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La fermentazione si divide in due fasi, la fermentazione principale e quella secondaria, detta anche maturazione.
Protagonista assoluto è il lievito, che viene immesso nel mosto alla temperatura desiderata a seconda del tipo di birra da produrre. Esso trasforma gli zuccheri e gli aminoacidi presenti nel mosto in alcol, anidride carbonica e sostanze aromatiche. Il Saccharomyces carlsbergensis, lievito per le birre a bassa fermentazione, opera fra i 5 e gli 8 gradi, poiché oltre i 10 gradi rischierebbe di conferire al prodotto un gusto abbastanza sgradevole. Verso la fine del processo fermentativo questo tipo di lievito tende a dividersi in due parti: grossi fiocchi che salgono verso la superficie e cellule di sfaldamento che si depositano sul fondo. Il lievito propulsore dell'alta fermentazione, il Saccaromyces cerevisiae, lavora invece fra i 16 e i 23 gradi. È noto che i processi di fermentazione sono favoriti dal calore, per cui quella alta avviene più rapidamente di quella bassa. Dopo tre o quattro giorni questo tipo di lievito risale in superficie e viene recuperato con schiumature. Il Saccaromyces cerevisiae dunque è notevolmente economico, poiché è riprodotto e moltiplicato dalla birra stessa.
La fermentazione secondaria o maturazione invece consiste nel porre la giovane birra in grossi tini di maturazione a una bassa temperatura per una durata di quattro o cinque settimane di media. Tutto ciò serve a saturare di anidride carbonica la birra, alla sua chiarificazione, ossia a far depositare i residui di lievito e proteine, e in generale a un miglioramento del gusto, in quanto tutti gli ingredienti della birra si armonizzano più compiutamente.
Alla fine del processo la birra viene filtrata per toglierle i residui di opacità e infine imbottigliata o infustata.
Esistono tre tipi di birra :
Il metodo utilizzato è la decozione. La fermentzione dura 7 – 10 giorni ad una temperatura oscillante fra 6 e 10 gradi. Durante il processo i funghi del lievito si depositano sul fondo del fermentatore. Le birre Lager, Bockbier e Vienna rappresentano queste di birre.
Si tratta di una fermentazione naturale o spontanea, prodotte nel Payottenland, una regione poco distante da Bruxelles che coincide con la "strada di Bruegel". Si tratta di birre di frumento senza l'aggiunta di lievito di coltura, in quanto sfruttano il lievito presente nell'aria, che in quella regione è particolarmente adatto per il brassaggio. La durata delle fermentazione in fusti di quercia oscilla tra 12 a 36 mesi. Questa birra si chiama Lambic.
Fabbricazione ad infusione. Il lievito agisce a temperature di tra 12 e 24 °C. Durante il processo, che dura 3 a 5 giorni, il lievito sale in superficie del tino di fermentazione situandosi sulla superficie del mosto. La birra bianca, Stout, Ale, Bitter, Trappiste rappresenatno questa categoria di birra.