Valorizzazione commerciale delle trebbie della birra

Autore: Massimo Pizzichini, Genelab-srl

1. Introduzione

La birra è la bevanda alcolica maggiormente consumata a livello globale. In Italia la produzione complessiva è stata di circa 15,8 milioni di hL nel 2020. La birra lager è la tipologia più diffusa, rappresentando l’84,2% del consumo complessivo di birra, seguita dalle birre speciali (14,5%) e da quelle a bassa fermentazione o analcoliche (1,3%). Il formato di confezionamento della birra è dominato dalle bottiglie di vetro (80,8%), seguito dai fusti in acciaio (11,7%) e infine dalle lattine di alluminio (7,5%). La maggior parte dei consumatori acquista birra in bottiglie di vetro (di cui il 73,0% a perdere ed il 7,8% a rendere) o lattine di Al, mentre la birra confezionata in fusti d’acciaio è principalmente per uso commerciale. Il settore birrario ha da anni iniziato non solo a ridurre il proprio impatto sul clima globale, ma anche a ripensare i propri modelli di produzione e distribuzione secondo i principi dell’economia circolare. Negli ultimi due decenni, diversi studi business-to-business o business-to-consumer sono stati effettuati per valutare l’impatto ambientale della birra confezionata in diversi formati. La produzione di bottiglie di vetro o lattine di alluminio e la coltivazione dell’orzo rappresentano i principali punti caldi del ciclo di vita della birra. Anche le fecce birrarie costituiscono un residuo di lavorazione anche se sono ricche di lieviti e quindi poliglucani utili per l’industria cosmetica.

Le trebbie di birra (brewer’s spent grain-Bsg), rappresentano il principale scarto di produzione nel processo di produzione in quanto vengono prodotti circa 35-40 kg di trebbie ogni 100 litri di bevanda.

Le trebbie (fig. 1) sono composte dalla buccia (glumella) che ricopre inizialmente il chicco d’orzo, dal pericarpo e dai rivestimenti del seme che rimangono dopo la fase di ammostamento.

Figura 1: trebbie essiccate della produzione birraia

Le trebbie formano  un pastone con oltre il 90% d’acqua, quindi insieme agli amidi fermenta rapidamente e questo rende ancora più difficile il suo riutilizzo nella zootecnia perché sono ricche di fibra e proteine e anche come fertilizzante in agricoltura.

Si stima che circa 39 milioni di tonnellate di trebbie vengano prodotte ogni anno in tutto il mondo e vendute per l’alimentazione animale a 45,00 dollari la tonnellata (1). Tuttavia i costi di trasporto non sono compatibili con il valore del materiale. In relazione al tipo di birra prodotto, oltre al malto d’orzo possono essere presenti altri cereali (maltati o non) quali mais, riso, frumento, avena, segale o sorgo.  Le trebbie sono sempre disponibili durante tutto l’anno quindi sono una materia costante che facilita l’utilizzo dei suoi costituenti. stagionali. Per comprendere meglio l’origine delle trebbie riassumiamo brevemente i passaggi di lavorazione della birra la cui composizione chimica dipende dalle materie prime utilizzate come l’orzo e  altre sostanze come il luppoli i lieviti ecc. dalle condizioni di processo come la temperatura di bollitura e dai tempi di trattamento di ogni singola fase. Un ciclo completo di produzione della birra è di circa  un mese

Le operazioni principali del processo di produzione della birra sono: Macinazione: Maltazione:  Ammostamento : Cottura del mosto con aggiunta del luppolo: Fermentazione alcolica con saccaromices cerevisiae: Filtrazione eventuale : Pastorizzazione.

Macinazione. I grani di malto d’orzo e di altri cereali eventualmente utilizzati vanno macinati per mettere a disposizione il loro contenuto amidaceo e le altre componenti della birra. Questa operazione ha grande importanza, perché una macinazione eseguita in modo scorretto può essere causa di vari problemi nelle fasi produttive successive o di aspetti organolettici indesiderati nella birra finita.

Maltazione. è una germinazione controllata che converte il grano crudo in malto. Il malto viene utilizzato principalmente per la produzione di birra o whisky, ma può anche essere usato per produrre aceto di malto o estratto di malto. I cereali esausti sono i principale sottoprodotti dall’industria della birra, che rappresentano l’85% del totale dei rifiuti generati. La produzione totale annua di questi rifiuti nel mondo è di 39 milioni di tonnellate.

Ammostamento e bollitura. Durante il processo di produzione la birra va incontro ad un processo di bollitura che inattiva gli enzimi amilasici e sterilizza il mosto (ammostamento). L’ammostamento per infusione è il metodo usato più di frequentemente impiegato. Esso consiste nel riscaldare progressivamente l’intera miscela fino a raggiungere la temperatura desiderata. La progressione di temperatura segue un ciclo ben specificato e le sue variazioni si possono ottenere anche aggiungendo acqua calda. Da questa operazione si ricavano le trebbie.

Fermentazione. La fermentazione della birra rappresenta la fase della lavorazione più lunga (circa 15-20 giorni),  in cui avviene la trasformazione enzimatica del mosto. Questo è possibile per mezzo di lieviti che attaccano gli zuccheri in esso presenti, (maltosio e glucosio) sviluppando alcol e anidride carbonica.

Pastorizzazione. Il processo prevede un riscaldamento di circa 20” ad una temperatura di 72-74 °C, che permette una buona conservazione della birra che non contiene microorganimi. Anche le tecniche di microfiltrazione sono impiegate in alternativa alla pastorizzazione evitandone danneggiamenti termici. La composizione delle trebbia dipende dalla natura delle materie prime e dal tipo di processo di produzione della birra (chiara, scura, doppio malto, ecc.). Il contenuto d’acqua delle trebbie costituisce un problema di smaltimento ed anche energetico per l’essiccamento e la preparazione di farine per prodotti da forno fra cui pane, grissini. ecc.

In alcuni casi  le trebbie essiccate vengono usate come combustibile ma i costi di trattamento sono troppo alti e comunque bruciare una matrice ricca di sostanze bioattive rappresenta uno spreco della risorsa biologica a danno principalmente di quelle molecole come proteine e polifenoli utili per applicazioni industriali.

In alternativa agli usi correnti delle trebbie come l’impiego zootecnico, la produzione di farine per prodotti da forno è possibile immaginare per queste componenti chimiche  un destino diverso in quanto nel loro complesso costituiscono un pool di molecole attive valide per settori ad alto valore aggiunto come l’industria cosmetica…

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