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Gluten Free Beer Libera, il perfetto connubio tra innovazione biotecnologica e trionfo della qualità 

Il mondo della birra artigianale è sempre più in continuo rinnovamento, soprattutto per quanto riguarda i prodotti Gluten Free Beer. In questo progetto di ricerca abbiamo trovato una soluzione per chi vuole continuare a godersi una birra artigianale, ma senza rischio alcuno.

La CELIACHIA è una malattia infiammatoria che interessa l’1% della popolazione mondiale, scatenata da intolleranza al glutine (figura 1), complesso costituito da prolammine (o gliadine) e glutenine. Dal punto di vista normativo, occorre tenere come riferimento il Reg. UE 828/2014, dove si definisce “senza glutine” il prodotto alimentare contenente una concentrazione inferiore a 20 ppm di glutine.

figura 1: struttura risultante dall’unione delle gliadine e dalle glutenine o prolammine

Si scatena questa particolare infiammazione in individui geneticamente suscettibili in seguito all’ingestione di prodotti contenenti glutine proveniente da grano, segale, avena e orzo. La conseguenza è un quadro abbastanza complesso in cui si osservano sintomi, come dolore addominale, malassorbimento, anemia, rallentamento del ritmo di crescita in soggetti giovani, osteoporosi e, in alcuni casi gravi anche linfoma. L’unico trattamento disponibile, al momento, consiste nell’eliminazione di alimenti contenenti glutine dalla dieta. La legislazione europea ha eseguito un ottimo lavoro nella protezione dei soggetti celiaci ponendo l’attenzione sull’etichettatura di tutti quegli alimenti in cui non si escludeva la presenza di glutine (Reg. (UE) 1169/2011).

Il glutine induce una risposta mediata dalle cellule T nella mucosa dell’intestino tenue, che causa iperplasia nelle cripte del Lieberkühn e atrofia dei villi intestinali provocando un vero e proprio rimodellamento del tessuto stesso (figura 2). Fortunatamente, le lesioni intestinali e gli autoanticorpi derivati da cellule B dipendono in modo reversibile dall’ingestione di glutine quindi una sua rimozione dalla dieta impedisce il sopraggiungere di quest’ultime (Khosla, 2017). Questo quadro clinico tende a recedere fino a scomparire se rimossi alimenti contenenti glutine dalla dieta. Attualmente si conosce la fonte di questa anomala sensibilità nei confronti del glutine, ovvero una predisposizione associata sia a geni di tipo HLA (Human Leukocyte Antigen) sia a geni che non appartengono a tale sistema.

figura 2: Sopra un’immagine microscopica di un campione di intestino prelevato da un individuo normale. Si nota la tipica morfologia della mucosa compresi i villi simili a dita separati da cripte più piccole. Sotto, invece un campione di intestino tenue di un paziente celiaco dove l’ingestione di glutine ha indotto atrofia dei villi e iperplasia delle cripte. Ne deriva una riduzione della superficie intestinale (Fonte: Mäki, 1997)

Da un punto di vista normativo il glutine viene definito come la frazione proteica che ritroviamo in cereali quali orzo, frumento, segale, avena ed in tutte le varietà da questi derivanti, per i quali alcune persone mostrano intolleranza (Codex Alimentarius Commission, 2015). La prima normativa in tema di composizione ed etichettatura dei prodotti alimentari destinati alle persone intolleranti al glutine è rappresentata dal Regolamento (CE) 41/2009, il quale entrò in vigore il 1° gennaio 2012 in risposta a quanto emerso dalla commissione del Codex Alimentarius. Tale regolamento stabilisce che, a partire da tale data:

  1. Il contenuto di glutine dei prodotti alimentari destinati alle persone intolleranti al glutine, consistenti di ingredienti ricavati da frumento, segale, orzo, avena o da loro varietà incrociate, specialmente lavorati per ridurne il contenuto di glutine, o contenenti uno o più di tali ingredienti, non deve superare 100 mg/kg (100 ppm) nei prodotti alimentari quali venduti al consumatore finale (Art. 3, Par 1);
  2. L’etichettatura, la pubblicità e la presentazione dei prodotti di cui al paragrafo 1 devono riportare la menzione “Very Low Gluten” (e relative traduzioni). È ammessa anche la menzione “Gluten-Free” (e relative traduzioni) se e solo se il contenuto di glutine non è pari o superiore a 20 mg/kg (20 ppm) nei prodotti alimentari venduti al consumatore finale (Art. 3, Par 2)

