La presentazione relativa al progetto Bi.Ar. (Sviluppo Sostenibile della birra artigianale in Sardegna) in occasione dell'incontro riservato alle imprese che si è svolto il 31 maggio 2021 su Zoom.

1. Materie prime locali per la sostenibilità e la caratterizzazione di
birre artigianali sarde
Progetto Cluster Bi.Ar
«Sviluppo sostenibile della birra artigianale in Sardegna»
Relatore:
Antonio Valentoni

2. WP3
Materie prime locali per la sostenibilità e la caratterizzazione di birre artigianali sarde
Consumi energetici e produzione di CO2 equivalente (CO2e) per
hl di birra prodotta in birrifici di dimensione crescente (Cimini et
al., 2018)
Consumi specifici Dimensione Birrificio
Piccolo Medio Grande
Produzione annuale 6*102 6*105 3 *106
Processo produttivo
Energia Termica (MJ/hL) 408.7 136.6 123.2
Acqua (L/L) 11.9 4.9 4.0
Orzo maltato (kg/hL) 32.9 21.2 19.1
Spent Grains (26 % dm) (kg hL1
) 37.9 24.4 22.1
Forniture e distanze di consegna
Orzo (km) 1500 1000 500
Fattori di emissione di default
Malto, bottiglie e birra in pallet
(kg CO2e/(Mg km))
0.657 0.291 0.168

3. WP3
Produzione di CO2 equivalente (CO2e) in birrifici di dimensioni crescenti durante le
fasi di produzione della birra (Cimini et al., 2018)
Trasporto
Trasporto
della materie
prime
Produzione e
trasformazione
delle materie
prime
Produzione
della birra
Materie prime locali per la sostenibilità e la caratterizzazione di birre artigianali sarde
LSB = birrificio di grandi dimensioni; MSB = birrificio di medie dimensioni; SSB = birrificio di piccole dimensioni; PaM = packaging; WED = dismissione dei reflui e dei
rifiuti; BPC = crediti CO2eq derivanti dall'uso di sottoprodotti come mangime per bestiame; TRBDC = trasporto della birra in pallet ai centri di distribuzione; TRBR = trasporto
della birra in scatole di cartone dai centri di distribuzione ai rivenditori; TRBPW = trasporto dei sottoprodotti e dei rifiuti; RR = refrigerazione nei rivenditori; CP = fase di
consumo; PCWD = smaltimento dei rifiuti post-consumo.
smaltimento dei rifiuti post-consumo)

4. WP3
Sostenibilità e valorizzazione delle birre artigianali
sarde
Sostenibilità
ambientale
Il trasporto
impatta sulla CO2
prodotta
La maltazione
incide per il 50 %
della CO2 eq/ton
Biodiversità
Sostenibilità
economica
Riduzione dei
costi di trasporto
Costi per la
maltazione
Produzione di
malti speciali
Non interessanti
per la grande
distribuzione
Reperiti
prevalentemente
dall’estero
Prodotti con forte
identità
territoriale
Differenziazione
del prodotto
finale
Vantaggi dell’impiego di
materie prime locali
Materie prime locali per la sostenibilità e la caratterizzazione di birre artigianali sarde
Yorke, J., Cook, D., & Ford, R. (2021). Brewing with unmalted cereal adjuncts: Sensory and analytical
impacts on beer quality. Beverages, 7(1), 1–20. https://doi.org/10.3390/beverages7010004

5. Strategie per l’estensione della shelf life, delle birre
artigianali.
Progetto Cluster Bi.Ar «Sviluppo sostenibile della birra artigianale in Sardegna»
WP1 - WP3
Coltivazione e valutazione delle caratteristiche produttive e qualitative di
genotipi di cereali da destinare alla produzione del malto e di birre
sperimentali.
WP2-WP4
Produzione di fruit beer con frutta del germoplasma locale e/o microflora ad
essa riconducibile.
WP5 - Ottimizzazione dei layout produttivi.
WP6 - Studio delle fermentazioni e bench scale test.
WP7 - Scale-up e studio dell’alta qualità .
WP8 - Brewing technology transfer.
WP9
Definizione dei profili sensoriali delle birre sperimentali.

