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L’amylolyse – choisir sa température d’empâtage

Nous reprenons le chemin des bancs de l’école pour continuer à discuter des enzymes et plus particulièrement de l’amylolyse : La bière une histoire ‘enzymes – partie 2!

Souvenez-vous, nous vous avions présenté les enzymes et leur fonctionnement ainsi que les processus enzymatiques pendant le maltage. Cette fois-ci nous nous intéressons spécifiquement à l’empâtage.

L’amidon, le substrat de l’amylolyse

Nous vous avions déjà présenté l’amidon par ici, pourquoi ne pas retourner y chercher les bases.

Où trouve-t’on l’amidon?

L’amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polysaccharide ou polyoside) composé de chaînes de molécules de D-glucose (sucre simple). Il s’agit d’une molécule de réserve pour les végétaux supérieurs et un élément courant de l’alimentation humaine.

L’amidon est une molécule de stockage de glucides
et donc une réserve d’énergie chez les plantes.

L’amidon se trouve dans les organes de réserve de nombreuses plantes. Chez les céréales, l’amidon est contenu dans l’endosperme du grain.

Anatomie d'un grain de céréale brassage biere
Anatomie d’un grain de céréale

Composition chimique

L’amidon est un homopolysaccharide constitué par des résidus de D-glucopyranose. Ces molécules de glucose en conformation 4C1 se retrouvent sous la forme de deux structures : l’amylose et l’amylopectine.

Nous avons déjà un peu parlé des sucres dans un article, pour en savoir plus sur les glucides, carbohydrates, oses et osides, c’est par ici!

1/ L’amylose est une structure linéaire constituée par un enchaînement de résidus de D-glucose (600 à 1000). L’amylose représente 20 à 30% de la masse en amidon.

2/ L’amylopectine est une structure ramifiée plus abondante que l’amylose. La chaîne totale peut faire entre 10 000 et 100 000 unités glucose. Elle représente 70 à 80% de la masse en amidon.

L’amylopectine est constituée par 3 chaînes différentes. Le premier type de chaîne correspond à celle qui porte le résidu de D-glucopyranose. Les chaînes B les plus internes sont constituées par des enchaînements de l’ordre de 40 à 45 résidus de glucose. Les chaînes A qui viennent se greffer sur les chaînes B sont plus courtes et renferment de l’ordre de 15 à 20 résidus de glucose.

La gélatinisation de l’amidon

L’amylopectine est responsable des propriétés de gélatinisation de l’amidon.

Le chauffage, en excès d’eau, d’une suspension d’amidon à des températures supérieures à 50°C entraîne un gonflement irréversible des grains et conduit à leur solubilisation (perte de la structure) : c’est la gélatinisation.

La gélatinisation de l’amidon est un processus physico-chimique qui consiste en l’hydrolyse des liaisons intermoléculaires de l’amidon en présence d’eau et de chaleur permettant aux sites de liaisons hydrogène de se lier aux molécules d’eau.

Cette réaction irréversible dissout les granules d’amidon dans l’eau. L’eau agit comme un plastifiant et la gélatinisation permet l’attaque des enzymes sur l’amidon.

L’amidon gélatinisé est plus accessible par les enzymes diastasiques (les enzymes de l’amylolyse).

On obtient un empois qui est constitué par des grains d’amidon gonflés.

En fonction des céréales, les températures de gélatinisation de l’amidon diffèrent légèrement :

CéréaleTempératures de gélatinisation de l’amidon
Orge58 – 65°C
Blé58 – 64°C
Seigle57 – 70°C
Avoine57 – 72°C
Sorgho69 – 75°C
Maïs72 – 78°C
Riz70 -85°C

Les transformations enzymatiques pendant l’empâtage

L’amylolyse

L’amylolyse est une réaction biochimique qui aboutit à la lyse (dégradation) de l’amidon. Cette réaction optimisée en brasserie, conduit à la fragmentation de l’amidon en sucres plus simples.