Le menzioni “Very Low Gluten” o “Gluten–Free” devono essere indicate accanto alla denominazione di vendita del prodotto (Art. 3, Par 6); Tale normativa venne abrogata e sostituita da un nuovo Regolamento: 1169/2011, relativo al sistema di etichettatura dei prodotti alimentari, entrato in vigore a partire dal 13 dicembre 2011. Tale Regolamento sostanzialmente confermò le regole ed il sistema di gestione dell’informazione sul glutine presente negli alimenti come l’obbligo di utilizzare un carattere ben distinguibile (per dimensioni, stile e colore di fondo) per riportare il nome degli allergeni in grassetto eventualmente presenti rispetto agli altri ingredienti (Art. 21, Comma 1– b).

Gluten free beer: legame tra Glutine e Birra

Le persone affette da celiachia, che escludono i cereali contenenti glutine dalla loro dieta, sviluppano carenze nutrizionali, ad esempio ridotto apporto di vitamine, ridotto livello di ferro, acido folico, zinco e magnesio (Rosell et al., 2015). Esistono, ad esempio, alcuni integratori enzimatici orali, tra i quali possiamo trovare prolino-endopeptidasi derivanti da Aspergillus niger (AN-PEP), in grado di eliminare l’effetto immunogenico dei peptidi presenti nel glutine. Pertanto, la maggior parte delle birre ottenute da malti d’orzo e di frumento sono generalmente considerate inadatte per chi soffre di celiachia. L’abbattimento della quantità di glutine presente inizialmente nel malto avviene principalmente durante le fasi di ammostamento, risciacquo delle trebbie (le proteine non idrolizzate rimangono intrappolate all’interno delle trebbie) e fermentazione (il decremento del pH determina la precipitazione di ulteriori strutture proteiche ed il loro assorbimento sulla superficie del lievito (Hager et al., 2014).

Fanari (2015), ricercò la concentrazione di glutine in 25 birre artigianali prodotte da microbirrifici sardi e trovò che variava da 39 mg/L in una birra stile Pilsner fino 2400 mg/L in una birra Weizen, contenente 50% di malto di frumento. E’ stato dimostrato che la presenza di glutine ha un’influenza positiva sulle caratteristiche chimico-fisiche della schiuma, quali la persistenza a causa dell’interazione tra acidi del luppolo e alcune classi di proteine presenti nei malti.

Uno studio condotto da Dostalek et al., (2006) è riuscito a dimostrare che, utilizzando il PVPP (Polivinilpolipirrolidone), un gel di silice generalmente impiegato nel settore enologico, la quantità di glutine nella birra finita era quantificabile nella percentuale dello 0.11% rispetto al livello iniziale.

Successivamente, Van Landschoot (2011) aggiungendo tannini al mosto scoprì che riuscivano a stimolare la precipitazione delle prolammine dell’orzo creando complessi ordeine-polifenoli, che normalmente non si formerebbero.

Infine, Fanari et al., (2018) utilizzò due metodi differenti per la riduzione della concentrazione totale di glutine. Utilizzò, in duplice copia la precipitazione con gel di silice e un trattamento a base di enzimi Brewers Clarex (DSM, Delft, Paesi Bassi) derivato da prolino-endoproteasi specifica da un ceppo selezionato di Aspergillus niger, entrambi aggiunti all’inizio della fermentazione. Fece, inoltre un’ulteriore prova senza alcun trattamento come controllo. In conclusione, osservò che la quantità di glutine nel campione di controllo era 120 ± 13 ppm, mentre il glutine presente nella birra trattata con la prolino-endopeptidasi era pari 21 ± 5 ppm. La birra trattata con gel di silice aveva raggiunto una concentrazione di glutine pari 17 ± 4 ppm.

