De l’eau à la bouche

L’eau est le principal ingrédient utilisé dans la fabrication de la bière. En effet, la bière contient 90 à 95% d’eau. Il est donc primordial de s’y intéresser ! Elle influera sur la couleur, sur le goût, sur les réactions biochimiques qui vont avoir lieu.

Chaque expérimentation de brassage comporte son lot de surprises. Le résultat est lié aux bonnes pratiques du brasseur bien sûr, mais aussi à la fiabilité de son matériel (précision des paliers de températures par exemple), à son environnement (contaminants potentiels), un peu à la chance parfois mais avant tout à la qualité des matières premières qu’il va utiliser.

Mais l’eau que le brasseur utilise n’est pas seulement une matière première. Nous allons développer ici tout ce qu’il faut savoir sur l’eau nécessaire pour le brassage de la bière.

Connaissez-vous la brasserie du Mont Blanc, brassée à l’eau des glaciers?

À la fin du 19ème siècle, 8 brasseries étaient installées au cœur du massif alpin attirées par la qualité de l’eau, pour la fabrication et la proximité des glaciers. En été, la Brasserie du Mont-Blanc produit plus de 4 000 hectolitres de boisson fermentée, contre 150 hectolitres en Automne. La cave de garde avec ses tanks en acier vitrifié est maintenue à 0° par la récupération de la glace de l’étang en bord d’Arve. Quand les hivers ne sont pas assez froids, les brasseurs vont alors chercher la glace aux pieds des Glaciers du Bionnassay ou celui des Bossons. Une quarantaine de brasseurs y travaillent. Mais la Brasserie stoppa toute activité en 1966.

C’est en cherchant une source d’eau pure qui permettrait de produire une bière de qualité, que Sylvain Chiron, porteur du gène de l’entrepreneuriat, redécouvre dans sa Savoie natale, une vieille marque oubliée : «la bière du Mont-Blanc». L’histoire renaît… En 1999, la Brasserie du Mont-Blanc s’installe à la Motte-Servolex au cœur de la Savoie et produit les «bières du Mont-Blanc», bières authentiques, bières de caractères, bière de qualité, bières de dégustation brassées à l’eau des glaciers du Mont-Blanc.

L’eau, c’est quoi ?

• Une substance chimique. Heu… Ce mot n’est pas rassurant… Surtout quand on s’attache à créer un produit de qualité, loin de l’industrie, respectueux de notre environnement et bla bla bli et bla bla bla… Mais ne prenez pas peur, cela signifie que l’eau est composée de molécules, en l’occurrence des molécules d’H₂O et qu’elle possède des propriétés caractéristiques.
• Elle possède les propriétés d’un puissant solvant: c’est-à-dire qu’elle dissout facilement et solubilise rapidement de nombreux corps sous forme d’ions, ainsi que de nombreuses autres molécules gazeuses (par exemple les composants de l’air, en particulier l’oxygène ou le dioxyde de carbone).
• L’eau est ubiquitaire sur Terre et dans l’atmosphère, sous ses trois états : solide (glace), liquide et gazeux (vapeur).
• A l’état « sauvage » elle est rarement pure, elle contient souvent des sels minéraux et autres impuretés. Les sels minéraux sont des éléments chimiques qui entrent dans la composition des organismes. Ils se présentent sous forme ionique, comme le calcium Ca²⁺ ou le chlore Cl^–.

L’eau que l’on boit

C’est quoi l’eau potable ?

Dans de nombreuses applications industrielles et pour la consommation humaine, l’eau doit présenter certaines caractéristiques. Selon l’époque ou le pays, les critères pris en compte diffèrent. Cependant, les paramètres fréquemment réglementés pour la potabilité sont :

• sa qualité organoleptique : couleur, turbidité, odeur, saveur;
• certains paramètres physico-chimiques naturels : température, pH, chlorures, sulfates, etc. ;
• la présence de substances dites indésirables : nitrates, nitrites, pesticides, etc. ;
• la présence de substances toxiques : arsenic, cadmium, plomb, hydrocarbures, etc. ;
• certains paramètres microbiologiques : elle ne doit pas contenir d’organismes pathogènes.

Pourquoi y a-t-il du chlore ?

Les contaminations potentiellement présentes dans l’eau que l’on veut rendre potable, peuvent provenir du réseau de distribution de l’eau lui-même (corrosion de métaux), de fuites qui créent des points d’entrée dans le réseau, de résidus de désinfectants, d’une contamination par des microorganismes indésirables, de pesticides, etc.

