Gestire gli aromi fenolici non è semplice come sembra

Controllare l’espressione fenolica del lievito non è un’impresa facile. Ma ancora prima di imparare a gestirli, dovremmo capire bene cosa si intende per aromi fenolici e come si manifestano nei diversi stili birrari.

Non tutti i fenoli sono uguali. Alcuni aromi speziati, che vengono solitamente attribuiti ai fenoli, non sempre derivano dalla fermentazione.

Oltretutto, non è detto che tutti gli aromi fenolici siano riconducibili al 4-vinil-guaiacolo, forse il più studiato e conosciuto fenolo volatile che troviamo nella birra. Il famoso aroma di chiodo di garofano.

Lasciando da parte gli aromi fenolici derivanti dai malti torrefatti o dalla degradazione termica della lignina delle botti, concentriamoci su quelli prodotti dal processo di fermentazione.

Gli acidi fenolici

Gli aromi fenolici più conosciuti sono quelli dovuti ai fenoli volatili che derivano dagli acidi fenolici contenuti in tutte le piante. Nella produzione di birra, gli acidi fenolici derivano soprattutto dai malti, in parte anche dai luppoli.

Degli acidi fenolici fanno parte gli acidi idrossicinnamici, derivati dell’acido cinnamico. L’aroma dell’acido cinnamico è riconducibile al miele e al floreale, al palato è amaro. Questi acidi sono poco solubili in acqua, mentre sono più solubili in soluzioni alcoliche.

Grazie alle loro proprietà antiossidanti e batteriostatiche, gli acidi fenolici vengono utilizzati in prodotti cosmetici come creme per il viso e collutori per utilizzo orale.

Gli acidi idrossicinnamici (HCA in inglese, ovvero Hydroxy Cinnamic Acids) più comuni nel mosto di birra sono l’acido ferulico e l’acido cumarico (p-cumarico). La maggior parte viene dalle glumelle dei cereali, ma una piccola quota è presente anche nel germe del cereale.

I fenoli volatili dell’acido ferulico

Con aroma fenolico in genere intendiamo una ampia classe di aromi: speziato, curry, chiodo di garofano, affumicato, stallatico, cuoio, medicinale, vaniglia, bacon.

Consiglio di leggere al riguardo questo interessantissimo articolo, disponibile gratuitamente qui, da cui ho estratto molte delle informazioni che seguono.

Questi aromi derivano essenzialmente da due composti: 4-vinil-guaiacolo (4VG) e 4-etil-guaiacolo (4EG). Il primo ha il tipico aroma di chiodo di garofano, il secondo vira più sullo stallatico. Entrambi possono generare aromi diversi in relazione alla loro concentrazione e all’interazione con altre sostanze presenti nella birra.

Il 4VG deriva dalla decarbossilazione enzimatica dell’acido ferulico, contenuto principalmente nelle glumelle dei cereali.

Il 4EG deriva invece dalla riduzione enzimatica del 4VG. Possiamo dire che l’acido ferulico è un precursore del 4VG che a sua volta è un precursore del 4EG.

Per produrre il 4VG a partire dall’acido ferulico, il lievito utilizza gli enzimi PAD (Phenolic Acid Decarboxylase), nello specifico due enzimi: PAD1 (henylacrylic aciddecarboxylas) e FDC1 (ferulic acid decarboxylase).

Devono essere entrambi attivi perché il primo agisce da coadiuvante di processo, mentre il secondo effettua la decarbossilazione, che accorcia la catena di atomi di carbonio trasformando l’acido fenolico in fenolo volatile.

A differenza dell’acido ferulico, i fenoli volatili hanno una soglia di percezione molto bassa, il che li rende facilmente individuabili nella birra.

Tecnicamente, la trasformazione da acidi fenolici a fenoli volatili può avvenire anche per via non enzimatica, grazie al calore. Basta pensare agli aromi speziati che emergono dalle botti quando il legno viene parzialmente carbonizzato al loro interno. In quel caso, gli acidi fenolici contenuti nel legno si trasformano in fenoli volatili per via termica.

Questa decarbossilazione termica avviene anche prima della fermentazione durante la bollitura del mosto, ma nella classica ora di bollitura l’entità della conversione è trascurabile. Arriva a un picco verso i 90 minuti, per poi ridursi nuovamente a causa della volatilizzazione degli aromi fenolici con il prolungarsi della bollitura.

I fenoli volatili dell’acido cumarico

L’acido ferulico è l’acido fenolico presente in concentrazione maggiore nel mosto, seguito dall’acido cumarico.

Dall’acido cumarico vengono generati altri due fenoli volatili, il 4-vinil-fenolo (4VP), tramite decarbossilazione dell’acido cumarico, e il 4-etil-fenolo (4EP), tramite riduzione enzimatica del 4-vinil-fenolo. Si tratta di composti volatili presenti in concentrazione minore rispetto a 4VG/4VP ma con aromi tendenzialmente più pungenti che possono ricordare il medicinale (4VP) o il cuoio e lo stallatico (4EP).

