MATERIE PRIME per la produzione della birra

Cos’è la birra ? La definizione legale di “BIRRA” è stata stabilita in Italia dalla L. n° 1354 del 16-08-1962 e s.m.i. fino al DPR n° 272 del 30-06-1998 che all’ art. 1 stabilisce che: c.1) La denominazione di birra è riservata al prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica con ceppi di saccharomyces carlsbergensis od i saccaromyces cerevisiae di un mosto preparato con malto, anche torrefatto, di orzo o di frumento o di loro miscele ed acqua, amaricato con luppolo o suoi derivati o con entrambi

c.3)Nella produzione della birra è consentito l’impiego di estratti di malto torrefatto e degli additivi alimentari consentiti dal…….DM n.229 del 08-05-2006. c.4) Il malto di orzo o di frumento può essere sostituito con altri cereali, anche rotti o macinati o sotto forma di fiocchi, nonché con materie prime amidacee e zuccherine nella misura massima del 40% calcolato sull’estratto secco del mosto.

L’art 2 - denominazione di vendita- del DPR n.272 del 30-06-1998 Tipo di birra Gradi Plato Grado alcol. volumico Birra analcolica > 3 Plato< 8 < 1,2 % Birra light > 5 Plato <10,5 1,2%< 3,5 % Birra Plato > 10,5 g.a.v.> 3,5 % Birra speciale Plato > 12,5 g.a.v >3,5-4,0 % Birra doppio malto Plato > 14,5 > 4,8 %

La classificazione delle birre viene fatta in base ai gradi saccarometrici contenuti nel mosto espressi in Gradi Plato ( 1 Plato= 1 g zucchero/ 100g di mosto ). Sull’etichetta viene, però, indicato il contenuto alcolico in volume. 1 grado alcol = 3 gradi saccarometrici o Gradi Plato. L’art. 2 c 4 stabilisce che:” Quando alla birra sono aggiunti frutta, succhi di frutta, aromi, o altri ingredienti alimentari caratterizzanti, la denominazione di vendita è completata con il nome della sostanza caratterizzante.”

Ingredienti e materie prime Acqua Cereali Lievito Luppolo I cereali possono essere: - maltati quali orzo, frumento, segale,sorgo, triticale, grano saraceno ecc -non maltati quali mais, riso, sorgo, orzo, frumento, triticale, miglio, grano saraceno Altri prodotti: patate, castagne, frutta ecc Aggiunte: saccarosio, sciroppi, estratti di malti coloranti, aromi ecc

I cereali non maltati e sciroppi sono usati come fonte alternativa di estratto fermentescibile in tutto il mondo ad eccezione della Germania dove vige ancora oggi l’editto del 1516 di Guglielmo IV di Wittelsbah duca di Baviera “Rheinheitsgebot” per il quale gli unici ingredienti permessi per la produzione della birra sono l’orzo, luppolo ed acqua con eccezione del maltodi grano per le Weizen.

Perche si usano i cereali non maltati, sciroppi ecc. - più economici - caratterizzano il gusto e l’aroma della birra - alcuni cereali crudi orzo, frumento migliorano la schiuma della birra - l’aggiunta di estratti di malto può correggere il colore - aumenta la capacità produttiva della sala cottura riducendo le filtrazioni

Dati produttivi della birra La birra è la bevanda più diffusa al mondo dopo il tè, le bibite gassate e il latte. Nel 2013 il mercato mondiale della birra supererà per la prima volta la soglia dei 2 miliardi di ettolitri.

Produzione mondiale birra (mil./hl) Continenti 2008 2012 con. Var.% l/an Europa 585 545 73 -6,8 America 543 571 61 +5,2 Asia 577 688 17 +19,2 Africa 92 125 11 +35,9 Oceania 22 22 59 …… _____________________________________ Totale 1818 1951 28 +7,3

Mercato della birra in Italia La produzione nel 2012 ha raggiunto i 13.482.000 hl a cui si devono aggiungere 6.144.000 hl di importazioni e 1.990.000 di esportazioni per un totale di 17.636.000 hl di birra consumati pari a 29,5 l pro capite anno.

