Birre funzionali: innovazione possibile?

La birra, fin dal passato, è considerata una bevanda-alimento, tanto da essere appellata “pane liquido” in quanto fonte di energia e nutrienti, ma anche ricca di minerali, antiossidanti e vitamine.

Nel contesto attuale è sempre data più importanza dai consumatori agli effetti benefici dei cibi in relazione a stili di vita e scelte alimentari che tutelino e promuovano la salute. Tra le birre non tradizionali spiccano le “birre funzionali”, brassate allo scopo di combinare un consumo moderato della bevanda a benefici per la salute. Questa prospettiva si allinea con la nuova tendenza del più ampio mercato delle bevande funzionali non alcoliche, che attraggono una platea sempre più ampia di consumatori in base alla percezione della prevenzione delle malattie attraverso una dieta attenta ed equilibrata. Le peculiarità che permettono di definire una bevanda “funzionale” si riferiscono a un preparato alimentare liquido, i cui costituenti includano aminoacidi, vitamine, minerali e frutta o verdura grezza, erbe officinale o spezie, in grado di fornire benefici per la salute, oltre al semplice valore nutrizionale.

Le industrie sono alla costante ricerca di nuove “bevande funzionali”, in quanto il comparto risulta in rapida crescita e consente di fidelizzare strettamente il consumatore. Anche le imprese dedite alla produzione della birra hanno colto tali tendenze nell’intento di soddisfare le rinnovate esigenze dei clienti che richiedono la riduzione dei tenori di alcol, glutine, zucchero e carboidrati, possibilmente senza alterare la complessità organolettica dello stile di riferimento. Le grandi industrie brassicole stanno guidando questa evoluzione del prodotto, ma anche i piccoli birrifici artigianali hanno messo in commercio referenze che assecondano tali mutamenti del mercato. La grande propensione del consumatore moderno di birra a provare nuovi prodotti, inoltre, diventa un elemento che agevola le strategie di marketing verso scelte di acquisto di bevande dalle caratteristiche sensoriali anche non perfettamente sovrapponibili alle birre tradizionali.

Una tecnica molto diffusa per migliorare la qualità organolettica delle birre è l’aggiunta di erbe aromatiche e spezie

Essenze officinali

Una tecnica molto diffusa per migliorare la qualità organolettica delle birre è l’aggiunta di erbe aromatiche e spezie, oltre al luppolo. Molte piante ed estratti vegetali da esse derivate erano tradizionalmente utilizzate nella produzione della birra. Artemisia volgare, Juniperus communis, Melissa officinalis, Mentha spiata, Origanum vulgare, Pimpinella anisum, Rosmarinus officinalis, Thymus serpyllum, Acorus calamus, Cinnamomum verum, Hypericum perforatum, Lupuli strobuli, Urticae radix, Brassica nigra e Coriandrum sativum sono alcune delle piante che sono state utilizzate, in svariate modalità, nella produzione della birra. Numerosi studi fino ad oggi ne hanno indagato non solo gli effetti organolettici, ma anche la modificazione compositiva apportata alla bevanda e le relative potenzialità in termini di beneficio alla salute del consumatore. Come riportato dalla bibliografia, per tutte le birre con l’aggiunta di essenze in forma verde, essiccata o di estratto, il contenuto fenolico totale risulta maggiore al termine della produzione e anche a seguito di determinati periodi di conservazione, con un incremento degli apporti di tali molecole nella dieta. Interessante, inoltre, notare come molte di queste botaniche non verrebbero altrimenti assunte come alimento, pertanto la birra può diventare veicolo, così come nel caso del luppolo, di metaboliti vegetali che altrimenti sarebbero del tutto assenti nella dieta.

Da alcune prove sperimentali è emerso che il contenuto totale di polifenoli è stato influenzato dalla quantità di frutta utilizzata, ma anche dallo stile di birra adottato

Le fruit beer

Anche l’aggiunta di succhi di frutta, pratica tipica di alcune tipologie moderne di birre, può contribuire ad apportare nuove molecole rispetto alla composizione canonica, o aumentare la concentrazione di altri composti già presenti dotati di effetto benefico. A livello produttivo, diverse parti dei frutti possono essere utilizzate e dovrebbero essere testate diverse modalità di impiego (addizione in ammostamento, aggiunta in fase fermentativa, eventuali pretrattamenti, interferenza di impiego di coadiuvanti ed additivi tecnologici…), poiché la scelta influisce sul potere bioattivo della bevanda finale. Da alcune prove sperimentali è emerso che il contenuto totale di polifenoli è stato influenzato dalla quantità di frutta utilizzata, ma anche dallo stile di birra adottato. L’influenza stilistica è risultata evidente in studi che hanno messo a confronto birre al lampone lambic e ale. Come evidenziato dalle sperimentazioni, anche se la birra in stile ale ha ricevuto un dosaggio tre volte maggiore di lamponi rispetto a quella in stile lambic, la prima ha mostrato un contenuto di polifenoli totali inferiore. Viceversa, la maggiore quantità di frutta aggiunta alla birra in stile ale ha aumentato la capacità antiossidante e il contenuto totale di flavonoidi a valori superiori allo stile lambic.