6. Progetto Bi Ar Obiettivi
Risultati e Prodotti
➢Realizzazione di almeno 2 ricette per birre che
contemplino l’uso di cereali anche complementari
all’orzo (maltati e non) coltivati in Sardegna.
Attività
➢Scelta della strategia di trasformazione:
➢Lo stile birrario a cui ispirare le ricette
➢I rapporti tra gli ingredienti da utilizzare con
particolare riferimento alla base di cereali.
➢La tecnologia produttiva più rispondente agli stili
birrari identificati
➢Descrittori di ciascuna birra oggetto di indagine

7. Frazione glucidica ed
amminoacidica
tramite HPLC
10
30
50
70
90
Temperatura
(°C)
Punti di campionatura
Campionatura durante il Mashing
Metodologie Utilizzate
➢Tecniche produttive standard per la realizzazione delle birre artigianali
➢Analisi chimico/fisiche delle principali caratteristiche tecnologiche e commerciali
➢valutazione sensoriale
Frazione volatile
tramite GC-MS
Analisi
sensoriale
Alcool etilico (% v/v),
estratto reale originale ed
apparente (% p/p), grado
reale e apparente di
fermentazione tramite DMA
4500 e tenuta schiuma
tramite NIBEM-TPH
Progetto Bi Ar Obiettivi

8. Malto d’orzo di popolazione sarda
Alta fermentazione
Malto d’orzo da popolazione sarda (2019)
Controllo
(K)
SardoPale
(SP)
Malti
Pale Ale
commerciale
95 % 47,5 %
Pale Ale da malti
di popolazione
sarda
0 47,5 %
Cara pils 5 % 5 %
Bassa fermentazione
Malto d’orzo da popolazione sarda (2020)
Blend
(M)
PCR
(P)
Controllo
(K)
Malti
Malto d’orzo
commerciale
60 % 100 %
Malto d’orzo di
popolazione sarda
40 % 100 %

9. Alta fermentazione
Malto d’orzo da popolazione sarda (2019)
Controllo
(K)
SardoPale
(SP)
Malti
Pale Ale commerciale 95 % 47,5 %
Pale Ale da malti di
popolazione sarda
0 47,5 %
Cara pils 5 % 5 %
Malto d’orzo di popolazione sarda

10. 0
20
40
60
80
100
120
140
Concentrazione
mg/100
g
malto
Composizione amminoacidica dei malti tramite HPLC
SP K
➢ SP ha una maggiore concentrazione di GABA,
isoleucina e cisteina
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2019
HPLC

11. 0
10
20
30
40
50
60
rt 71 °C 78 °C rt 71 °C 78 °C
SP K
Concentrazione
g/L
Variazione della composizione glucidica durante l'ammostamento
Maltoesoso Maltopentoso Maltotetraoso Maltotrioso Maltosio Fruttosio Glucosio
K
SP
➢ SP ha una maggiore concentrazione di glucosio,
fruttosio e malto-destrine
➢ K ha una maggiore concentrazione di maltosio
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2019
HPLC

12. 0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
Parametri tecnologici delle birre realizzate
SP
K
0
50
100
150
200
250
300
SP K
s/cm
Tenuta di schiuma
s/3
cm
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2019

13. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
control trattamento
punteggio di accettabilità
Controllo Sardapale
Accettabilità
Panel rappresentato da 49 soggetti (30% Donne) non allenati di età compresa tra i 32 ed i 55 anni, chiamati ad
esprimersi in una scala edonica a 9 punti (da a estremamente sgradito “1 punto” ad estremamente gradito “9 punti”).
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2019
K SP

14. I risultati sono stati processati usando il software per analisi sensoriale XLSTAT-Sensory software
Test CATA: riportano la somma del numero di volte che un attributo è stato menzionato
0
5
10
15
20
25
30
35
Miele
Cracker
Cereale
Lievito
Acidità
Viscosità
Dolce
Amaro
Sapido
Alcolico
Astringente
Confortante
Rinfrescante
Entusiasmante
Banale
Deprimente
Facile da bere
Sorprendente
Tonificante
Deludente
Rilassante
Anonima
Mai
Raramente
Frequentemente
Solo d'estate
Ai pasti
Aperitivo
Acquisto
trattamento
controllo
K
SP
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2019

15. Bassa fermentazione
Malto d’orzo da popolazione sarda (2020)
Blend
(M)
PCR
(P)
Controllo
(K)
Malti
Malto d’orzo
commerciale
60 % 100 %
Malto d’orzo di
popolazione sarda
40 % 100 %
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

16. 0
1
2
3
4
5
6
Alcool etilico
(% v/v)
Estratto reale
(% p/p)
Estratto
apparente
(% p/p)
Parametri tecnologici delle birre realizzate
M
P
K
0
50
100
150
200
250
300
350
400
M P K
s/cm
Tenuta di schiuma
s/3
cm
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

17. 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
M P K
TPC
GAE
(mg/L)
Campioni
Polifenoli Totali
0
50
100
150
200
250
300
M P K
FAN
(mg/L)
Campioni
FAN
Analisi del contenuto polifenolico totale (TPC), dell’azoto amminico libero (FAN) e delle proteine totali
nelle birre
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0,22
0,24
0,26
M P K
Proteine
(mg/mL)
Campioni
Proteine
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