CEREALI I cereali comprendono un gruppo di specie la cui caratteristica principale è quella di produrre frutti o semi secchi, amidacei, utilizzati per lo più nell’alimentazione umana e/o animale. L’importanza che assunsero i cereali già nelle prime civiltà e che si è conservata nel tempo, deriva da alcune loro caratteristiche.

Cereali: caratteristiche 1. Alto contenuto in carboidrati 2. alta digeribilità 3. elevato contenuto in sostanza secca 4. facile conservabilità e trasportabilità 5. sapore neutro 6. diffusione in ambienti molto diversi 7. produttività elevatissima 8. basso contenuto proteico 9. basso valore biologico proteine (manca lisina e triptofano)

Specie 1. microtermi _ frumenti, orzo, avena, segale e triticale 2. macrotermi _ riso, mais e sorgo 3. minori _ Miglio, panico, grano saraceno, chinoa, miglio candela, panico indiano, teff_

CEREALI Classificazione botanica Famiglia Tribù Specie Nome comune Graminaceae Hordeae Triticum aestivum L. Frumento t. (o Poaceae ) Triticum durum Desf. Frumento d. ordeum vulgare L. orzo Secale cereale L. segale Avenae Avena spp. avene Oryzeae Oryza spp riso Paniceae Panicum miliaceum L. miglio Setaria italica L. panico Andropogoneae Sorghum spp. sorghi Maydeae Zea mays maisPolygonaceae Fagopyrum esculentum grano saracenoChenopodiaceae Chenopodium quinoa quinoa

Utilizzazione 1. Nazioni povere: consumo diretto (circa 205 kg/anno pro capite) 2. Nazioni ricche: parte dei cereali viene fatta trasformare dal bestiame (415kg/anno pro capite) e parte viene consumata direttamente (135 kg/anno pro capite).

ORZO Storia e curiosità - L’orzo è probabilmente uno tra i più antichi cereali coltivati e la sua diffusione ha segnato l’origine dell’agricoltura a partire dal Neolitico. L’addomesticamento dell’orzo avvenne probabilmente in Asia Minore ( Mezzaluna Fertile ) attorno al 9000-10000 a. C.

La Mezzaluna Fertile (in arabo الهلال الخصيب) è una regione storica del Medio Oriente che include l'Antico Egitto, il Levante e la Mesopotamia. Questa regione viene spesso indicata come la "culla della civiltà" a causa della sua straordinaria importanza nella storia umana dal Neolitico all'Età del Bronzo e del Ferro. Fu nelle valli fertili dei quattro grandi fiumi della regione (Nilo, Giordano, Tigri ed Eufrate) che si svilupparono le prime civiltà agricole e le prime grandi nazioni dell'Antichità

La specie di orzo coltivata ai primordi dell’agricoltura si ritiene sia stato Hordeum disticum. Un orzo esastico comparve già nel 6000 a. C in Anatolia e ,grazie alla maggior produttività soppiantò le altre forme. L’orzo fu probabilmente il cereale più importante nella progressione dell’agricoltura verso l’Europa nel corso del neolitico dove veniva coltivato in Mesopotamia, in Egitto ed in Italia in tutta la penisola assieme ai frumenti primitivi Triticum monococcum e T. dicoccum.

Tra il 6°e 5°millenio a.C l’orzo raggiunse la penisola Ellenica e fu introdotto nell’Europa centrale e occidentale, diventando in breve tempo la principale coltura cerealicola dei paesi a clima freddo. La bassa valle del Reno e il bacino del Mar Baltico ne furono interessate nel 4000 a. C, le Isole Britanniche e la Scandinavia circa nel 3000 a.C. Attraverso l’Africa settentrionale raggiunse raggiunse la penisola Iberica nel 4000 a.C. Nei due millenni successivi la coltura dell’orzo si spinse verso l’estremo oriente fino alla Cina e Giappone. Nell’antichità, l’importanza dell’orzo era pari a quella del frumento in quanto era il cereale più economico. Il frumento divenne il cereale principale sia in Grecia che in Italia nel corso del 1° millennio a.C.