L’amylolyse est la réaction qui se déroule pendant l’empâtage. Voici notre animation pédagogique qui vous explique cela de manière ludique :

La transformation enzymatique s’effectuera toujours sur un amidon qui aura subi l’étape de gélatinisation dont nous vous avons parlé dans le paragraphe précédent.

L’augmentation de la teneur en eau au niveau du grain augmente les déplacements (par diffusion) des enzymes sur les macromolécules. Cette vitesse de diffusion est d’autant plus grande que la température est plus élevée. Les conditions environnementales optimales (pH, température…) dépendront de l’enzyme.

L’amylolyse produit :

  • Des sucres fermentescibles : Certains sucres produits pendant l’amylolyse seront ensuite utilisés par les levures pendant la fermentation (les sucres fermentescibles) pour produire alcool et CO2 ;
  • Des sucres non fermentescibles : D’autres sucres (non fermentescibles) ne seront pas dégradés et seront présents dans la bière finale. Elles apporteront du corps, de la rondeur à la bière. Nous avons présenté l’utilisation de sucres non fermentescibles et leurs effets dans la fabrication de la bière.

Source : https://biochim-agro.univ-lille.fr/polysaccharides/co/polysaccharides_1.html

L’amylolyse est une réaction de saccharification. Les saccharifications sont les réactions biochimiques qui consistent à transformer les sucres complexes en sucres simples.

Les enzymes contenues dans les malts et responsables de l’amylolyse sont les bêta-amylases et les alpha amylases. Cependant d’autres enzymes jouent également un rôle clé dans la fabrication de la bière, nous en parlerons également.

Les enzymes diastasiques, celles qui dégradent l’amidon (l’alpha et la bêta- amylase) travaillent mieux entre 55 et 65°C. Mais la fourchette de température généralement acceptée pour la gélatinisation est de 60 et 65°C et peut monter jusqu’à 67°C en fonction de la variété d’orge et des conditions de sa culture. L’alpha amylase travaille mieux entre 60 et 70°C alors que la bêta amylase entre 55 et 65°C.

Vous l’avez compris le travail du brasseur consiste à chercher l’activation des enzymes en jouant sur les températures de son empâtage pour créer le profil de sa bière. Voyons ça de plus près!

Fonctionnement des bêta-amylases

Les bêta-amylases sont “constitutives” alors que les alpha-amylases sont “induites” (production au moment de la sortie de dormance des graines). Ceci signifie que les bêta amylases sont naturellement présentes en abondance chez les végétaux.

Ces exo-enzymes sont capables de couper les liaisons 1,4 glycosidiques à partir de l’extrémité terminale des chaînes saccharidiques (amylose ou amylopectine). Les bêta amylases vont produire du maltose (disaccharides formés de 2 unités de glucoses) lorsque les conditions environnementales se situent entre 50 et 70°C et pH 5,2.

Le maltose sera ensuite dégradé est alcool (and co.) lors de la fermentation.

L’amylose est hydrolysé à 100% alors que l’amylopectine ne sera hydrolysée qu’à 55-60%.

La bêta amylase se dégrade rapidement et de manière irréversible quand la température monte au dessus de 70°C. Si la température redescend dessous les 70°C, la bêta amylase ne sera pas activée de nouveau.

Bêta amylase
SubstratAmylose principalement et amylopectine dans une moindre mesure
ProduitSucre fermentescible : le maltose
Température de fonctionnementEntre 50 et 70°C
Pic d’activité62°C
Température de dénaturation71°C
pH optimal de fonctionnementpH 5,4 – 5,5

Fonctionnement des alpha-amylases

L’alpha amylase est produite pendant la germination et donc pendant le maltage. Souvenez-vous!

L’embryon de grain excrète un facteur de croissance (hormone),
l’acide gibbérellique (Gibberellic acid GA) qui s’oriente vers l’aleurone et
induit la formation des enzymes telles que alpha-amylases et dextrinases

L’ alpha-amylase est une endohydrolase qui coupe spécifiquement les liaisons 1,4 glucosidiques en libérant des maltodextrines de taille variable (6 à 8 résidus de glucose avec quelques fois 2 branchements en 1,6). L’alpha amylase a la particularité de produire également des sucres fermentescibles comme le maltotriose, le maltose et le glucose (respectivement 3, 2 et 1 résidu de glucose).