Le chlore est un puissant oxydant, qui agit par dégradation des matières organiques. Dans le monde, 80% des eaux de distribution sont traitées par le chlore.

Les pouvoirs publics souhaitent que la teneur en « chlore libre résiduel » soit limitée à 0,1 mg/litre. Ceci permet de garantir une eau saine aux consommateurs et plus spécifiquement aux populations les plus sensibles, telles que les enfants, les femmes enceintes et les personnes âgées

Pour vous faire une idée plus précise, cela revient à dire que l’on utilise une goutte de chlore pour le contenu d’environ 5 baignoires (1 000 litres).

Le saviez-vous ?

L’État est en capacité de déployer un plan de sécurité sanitaire, prévoyant une majoration du taux de chlore, en période de risque terroriste. Ainsi, après les événements du 11 septembre 2001 et la menace bioterroriste qui a suivi, le Ministère de la Santé à décider de tripler le taux de chlore dans les réseaux d’eau en France.

Le chlore donne parfois un goût à l’eau potable

L’eau acheminée jusque dans nos habitations peut parfois être qualifiée, par les consommateurs, comme ayant un  « goût de javel ». Cela est dû au chlore qui se lie aux matières organiques pour les éliminer. De cette réaction naissent ce que l’on nomme les sous-produits de la chloration (SPC) qui participent à ce goût que l’on peut retrouver de temps à autre.

Ce goût n’est pas dangereux pour la santé. De nombreuses études épidémiologiques, effectuées notamment aux États-Unis et au Canada, ont cherché à déterminer les effets du chlore sur notre santé. Il en résulte, que l’action de désinfecter avec des produits chlorés n’a pas d’incidence néfaste sur notre santé.

Petite astuce :

Pour éviter ce désagrément dans l’eau de consommation, il suffit d’un geste simple : remplir une carafe et la placer, couverte, dans le bas du réfrigérateur. Au bout d’une heure, le goût aura été éliminé !

Mais qu’en est-il de l’eau utilisée pour le brassage? Cette petite astuce ne peut être mise en œuvre sur une grande quantité d’eau… Le chlore et ses sous-produits ont-ils des interactions néfastes avec le procédé de fabrication de la bière?

L’eau utilisée pour le brassage 

Le saviez-vous ?

Certaines grandes brasseries ont acquis leur renommée grâce à la qualité de leur eau : ainsi à Pilsen, elle est très faiblement minéralisée (Pilsen Urquell), l’eau de Munich est riche en carbonate et en calcium et pauvres en sulfates, celle de Dortmund est riche en carbonates et en sulfates, l’eau de Burton est, enfin, très riches en carbonates, en sulfates et en calcium (sert à fabriquer l’ale typique de Burton on Trent).

Quantité d’eau utile à l’apprenti brasseur

L’eau utilisée pour le brassage d’une bière rentre dans la composition finale de celle-ci (ingrédient majeur). Il est commun de dire qu’il faut 1,7 litre d’eau pour produire 1 litre de bière. Mais l’eau est également indispensable au brasseur pour les opérations de nettoyage et de refroidissement. Si ces paramètres sont pris en compte, la quantité totale d’eau nécessaire à la fabrication d’un litre de bière, augmente significativement pour atteindre 5 à 6 litres d’eau.

Et il semble cohérent de penser qu’un brasseur débutant pourra avoir des besoins en eau supérieurs (optimisation non adéquate)…

Et c’est là, que mourut la planète dans d’atroces souffrances…

Pensez bien à réduire au maximum tout l’usage que vous faites de votre eau : optimisez, réutilisez, ne gaspillez pas, pensez l’eau intelligemment. Merci pour elle 😉

Le saviez-vous ?

Certaines brasseries éco-responsables prennent des engagements spécifiques sur cette thématique :

• Ecol’aux mousses dans l’Oise vante la réduction de ses besoins en eau sur son site internet. Ils estiment aujourd’hui à 3 litres d’eau leur consommation pour produire 1 litre de bière grâce à un recyclage des eaux de process. Belle performance! https://www.ecolauxmousses.fr/

• En 2017, la brasserie californienne Stone Brewing présentait la “Full Circle”, sa bière fabriquée à partir d’eaux usées recyclées. Ce sont de fortes périodes de sécheresse qui avaient mené Steve Gonzalez, patron de Stone Brewing, a réfléchir à une alternative à l’eau potable. Écologique et qualitative, l’eau recyclée serait même meilleure que la plupart des eaux utilisées dans les brasseries californiennes.