18. Analisi della frazione volatile delle birre (GC-MS)
Abbondanze %
Composti/Birre M P K
Esteri 64,1 63,0 62,9
Alcoli 21,3 24,2 23,0
Acidi Carbossilici 13,9 8,2 11,7
Terpeni 2,4 5,5 4,2
Chetoni 0,0 1,0 0,3
Altri 0,7 1,2 0,6
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
M K P
Abbondanza
%
Birre
Abbondanza percentuale della frazione volatile
delle birre realizzate
Esteri
Alcoli
Acidi
Carbossilici
Terpeni
Chetoni
Altri
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

19. 0
5
10
15
20
25
30
Ottanoato
di
etile
Decanoato
di
etile
Acetato
di
isoamile
Esanoato
di
etile
2-Fenetilacetato
Acetato
di
etile
Dodecanoato
di
etie
Acetato
di
isoamile
Alcol
isoamilico
2-Feniletanolo
2-Metilbutanolo
Acido
caprilico
Acido
caprinico
Linalolo
Umulene
Esteri Alcoli Acidi
carbossilici
Terpeni
M
P
K
Alcolico
Floreale
Dolce
Dolce
Grasso,
Fruttato
Grasso,
Fruttato
Dolce
Fruttato
Banana
Analisi della frazione volatile delle birre (GC-MS)
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

20. Accettabilità
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
M P K
Punteggio di accettabilità

21. 0
5
10
15
20
25
30
miele
amaro
cereale
lievito
sapido
dolce
alcolico
astringente
viscoso
cracker
acido
123 456 789
Test CATA: riportano la somma del numero di volte che un attributo è stato menzionato
K M
P
Malto d’orzo di popolazione sarda - 2020

22. ➢Riduzione degli enzimi amilolitici, citolici e
proteolitici → composizione del mosto e
efficienza di estrazione
➢L’impiego di quantità elevate di aggiunte
rimane tutt’oggi una sfida, in quanto può
impattare negativamente sulla processabilità e
sulle proprietà finali.
➢Test con 60 % di grist di grano non maltato non
hanno evidenziato differenze dal punto di vista
sensoriale (Yorke et al., 2021)
➢Test con 30 % di grist di grano non maltato
hanno evidenziato differenze dal punto di vista
sensoriale (Yorke et al., 2021)
Grano tenero Tricu Cossu

23. Ricetta 2019
Tricu Cossu non maltato
Controllo
(X)
Cossu
(C)
Scale-up
(M)
Malti
Pale Ale
commerciale
76 % 76 % ND
Wheat malt
commerciale
24 % 0 % ND
Tricu Cossu 0 % 24 % 10%
Ricetta 2021
Tricu Cossu non maltato
Controllo
(CK)
Cossu
(C1)
Malti
Malto d’orzo
commerciale
76 % 76 % %
Wheat malt
commerciale
24 % 0 %
Tricu Cossu 0 % 24 %
Grano tenero Tricu Cossu

24. 0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Caratteristiche tecnologiche delle birre
C X
0
50
100
150
200
250
300
C X
s/cm
Tenuta di schiuma
s/3
cm
Tricu Cossu 2019

25. Esteri
76,61%
Alcoli
10,02%
Acidi
Carbossilici
12,06%
Terpeni
1,13%
Altri
0,18%
M
Esteri
69,05%
Alcoli
12,22%
Acidi
Carbossilici
17,42%
Terpeni
1,01%
Altri
0,30%
C
Esteri
65,82%
Alcoli
17,80%
Acidi Carbossilici
14,39%
Terpeni
0,98%
Altri
1,02%
X
Analisi della frazione volatile delle birre (GC-MS)
Tricu Cossu 2019

26. 0
5
10
15
20
25
30
Acetato
di
etile
Acetato
di
isoamile
Esanoato
di
etile
Ottanoato
di
etile
2-Fenetilacetato
Etil-9-decenoato
Decanoato
di
etile
Alcol
isoamilico
2-Metilbutanolo
2-Feniletanolo
Acido
caprilico
Acido
caprinico
Esteri Alcoli Acidi carbossilici
M
C
X
Alcolico
Floreale
Grasso
fruttato
Aspro
mela
Dolce
Banana
Fruttato
Legno
Analisi della frazione volatile delle birre (GC-MS)
Dolce
Grasso
Fruttato
Tricu Cossu 2019

27. Accettabilità
Preferenza
C
56%
X
44%
C
X
Tricu Cossu 2019
0
2
4
6
8
C X
Punteggio di accettabilità

28. C
33%
M
67%
C
M
Tricu Cossu 2019
0
2
4
6
8
C M
Punteggio di accettabilità
Accettabilità
Preferenza

29. CONCLUSIONI
Malto sardo:
✓ L’impiego del malto di varietà locale modifica il flavor del prodotto finale che dal
punto di vista sensoriale è stato giudicato accettabile
Tricu Cossu
✓ Test di accettabilità positivo e preferenza dei giudici verso le birre prodotte con il
Tricu Cossu
Risultati ottenuti
✓Testato 2 differenti varietà di materie prime locali
✓Sviluppate 6 diverse ricette di birre con varietà locali