Areale di coltivazione dell’orzo Diffusione della coltivazione dell'orzo nel mondo

Importazione dei principali cereali in Italia nella campagna di commercializzazione 2009/2010 Grano tenero: 4.573.321 tonnellate Grano duro : 2.195.079 “ Mais : 2.150.028 “ “ Orzo : 798.934 “ “ Totale import . 9,7 milioni di tonnellate

Notizie botaniche sull’orzo

-Radici- L’apparato radicale è fascicolato, abbastanza superficiale ed è costituito da radici primarie che si originano dal seme e da radici secondarie che si originano dai primi nodi interrati del fusto. -Fusto- Eretto cilindrico cavo è chiamato culmo; presenta degli ingrossamenti chiamati nodi che separano gli internodi il cui numero è variabile. Dai nodi basali del culmo si originano nuovi fusti secondari o di accestimento. -Foglie-Hanno forma lanceolata e nervature parallele e si originano dai nodi. Sono costituite dalla guaina, dalla lamina, dalla ligula, dalle auricole.

Frumento orzo avena segale

-Infiorescenza-E’ una spiga nel frumento, orzo,segale e mais ( parte femminile) o una pannocchia nel riso miglio mais (parte maschile). La spiga è costituita da un rachide sul quale sono inserite, in posizione alterna ed opposta le spighette sessili.

Le spighette sono costituite da una rachilla su cui sono inserite in posizione opposte delle brattee chiamate glume mentre le glumette o giumelle racchiudono un fiore. Il numero di fiori per spighetta varia da specie a specie e il numero di spighette varia da spesie a specie e da varietà a varietà ed è influenzato anche dalle condizioni ambientali in cui si sviluppa la coltura. I fiori sono ermafroditi in tutti i cereali ad eccezione del mais che è una specie monoica ( presenta entrambi i sessi separati e distinti sulla stessa pianta). Ogni fiore presenta una glumetta inferiore chiamata lemma che può essere dotata di una appendice rigida chiamata resta o arista e una glumetta superiore chiamata palea. L’androceo è costituito da tre stami provvisti da una voluminosa antera ( 6 nel riso ) e dal gineceo formato da un ovario monocarpellare con stigmi piumosi e bifidi nel frumento, orzo, ecc trifidi nel riso oppure da lunghi filamenti nel mais.

-Il frutto è una cariosside ( frutto secco indeiscente con seme unico avvolto in un pericarpo sottile ). Alla sgranatura in certe specie ed in certe varietà le cariossidi rimangono racchiuse fra le glumette per cui si parla di cariossidi vestite (orzo, avena, riso, sorgo, miglio ), quando ciò non avviene si parla di cariossidi nude ( frumento tenero en duro ). Nella cariosside, oltre agli involucri di rivestimento ( pericarpo ), si distingue l’embrione dal quale si svilupperà la nuova pianta. Gran parte della cariosside è costituita da una massa di tessuto parenchimatico, ricco di amido ( endosperma ), che fornisce nutrimento all’embrione in fase di germinazione. L’endosperma è rivestito da una strato aleuronico costituito da proteine, grassi e vitamine.

Ciclo biologico -fasi fenologiche 0) Germinazione

1) sviluppo delle foglie ( fusto principale) 2) Accestimento formazione germogli laterali 3) Levata (la pianta ultimato lo accestimento e la differenziazione delle spighe, inizia l’allungamento degli internodi crescendo in altezza)

4)Botticella 5)Spigatura emergenza delle infiorescenze 6)Fioritura: -piena, oltre il 50% delle antere fuoriescono dalla spiga -fine fioritura, le antere iniziano a disiidratarsi

7) Sviluppo del frutto e dei semi 8) Maturazione del frutto cariosside lattea – 55-60% di H20 cerosa- -40-45% di H20 fisiologica - 20-25% di H20