Tuttavia, notò che la concentrazione di glutine si era ridotta ulteriormente nella maturazione delle birre, raggiungendo i valori di 50 ± 2 ppm, 2 ± 1 ppm e 7 ± 1 ppm, rispettivamente per controllo, birra trattata con enzima e birra trattata con gel di silice. Ciò è probabilmente dovuto all’effetto del freddo che promuove la flocculazione del lievito e la precipitazione di molecole, ovvero lo stessa azione promossa dalla fase di lagherizzazione utilizzata per Libera.

In conclusione, occorre precisare che, aldilà del trattamento impiegato, risulta cruciale la scelta delle materie prime, soprattutto la tipologia di malto d’orzo, per poter aumentare le probabilità di raggiungere in modo efficace la riduzione di glutine totale senza inficiare la qualità globale della gluten free beer.

Gluten Free Beer Libera: Obiettivi del progetto di ricerca

Il mondo della birra artigianale è in continuo sviluppo. Le possibilità di cambiamento e miglioramento in questo settore sono innumerevoli. Il nostro obiettivo è stato quello di concentrarci su un settore ancora più profondo all’interno della catena della birra, il mondo del gluten free beer. Esistono diverse birre industriali prodotte nel rispetto delle normative vigenti in materia di senza glutine, tuttavia poche sono le birre industriali, ma anche artigianali che sono prodotte nel rispetto della massima qualità. La maggior parte delle birre senza glutine presenti sul mercato sono caratterizzate da scarsa ritenzione di schiuma con un alto rischio di ossidazione del prodotto e riduzione della shelf-life, colore molto scarico, quasi nessun corpo.

Tutti questi difetti sono dovuti alla scarsa ricerca biotecnologica, in particolare l’uso di proteasi non specifiche. Questi enzimi, infatti, non solo abbattono il glutine, ma idrolizzano in maniera aspecifica tutte le proteine del prodotto responsabili della ritenzione della schiuma determinando i difetti sopra elencati. Per l’abbattimento del glutine nel nostro prodotto abbiamo utilizzato un mix di tecniche sia dal punto di vista tecnologico, sia dal punto di vista biotecnologico con l’aggiunta di un enzima specifico per prolammine, una delle due classi di proteine di riserva dei cereali che insieme alle gluteline costituiscono il glutine.

Nel precedente lavoro di ricerca, realizzato dal Dott. Angelo Benvenuto nel 2016 utilizzando solo approcci tecnologici, è stata raggiunta una riduzione della concentrazione di glutine pari al 60%, raggiungendo la concentrazione finale di 42 ppm. La ricetta era composta interamente da materie prime contenenti glutine. Nel caso della Libera la ricetta consiste nel 35% di materie prime naturalmente prive di glutine e il restante da Malto Pilsner, un malto chiaro e povero di composti fenolici. Clarity Ferm® WLE4000, il prodotto enzimatico utilizzato, garantisce una riduzione del glutine di oltre il 95% (Michiel Akeroyd et al., 2016) garantendo sia la sicurezza d’uso del prodotto finito, uno standard di qualità elevato e, infine, un prezzo di acquisto invariato. L’obiettivo principale è stato la creazione di un prodotto di alta qualità in conformità con le normative in materia di senza glutine, ma anche nel rispetto degli standard di qualità di una birra artigianale di alta qualità. Pertanto, in questo lavoro di ricerca abbiamo cercato di far luce su alcune caratteristiche di questo prodotto.

