Il pH lungo tutta la catena produttiva

Da quando prendiamo in mano i primi pentoloni, ci sentiamo ripetere in continuazione quanto sia importante la misurazione del pH nel processo di produzione della birra. Veniamo bombardati continuamente da informazioni di vario genere, spesso decontestualizzate e difficili da interpretare.

Da quando ho finalmente acquistato un misuratore di pH decente (link) ho deciso di iniziare a misurare il pH in tutte le fasi di produzione, dal mash fino al prodotto finito. Purtroppo i valori di riferimento per ogni fase non sono sempre chiari, anzi, la confusione regna sovrana online.

Anzitutto manca spesso la temperatura di riferimento per la misura, che dovrebbe essere teoricamente sempre la stessa dato che il pH varia con la temperatura; ma anche le modalità di misura influenzano il valore del pH, come ad esempio la presenza o meno di CO2 nella birra dopo la carbonazione, che abbassa il pH. Come fare? Proviamo a ripercorrere passo passo le varie fasi di produzione e a scavare un po’ più a fondo sui valori di pH ottimali per ciascuna fase.

Per quanto riguarda la temperatura di misura, è importante scegliere sempre la stessa a prescindere dalla fase di produzione. In genere si prende come riferimento la temperatura ambiente (25°C).

ACQUA USATA PER LA PRODUZIONE

Sì è detto più volte che il pH dell’acqua in se’ non conta molto, quello che invece va tenuta d’occhio è la concentrazione di bicarbonati disciolti nell’acqua, in quanto agiscono come tampone per la discesa del pH durante il mash. Ed in effetti è così. Esistono diversi software che aiutano a stimare il pH di mash partendo dalla concentrazione di sali dell’acqua, nessuno di questi ha bisogno del pH per fare questa stima. Quindi, misurare il pH dell’acqua che useremo per il mash non serve a granché.

Diverso il discorso per l’acqua di sparge, il cui pH di partenza è importante perché influenza il pH del letto di trebbie durante lo sparge. Se questo sale sopra al 6 (difficile, ma con un’acqua a pH di partenza 8 può accadere) viene favorita l’estrazione di tannini dalle trebbie, ma soprattutto si rischia di alzare il pH del mosto che andrà in bollitura e questo, come vedremo, non è bene. Per sicurezza, è bene quindi misurare il pH dell’acqua di sparge e portarlo intorno a  5.5  (misurato a 25°C) utilizzando un qualsiasi acido (lattico, citrico, fosforico).

AMMOSTAMENTO

Ho già avuto modo di sviscerare abbondantemente questo tema in un altro post che vi consiglio di leggere (link). Per farla breve, il pH di mash, sempre misurato a temperatura ambiente (25°C), dovrebbe trovarsi nel range  5.2-5.5 .

BOLLITURA 

Il pH di bollitura è ovviamente una diretta conseguenza del pH di ammostamento. Il range ottimale deriva quindi dal range del mash, ma in molti sostengono che il valore ottimale del pH di bollitura sia intorno a  5.2-5.3  (25°C). Assestarsi nella parte bassa del range favorisce infatti la coagulazione delle proteine durante la bollitura aiutando a non portarne troppe in fermentazione e quindi nella birra finita. Un eccesso di proteine nella birra potrebbe dar luogo a problemi di torbidità, sia temporanea a freddo (chill haze) che permanente (permanent haze).

È curioso come il range che viene indicato ottimale per la bollitura sia in realtà molto più stretto di quello del mash. Sembrerebbe quasi che per favorire la alfa amilasi (range alto del pH di mash) sia opportuno acidificare ulteriormente il mosto dopo il mash out per far rientrare il pH nei valori ottimali per la bollitura. Pratica che personalmente non ho mai seguito ma che potrebbe avere un senso.

Un pH più alto in bollitura aumenta anche il tasso di imbrunimento del mosto durante la bollitura e tende a estrarre un amaro meno elegante dai luppoli. Il pH influisce anche sul tasso di utilizzazione dei luppoli, ovvero sugli IBU estratti: minore il pH, minore il tasso di utilizzazione. Ma in ambito casalingo questo è meno importante.

POST BOLLITURA

Il pH durante la bollitura tende a scendere di circa 0.5-1.0 unità rispetto al pH a inizio bollitura. Quindi siamo nel range  5.1-5.2 .

FINE FERMENTAZIONE

Durante la fermentazione il lievito consuma amminoacidi (buffer per la discesa del pH) e rilascia acidi di diverso tipo nel mosto. Il pH si abbassa quindi notevolmente già poche ore dopo l’inoculo, continuando a scendere durante la fermentazione. Il decremento di pH non è sempre lo stesso, poiché in condizioni estremamente acide la maggior parte dei lieviti inizia a lavorare male. Se per esempio inoculate US-05 in un mosto preacidificato con kettle souring (per esempio nella produzione di una berliner weisse) noterete un decremento di pH quasi nullo dato che il lievito inizia già a fermentare in condizioni di pH troppo basso.