9) Senescenza inizio dormienza 14-16% di H2O maturazione piena

Tecnica colturale 1)Ambienti adatti Le esigenze pedoclimatiche, unite alla plasticità della coltura, fanno si che possa essere coltivato in tutte le aree a colture avvicendate. Rispetto al frumento: - è più precoce nella spigatura e maturazione; - ha minori esigenze nutritive

- minori esigenze idriche; - tollera meglio il ristoppio. L’orzo nella cerealicoltura è una risorsa in quanto specie più sobria, rustica ed adattabile rispetto al frumento. 2) Posto nell’avvicendamento Come per il frumento ottimo dopo bietola, patata, soia, “rinnovi” sconsigliabile dopo leguminosa: polistici----allettamento distici--- eccesso di N nella granella

3) Preparazione del terreno -propfondità di aratura 25 cm - si adatta bene alla “lavorazione minima” e/o “non lavorazione 4) Seme e semina - è necessario garantire l’appartenenza del seme impiegato alla varietà prescelta; - evitare mescolanze con varietà diverse - la concia del seme, con prodotti ammessi, è indispensabile contro i patogeni del suolo e contro quelli portati dal seme;

epoca e modalità di semina - normalmente è l’autunno leggermente ritardata rispetto al frumento ( afidi-virus ), quella primaverile è riservata ad orzi da birra, o per recuperi per andamenti climatici sfavorevoli; - semina a file ad una profondità che non deve superare i 3-4 cm, - densità: per l’orzo è di 350-450 cariossidi germinabili per mq per ottenere 600 spighe mq nei distici (ind. Acc. 1,5-2) 900 spighe mq nei polistici (ind. Acc. 2,5-3)

5)Scelta della varietà criteri: a) requisiti agronomici positivi: - giusta precocità - resistenza al freddo (vernalizzazione per fiorire ) - resistenza all’allettamento - collaudata resistenza o tolleranza a fitopatie b) aspetti qualitativi devono essere indicati in funzione della destinazione della granella: orzo zootecnico, orzo da malto per birra. Le caratteristiche sopra indicate possono essere conosciute dagli agricoltori solo attraverso prove sperimentali condotte nell’area geografica di riferimento.

6) Fertilizzazione - tenere conto delle asportazioni - posto nell’avvicendamento - dotazione del suolo Norme desunte dal PSR della regione Piemonte-Norme tecniche per la fertilizzazione delle colture erbacce di pieno campo 2013. - asporti per ql di prodotto all’ 87 % di SS 2,3 kg di N, 1,0 kg P2O5 , 2,4 Kg K2O

- limiti massimi di fertilizzazione azotata 100 Kg/ha - epoca di distribuzioen P e K tutto il P interrato alla preparazione del letto di semina il k può essere frazionato, somministrando una quota non superiore al 50% in copertura - epoca di distribuzione dell’N l’azoto minerale solo in copertura a partire dal mes di febbraio, se la quantità è inferiore a 70Kg/ha si può fare un’unica somministrazione.

7) Raccolta Per evitare perdite di prodotto e salvaguardare la qualità della granella è necessaria una attenta regolazione degli organi della mietitrebbia. Iniziare la raccolta al mattino inoltrato ed evitare la sera tardi. Iniziare la raccolta quando l’umidità della granella è scesa sotto il 13,5%.

I.I.S.S.”Umberto I°” di Alba sez. ass. IPAA di Cussanio-Fossano Orzi da malto in prova nel 2013 data di semina 15-04-2013 data raccolta 12-08ò2013 Risultati produttivi Var U % P/ha ql Pes. Ett. Beatrix 12,05 45,02 62,15 Grace 11,80 32,68 62,40 Sebastian 11,90 34,11 63,45

I campioni sono stati sottoposti alle analisi di qualità maltaria dal CRA di Fiorenzuola (PC) . Semina ORZO da birra 07-11-2013 Varietà: - Concerto -Callas -Pariglia