L’alpha amylase coupe donc les chaînes d’amylose ou d’amylopectine (elle n’est pas gênée par les embranchements) un peu partout. Elle libère principalement de grosses molécules qui ne seront pas métabolisées par les levures. Ce sont les sucres non-fermentescibles. Mais elle libère également des sucres fermentescibles.

Les conditions optimales de fonctionnement de l’alpha amylase sont des températures comprises entre 64 et 75°C et un pH entre 4,7 et 5,4.

Alpha amylase
Substratamylose et amylopectine
ProduitSucre non-fermentescible : les maltodextrines mais aussi des molécules plus petites comme le maltotriose, le maltose et le glucose
Température de fonctionnementEntre 64 et 75°C
Pic d’activité70°C
Température de dénaturation77°C
pH optimal de fonctionnementpH 5,6 et 5,8

Les paliers de température pour convertir l’amidon

Comment choisir la température pendant son empâtage?

Tout dépend de ce que l’on recherche…

Reprenons avec un graphique, les informations que nous venons d’aborder :

source : J. Palmer, Wizard, Narziss
64 et 70°C pour favoriser le fonctionnement des 2 enzymes

Le brasseur peut volontairement choisir de travailler sur la fourchette de température qui permet le fonctionnement des 2 enzymes diastasiques. La bière obtenue sera équilibrée. Le moût comportera des sucres fermentescibles et non fermentescibles. La bière sera alcoolisée et sucrée.

Le monopalier le plus classiquement réalisé se situe à 67 ou 68°C pendant 30 à 45 minutes : Bon rendement d’extraction de sucres, bonne fermentabilité (teneur en sucres fermentescibles) et bon corps (teneur en sucres non fermentescibles)

Il s’agit d’un bon compromis, facile à réaliser pour le débutant. Le brasseur effectue un monopalier, un seul palier de température moyen.
La bière est “équilibrée“.

50 et 70°C pour favoriser le fonctionnement de la bêta amylase

Le brasseur peut également choisir d’effectuer un monopalier pour favoriser la production d’alcool. Dans ce cas il choisit de placer son palier entre 50 et 70°C pour activer la bêta amylase.

Vous obtiendrez une grande proportion de sucres fermentescibles (maltose). Ces sucres seront métabolisés par les levures et seront donc à l’origine de la production d’alcool.

Le palier le plus classiquement réalisé pour activer la bêta-amylase se situe à 62°C pendant 30 à 60 minutes : on dit que la fermentabilité de ce moût est plus élevée (plus haute teneur en sucres fermentescibles). La bière aura moins de corps.

Un palier entre 50 et 70°C favorise donc l’obtention de bière alcoolisée et peu sucrée.
La bière est dite “sèche“.

64 et 75°C pour favoriser le fonctionnement de l’alpha amylase

Le brasseur peut choisir d’effectuer une monopalier pour favoriser la production de sucres non fermentescibles. Il choisit de placer son palier entre 64 et 75°C pour activer préférentiellement l’alpha amylase.

Vous obtiendrez une grande proportions de sucres non fermentescibles (malto dextrines). Ces sucres ne seront pas métabolisés par les levures et apporteront donc de la rondeur, du corps à votre bière.

Le palier le plus classiquement réalisé pour activer l’alpha amylase se situe à 70°C pendant 30 minutes. Le rendement d’extraction des sucres est toujours bon, la fermentabilité est plus faible. Ce palier est utilisé pour obtenir des bières faibles en alcool (ales légères) ou les bières riches avec du corps (“heavy body beers”).

Un palier entre 64 et 75°C favorise l’obtention de bière sucrée.
La bière est dire “ronde“, elle a du “corps“.

