frigorifero, una volta terminata la fermentazione, in modo che il lievito si depositi sul fondo e gettare la maggior parte della soluzione presente nella bottiglia in modo da non ”contaminare” il mosto con lo starter (pratica che personalmente non ho mai adottato e che può essere a mio parere sostituita da una corretta miscela di elementi fermentabili dello starter: ovvero produco uno starter che contiene le stesse cose che contiene il mio mosto , al limite si può anche aggiungere un po' di luppolo durante la bollitura).

Sempre a proposito di starter voluminosi e quindi con tante cellule attive, questi possono dare fermentazioni molto violente (al limite, e ve lo dico per esperienza personale, anche produrre così tanta schiuma da gonfiare il fermentatore fino a far saltare il coperchio). Gli americani in genere non hanno problemi in quanto solitamente effettuano la fermentazione primaria in contenitori di plastica o vetro simili a damigiane e la fuoriuscita della schiuma (garantita da un tubo di medio diametro che finisce in un secchio contenente soluzione sanificata) non solo non è un problema ma è addirittura ricercata (essenzialmente per togliere un po' di amaro che si forma sulla schiuma).

Quindi se usate normali fermentatori (come quelli di pinta o Mr.malt) forse è meglio se prendete i dati sopra riportati in difetto per quanto riguarda i litri di starter. Magari non avrete quelle fermentazioni così potenti che piacciono tanto agli americani ma per lo meno evitate di dover pulire la schiuma da terra.



Entro quanto tempo bisogna inoculare una volta preparato lo starter?
Indicativamente si parla di 24-36 ore (se si birrifica la domenica andrebbe preparato quindi il venerdì sera) ma è del tutto indicativo. Lo starter preparato una volta che ha fermentato gli zuccheri presenti può essere riposto in frigo e usato anche una settimana dopo senza problemi.

Entro quanto tempo lo starter deve partire?
Solitamente stiamo sempre in ansia prima che segni evidenti della fermentazione ci dicono che sta andando tutto bene. È un po' tipico di ogni homebrewer preoccuparsi. L'esperienza ci insegna però che con un po' di pazienza si sistema sempre tutto. Non c'è una regola generale; uno starter può iniziare a gorgogliare dopo poche ore o dopo mezza giornata o più!. Dipende da molti fattori tra cui la freschezza del lievito.
NON è assolutamente detto che più piccolo sia il Lag time migliore sarà la fermentazione. In generale si può dire che: se entro 24 ore non ci sono segni di vita ( con temperature ottimali per quel tipo di lievito) allora si può procedere aggiungendo altro mosto fresco, agitare nuovamente bene la bottiglia, e attendere un altro giorno. Se ancora non accade nulla (caso molto raro se si usano lieviti comperati e relativamente freschi, ovvero non più vecchi di 6 mesi per quelli liquidi) si può tentare nuovamente la strada dell'aggiunta di altro mosto o aggiungere nuovo nutrimento per lievito (se disponibile) o entrambe le cose. Da parte mia vi posso assicurare che gli unici veri e propri fallimenti li ho avuti solo quando tentavo di recuperare lievito da bottiglie di birre commerciali.

Ultima nota: la re-idratazione del lievito secco NON è uno starter. E' un sistema utilizzato per preparare al meglio il lievito secco prima del inoculo e si fa circa 15 minuti prima di introdurlo nel mosto sciogliendolo in acqua tiepida con un po' di zucchero. Per questa tipologia di lievito spesso questa operazione è più che sufficiente (a meno che si tratti di un lievito Lager).



Spero di aver chiarito quanto meno i punti fondamentali della preparazione di uno starter.
A questo punto non dovete far altro che provare ! ?

Elenco di tutti gli articoli

Per leggere l'articolo cliccare su uno dei titoli. E' anche possibile ottenere il feed RSS/XML degli ultimi cinque articoli.