Obiettivi del progetto di ricerca

1) Realizzazione di una ricetta per la produzione di birra senza glutine, sfruttando la centrale geotermica del birrificio Vapori di Birra, ottenendo così prodotti sostenibili nel pieno rispetto dell’ambiente;

2) Test per determinare la quantità effettiva di glutine presente nella ricetta, valutando il grado di variazione in base all’approccio tecnologico utilizzato, combinato con un approccio biotecnologico (figura 3). Al fine di comprendere i metodi più adatti da adottare per ottenere un prodotto senza glutine, abbiamo utilizzato materie prime classiche miscelate con altre naturalmente prive di glutine (riso e mais);

3) Determinazione della concentrazione di composti fenolici, flavonoidi e dell’attività antiossidante presenti in due varietà di luppolo BIO, rispettivamente utilizzati per la produzione della birra Gluten-Free. In questo caso abbiamo analizzato le stesse cultivar, ma di annate differenti (2018 e 2019) per evidenziare differenze composizionali dovute a fattori ambientali o scelte agronomiche.

enzima gluten free
figura 3: prodotti enzimatici di WhiteLabs, dove quello utilizzato da noi è stato il WLN4001 che adesso ha cambiato nome in WLE4000 https://www.whitelabs.com

Il processo di produzione di una gluten free beer è lo stesso di una qualunque altra birra artigianale, tuttavia l’unico step ulteriore nella Libera gluten free beer è l’inoculo dell’enzima endopeptidasi. La fermentazione può durare circa 7-10 giorni a seconda del tipo di birra, della temperatura e del lievito. Contemporaneamente, dopo aver inoculato il lievito, vengono aggiunti 20 mL di Clarity Ferm® WLE4000 (ClarityFerm®WLE4000) per ridurre il contenuto di glutine nel mosto di raffreddamento. La dose di 20 mL si riferisce alla quantità necessario per abbattere 30 litri di mosto, poiché si riferisce alla cotta pilota.

Risultati del progetto di ricerca 1 di 3:

Determinare la quantità effettiva di glutine presente nella ricetta Libera Gluten Free Beer (Test ELISA R5 Ridascreen® Gliadin Competitive), valutando il grado di variazione in base all'approccio tecnologico utilizzato, combinato ad un approccio biotecnologico (Clarity Ferm® WLE4000).
gluten free beer dosaggio del glutine totale
figura 4: Risultati del dosaggio del glutine totale raccolti nel precedente progetto di ricerca di Angelo Benvenuto e tal., (2016) messi a confronto quelli di Libera. Il metodo ufficiale utilizzato è stato l’ELISA R5Ridascreen® Gliadin Competitive

Le analisi relative al dosaggio del glutine totale sui campioni di birra rappresentati in basso sono state effettuate presso i laboratori del CERB di Perugia (Centro di Eccellenza per la Ricerca sulla Birra). Dai risultati ottenuti notiamo come la ricetta Libera abbia un quantitativo di glutine più basso rispetto al limite di legge (figura 4, Reg. UE 828/2014). I dati trovano riscontro nel fatto che nella produzione della ricetta Accademica è stato impiegato solo il metodo tecnologico per abbattere la concentrazione di glutine totale, ottenendo un valore di riduzione pari al 58%.

Ciò ha permesso di ridurre frazione glutinica fino ad un valore di 42 ppm. La ricetta Libera ha subìto sia il metodo tecnologico di abbattimento del glutine totale che quello enzimatico. La sinergia di questi due metodi ha permesso la riduzione del glutine totale fino al valore di 18 ppm, ovvero una riduzione pari al 60% in più rispetto la ricetta Accademica.

A differenza di quest’ultima, la ricetta Libera potrà quindi riportare in etichetta la dicitura di legge “senza glutine”, poiché presenta una concentrazione di glutine totale espressa in ppm inferiore a 20.

Grist succedanei Libera gluten free beer

Risultati del progetto di ricerca 2 di 3:

Caratteristiche della birra prodotta, Libera Gluten-Free Beer

Le birre artigianali più richieste sono le birre tipicamente bionde, beverine e poco o molto luppolate (come le IPA, per esempio). In questo caso specifico, per la Libera abbiamo scelto uno stile che avesse un corpo molto leggero e allo stesso tempo più delicato in modo da valorizzare la nota maltata e floreale del riso in contrasto con il fruttato dei luppoli.