Inoltre, prove di confronto di aggiunta di diverse tipologie di frutta, quali lampone, ciliegia, pesca, albicocca, arancia, prugna e mela sono state realizzate su birre ad alta fermentazione: la birra all’arancia si è distinta mostrando il secondo valore più alto di polifenoli totali, nonostante fosse quella con la minore quantità di frutta aggiunta (0,5% p/v) tra i campioni testati. Questa evidenza conferma, quindi, la necessità di ottimizzazione della singola ricetta, in funzione non solo di una proporzionalità quantitativa teorica dell’ingrediente innovativo, ma anche delle risultanze analitiche sul prodotto finito.

Una sottocategoria molto interessante, soprattutto nel contesto italiano, delle fruit beer è rappresentata dalle Grape Ale, ovvero birre aggiunte di mosto di uva. Molti studi bibliografici, anche internazionali, hanno indagato l’effetto dell’aggiunta dei trasformati della vite in termini non solo organolettici, ma anche di aumento delle componenti biochimiche con comprovate azioni positive sulla salute. Gli studi condotti sui derivati di grappoli sia a bacca bianca, sia nera, hanno evidenziato in tutti i casi l’aumento significativo dei tenori di polifenoli totali nelle birre a fine produzione, in rapporto proporzionale alle aggiunte di mosto d’uva rispetto al mosto di birra, anche in caso di riduzione delle dosi di luppolatura per bilanciare l’effetto sensoriale del nuovo ingrediente. Nelle Grape Ale sono stati rilevati tenori fino a sette volte maggiori di composti fenolici rispetto alla birra pilsner di controllo. Birre additivate con il 20% p/p di mosto d’uva hanno, inoltre, dimostrato di agire favorevolmente su battito cardiaco e pressione sanguigna, mantenendoli entro valori normali in soggetti sottoposti a consumo moderato di tale bevanda.

Un gruppo di ricerca ha sperimentato recentemente l’aggiunta di bacche di magnolia essiccate in ammostamento, verificando l’apporto al mosto di legnani quali schisandrina, gomisina A e gomisina B, normalmente assenti nella birra.  A tali composti sono riconosciuti effetti cardioprotettivi, epatoprotrettrivi e potente azione antitumorale.

Interessanti risultati sono stati ottenuti con l’impiego di macinato di bacche di goji essiccate: lo studio ha concluso che, indipendentemente dalla fase di aggiunta, le bacche hanno aumentato la capacità antiossidante della birra finale, con particolare riferimento all’incremento dei livelli di antiossidanti carotenoidi, coloranti naturali che danno il peculiare tono aranciato al frutto.

Un gruppo di ricerca sudamericano ha testato l’aggiunta di foglie di Parastrephia lucida, una pianta locale, a una birra artigianale porter in fase di maturazione per un periodo di contatto con la bevanda di 24 ore.

Il prodotto finale è risultato una birra arricchita in composti fenolici e con maggiore capacità antiossidante. I ricercatori sottolineano che l’aggiunta di materiale vegetale in fase post-fermentativa è preferibile perché in tal modo può essere recuperata la massima intensità del contenuto fenolico.

Interessanti risultati sono stati ottenuti con l’impiego di macinato di bacche di goji essiccate

Anche il luppolo, se impiegato in modo innovativo, può contribuire ad arricchire le birre di una maggiore funzionalità positiva sul consumatore. Lo xantoumolo è un calcone prenilato che ha dimostrato, secondo studi recenti, vari effetti benefici sulla salute quali: attività chemiopreventive, proprietà antimutagene e anticancerogene, effetto antiossidante su diversi radicali.  Durante la brassatura notevoli quantità di xantoumolo sono perse per effetto della bollitura del mosto, a causa della isomerizzazione, nonché per l’azione chiarificante in fermentazione, filtrazione e stabilizzazione della bevanda. Lo xantoumolo si trova nel luppolo e nei prodotti del luppolo (pellet, estratti di CO2 ed estratti di etanolo) e in alcuni prodotti trasformati di luppolo arricchiti con xantoumolo. Nei paesi in cui la legge bavarese sulla purezza non è applicata, la birra può essere arricchita con xantoumolo tramite diversi metodi. La prima birra arricchita con xantoumolo è stata prodotta a Monaco di Baviera nel 2001 ed è denominata birra XAN. Questa birra è stata prodotta con un processo speciale, partendo da una densità iniziale più alta del mosto, con gettata tardiva di luppolo in grandi quantità e aggiunta di acqua fredda in infusione al fine di raffreddare rapidamente il mosto fino a 80° C per prevenire l’isomerizzazione. Con adeguati metodi di ammostamento, che prevedono di ridurre l’effetto dell’isomerizzazione sia gestendo opportunamente le temperature, sia sfruttando l’effetto di colloide protettore in mosti ad alta concentrazione, sono state ottenute birre con tenori maggiori a 10 mg L-1 di xantoumolo nella birra finita. Si è verificato, inoltre, che ingredienti quali orzo tostato, malto chocolate e grani a maggior livello di torrefazione consentono di ottenere birre scure con maggior efficienza di arricchimento in xantoumolo.