Le multipalier pour travailler l’alcoolisation et la rondeur de la bière à la fois

La méthode d’infusion en monopalier est la plus simple à mettre en œuvre et vous donnera de très bons résultats. Mais vous avez également la possibilité d’effectuer plusieurs paliers de températures : c’est la méthode multipalier.

Le brasseur a la possibilité d’effectuer un premier palier entre 55 et 60°C pour favoriser le fonctionnement de la bêta amylase. Il effectue ensuite un second palier entre 65 et 70°C pour favoriser le fonctionnement de l’alpha amylase.

C’est en passant plus ou moins de temps sur chaque palier que le brasseur accentue le profil de sa bière.

L’amidon produit ainsi des sucres fermentescibles et non fermentescibles.
La bière résultante sera à la fois alcoolisée et ronde.
La bière est “complexe“.

Vous avez noté que nous ne parlons ici que de la température. Or le fonctionnement des enzymes est également dépendant d’autres facteurs dont le pH et le ratio d’empâtage (la quantité d’eau par rapport à la quantité de céréales). La température est le facteur le plus influant et le plus facile à travailler et à maîtriser, commencez donc par là!

Pour mieux connaître le ratio d’empâtage, nous vous conseillons la lecture de notre article : calculer son volume d’empâtage. Pour le pH, c’est un vaste sujet que nous n’avons pas encore abordé, coming soon!

Savez-vous que plus le malt est coloré ou “touraillé”,
moins il libérera de sucres pendant l’empâtage?
Pour en savoir plus : les malts de base.

Les autres paliers de température pendant l’empâtage

Les limite-dextrinases

Les limites-dextrines sont les résidus d’amidon que les alpha et les bêta amylases n’arrivent pas à hydrolyser. Ce sont ces petites “parties” correspondantes aux embranchements.

Les limites-dextrinases catalysent l’hydrolyse des liaisons osidiques α-D-(1→6) de l’amylopectine. Le plus petit glucide qu’elle peut libérer à partir d’une liaison α-(1→6) est le maltose. Les limites-dextrinaes sont des enzymes diastasiques, elles participent à la conversion de l’amidon.

Pour activer son fonctionnement, un palier entre 55 et 60°C
à un pH d’environ 5,1 est nécessaire.

L’activité des limites dextrinases pourrait réduire les maltodextrines produites par les alpha amylases (moins de sucres fermentescibles, perte de la rondeur de la bière). Or le passage de la température au-dessus des 65°C inactive cette enzyme. L’action des limites-dextrinases est donc assez réduit dans notre cas.

Limite-dextrinase
SubstratLimite-dextrines (embranchements de l’amylopectines)
ProduitMaltose
Température de fonctionnementEntre 60 et 67°C
Pic d’activitéEntre 60 et 65°C
pH optimal de fonctionnementpH 4,8 et 5,4

Les phytases

Les phytases font partie des nombreuses enzymes naturellement présentes dans les céréales.

À des températures de 30 à 52°C, les phytases convertissent la phytine en acide phytique,
abaissant ainsi le pH du moût.

En raison de sa sensibilité à la chaleur, la phytase n’est présente que sur les malts séchés à basse température (les malts de base). Le processus de conversion est lent et nécessite au moins 60 minutes pour que le pH change de façon significative.

Traditionnellement, un palier “phytase” ou palier acide était utilisé pour les malts de pilsner sous-modifiés (peu de capacité à convertir l’amidon) dans des profils d’eau douce (pils tchèques). Aujourd’hui, les acides de qualité alimentaire ou le malt acidulé peuvent être utilisés à la place de ce palier.

Phytase
SubstratPhytine
ProduitAcide phytique
Température de fonctionnementEntre 35 et 45°C
Pic d’activité35°C
Température de dénaturation60°C
pH optimal de fonctionnementpH 4,5 et 5,2

Les glucanases

Les bêta glucanes sont des glucides présents dans la couche protéique entourant les molécules d’amidon dans les céréales. Ces bêta glucanes sont présents en plus grande proportion dans le seigle, le blé, l’avoine, les malts sous modifiés et les céréales non maltées.