Normalmente, le birre Gluten-Free hanno tutte dei difetti sensoriali: watering (alla bevuta si presentano acquosa, come diluite), basse o assenti di corpo (le proteasi impiegate sono aspecifiche e idrolizzano anche composti caratteristici del corpo), schiuma assente (le proteasi aspecifiche idrolizzano composti responsabili del reticolo proteico che costituisce la schiuma). Questo quadro di difetti si presenta nella maggior parte, se non totalità, delle birre Gluten-Free in commercio (Dongsheng et al., 2020).

Le ragioni che portano a questi problemi principalmente sono due: rapporto costo/benefici, innovazione tecnologica scarsa. Molti birrifici prediligono l’impiego di proteasi aspecifiche, che sono abbastanza economiche, ma idrolizzano i legami peptidici nelle catene proteiche senza un target specifico idrolizzando sia le proteine importanti dal punto di vista qualitativo della birra sia le proteine che costituiscono il glutine. Il prodotto enzimatico utilizzato per realizzare la Gluten free Beer Libera, come detto nel capitolo precedente, ha un’azione specifica, che mantiene sia la qualità della birra sia la sicurezza d’uso.

Inoltre, il costo è molto accessibile sia per un microbirrificio. La gluten free Libera dal punto di vista sensoriale presenta note di malto e di panificato moderate, L’aroma di luppolo può variare da medio-basso a medio, speziato a tratti e floreale in prevalenza. Il colore è molto interessante perché passa da paglierino chiaro, appena versata, a dorato dopo qualche decina di secondi. La schiuma è bianca setosa e differenza delle altre birre Gluten-Free questa rimane e crea il classico orletto sul vetro del bicchiere. Il sapore è molto fresco e asciutto a causa del riso, che crea una sorta di secchezza e una leggera dolcezza sul finale.

gluten free beer libera sbicchierata
gluten free beer libera

Al palato si avverte un corpo leggero dovuto all’aggiunta di riso e mais. Dal punto di vista generale, La Libera Gluten Free Beer si presenta rinfrescante e dissetante, con note maltate molto piacevoli sia per esperti che principianti. Quest’ultima è stata realizzata con 65% di malto Pilsner, una tipologia di malto base molto chiaro e responsabile del carattere panificato della birra finita.

Il restante 35% è stato ripartito, rispettivamente, tra riso torrefatto e mais fioccato. Questi ultimi ingredienti sono naturalmente privi di glutine. Il riso è una materia prima molto interessante, ma occorre fare attenzione, in quanto i malti derivanti dal riso permettono di realizzare birra con un basso contenuto di alcool, scarsa o assente stabilità della schiuma, mancanza di corpo a causa di un contenuto proteico basso, in particolare contiene un livello inferiore di FAN, che contribuiscono alla sensazione boccale di corpo. Il riso, inoltre, contiene un contenuto di grassi più elevato dell’orzo, che determina una maggiore suscettibilità all’ossidazione degli acidi grassi liberi insaturi e di conseguenza un possibile irrancidimento (Cela et al., 2020).

Il colore biondo paglierino limpido è dovuto sia alla fase di lagherizzazione che al prodotto enzimatico, il quale ha la funzione accessoria di chiarificazione del mosto (figura 5). La Libera ha nel suo DNA non solo la ricerca scientifica, ma anche la componente etica dell’inclusione sociale. Nasce dal laboratorio brassicolo allestito nella Casa di reclusione di Volterra che ha visto la partecipazione di 5 detenuti, i quali hanno avuto un percorso di formazione incentrato sulla produzione All-Grain di birra artigianale e laboratorio di degustazione pratico.

Rappresenta la prima birra artigianale Gluten-Free, sociale e al contempo in parte a filiera toscana realizzata in seguito al Progetto Fairmenti. A differenza dei prodotti Gluten-Free della medesima categoria, ovvero birre artigianali, Libera risulta tecnologicamente di qualità elevata e, al contempo, sicura per il consumo, poiché contiene una concentrazione di glutine totale al di sotto del limite di legge (Reg. UE 828/2014, definito “senza glutine” il prodotto alimentare contenente una concentrazione inferiore a 20 ppm di glutine”).

