I capisaldi della lagerizzazione

Da poco Brewing Bad si  è cimentato nelle basse fermentazioni (per ora abbiamo in produzione la prima lager in stile Vienna, non ancora pronta). Gli interrogativi sui razionali alla base della lagerizzazione mi attanagliano da molto tempo, anche perché è difficile trovare una spiegazione semplice  e applicabile in toto alle diverse casistiche con cui ha a che fare l’homebrewer medio.

Per questa ragione ho cercato di raccogliere le idee e provare, come al solito, a ragionare per piccoli passi. Non sono un chimico ed ho ancora poca esperienza pratica con le basse fermentazioni, ma qualche lettura approfondita e un po’ di buon senso mi hanno portato ai ragionamenti che seguono.

Spero possano tornare utili a tutti e mi raccomando: se vi sembra che qualche ragionamento non fili, fatemelo sapere!

Partiamo da alcuni semplici (e intuitivi) principi che ci aiuteranno nella comprensione dei vari fenomeni:

1. il caldo accelera le reazioni chimiche. Tutte. 
2. il freddo invece le rallenta. In alcuni casi, arriva anche a fermarle del tutto.
3. le molecole più pesanti, se disperse in un liquido, con il tempo tendono a depositarsi sul fondo. Il freddo tende a velocizzare questo processo di sedimentazione.

Per quanto riguarda i lieviti invece, teniamo presente che:

1. i lieviti ad alta fermentazione, in genere, lavorano intorno ai 18/20 gradi. Se portati  sotto i 12/13  gradi, entrano in standby (in media, poi dipende dal lievito). Non muoiono, solitamente si risvegliano se la temperatura viene alzata (ovviamente entro certi limiti di tempo: in assenza di nutrimento, le cellule tendono pian piano a morire. Dopo alcuni mesi, il lievito sarà inutilizzabile).
2. i lieviti a bassa fermentazione lavorano bene intorno ai 10C (sempre in media) ma, contrariamente ai lieviti ad alta fermentazione, continuano a lavorare anche intorno ai 3/4 C (molto, ma molto lentamente).

Con questi elementi alla mano, cerchiamo di rispondere ad alcune domande che molte volte anche io mi sono posto.

A cosa serve la lagerizzazione?

La risposta è: dipende. Nello specifico, dipende dal tipo di lievito che stiamo utilizzando. Sicuramente, in ogni caso, serve per far depositare sul fondo del fermentare le sostanze più pesanti che potranno essere:

• lievito (chiarificazione della birra)
• luppolo (in particolare se abbiamo utilizzato luppolo in pellet, difficilmente filtrabile)
• proteine (per la riduzione del chill haze)
• tannini e sulfuri (arrotondamento del sapore, cfr. Articolo BYO)

Questo vale in entrambi i casi, sia per lieviti a bassa fermentazione che per quelli ad alta. L’unica differenza è che i lieviti a bassa fermentazione, se trattati correttamente, possono continuare a lavorare anche alla temperature di lagerizzazione (vicino agli 0 gradi). Ne consegue che, oltre a far precipitare sul fondo le sostanze di cui sopra, possono lentamente (molto lentamente) continuare a riassorbire o trasformare alcune sostanze prodotte durante la fermentazione, come ad esempio il diacetile (sapore e odore burroso) o alcuni polialcoli (possono essere trasformati in esteri dal sapore più gradevole).

Tutto ciò, come già detto, avviene a velocità rallentata; per questo motivo la lagerizzazione ha bisogno di tempi piuttosto lunghi per essere efficace. Questo rallentamento gioca però anche a nostro favore, frenando l’invecchiamento e l’azione di batteri e lieviti selvaggi che potrebbero essere finiti inconsapevolmente nella birra.

Nel caso di birre a bassa fermentazione, la lagerizzazione è necessaria per ammorbidire i sapori ed eliminiare i sulfuri, emessi in quantità maggiore da questi ceppi di lievito. Una bassa fermentazione non lagerizzata (o lagerizzata per un tempo non sufficiente) sarà ovviamente bevibile, ma difficilmente vi porterà a spiccare in una competizione.