Semina orzo da birra 07-11-2013

Il malto e la birra

La produzione di malto in Italia ( 2007 ) Produzione anno 67.555 ton (43% fabb.) Fabbisogno orzo 84.500 ton ( 21500 ha ) Consumi anno 158.289 ton Import anno 90.734 ton Tale produzione è realizzata quasi totalmente dalle due uniche malterie industriali presenti in Italia:

Malteria Agroalimentare Sud S.p.a-Melfi (PZ) Malteria Saplo S.p.a Pomezia Roma BIRRA PRODOTTO AGRICOLO -La pubblicazione del decreto del Ministero dell’economia e delle finanze del 05-08-2010 che ha per titolo:” Individuazione dei beni che possono essere oggetto delle attività agricole connesse di cui all’art.32,comma 2. lettera c), del testo unico delle imposte sui redditi” ha stabilito che la produzione di malto e birra sono prodotti agricoli. -Ciò ha consentito alla COPAGRI Marche di sostenere il Consorzio Marchigiano Produttori dell’Orzo e della Birra ( COBI ) che ha una malteria in provincia di Ancona con una capacità produttiva di 1500 ql di malto l’anno in forte espansione.

Il malto è il prodotto della germinazione controllata di un cereale. La specie storicamente più utilizzata e che per le sue caratteristiche meglio si adatta a tale processo è l’orzo per l’alto contenuto in amido, basso contenuto in lipidi e proteine, elevata capacità di produrre enzimi e la presenza di glumette che favoriscono la filtrazione del mosto di birra.

Composizione chimica dell’orzo da birra (% SS) Carboidrati totali 70-85 di cui -amido 55-65% -zuccheri semplici 1,8-2% -cellulosa 5-6% -emicellulosa 6-12% ( gomme )

Proteine 10,5-11,5 % Lipidi 1,5-2,0 % Sostanze inorganiche 2,0-4,0 % Altre sostanze 1,0-2,0 % Amido – è depositato in granuli nelle cellule dell’endosperma (amiloplasti) ed è formato da due polimeri del glucosio -amilopectina 75-80% con catena ramificata -amilosio 20 -25% con catena lineare

Zuccheri semplici costituiti prevalentemente da saccarosio e in misura minore da glucosio e fruttosio Cellulosa si trova nella glumelle,conferisce resistenza meccanica al seme, favorisce la filtrazione del mosto, è un polimero del glucosio non idrolizzabile dagli enzimi Emicellulose sono costituite da beta- glucani 80-90% e per il10-20% da pentosani e si trovano nelle pareti delle cellule dell’endosperma a cui conferiscono rigidità(durezza del seme non maltato). Con la maltazione si ottiene la friabilità delle cariossidi. I beta-glucani condizionano negativamente la filtrazione del mosto per la loro viscosità Proteine sono presenti nello strato aleuronico, nell’embrione e nell’endosperma. Solo un terzo passa nella birra finita e sono importanti per la schiuma e la nutrizione dei lieviti, possono causare intorbidamenti

Lipidi si trovano nell’embrione e nello strato aleuronico come trigliceridi. Effetto negativo sulla schiuma Sostanze minerali sono rappresentate dai fosfati importanti nel biochimismo della birra, silicati nelle glumelle intorbidanti, Sali di K e Zn importante per il metabolismo dei lieviti Altre sostanze presenti in piccole quantità quali Vitamine (B1,B2,C,E ) per il metabolismo dei lieviti e sostanze polifenoliche( nelle glumelle) responsabili di un gusto aspro e di intorbidamento con le proteine.

Caratteristiche orzo da birra richieste dalle malterie Appartenere a una singola varietà da malto; Essere esente da semi diversi (<2%), corpi estranei(<1%) e grani rotti(0,5%); Peso ettolitrico >64 Kg/hl; Granella uniforme : orzo distico con l’85% delle cariossidi con diametro > 2,5mm ; Bassi livelli di azoto 10-11% di proteine; Peso di mille semi 41-45 g, Umidità < 13%; Capacità germinativa >96% Energia germinativa > 96% entro tre giorni, Beta-glucani; Condizioni igienico sanitarie ( fusarium produce la micotossina DON deossinevalenolo, “glushing” nella birra)