Risultati del progetto di ricerca 3 di 3:
Determinazione della concentrazione di composti fenolici, flavonoidi e dell’attività antiossidante in due varietà di luppolo BIO, utilizzate per la produzione della birra Gluten-Free

Per quanto riguarda i luppoli, i risultati più interessanti sono stati raccolti in seguito al saggio dei fenoli totali, in quanto si è registrato un aumento considerevole di questi nella varietà Cascade 2019 pari al 49,93% rispetto alla stessa varietà, ma dell’annata 2018 (figura 6).

gluten free beer dosaggio fenoli totali luppol
figura 6: Concentrazione di composti fenolici totali di luppolo della varietà Cascade e della varietà Chinook campionato nel 2018 e nel 2019. I dati rappresentano la media di tre determinazioni. Lettere diverse corrispondono a valori significativamente differenti in seguito ad ANOVA a due vie (P < 0.05). La tabella sotto al grafico riporta i valori di P relativi all’ANOVA con-dotta. Differenze significative tra i trattamenti sono indicate con gli asterischi: *, P ≤ 0.05; **, P ≤ 0.01; ***, P ≤ 0.001; nes-sun asterisco, non significativo

Il motivo di questo aumento anomalo è stato chiarito in seguito al termine dell’intervista alla produttrice Elena Giannini di Oligea Srl. Quest’ultima, ci ha messo al corrente che la varietà Cascade nel 2018 ha subito un attacco fungino, molto probabilmente da Verticillium nonalfalfae o Pseudoperonospora humuli. Questo ha innescato una sintesi di composti fenolici, molto probabilmente fitoalessine come tentativo di difesa della pianta da un’infezione fungina. Un recente studio ha dimostrato che i flavanoli sono coinvolti nella risposta di difesa radicale per prevenire l’infezione.

L’accumulo esogeno di composti fenolici legati alla parete cellulare degli steli porta ad una chiusura dei vasi dello xilema, che può contribuire alla morte delle piante di luppolo più sensibili agli stress da siccità (Kunej et al., 2020). Questi dati suggeriscono che i composti fenolici siano stati coinvolti nella reazione di difesa antifungina delle piante di luppolo contro Verticillium nonalfalfae o Pseudoperonospora humuli.

La malattia che causa quest’ultima specie fungina è la più comune negli areali caratterizzati da clima umido. Massarosa è un comune caratterizzato da una media di piogge annuale di 1141 mm, concentrate maggiormente nei mesi estivi Luglio e Agosto. Tuttavia, il 2018 è stato sia un anno colpito dal maltempo sia il primo anno di insediamento del luppolo Cascade, meno resistente della varietà Chinook. Per quanto riguarda la varietà Chinook, si osserva una situazione analoga, ma opposta alla varietà Cascade.

Infatti, nel 2019 si osserva un calo della concentrazione di fenoli totali di questa varietà rispetto ai valori del 2018 pari al 42,7%. Queste differenze sono state causate molto probabilmente dalle differenti condizioni meteorologiche che hanno subito i luppoli, poiché sono coltivati in terreno aperto quindi privi di copertura. Tuttavia, il Cascade 2019 ha dimostrato di sapersi adattare maggiormente, rispetto al Chinook 2019, nel secondo anno di insediamento (intervista con Elena Giannini di Oligea Srl, 2019). Possiamo quindi affermare come siano evidenti le differenze tra le varietà e le rispettive annate.

I dati dimostrano positivamente che, impiegando queste cultivar nella miscelazione rispettando le loro condizioni fisiologico-edafiche discusse in precedenza si possa apportare potenzialmente alla birra finita un discreto apporto di fenoli totali. In questo caso, si può intervenire ulteriormente utilizzando la tecnica del “Dry Hopping”, aggiungendo una varietà tra queste in quantità dell’ordine di 1-2 g/L alla birra a fine fermentazione. Questo accorgimento agisce positivamente sull’apporto di sostanze fenoliche alla birra, oltre ad esaltare l’aroma di quest’ultima.