Réaliser un palier à 40 à 48°C pendant 20 minutes permet de
diminuer le trouble apporté par les bêta glucanes ainsi que d’éventuels problèmes de filtration.

Les bêta-glucanases sont les enzymes qui dégradent les bêta-glucanes. Il existe de nombreuses glucanases, la plus importantes est la 1,4 bêta glucanase dont la température optimale de fonctionnement se situe à 45°C;

Bêta glucanase
Substratbêta glucane
Produit
Température de fonctionnementEntre 40 et 48°C
Pic d’activité45°C
Température de dénaturation60°C
pH optimal de fonctionnementpH 4,5 et 5,5

Les protéinases et peptidases

Pour réaliser un palier protéolytique, portez votre moût à 45-50°C pendant 10 à 30 minutes.

Le palier protéolytique permet la lyse (dégradation) des protéines. Le but est de placer le moût à la température d’activation des enzymes dégradant les protéines : les protéases et les peptidases.

Les protéines sont naturellement présentes dans votre moût, elles sont apportées par vos malts. Selon les céréales que vous aurez choisies, votre moût comportera plus ou moins de protéines. Les protéines apportent de la turbidité au moût et donc à la bière.

Les bières au blé (bières blanches, bières de froment, weiss, weizen, witbier) sont réputées pour leur forte teneur en protéines. En effet, les céréales telles que le blé, l’avoine, le seigle apportent plus de protéines que l’orge.

De manière générale, les grains crus (non maltés) sont riches en protéines.

Ces protéines ont également un rôle dans la tenue de votre mousse ou rétention de tête. Si vous dégradez vos protéines, votre bière sera plus limpide mais arborera moins de mousse.

Ce palier protéolytique permet la libération de produits de dégradation des protéines : les peptides et les acides aminés.

Le « Free Amino Nitrogen » (FAN) est l’azote aminé libre en français. Ces FANS seront des nutriments pour nos levures pendant la fermentation.

Protéase ou protéinase
Substratprotéines
Produitpeptides
Température de fonctionnementEntre 20 et 65°C
Pic d’activitéEntre 45 et 55°C
Température de dénaturation68°C
pH optimal de fonctionnementpH 5 et 5,5
Peptidase
Substratpeptides
Produitacides aminés, FAN
Température de fonctionnementEntre 20 et 67°C
Pic d’activitéEntre 45 et 55°C
Température de dénaturation63°C
pH optimal de fonctionnementpH 5 et 5,5

Le mash-out

Le mash-out est le palier de température réalisé à la fin de l’empâtage. La température est en général montée jusqu’à 76 à 80°C pendant 10 à 15 minutes dans le but d’inactiver les enzymes.

Ceci aurait pour conséquences de figer le profil de sucres du moût, de solubiliser les sucres tout en diminuant la viscosité du moût (et donc d’améliorer la filtration), d’accélérer l’entrée en ébullition.

Ce palier est controversé.

Pour connaître plus en détail le mash-out et avoir notre avis sur le sujet : mash-out!

Petit brasseur, où en es-tu?

Pour aller plus loin :

Es-tu incollable sur les enzymes de l’amylolyse?

Es-tu “team monopalier” ou “team multipalier”?

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La bière, une histoire d’enzymes – partie 1

Glucosidase_enzyme brassage biere

Les enzymes pendant le brassage de la bière : vaste sujet.

On souhaite vous apporter des réponses à vos questions sur les processus enzymatiques pendant le brassage! Cependant comment parler amylases, amylolyse et palier de température et pH si nous n’avons pas commencé par présenter ce qu’est une enzyme… ?

Cet article devenant très rapidement énorme!! Nous avons décider de le partager un 2 parties.

Cette semaine, les protagonistes sont les enzymes bien évidemment, on vulgarise tout ça : Comment les a-t’on découvertes, quel est leur fonctionnement, comment leur structure joue t’elle un rôle dans tout ça et comment sont-elles inactivées ?

Nous vous présenterons également une partie des processus enzymatiques qui se déroulent pendant le maltage.