La discesa del pH durante la fermentazione dipende da diversi fattori: dalla tipologia di malto utilizzato (nelle pilsner il pH finale è infatti più alto), dalla OG della birra (maggiore differenza tra OG e FG, maggiore la discesa di pH) e da altri fattori.

Non esiste un range ottimale di pH post fermentazione, poiché questo valore dipende molto dagli ingredienti e dal lievito. Sul sito della Weyermann si trova una interessante presentazione con dei valori di riferimento per macro stile:

Qui ritorniamo al tema della modalità di misura. Questi dovrebbero essere valori misurati a campione sgasato, ovvero prima della carbonazione o dopo la carbonazione ma avendo rimosso la CO2. Ho fatto qualche prova notando che una carbonazione di 2 volumi fa scendere il pH di circa 0.1 unità a causa dell’acido carbonico disciolto nella birra.

POST CARBONAZIONE

E qui arriviamo finalmente al punto finale. Quanto deve valere il pH finale della birra e come misurarlo? Teniamo anzitutto presente che per inibire la crescita di agenti patogeni il pH dovrebbe essere minore di 4.5. Misurato con o senza CO2? Be’, io direi che la misura in questo caso va fatta con la CO2 visto che la birra senza CO2 non la beve nessuno, quindi il pH che percepiamo (e quello che percepiscono eventuali microrganismi) è quello con la CO2 disciolta nella birra.

Ovviamente misuriamo sempre intorno a 25°C, lasciando scaldare il campione a temperatura ambiente o dandogli una botta veloce di microonde (si sgaserà anche un po’ ma non tantissimo).

Posizionandosi verso l’estremo alto del range, la birra è meno brillante, gli aromi e i sapori sono più spenti e in generale l’esperienza di bevuta ne risente. La differenza tra una pilsner con pH finale a 4.4 e una con pH a 4.7 potrebbe essere abissale, a parità di ingredienti e di processo. Un pH finale troppo alto indica anche una fermentazione che non è andata a buon fine, così come un pH estremamente basso potrebbe indicare una contaminazione da batteri lattici.

A questo punto non ci si può fare nulla (inutile aggiungere acido lattico), ma almeno si ha un ulteriore elemento che indica un qualche problema di fermentazione.

ESEMPIO PRATICO

Per la prima volta da quando produco birra ho misurato il pH in diverse fasi della produzione. La birra in questione è una pilsner, prodotta con una ricetta molto simile alla pilsner che avevo prodotto qualche anno fa e che non era venuta affatto male (link).

Partiamo dal pH di mash: un po’ alto, ma alla fine era nel range 5.2-5.5 quindi me lo sono fatto andar bene. Anche perché la temperatura di mash era a 67°C, quindi leggermente sbilanciata verso le alfa amilasi.

La prima nota curiosa è che a fine mash il pH è aumentato. Mi sembra di aver già letto questo fenomeno da qualche parte, ma non ho più ritrovato il link. Da tenere a mente, perché si rischia di andare fuori range con il pH di bollitura. È anche possibile che il pH sia risalito a causa del piccolo sparge che pratico anche se uso la tecnica BIAB: ricordo di aver modificato il pH dell’acqua di sparge (4,5 litri) a 6, forse troppo alto.

Di fatto è accaduto proprio questo: ho bollito con un pH un po’ alto e il risultato è stato una coagulazione scarsa delle proteine in fase di raffreddamento. Ho pensato vabbè, fa nulla, andranno via con la lagerizzazione.

A fine fermentazione il pH è sceso solo fino a 4.7, quindi decisamente nella parte alta del range. Come previsto, il pH post carbonazione è sceso di un’altra unità, assestandosi a 4.6 (sempre nella parte alta del range). Risultato? Birra torbidissima nonostante un paio di settimane di lagerizzazione (lo so, non moltissimo, ma è comunque troppo torbida). La schiuma, molto pannosa e persistente, sembrerebbe confermare la presenza di proteine (forse in eccesso). Il gusto è spento: nessun off-flavour, per carità, ma la birra è venuta veramente stupida, nulla a che vedere con la versione precedente (limpida e brillante anche nel sapore). E soprattutto nulla a che vedere con la pilsner che avevo in mente.

Ora, non voglio certo dare tutta la colpa al pH (magari un protein rest avrebbe aiutato), ma qualche lezione da portare a casa sicuramente c’è. Non sto nemmeno dicendo che una birra torbida sia necessariamente meno buona di una limpida, ma la torbidità potrebbe essere l’indicazione che qualcosa è andato storto, come in questo caso.

Per il prossimo ammostamento punterò a un ph di 5.2 a 25°C, vediamo cosa succede.