Parlando invece della concentrazione dei flavonoidi, sebbene non statisticamente significativa, tra le cultivar la varietà Cascade del 2018 mostra la concentrazione più bassa, ovvero del 15% rispetto la medesima varietà, ma del 2019. Infine, per quanto riguarda la varietà Chinook i risultati ottenuti non evidenziano differenze significative ai fini dell’analisi statistica. Tuttavia, la concentrazione di flavonoidi nella varietà Cascade 2018 risulta inferiore a quella della varietà Chinook, rispettivamente del 17% per il 2018 e 15,5% per il 2019 (figura 7).

figura 7: Concentrazione di composti fenolici totali di luppolo della varietà Cascade e della varietà Chinook campionato nel 2018 e nel 2019. I dati rappresentano la media di tre determinazioni. Lettere diverse corrispondono a valori significativamen-te differenti in seguito ad ANOVA a due vie (P < 0.05). La tabella sotto al grafico riporta i valori di P relativi all’ANOVA con-dotta. Differenze significative tra i trattamenti sono indicate con gli asterischi: *, P ≤ 0.05; **, P ≤ 0.01; ***, P ≤ 0.001; nessun asterisco, non significativo

 

Infine, per quanto concerne il terzo obiettivo di questo progetto di ricerca, ovvero identificare e caratterizzare l’attività antiossidante dei luppoli biologici impiegati nella ricetta Libera la miscelazione di Chinook/Cascade 2019, dovrebbe apportare alla birra un’elevata attività antiossidante, pari a 2596,94 μmol/L equivalenti di Trolox. Tuttavia, le analisi condotte sul prodotto finito hanno mostrato un valore di attività antiossidante finale nella birra pari a 0,86 μmol/L equivalenti di Trolox, evidenziando una drastica perdita di attività determinata dalla bollitura dei luppoli per la loro isomerizzazione.

In questo caso, la composizione fenolica e la relativa attività antiossidante della Gluten Free Beer Libera non sono state per nulla apportate dai malti, poiché sono stati impiegati tutti malti chiari e non melanoidici e/o caratterizzanti per poter valutare molto più obiettivamente l’attività antiossidante relativa ai luppoli. I principali composti antiossidanti nella birra sono i composti fenolici, melanoidine, che si formano durante la reazione di Maillard. Il processo di produzione dà luogo a cambiamenti strutturali e cambiamenti conformazionali, che possono alterare l’attività antiossidante di un composto (Martinez-Gomez et al., 2020).

Ci sono cambiamenti conformazionali inevitabili, poiché gli α-acidi nei luppoli, responsabili dell’indice di amaro nella birra (IBU), non sono solubili nella birra se non isomerizzati a iso-α-acidi.

 La miscela di luppoli utilizzata, prima dei trattamenti termici, possedeva una discreta attività antiossidante che, purtroppo si è ridotta del 99,97% (figura 8).
figura 8: Attività antiossidante totale espressa in di μmol equivalenti di Trolox. Per ciascuna condizione lettere diverse corrispondono a valori significativamente differenti in seguito ad ANOVA a due vie (P < 0.05). La tabella sotto al grafico riporta i valori di P relativi all’ANOVA condotta. Differenze significative tra i trattamenti sono indicate con gli asterischi: *, P ≤ 0.05; **, P ≤ 0.01; ***, P ≤ 0.001; nessun asterisco, non significativo
Dunque, l’impiego di malti scuri e luppoli in “Dry Hopping” nella birra finita risultano cruciali nell’apporto finale di attività antiossidante. Ovviamente, questa bassa attività antiossidante è possibile che si ripercuota negativamente sulla protezione del prodotto all’ossidazione.

Per questo motivo sia Vapori di Birra che l’Associazione Arci La Staffetta – Dott. Matteo Iannone sono intervenuti con la dotazione aziendale di un sistema di imbottigliamento isobarico, così da escludere qualunque tipo di rischio ossidativo dovuto all’ossigeno.