Dans notre article de la semaine prochaine, nous vous présenterons les processus enzymatiques pendant l’empâtage.

Bonne lecture :

Les enzymes : des catalyseurs

Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Presque toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes.

Le préfixe “bio” dans le terme Bio-molécules exprime l’idée de “vivant”.
Les bio-molécules sont les molécules que l’on retrouve dans les êtres vivants.

Les enzymes sont donc des catalyseurs du monde vivant.

Vous ne savez pas ce qu’est un catalyseur? Un catalyseur est une substance qui accélère une réaction chimique ou biochimique (maintenant vous comprenez cette distinction).

En biologie, dans les cellules, les enzymes, très nombreuses, jouent ces rôles d’accélérateur (de catalyseurs) dans les processus biochimiques : métabolisme digestif, de la reproduction, de la transcription de l’information génétique, les sciences du génome, le yaourt, la pâte à pain… ET la fabrication de la bière!

La plupart du temps, les enzymes ont un nom doté du suffixe -ase :
hydrolase, invertase, oxydoréductase, lyase, ligase, isomérase, transférase etc. etc.
Très sexy non?

Découverte des enzymes

La première enzyme, la diastase, a été isolée en 1833 par Anselme Payen et Jean-François Persoz. Après avoir traité un extrait aqueux de malt à l’éthanol, ils précipitèrent une substance sensible à la chaleur et capable d’hydrolyser l’amidon, d’où son nom de diastase forgé à partir du grec ancien ἡ διάστασις (à vos souhaits) désignant l’action de cliver.

Il s’agissait en réalité d’une amylase.

Anselme Payen

COCORICO, deux chimistes français sont à l’origine de la découverte de la première enzyme! Et en plus, cette enzyme est celle qui nous intéresse tout particulièrement, celle qui catalyse l’hydrolyse de l’amidon, l’amylase!

Une diastase est une glycoside-hydrolase qui catalyse l’hydrolyse de l’amidon, essentiellement en maltose. Ce terme recouvre à l’origine plusieurs amylases :

  • α-amylase,
  • β-amylase,
  • γ-amylase.

Mais alors que signifie le terme pouvoir diastasique ?

On parle parfois de malt à “pouvoir diastasique”.

Il s’agit des malts dont le potentiel de dégradation de l’amidon est élevé : ces malts comportent beaucoup d’amidon et beaucoup d’enzymes de dégradation de l’amidon.

Vous avez déjà compris que plus le malt est coloré plus son pouvoir diastasique est faible. Nous allons comprendre ceci dans quelques minutes.

Fonctionnement des enzymes

Une enzyme agit en abaissant l’énergie d’activation d’une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction.

Est-ce que vous me suivez toujours ?

Autrement dit :

Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu’en leur absence. Un exemple extrême est l’orotidine-5′-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d’années.

Attention, ça pique les neurones (seulement pour les curieux scientifiques) :

Diagramme d’une réaction catalysée montrant l’énergie E requise à différentes étapes suivant l’axe du temps t. Les substrats A et B en conditions normales requièrent une quantité d’énergie E1 pour atteindre l’état de transition AB, à la suite duquel le produit de réaction AB peut se former. L’enzyme E crée un microenvironnement dans lequel A et B peuvent atteindre l’état de transition AEB moyennant une énergie d’activation E2 plus faible. Ceci accroît considérablement la vitesse de réaction.

Intéressant non ?

L’enzyme n’est pas modifiée au cours de la réaction.

Les molécules initiales (A et B dans notre exemple précédent) sont les substrats de l’enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction (le produit AB).

Prenons un autre exemple de réaction :

Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d’enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes. L’ensemble des enzymes d’une cellule détermine les “voies métaboliques” possibles dans cette cellule.

Métabolique : provient du métabolisme.
Métabolisme : Ensemble des transformations chimiques et biologiques qui s’accomplissent dans l’organisme.

L’étude des enzymes est appelée enzymologie.