30. Prospettive future
Malto sardo:
✓ Completare l’analisi della birra a bassa fermentazione
✓ Testare il malto ottenuto con l’annata del 2021
Tricu Cossu
✓ Completare la produzione delle birre del 2021
✓ Testare il grano ottenuto con l’annata del 2021
Monococco
✓ Realizzare ricette per verificarne l’attitudine alla produzione brassicola

31. Gruppo di lavoro
Dr. Luca Pretti
pretti@portocontericerche.it
Dr. Antonio Valentoni
valentoni@portocontericerche.it
Dr. Antonio Santoru
santoru@portocontericerche.it
Dr.ssa Manuela Sanna
sanna@portocontericerche.it
Dr. Roberto Cappuccinelli
cappuccinelli@portocontericerche.it
Dipartimento di Agraria
Prof.ssa Giovanna Attene
Dr.ssa Chiara Maria Posadinu
Dr. Abramo Pischedda

32. Riferimenti Bibliografici
Fanari, M., Forteschi, M., Sanna, M., Piu, P. P., Porcu, M. C., D’hallewin, G., Secchi, N., Zinellu, M., & Pretti, L. (2020). Pilot plant production of
craft fruit beer using Ohmic-treated fruit puree. Journal of Food Processing and Preservation, 44(2). https://doi.org/10.1111/jfpp.14339
Forteschi, M., Porcu, M. C., Fanari, M., Zinellu, M., Secchi, N., Buiatti, S., Passaghe, P., Bertoli, S., & Pretti, L. (2019). Quality assessment of
Cascade Hop (Humulus lupulus L.) grown in Sardinia. European Food Research and Technology, 245(4), 863–871.
https://doi.org/10.1007/s00217-018-3215-0
Fanari, M., Forteschi, M., Sanna, M., Zinellu, M., Porcu, M. C., & Pretti, L. (2018). Comparison of enzymatic and precipitation treatments for
gluten-free craft beers production. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 49, 76–81.
https://doi.org/10.1016/j.ifset.2018.07.017
Farina, D., Zinellu, M., Fanari, M., Porcu, M. C., Scognamillo, S., Puggioni, G. M. G., Rocchitta, G., Serra, P. A., & Pretti, L. (2017). Development of a
biosensor telemetry system for monitoring fermentation in craft breweries. Food Chemistry, 218, 479–486.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.09.092
Fanari, M., Porcu, M. C., Zinellu, M., Farina, D., Scognamillo, S., Forteschi, M., & Pretti, L. (2017). A preliminary study about gluten levels in
Sardinian craft beers. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 6(5), 1195–1198.
https://doi.org/10.15414/jmbfs.2017.6.5.1195-1198
Yorke, J., Cook, D., & Ford, R. (2021). Brewing with unmalted cereal adjuncts: Sensory and analytical impacts on beer quality. Beverages, 7(1), 1–
20. https://doi.org/10.3390/beverages7010004
Cimini, A., Moresi, M. (2018). Mitigation measures to minimize the cradle-to-grave beer carbon footprint as related to the brewery size and
primary packaging materials. Journal of Food Engineering, 236, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.05.001
Windes, S., Bettenhausen, H. M., Simaeys, K. R. V., Clawson, J., Fisk, S., Heuberger, A. L., Lim, J., Queisser, S. H., Shellhammer, T. H., & Hayes, P. M.
(2020). Comprehensive Analysis of Different Contemporary Barley Genotypes Enhances and Expands the Scope of Barley Contributions to
Beer Flavor. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 0(0), 1–25. https://doi.org/10.1080/03610470.2020.1843964
Schönberger, C.: Beurteilung nicht-flüchtiger Geschmacksstoffe in Bier, Dissertation der TU München (2003).
Zhuang, S., Shetty, R., Hansen, M., Fromberg, A., Hansen, P. B., & Hobley, T. J. (2017). Brewing with 100 % unmalted grains: barley, wheat, oat and
rye. European Food Research and Technology, 243(3), 447–454. https://doi.org/10.1007/s00217-016-2758-1
Kok, Y. J., Ye, L., Muller, J., Ow, D. S. W., & Bi, X. (2019). Brewing with malted barley or raw barley: what makes the difference in the processes?
Applied Microbiology and Biotechnology, 103(3), 1059–1067. https://doi.org/10.1007/s00253-018-9537-9

33. Grazie per
l’attenzione