Risultati del progetto di ricerca finale

Attività antiossidante presente nella birra finita a confronto con i prodotti realizzati nella ricerca precedente
figura 9: Risultati del saggio ABTS raccolti nel precedente progetto di ricerca di Angelo Benvenuto et al., (2016) messi a confronto con quelli della Libera

Questi dati trovano riscontro nel fatto che nella produzione della ricetta Accademica sono stati impiegati malti scuri e/o caratterizzanti per un valore pari a 7,5%, rispetto al totale della ricetta (Accademica – La Staffetta a Vapore). Questo ha permesso di ottenere un’attività antiossidante maggiore del 60% e del 46%, rispettivamente della Libera e della Lokomotiv.

La ricetta Libera non contiene malti caratterizzanti scuri, che quindi non apportano attività antiossidante alla birra finita. Quest’ultima, come abbiamo spiegato nei capitoli precedenti dipende per il 70% dai malti e dal 30% dai luppoli, che tuttavia subiscono la bollitura per promuovere l’isomerizzazione degli α-acidi.

Conclusioni

Nello specifico la ricetta di Libera è caratterizzata da un grado di funzionalità maggiore: questa birra artigianale non conserva l’attività antiossidante della miscela di luppoli di partenza né di una birra artigianale contenente malti scuri, ma possiede un basso contenuto di glutine senza intaccare le sue proprietà sensoriale. Inoltre, prevedendo l’uso di malti scuri da un lato e l’impiego di “Dry Hopping” dall’altro si può correggere il gap di attività antiossidante. Una tra le ricette brassicole nelle quali si agisce in modo deciso in termini di luppolatura e utilizzo di malti scuri sono le Black IPA.

Per quel che concerne le sfide future, queste sicuramente non mancheranno nell’ambito della birra artigianale: innanzitutto è necessario mettere a punto processi analitici standardizzati in maniera tale da poter ottenere un migliore confronto dei dati ottenuti. Ad oggi, infatti, assieme all’Associazione Arci La Staffetta di Matteo Iannone stiamo mettendo appunto formulazioni che prevedano un apporto positivo di molecole antiossidanti non provenienti dai luppoli, poiché quest’ultimo per ragioni conformazionali è costretto a subire trattamenti termici che inficiano la loro attività antiossidante. Non meno importante è sicuramente il cercare di evolvere il processo tecnologico in modo tale da poter limitare al minimo la perdita in flavonoidi ed in particolar modo dell’attività antiossidante finale nella birra finita. Inoltre, un altro aspetto da approfondire è legato ai meccanismi molecolari con i quali è possibile arricchire la birra finita di molecole da fonti diverse dal luppolo vista la quantità esigua presente in quest’ultima.

Infine, soffermandoci sull’aspetto glutine totale, le sfide future ci impongono di trovare le strategie più adatte per poter produrre altre birre artigianali Gluten Free utilizzando sia le materie prime classiche che lo stesso prodotto enzimatico utilizzato nella ricetta Libera. L’obiettivo sarà di utilizzare lo stesso protocollo di realizzazione della ricetta Libera, ma per tutte le altre linee produttive del Birrificio Sociale La Staffetta e Vapori di Birra per aumentare l’offerta di prodotti senza glutine.

 La prossima sfida sarà di realizzare birre artigianali che possiedano claim nutrizionali e per ottenerli dovremmo realizzare un prodotto analcolico con una percentuale di alcool sotto l’1,2% (Regolamento (CE) n. 1924/2006).

In virtù di questo, stiamo già lavorando per la sua realizzazione e abbiamo raccolto dati interessanti che ci motivano a portare avanti quest’ultimo progetto, poiché visti i benefici che può apportare una birra artigianale dobbiamo darle supporto colmando le sue lacune in metaboliti ad alto valore nutraceutico.

Inoltre, abbiamo aggiunto al progetto un risvolto “Digital” creando, attraverso la collaborazione con i ragazzi di QualityChain®, una landing-page dedicata alla Libera con tutte le informazioni e il certificato di Blockchain che ne attesta la provenienza e il suo connotato smart. Questo ci ha dato una notevole spinta ad innovare nel settore digitale tant’è che la Libera sarà solo l’inizio di innumerevoli progetti all’insegna dell’innovazione biotecnologica e del digitale.

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