Si intuisce facilmente che i vinilfenoli sono prodotti dai lieviti più “classici”, come quelli utilizzati per le birre Weizen e per alcuni stili del Belgio, mentre gli etilfenoli sono tipici dei Brettanomyces con i loro aromi “funky” di stalla e cuoio.

Cosa si intende con aroma speziato?

Speziato è un termine vago, simile a fruttato o floreale. Può voler dire qualsiasi cosa. Le tipologie di spezie sono centinaia, tuttavia raramente troviamo descrizioni di dettaglio dell’aroma speziato prodotto dai lieviti. O anche dai luppoli, che nella maggior parte dei casi vengono semplicemente definiti spicy.

Ricorrono spesso termini come speziato e fenolico, anche questi piuttosto generici. Lo stesso curry, che compare nella tabellina precedente, è di fatto un mix di spezie che può variare a seconda della preparazione, quindi siamo ancora a un livello descrittivo piuttosto vago. Nel curry troviamo quasi sempre il cumino come base, affiancato da chiodo di garofano, cardamomo, e altre mille spezie diverse a seconda del tipo di curry.

Ci sono poi gli aromi fenolici tipici dei Brett che vanno dal cuoio e allo stallatico. Non rientrano però nell’accezione comune di “aroma speziato” e sono associati agli etilfenoli, in genere presenti nelle birre fermentate con Brettanomyces.

Non è nemmeno ben chiaro quando l’aroma passi dallo speziato, al chiodo di garofano fino al medicinale. Potrebbe essere banalmente una questione di concentrazione del 4VG o del 4VP, ma probabilmente non è solo questo. L’interazione con altri composti aromatici presenti nella birra può cambiare la percezione dei fenoli, è davvero difficile trovare un collegamento diretto tra composto fenolico e aroma percepito.

Inoltre, c’è da dire che spesso si attribuisce l’aroma speziato ai fenoli ma, sempre secondo l’articolo già citato (link), non sempre è così. Non è chiaro, infatti, se l’aroma speziato sia dovuto direttamente e unicamente ai fenoli, nello specifico a quelli elencati nella tabellina sopra. O se derivi da altro.

Banalmente, la concentrazione di 4VG e 4VP può essere misurata e correlata direttamente all’attività degli enzimi PAD. Proprio in base a queste misure, i lieviti vengono definiti POF+ (enzimi attivi) o POF- (enzimi non attivi). Nei lieviti POF- gli enzimi PAD non sono attivi e i lieviti non sono quindi in grado, in nessuna condizione, di produrre 4VG/4VP.

Quindi, in questo caso, niente aroma di chiodo di garofano e, di conseguenza, niente aroma “funky”, visto che i vinilfenoli 4VG e 4VP sono precursori degli etilfenoli 4EG e 4EP.

Ma questo non significa che un lievito POF- non possa produrre aromi speziati. Come già accennato nell’introduzione, aromi speziati (più che altro riconducibili al pepe) possono essere percepiti anche in birre fermentate con lieviti POF-. Non troveremo il chiodo di garofano, ma un leggero tocco speziato potrebbe fare capolino anche nel profilo organolettico di una birra fermentata con lievito POF-

Si possono produrre birre belghe con lieviti POF-?

Escluderei di poter produrre una Weizen con lievito POF-: il chiodo di garofano è una caratteristica essenziale di questo stile.

Se però andiamo a leggere con attenzione le varie descrizioni degli stili belgi nel BJCP, l’aroma di chiodo di garofano lo troviamo esplicitato unicamente nelle Tripel e nelle Trappist Single, dove non è un requisito necessario ma è ammesso.

Nelle Saison è considerato fuori stile così come nelle Belgian Dark Strong Ale. Negli altri stili belgi non viene esplicitamente menzionato, si fa riferimento a un generico aroma spicy.

Questo mi farebbe dire che, tecnicamente, si possono produrre stili belgi anche con lieviti POF-. Nessuno richiede espressamente l’aroma di chiodo di garofano.

Ovviamente dipende dallo stile. Una Saison con un lievito POF- la vedo difficile, anche se non prevede il chiodo di garofano tra gli aromi. Altri stili meno speziati, come Belgian Pale Ale o Belgian Bonde Ale, invece , potrebbero a mio avviso venire bene anche con lieviti POF-. Magari utilizzando un po’ di luppolo nobile in aroma, che dona quel tocco leggermente speziato “indefinito” grazie ai terpeni.