Cos’è il “diacety rest” e a cosa serve? E’ indispensabile?

Come ci racconta Kai Troester in questo approfondito e interessante articolo, la pausa per il riassorbimento del diacetile (altrimenti detto diacetyl rest) è stata introdotta dai grandi produttori di lager per ridurre i tempi di produzione delle birre a bassa fermentazione. La motivazione principale, in questo caso, è ovviamente il profitto, ovvero portare la birra sul mercato nel tempo più breve possibile.

Sebbene introdotto con finalità non proprio nobili, questo metodo è comunque stato poi adottato da molti birrifici anche non industriali, dato che non produce particolari effetti negativi sulla birra e aiuta a pulire il prodotto finale da sapori indesiderati (le ragioni per cui le birre industriali non sanno di nulla sono ben altre).

Durante la prima fase della fermentazione (quella cosiddetta “tumultuosa”) i lieviti producono, oltre ad alcol, esteri e Co2, una serie di “sottoprodotti” (in inglese byproducts) che  non sempre danno alla birra un gusto gradevole. Uno di questi (forse quello più noto) è il diacetile, che da alla birra un sapore e un aroma burrosi. Questo avviene sia utilizzando lieviti ad alta che a bassa fermentazione (ovviamente la quantità di diacetile prodotta dipende dal ceppo di lievito).

Fortunatamente, questi sottoprodotti vengono successivamente riassorbiti dal lievito sparendo quasi completamente dalla birra. Come mai allora sentiamo parlare di diacetyl rest solo nel caso di basse fermentazioni? La ragione è semplice: come abbiamo detto ad inizio articolo, il calore velocizza le reazioni chimiche mentre il freddo le rallenta. Nelle alte fermentazioni, il lievito, beneficiando di temperature più alte, riesce a riassorbire velocemente il diacetile subito dopo la fermentazione tumultuosa (di solito la birra viene mantenuta alla temperatura di fermentazione per almeno un paio di settimane).

Anche nelle basse fermentazioni il lievito è in grado di riassorbire il diacetile, ma ovviamente questa reazione avviene ad una velocità molto ridotta a causa della bassa temperatura. Se portassimo la birra alla temperatura di lagerizzazione subito dopo la fermentazione tumultuosa, il processo di riassorbimento andrebbe comunque avanti (il lievito lager lavora anche a 4/5 gradi) ma chiaramente richiederebbe molto più tempo.

Dovremmo anche fare molta attenzione ad abbassare gradualmente la temperatura (al massimo un grado al giorno) per evitare di mandare in standby il lievito. Inoltre, la lagerizzazione dovrebbe partire prima che la birra abbia raggiunto la massima attenuazione, in modo da lasciare al lievito qualche zucchero da consumare per restare in vita. Ultimo ma non meno importante, dovremmo essere in presenza di una dose massiccia di lievito in buona salute (parametro difficile da controllare).

Insomma: un bel macello.

Per tutte queste ragioni, nel caso delle basse fermentazioni, si alza di qualche grado la temperatura alla fine delle fermentazione tumultuosa, in modo da accelerare il riassorbimento del diacetile senza pregiudicare il profilo aromatico della birra (la maggior parte degli esteri viene prodotta dal lievito durante la prima parte della fermentazione). Una volta ripulita la birra dal diacetile, si abbassa la temperatura per far partire la lagerizzazione.

E’ chiaro che se abbiamo eliminato il diacetile dalla birra tramite diacetyl rest, la lagerizzazione può durare meno (ragion per cui le grandi industrie hanno introdotto questo passaggio).

Il diacetil rest è consigliato agli homebrewers in quanto il riassorbimento del diacetile durante la lagerizzazione è molto lento e va ben monitorato con strumenti spesso non disponibili in casa. Inoltre, è sempre difficile gestire le temperature di fermentazione in modo da garantire una adeguata vitalità del lievito anche durante la fase di lagerizzazione.

Quanto deve durare la lagerizzazione?