• La marque Carlsberg et l’Institut suédois de recherche sur l’environnement ont également lancé leur propre bière fabriquée à partir d’eaux usées recyclées nommée “Pu:rest” le 25 mai 2018. 

• En 2016, un brasseur néerlandais amateur remarquait qu’il fallait beaucoup d’eau pour fabriquer de la bière. Alors étudiant à l’université des Sciences d’Amsterdam, il décide avec ses camarades d’installer deux grandes citernes sur le toit de son école. Après deux semaines de fortes pluies, l’équipe a pu récolter près de 1 000 litres d’eau, qui ont été ensuite acheminés à la Brouwerij de Prael, une petite brasserie artisanale. Une fois filtrée et bouillie, l’eau a été ajoutée à de l’orge maltée. Résultat : une bière blonde au goût “assez amer, fruité et doux” selon son créateur. Un succès qui a permis aux brasseurs de lancer leur microbrasserie “Hemelswater” (l’eau du ciel en néerlandais). Baptisée la Code Blond, leur bière atypique est commercialisée depuis l’été 2016 au prix de 2,50 euros la bouteille. Elle est aussi vendue à la pression dans plusieurs bars et restaurants d’Amsterdam.

Quels sont les paramètres à surveiller ?

Revenons à nos moutons : La qualité de l’eau de brassage.

L’eau de brassage permet au malt et aux houblons de libérer leurs sucres, arômes et parfums. Les sels minéraux présents ou non dans l’eau vont avoir une influence directe sur le goût de la bière. Ceux-ci jouent un rôle sur le pH du moût, agissent sur les actions des enzymes lors des réactions biochimiques comme l’amylolyse (ou fragmentation de l’amidon en sucres fermentescibles ou non), agissent lors de l’ébullition du moût pour favoriser les l’isomérisation des résines amères du houblon ou pour permettre la coagulation des protéines, etc, etc…

L’eau de brassage doit donc :

• être claire et limpide,

• contenir le minimum de matières organiques et de nitrates,

• avoir un pH neutre à tendance acide,

• être exempte de fer,
• avoir une minéralisation totale aussi basse que possible (quitte à introduite quelques ions souhaités lors du brassage).

Le pH ou potentiel d’hydrogène

Le pH ou potentiel d’hydrogène est une mesure de l’activité chimique des ions hydrogène. Plus vulgairement, le pH mesure l’acidité ou la basicité d’une solution. Ainsi, dans un milieu aqueux à 25°C :

• une solution de pH = 7 est dite neutre ;
• une solution de pH < 7 est dite acide ; plus son pH diminue, plus elle est acide ;
• une solution de pH > 7 est dite basique ; plus son pH augmente, plus elle est basique (alcalin).

Le pH est mesure grâce à un pH-mètre qui indique la valeur du pH obtenu, ou par utilisation de papier pH qui indique une couleur que l’on compare à un référentiel.

En général, on considère que le pH de l’eau :

• Pendant l’empâtage, doit avoir une valeur de pH entre 6,5 et 7 pour permettre le travail optimal des enzymes,
• Pendant le rinçage, doit avoir une valeur légèrement inférieure (<6) pour limiter l’extraction des tanins. Ces métabolites secondaires sont utilisés par les plantes  comme moyen de défense chimique contre les microbes pathogènes et les herbivores. On les retrouve dans quasiment tout type de partie végétale, et donc, dans certaines boissons comme le thé, le café, la bière et le vin.
• Le moût avant fermentation devrait être entre 5 et 5,5 et le pH de la bière après fermentation entre 4 et 4,5. Le pH peut être corrigé par l’ajout d’acides ou de sels minéraux comme le sulfate de calcium. A vos outils :

Les malts colorés (grillés ou torréfiés), apportent naturellement l’acidité nécessaire pour atteindre ce pH relativement bas nécessaire à la fermentation. Mais il est vrai que si l’eau utilisée est très alcaline, il va être difficile d’atteindre ce pH…

Si votre eau est très alcaline, il sera plus facile pour vous de brasser des bières ambrées ou brunes.

Dureté de l’eau : rôles des sels minéraux

L’eau dure est une eau chargée en ions calcium et magnésium, responsable de la formation du calcaire. La dureté ou titre hydrotimétrique (TH) s’exprime en ppm m/V (ou mg/L) de carbonate de calcium CaCO₃ ou en degrés français (symbole °f ou °fH) en France.

Attention : à ne pas confondre avec le symbole °F, degré Fahrenheit.