Microelementi

Il selenio è un oligoelemento molto importante per la salute umana e la sua carenza può causare grave immunodeficienza, declino cognitivo e persino mortalità. Secondo alcuni autori, la birra è un mezzo particolarmente adatto per l’arricchimento in selenio perché il lievito (Saccharomyces cerevisiae) è noto per condurre la biotrasformazione di selenio inorganico in bioattivo, quindi più facilmente assorbibile a livello digestivo dall’uomo. L’arricchimento dell’orzo con selenio in campo, mediante fertilizzazione, ha dato risultati soddisfacenti, ma anche la biofortificazione durante la maltazione o l’aggiunta di sali di selenio al mosto prima della fermentazione ha dimostrato efficacia altrettanto valida.

I fiocchi d’oro possono essere aggiunti alla birra: secondo alcune fonti, il metallo è in grado di neutralizzare l’influenza dello stress e migliorare la salute, anche a fronte di una piccola quantità di metallo ingerito. Tuttavia, non è disponibile letteratura scientifica relativa a questo argomento.

 Molecole organiche

La L-carnitina è un derivato aminoacidico sintetizzato nell’organismo umano, prevalentemente a livello epatico e renale. L’attività più nota della carnitina è il suo ruolo come trasportatore di acidi grassi a lunga catena nella matrice mitocondriale, sede nella quale gli acidi grassi vengono convertiti in energia e questo ne determina l’impiego come valido integratore alimentare in ambito sportivo e clinico. La birra con aggiunta di L-carnitina ha proprietà sensoriali accettabili ed è descritta come gradevole; inoltre, è stato dimostrato che aumenta il metabolismo dei grassi e la capacità lipolitica, permettendo una valida integrazione del metabolita nell’organismo.

La prenilnaringenina è conosciuta come uno dei fitoestrogeni più potenti proveniente dal luppolo che, per la sua bassa concentrazione nella birra (<100 µg L-1), risulta essere insignificante per eventuali benefici per la salute. Tuttavia, un gruppo di ricerca ha scoperto che l’isoxantoumolo può essere trasformato in 8-prenilnaringenina dal microbioma intestinale umano indigeno. La concentrazione di isoxantoumolo può raggiungere comunemente 1–2 µg mL-1, quindi è evidente che l’isomerizzazione aumenti la concentrazione totale di prenilnaringenina nel corpo umano. Alcuni autori affermano che l’8-prenilnaringenina agisce come un potenziale estrogeno e può essere applicato per la terapia e la prevenzione dei problemi postmenopausali, come le vampate di calore.

Anche le melanoidine, derivate dalla reazione di Maillard, sono state individuate come composti aventi azione sulla salute umana: fungono prevalentemente da antiossidante, antimicrobico, antipertensivo, antiallergenico e prebiotico. Inoltre, le melanoidine dimostrano la capacità di legare ioni metallici e sono considerati antimutageni ed inibitori della crescita tumorale. Per aumentare i tenori delle melanoidine è necessario favorire il protrarsi della reazione di Maillard in fase di ammostamento, oppure definire ricette di birre con ingredienti contenenti già elevati tenori di tali composti, come le birre scure ed a maggior densità iniziale.

Altri ingredienti

Alcune referenze commerciali di birra sono state aggiunte di spirulina, un’alga ricca di componenti bioattivi. Tale ingrediente ha la capacità di ridurre lo stress ossidativo e rafforzare il sistema immunitario, mantenendo inalterate le sue proprietà anche a seguito dell’impiego del processo di brassatura tradizionale.

L’avena è stata recentemente oggetto di studio da parte di un gruppo di ricercatori che ha sviluppato un metodo sperimentale per produrre birra ricca di β-glucani

L’avena è stata recentemente oggetto di studio da parte di un gruppo di ricercatori che ha sviluppato un metodo sperimentale per produrre birra ricca di β-glucani. Correntemente, i β-glucani vengono impiegati in ambito nutrizionale per le proprietà ipocolesterolemizzanti e ipoglicemizzanti. Secondo recenti evidenze, inoltre, la frazione di β-glucani digerita nell’intestino darebbe origine a glicosidi e oligosaccaridi bioattivi le cui proprietà biologiche, non ancora del tutto note, giustificherebbero il ruolo immunomodulante di questi nutrienti, stimolando l’attività dei fagociti.