Fasi del processo di maltazione Conservazione dell’orzo - superare lo stato di dormienza - conservare la germinabilità dell’orzo (capacità ed energia germinativa ) - evitare lo sviluppo di parassiti (insetti e funghi ) umidità: <14 % temperatura. 15 °C

Pulitura e calibratura dell’orzo - pulitura_ separare l’orzo da paglia e pula, semi estranei, eventuali sassi e corpi estranei, - calibratura per omogeneità dell’assorbimento dell’acqua e di germinazione calibri I > 2,5 mm II 2,2 – 2,5 mm III < 2,2 mm scarto zootecnia

Macero dell’orzo - idratazione uniforme e completa dell’endosperma - inizio del processo germinativo Umidità di Umidità di conservazione germinazione < 14 % > 32 % Si alternano fasi di immersione dell’orzo in acqua con insufflazione dell’aria con fasi di asciutta dell’orzo con aspirazione di aria ( eliminazione CO2 )

Germinazione dell’orzo - sviluppo dell’embrione in plantula - sintesi di fitoregolatori ( ac. giberellico ) nell’enbrione e trasferimento nell’aleurone - Sintesi di enzimi idrolitici nell’aleurone ed in parte nello scutello - sviluppo di un adeguato livello di enzimi - idrolisi delle pareti cellulari e della matrice proteica

Fattori che influiscono sul processo -durata della germinazione da 120 a 168 ore -umidità di germinazione ( da 45-47% a 42-44% 9 -temperatura di germinazione ( 20-14 °C ) -ricircolo e quantità dell’aria

Essicazione del malto Umidità di Umidità di germinazione conservazione 44 - 45 % 4,5 – 5,0 % - interruzione della germinazione riducendo al minimo la denaturazione degli enzimi - ottenere un prodotto stabile e conservabile - allontanare le radichette - degradare gli aromi sgradevoli ( DMS ) - ottenere un prodotto macinabile - sviluppare l’aroma ed il colore utile per le diverse tipologie di birre ( reazioni di Maillard melanoidine-composto coloranti e reazione di Strecker pirroli, imidazoli, tiazoli, piridine, furani, ecc aromi )

Malto ripulito dalle radichette ( sotto ) e radichette ( sopra )

TIPI DI MALTO MALTO VERDE CON ESSICCAZIONE Malti tipo pilsen e pale-ale(<8 EBC) Malti vienna (8-10 EBC) Malti monaco (17-20 EBC) MALTO VERDE-ESSICAZIONE-TAMBURO DI TORREFAZIONE Malti amber (40-85 EBC) Malti scuri (90-180 EBC) Malti chocolate (1100-1300 EBC) Malti coloranti (1300-1500 EBC) MALTO VERDE-TAMBURO DI TORREFAZIONE (con saccarificazione) Malti caramello chiaro (25-35 EBC) Malti crystal (60-250 EBC) Malti cara-pils (26-35 EBC) Malti caramello (120-500 EBC)

Principali tipi di malto -malto chiaro tipo pils. Usato per tutte le birre chiare, essicazione di 80-85°C. Aroma morbido e bilanciato. Colore EBC 3-5 -malto tipo Vienna. Usato per birre ambrate, essicazione di 90-95°C. Aroma morbido di biscotto. Colore 8-10 EBC -malto tipo Monaco. Usato per birre scure, essicazione di 105-110°C. Aroma di biscotto, dolciastro di caramello. Colore 18-21 EBC

-malto speciale Caramello -malto speciale Caramello. Da malto verde fatto saccarificare a 60-75°C in tamburi di torrefazione e poi tostato a 150-180°C. Aromi di caramello, mou, dolciastro.Sul mercato svariati tipi di malto caramello con aromi più o meno intensi. Colore 120-130 EBU -malto speciale Colorante. Da malto e tostato in appositi tamburi fino a 200-220°C. Ha colore ed aromi tipici di liquirizia, caffè, cereali tostati. Utilizzato per birre scure. Colore 900-1200 EBC.