Chiaramente non esiste una regola precisa. Come abbiamo visto nella domanda precedente, l’applicazione del diacetyl rest può ridurre significativamente i tempi di lagerizzazione. Il minimo sindacale è di tre/quattro settimane, ammesso che la lagerizzazione parta senza diacetile. Altrimenti, due/tre mesi possono aiutare a ridurre il livello di diacetile (sempre facendo attenzione a non mandare il lievito in standby durante il raffreddamento) oltre ad arrotondare il profilo aromatico e gustativo della birra (tramite precipitazione di tannini e sulfuri). A ogni modo, l’importante è assaggiare la birra al passare delle settimane e prendere nota. L’esperienza ci insegnerà pian piano a che punto fermarci.

A temperature più alte (3/4 gradi) avremo lievito più attivo ma le sostanze pesanti ci metteranno di più a depositarsi sul fondo. Scendendo di temperatura (intorno agli 0 gradi) il lievito potrebbe non essere più attivo ma indubbiamente velocizzeremo i processi di sedimentazione.

Cos’è il “cold crash” (altrimenti detto “winterizzazione ” o “abbattimento”) e a cosa serve?

Si tratta semplicemente di una lagerizzazione molto breve. Viene spesso utilizzata per far depositare il lievito e i residui di luppolo sul fondo del fermentatore (nel giro di due/tre giorni). Trattandosi di un breve lasso di tempo, la winterizzazione non avrà effetti significativi sul profilo gustativo della birra ma solo sulla limpidezza. Per questa ragione viene tipicamente usata nelle alte fermentazioni.

Posso lagerizzare una birra ad alta fermentazione?

Certamente (molti birrifici lo fanno). Il lievito ad alta fermentazione andrà completamente in standy ma la birra ne beneficerà comunque in termini di limpidezza e mobidezza al palato. Chiaramente, in questo caso, lagerizzazioni troppo lunghe (oltre il mese) non apporteranno particolari benefici al prodotto finito.

Prima della lagerizzazione (o dell’abbattimento) devo abbassare la temperatura a step di un grado al giorno o posso impostare il termostato a 4 gradi e andarmene al mare?

Una frase che sento dire spesso è: “ho abbassato la temperatura di un grado al giorno per evitare di provocare uno shock termico al lievito”. La frase in se’ è corretta, ma bisogna capire cosa si intende con shock termico.

Spesso si teme che, raffreddando la birra rapidamente, il lievito vada in shock termico. La paura principale è che il lievito poi non sarà in grado di portare a termine la carbonazione (rifermentazione in bottiglia). Questa paura è abbastanza infondata: basti pensare a quante volte il pacco di lievito liquido che acquistiamo entra ed esce dal frigo prima che arrivi a casa nostra. Generalmente (a meno che non sia scaduto) continua a fare il suo lavoro senza grandi problemi. Tra l’altro, il tasso di vitalità richiesto al lievito per portare a termine la carbonazione è davvero minimo (al limite impiegherà tre settimane anziché due).

Un’ altra paura diffusa è che il lievito emetta delle “puzzette” se raffreddato troppo velocemente. Questo può essere vero in generale ma, di nuovo, riflettiamo sul nostro campo di applicazione. Anche utilizzando un un frigo come camera di fermentazione, difficilmente il tasso di raffreddamento di 20 litri di mosto risulterà troppo rapido. L’inerzia di una tale massa di liquido rallenterà comunque la discesa della temperatura, senza compromettere la salute del lievito. Per goderci la giornata al mare in tranquillità, possiamo alzare il termostato interno del frigo in modo che la differenza di temperatura tra mosto e frigo non sia mai troppo elevata, rallentando in questo modo il processo di raffreddamento.

Tutt’altro discorso nel caso in cui si voglia gestire una lagerizzazione con lievito ancora attivo. In questo caso (che non si applica se facciamo ricorso al diacetyl rest) è opportuno lasciare al lievito il giusto tempo per adattarsi alle basse temperature (tipicamente 3/4 gradi) in modo che possa continuare a lavorare anche nelle settimane successive. In questo caso, far scendere la temperatura di un solo grado al giorno potrebbe avere un senso pratico.