La propoli è naturalmente ricca di sostanze biologicamente attive, in particolare di molecole antiossidanti come i composti fenolici, utili nella prevenzione delle malattie e nel potenziamento del sistema immunitario. Prove sperimentali hanno rilevato che l’aggiunta dell’estratto dopo la stabilizzazione della bevanda ha determinato un contenuto più elevato di sostanze bioattive che, viceversa, potrebbe andare perso se l’aggiunta avvenisse prima di un processo di chiarificazione. Tecnologicamente, l’estratto di propoli è anche utile come inibitore enzimatico e potenzialmente può consentire di aumentare la durata di conservazione della birra.

Microrganismi

Il kefir è una bevanda fermentata tradizionale originaria delle regioni caucasiche. I grani di kefir sono costituiti da vari microrganismi come batteri (Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus e Acetobacter), lieviti (Kluyveromyces, Candida, Saccharomyces, Torulaspora, Kazachstania, Lachancea e Yarrowia) e funghi filamentosi, che convivono in un polisaccaride naturale (kefiran) e proteine di matrice.

Al kefir e al suo prodotto correlato, il kefiran, sono state riconosciute proprietà antinfiammatorie, antimicrobiche, antineoplastiche e antiossidanti. Un gruppo di ricerca ha esaminato la produzione di birra con kefir e con aggiunta di kefiran, pur mantenendo la fermentazione del mosto da parte di Saccharomyces cerevisiae. La bevanda che ne è risultata ha dimostrato un aumento dei valori di contenuto fenolico, mentre l’effetto sinergico benefico per la salute tra kefir e birra deve essere ulteriormente studiato in relazione al mantenimento delle attività probiotiche del complesso microbico. Altre comunità simbiotiche simili di batteri e lieviti (kombucha, boza, koumiss) potrebbero anche essere studiati e sviluppati per l’ottenimento di birre funzionali.

I quattro probiotici più popolari afferenti ai batteri lattici, ovvero Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus rhamnosus e Lactobacillus paracasei, sono stati studiati come possibili inoculi nella birra. Una ricerca accademica ha rilevato che la birra non è un mezzo adeguato per la crescita e la sopravvivenza di Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis, a causa della concentrazione in etanolo. Viceversa, L. rhamnosus ha mostrato una migliore resistenza all’alcol e di essere capace di sopravvivere nello specifico ambiente costituito dalla bevanda. Lo studio del Lactobacillus paracasei L26, ha confermato risultati promettenti, suggerendo che la birra potrebbe essere un buon vettore per i batteri probiotici. Saccharomyces cerevisiae var. bulardii è un ceppo di lievito probiotico recentemente introdotto nella produzione della birra, utilizzandolo in coinoculo con i classici ceppi di lievito birrari. Numerosi studi scientifici e clinici hanno messo in luce i meccanismi di azione con i quali questo fungo esplica le sue azioni nell’intestino nell’uomo, esercitando attività antibatterica diretta, attività antiinfiammatoria e immunomodulatoria.

Il Ganoderma lucidum è un fungo medicinale che è stato utilizzato in molte ricerche sul cibo funzionale. Secondo alcuni autori, questo organismo ha molti componenti bioattivi, tra cui spiccano i polisaccaridi, i triterpenoidi, le proteine ​​a bassa massa molecolare, gli steroli, l’acido ganoderico, acidi grassi insaturi, vitamine e minerali. La sua validità per l’impiego in birra deriva dal fatto che apporta sapore amaro, quindi, può essere utilizzato come parziale surrogato del luppolo. Gli impieghi studiati sono molteplici. Una prima sperimentazione ha previsto l’aggiunta di estratti alcolici di Ganoderma alle birre convenzionali nelle dosi giornaliere raccomandate (0,1–1,5 ml L-1), al fine di ottenere una birra sensorialmente accettabile e biofunzionale. Altri studi hanno utilizzato estratti e composti polifenolici microincapsulati di G. lucidum, oppure talli fungini tritati finemente o macinati aggiunti al mosto. In ogni caso, a fronte di un adeguato dosaggio, la valutazione sensoriale ha avuto riscontro positivo, anche in termini di amaro apportato dai triterpeni, che è stato valutato come piacevole. I risultati analitici della composizione delle birre prodotte in tali ricerche hanno avallato l’ipotesi che l’aggiunta in varie forme di G. lucidum può essere un’importante fonte di antiossidanti naturali.

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