Le trebbie di birra (in inglese brewer’s spent grain-Bsg), rappresentano il principale scarto di produzione nel processo di produzione della birra in quanto vengono prodotti circa 35-40 kg di trebbie ogni 100 litri di bevanda.
Le trebbie 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.
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.
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La shelf-life delle trebbie è di circa 2-3 giorni nei climi temperati in quanto contengono circa l’80% di acqua e sono un ottimo substrato per la contaminazione e crescita microbica.
Per riuscire a conservare il prodotto, è necessario pressarlo o essiccarlo in modo da avere un contenuto d’acqua inferiore al 10%. Il residuo secco delle trebbie è composto da circa l’80% di fibre (cellulosa, emicellulosa e lignina) e dal 20% di proteine (ordeine, gluteline, globuline e albumine). Sono presenti poi vitamine, amminoacidi (in particolare lisina), e composti fenolici legati alla matrice lignino-cellulosica.
Il maggior utilizzo attuale delle trebbie è la consegna per l’alimentazione animale o la dispersione nei campi come concime, questo a causa delle notevoli spese per il trasporto e stoccaggio delle trebbie per altri utilizzi: solitamente i birrifici si appoggiano ad aziende agricole presenti nel territorio che vanno a recuperare gratuitamente le trebbie.
Considerato l’elevato valore nutrizionale, le trebbie rappresentano anche un prodotto utilizzabile per l’alimentazione umana. In particolare dopo la trasformazione in farina vengono utilizzate in diversi alimenti quali pane, biscotti e altri snack. L’incorporazione di farina da trebbie nei prodotti da forno (in ragione del 20-30%) aumenta il contenuto di fibre, proteine e amminoacidi, mentre diminuisce l’apporto calorico.
La ricerca
L’attività di ricerca svolta nei laboratori dell’Agenzia veneta per l’Innovazione nel settore primario (Istituto per la Qualità e le Tecnologie Agroalimenatri di Thiene, VI) è stata inserita nel contesto di valorizzare le trebbie come integrazione nei prodotti da forno previa fermentazione da parte di ceppi selezionati di batteri lattici. I batteri lattici svolgono un ruolo fondamentale nella produzione dei prodotti da forno ottenuti con impasti acidi, dove assieme ai lieviti contribuiscono alla lievitazione del prodotto e grazie ai prodotti del loro metabolismo influiscono positivamente sulle caratteristiche strutturali e organolettiche del prodotto finito.
Le prove di fermentazione sono state allestite utilizzando le trebbie di malto d’orzo derivate da una lavorazione di birra a tipologia Helles e da una a tipologia Bock (trebbie fornite dal birrificio Petra Rubla, Pederobba-TV). Sulle trebbie sono state eseguite le seguenti determinazioni chimiche: amido, maltosio, glucosio e proteine sul residuo secco, mentre umidità e pH sul prodotto tal quale. I valori ottenuti sono i seguenti:
- trebbie Helles: amido 25,5%, maltosio 6,0%, glucosio 1,6%, proteine 21,4%, umidità 76,8%, pH 5,76
- trebbie Bock: amido 22,3%, maltosio 7,4%, glucosio 1,4%, proteine 20,5%, umidità 75,8%, pH 5,50
Le trebbie sono state risospese con acqua in rapporto 65:35 e inoculate con i seguenti ceppi di batteri lattici:
- Lactobacillus rossiae TH926,
- Lactobacillus sanfranciscensis TH933,
- Lactobacillus paracasei TH405,
- Lactobacillus plantarum TH508;
- Leuconostoc citreum TH931.
I ceppi TH926, TH933 e TH931 sono stati isolati da impasti acidi, il ceppo TH508 da insilati e il ceppo TH405 da formaggio. Tutti i ceppi singoli e alcune combinazioni sono stati inoculati nelle trebbie a una concentrazione di circa 107 ufc/g e incubate a 30° C per 16 ore.
Durante l’incubazione è stata misurata la cinetica di acidificazione mediante misurazione in continuo del pH, che ha raggiunto valori a fine fermentazione nel range 3,70 – 4,10 in base al tipo di trebbia e al ceppo inoculato. Il prodotto fermentato è stato sottoposto tal quale ad analisi biochimica per la valutazione dei parametri pH, maltosio, glucosio, acido lattico, acido acetico, polifenoli e analisi dei composti volatili.