Tutte le birre scure belghe, ovvero Dubbel e Belgian Dark Strong Ale, sono assolutamente gestibili anche con lieviti POF-. Mi spingo oltre: le Belgian Dark Strong Ale a mio avviso necessitano di lieviti POF-.

Ma quali sono questi lieviti POF-?

Come individuare i lieviti POF-

Tendenzialmente tutti i lieviti di origine americana e inglese sono POF-. Questo è facile intuirlo (anche se non è sempre necessariamente scontato).

Capire invece quali tra i lieviti considerati belgi siano effettivamente POF- è impresa non facile. Non so per quale ragione, ma la natura fenolica dei lieviti non viene quasi mai esplicitata dai produttori, se non nella descrizione, che può essere vaga a piacere.

Gli unici produttori che nelle schede dei lieviti indicano se il ceppo è POF- sono la Fermentis e la Lallemand. I lieviti belgi della Lallemand sono tutti POF+, mentre tra quelli della Fermentis due sono POF-: l’S-33 e il BE-256. Il primo ha una scarsa attenuazione ed è probabilmente più un lievito inglese che belga, il secondo è invece abbastanza attenuante.

Sia Wyeast che White Labs non indicano la natura POF dei loro lieviti. Impossibile capire quali siano POF- o POF+.

Ho trovato un sito di rivendita di prodotti per homebrewer (link) che fornisce questa indicazione, ma non si capisce da dove abbiano preso l’informazione. Quando ho visto che classificano il Belgian High Gravity della Wyeast come POF-, ho iniziato ad avere dei dubbi. Non ci farei affidamento.

Cercando ulteriormente in rete, ho trovato un lavoro interessante di mappatura genetica dei lieviti che è stato raccontato in un articolo scientifico pubblicato qualche anno fa (link). Sono stati analizzati tantissimi ceppi della White Labs dal punto di vista genetico. Purtroppo – per ragioni di politica industriale, immagino – i nomi dei ceppi non sono in chiaro ma codificati.

C’è però il blog di un pazzo (in senso buono) che è andato a prendersi le codifiche genetiche fornite da chi ha scritto l’articolo per andarle a confrontare con altri dati pubblici forniti dalla White Labs (link1 e link2 ). In questo modo è riuscito a decodificare alcuni ceppi, potendo attribuire loro le caratteristiche genetiche riportare nel paper.

Si scopre così che, con molta probabilità, il presunto ceppo Rochefort della White Labs (WLP540) è un lievito POF- di origine inglese. Questo torna con le birre prodotte dal birrificio trappista, che per anni sono state tutte scure senza fenoli in evidenza. La Tripel è entrata in gamma pochi anni fa e non è detto che venga fermentata con lo stesso ceppo (a senso, direi di no).

Il WLP570, invece, presunto ceppo Duvel, risulta POF+. Il che, nuovamente, torna con i ragionamenti di cui sopra.

Controllare l’espressività fenolica

Personalmente sospetto che altri ceppi liquidi siano POF-, come ad esempio il Belgian Abbey della Wyeast (WY 1214). Con questo ceppo produssi una Belgian Blonde Ale qualche anno fa che vinse anche un concorso.

L’espressività fenolica è difficile da controllare, specialmente quella del 4VG/4VP. A differenza degli esteri, i fenoli hanno una dipendenza minore dalla temperatura (ma una rapporto c’è). Molto dipende dal ceppo di lievito utilizzato, che geneticamente è portato a sviluppare un determinato range di aromi fenolici. Per questa ragione ha senso utilizzare un ceppo Saison per una Saison, un ceppo Tripel per una Tripel e magari un ceppo POF- per una Belgian Dark o una Belgian Blonde Ale.

In questo articolo viene evidenziato come i fattori che influenzano l’espressività fenolica (nello specifico la produzione di 4VG/4VP) in un lievito POF+ da Weisse siano: (a) il grist (la percentuale di grano è importante, addirittura se è troppo la riduce); (b) la temperatura di ammostamento (lo step ferulico aiuta); (c) durata della bollitura (con bolliture prolungate si favorisce la decarbossilazione termica); (d) la temperatura di fermentazione (maggiore la temperatura, maggiore la produzione di 4VG/4VP).

Al di là delle misure analitiche, però, bisogna sempre considerare che i fenoli interagiscono con gli esteri. E che non esistono lieviti solo ed esclusivamente fenolici.

Aumentando la temperatura di fermentazione, aumentano anche gli esteri, il che potrebbe risultare in un aroma non piacevole (eccesso di etil-acetato) o comunque in una percezione minore della controparte fenolica per via del mascheramento da parte degli esteri fruttati.

Paradossalmente, i fenoli potrebbero venir percepiti meglio in aroma fermentando a temperatura leggermente più bassa.

Insomma, la questione è piuttosto complicata. Come sempre avviene nella produzione di birra, i dogmi non sono assoluti. Bisogna provare, provare, provare.