Une eau est dite dure quand son titre hydrotimétrique (TH), est supérieur à 15 °f (1°f correspond à 10 milligrammes de calcaire). Par opposition, une eau qui comporte peu de calcaire est dite « adoucie » :

• 0 à 8°f : eau très douce,
• 8 à 15 °f : eau douce,
• 15 à 25°f : eau moyennement dure,
• 25 à 42°f : eau dure,
• Eau supérieure à 42°f : eau très dure.

Selon la région, l’eau n’a pas la même teneur en calcaire. En effet, dans le Massif Central, l’eau est naturellement douce alors que dans le Nord ou dans les Alpes, l’eau a tendance à être très dure !

Lorsque l’eau de brassage ne contient que des bicarbonates de calcium, en l’absence de sulfates ou de chlorures, elle est toujours alcalinisante et requiert une correction acidifiante (effet sur le pH).

Présence de fer ou de cuivre

Les ions fer Fe²⁺ ou Fe³⁺ ou cuivre Cu⁺ ou Cu³⁺ favorisent les réactions d’oxydation (combinaison avec l’oxygène) qui font apparaître des composés non voulus. La rouille est le résultat d’une oxydation du fer par exemple.

Ainsi, la présence de fer en coprécipitant avec les polyphénols, donnera un goût métallique (altération de la saveur de la bière) et un aspect trouble et rougeâtre (changement de sa couleur). Une eau ferrugineuse va également teinter la levure et augmenter la sensibilité de la bière au froid.

Quant au cuivre, savez-vous qu’au potager, nous utilisons de la bouillie bordelaise notamment pour lutter contre le mildiou? Cette poudre bleue composée de cuivre a des propriétés fongicides connues de longue date. Le cuivre, en excès dans l’eau, aura donc des effets toxiques sur la levure de notre brassage. RIP

Les autres ions et sels minéraux

Si sa concentration ne dépasse pas 100 ppm (parties par million), le calcium aura des effets positifs sur la saccharification, sur la clarification du moût et sur la floculation des levures. Il participe également à la stabilité de la bière.

Le sodium et le potassium ont un effet de stimulation du goût. A une concentration de plus de 10 ppm, ils donnent un goût salé qui n’est généralement pas recherché. Mais le sodium va également avoir des effets sur la rondeur de la bière. Une bière ronde par opposition à une bière sèche, est dense, a un goût généreux et moelleux.

Les ions chlorures intensifient le parfum de la bière. Mais si le chlore joue un rôle antibactérien (voir paragraphe ci-dessus), il risque de former des chlorophénols , responsables de faux goûts (saveurs inopportunes apparues dans une bière).

Les ions sulfates donneront un effet de sécheresse tout en augmentant l’amertume. Ils sont utilisés pour réduire le pH du moût.

Petit brasseur, à ton échelle, que peux-tu faire?

Rechercher le bilan de la qualité de ton eau de réseau

Il est déjà important de rappeler que la plupart des eaux du réseau de distribution sont tout à fait convenables pour brasser de bonnes bières, ne cherchez pas de difficultés où il n’y en a pas!

Cependant, il peut être intéressant de consulter la qualité de votre eau. Tous les ans, l’ARS ou agence régionale de Santé, envoie un bilan de la qualité de l’eau distribuée pendant cette année écoulée. Je vous joins pour exemple, un courrier datant de 2017 pour la région vendéenne : ARS Bilan qualité de l’eau 2017 – La Roche Sur Yon. Il semblerait que BeerSmith propose un logiciel sur lequel on entre son profil d’eau en lien avec son rapport d’analyse. Après sélection de la cible que nous souhaitons atteindre, celui-ci nous proposerait des quantités de sels minéraux à ajouter. En savez-vous un peu plus sur ce sujet?

Evaluer la quantité d’eau que tu utilises pour ton brassin

Avez-vous une idée de la quantité d’eau que vous utilisez pour produire votre bière? Nous nous engageons à évaluer ce chiffre lors de notre prochain brassage, nous partagerons les résultats avec vous…

S’interroger sur tes pratiques

Quelles sont les étapes où vous pensez pouvoir réduire vos besoins en eau (nettoyage, rinçage des drêches, refroidissement)?

De notre côté, nous expérimenterons dans les prochaines semaines, un refroidissement sans utilisation d’eau et nous testerons la fabrication de deux bières ayant pour seule différence l’eau utilisée. Y aura-t’il un impact réel sur la couleur, la saveur, l’odeur? Restez en contact pour en savoir un peu plus 😉

Voilà, ce petit article est terminé pour aujourd’hui, n’hésitez pas à relire l’article, et à poser vos questions ou donner votre avis en commentaire ! Et n’oubliez pas de partager l’article ! 🙂