La determinazione dei polifenoli è stata eseguita mediante estrazione con 80% di metanolo e usando acido gallico come standard, mentre i composti volatili sono stati determinati mediante analisi gas cromatografica GC-MS (tab. 1).
tab. 1 Risultati delle analisi chimiche ottenuti per le trebbie Helles |
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| Tesi | pH fine fermentazione | Maltosio mg/g | Glucosio mg/g | Acido lattico mg/g | Acido acetico mg/g | Polifenoli mg/g |
| TH 926 - L. rossiae | 3,85 | 3,04 | 0,15 | 4,49 | 0,14 | 9,21 |
| TH 933 - L. sanfranciscensis | 3,70 | 0,50 | 0,26 | 6,74 | 0,23 | 8,38 |
| TH 405 - L. paracasei | 4,09 | 9,32 | 0,17 | 3,47 | 0,09 | 4,81 |
| TH 508 - L. plantarum | 3,68 | 5,12 | 0,39 | 6,12 | 0,16 | 6,68 |
| TH 931 - Ln. citreum | 3,96 | 0,14 | inf. 0,10 | 4,35 | 0,27 | 5,54 |
| TH 926 + TH 933 | 3,84 | 0,37 | 0,10 | 6,08 | 0,23 | 3,88 |
| TH 926 + TH 933 + TH 508 | 3,73 | 1,00 | 0,32 | 5,06 | 0,18 | 6,54 |
| TH 926 + TH 933 + TH 405 | 3,80 | 0,65 | 0,13 | 5,45 | 0,16 | 2,14 |
| TH 926 + TH 933 + TH 931 | 3,94 | 0,29 | 0,13 | 5,61 | 0,28 | 4,11 |
| trebbie non inoculate | 5,76 | 9,82 | 2,37 | inf. 0,10 | inf. 0,10 | 4,96 |
I ceppi utilizzati hanno dimostrato una diversa capacità di utilizzare il maltosio, in particolare il ceppo L. sanfranciscensis TH933 e il ceppo Ln. citreum TH931 isolati da impasti acidi hanno una elevata efficienza di utilizzo di questo zucchero, a differenza del L. paracasei TH 405 isolato da formaggio che si è rivelato non in grado di utilizzare il maltosio. Tutti i ceppi hanno fermentato il glucosio e hanno prodotto diverse quantità di acido lattico, in particolare il ceppo TH933 ha prodotto una quantità di acido lattico pari a 6,74 mg/g e ha portato il prodotto a un pH finale di 3,70.
È stata rilevata anche la presenza di acido acetico, in quantità compresa tra 0,09 e 0,28 mg/g. Tutte le tesi inoculate sono state valutate per contenuto di proteine totali e di glutine, ma senza rilevare differenze rispetto alle trebbie controllo non fermentate. Riguardo all’analisi dei composti volatili, alcuni dei prodotti fermentati (in base al ceppo utilizzato), sono caratterizzati dalla presenza di acetoino e diacetile (TH405 e TH508) ed etil acetato (TH926 e TH931).
I risultati più interessanti riguardano i polifenoli, in quanto i prodotti fermentati con i ceppi TH926 e TH933 contengono quantità di polifenoli pari a 9,21 e 8,38 mg/g rispetto al controllo non fermentato, pari a 4,96 mg/g. I dati ottenuti analizzando le trebbie Bock fermentate sono paragonabili a quelli sopra ottenuti per le trebbie Helles.
Da letteratura i polifenoli naturali sono composti molto interessanti in quanto possiedono attività anti ossidativa, utilizzabili sia a livello tecnologico (in quanto antiossidanti naturali) sia a livello di salute umana; la maggior parte dei composti fenolici nelle trebbie di birra sono rappresentati dagli acidi idrossicinnamici, di cui l’acido ferulico è il più abbondante. Questi composti sono legati alla componente costituita da arabinoxilani delle matrice emicellulosica, risultando poco accessibili per svolgere la funzione antiossidativa. Diversi studi hanno riportato che batteri lattici, in particolare Lactobacillus, presentano attività enzimatiche (feruloil esterasi-Fae) in grado di liberare i composti fenolici legati alla matrice rendendoli attivi. I dati ottenuti per i ceppi TH926 e TH933 evidenziano la presenza di attività enzimatica in grado di liberare i polifenoli dalle trebbie.
Pane e biscotti “più salutari”
Considerando il crescente interesse nel riutilizzare i prodotti di scarto delle lavorazioni agro-industriali sia da un punto di vista economico che ambientale, le trebbie di birra rappresentano uno scarto riutilizzabile come ingrediente in prodotti alimentari, soprattutto in pane, biscotti o altri prodotti da forno grazie all’elevato contenuto di fibre e di proteine.
I risultati preliminari di questo studio suggeriscono che le trebbie sono un ottimo substrato per la fermentazione da parte di batteri lattici e possono essere utilizzate come integrazione negli impasti acidi utilizzati per panificazione. In particolare la presenza di polifenoli disponibili in seguito alla fermentazione rendono le trebbie un ingrediente funzionale dotato di attività antiossidante interessante non solo a livello tecnologico nel mantenere la qualità e shelf-life del prodotto alimentare, ma anche con potenziali benefici per la salute umana.