Le site actif des enzymes change de forme en se liant à leurs substrats. Ainsi, l’hexokinase présente un fort ajustement induit qui enferme l’adénosine triphosphate et le xylose dans son site actif. Les sites de liaison sont représentés en bleu, les substrats en noir et le cofacteur Mg2+ en jaune.

Structure et dénaturation des enzymes

Les enzymes sont généralement des protéines globulaires (=de forme sphéroïde) qui agissent seules ou en complexes de plusieurs enzymes ou sous-unités.

Comme toutes les protéines, les enzymes sont constituées d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques repliées pour former une structure tridimensionnelle.

Un polypeptide est une chaîne d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. On parle de polypeptide lorsque la chaîne contient entre 10 et 100 acides aminés.
Et pour aller plus loin, sachez que les protéines sont elles constituées de plusieurs chaînes de polypeptides (la boucle est bouclée).

La séquence en acides aminés de l’enzyme détermine la structure de cette dernière, structure qui, à son tour, détermine les propriétés catalytiques de l’enzyme. Ce qui signifie que si la structure de l’enzyme est dégradée, l’enzyme n’a plus d’effet catalytique.

On parle de dénaturation.

La structure des enzymes est altérée (dénaturée) lorsqu’elles sont chauffées ou mises en contact avec des dénaturants chimiques, ce qui a généralement pour effet de les inactiver.

Dans le cas de nos enzymes pendant le maltage, la montée en température qui permet la coloration du grain de céréale va donc inactiver les enzymes. Le pouvoir diastasique est moindre dans les malts colorés!
Et pendant l’empâtage, le mash-out cette hausse de la température du moût permet également d’inactiver les enzymes de l’amylolyse!

Les enzymes dans la fabrication de la bière

Quand on s’intéresse à la fabrication de la bière, les enzymes, on en entend parler en permanence !

Le malteur crée un réveil enzymatique.

Le malteur avec sa germination forcée, veut préparer nos petits soldats à jouer leur rôle pendant le brassage. Pour cela, il travail sur les conditions environnementales du grain : l’humidité, la température, la teneur en oxygène.

L’embryon puise dans ces réserves d’amidon pour commencer à se développer;

Des protéinases et des peptidases entrent en action pour commencer la dégradation de l’albumen du grain.

Source : ETUDE DU MALTAGE ARTISANAL DE L’ORGE BRASSICOLE POUR SON DÉVELOPPEMENT EN CIRCUIT COURT EN WALLONIE – Hugo Robert – 2016-2017

L’embryon de grain excrète un facteur de croissance (hormone), l’acide gibbérellique (Gibbérellic acid GA) qui s’oriente vers l’aleurone et induit la formation des enzymes telles que alpha-amylases et dextrinases. Les bêta-amylases existent déjà dans l’endosperme. Ces enzymes sont nécessaires pour dégrader l’amidon dans l’albumen et les faire migrer vers l’embryon en profitant de l’eau absorbée.

Cependant le malteur doit stopper le travail des enzymes pour conserver le pouvoir diastasique du grain afin qu’il puisse être utilisé par le brasseur. Il opère cela par élévation de température, c’est le touraillage.

Pour aller plus loin, vous pouvez accéder à notre formation les secrets des malts.

Le brasseur réalise l’amylolyse pendant l’empâtage

Pendant l’empâtage ensuite, le brasseur en plongeant ses malts dans de l’eau et en réalisant différents paliers de température déclenche l’amylolyse.

L’amylolyse est le processus de dégradation de l’amidon. Cette dégradation est réalisée par des enzymes, les amylases qui scindent les molécules d’amidon en de plus petites molécules.

Dans notre article l’amylolyse, choisir son palier d’empâtage, nous vous présentons comment se déroule l’amylolyse, quelles sont les enzymes clés de cette réaction, comment fonctionnent-elles et quel rôle peut avoir le brasseur au milieu de tout ça!

On récapitule

Les enzymes :

  • Une enzyme est une molécule qui accélère les réactions biochimiques.
  • En général son nom se termine par le suffixe -ase.
  • L’enzyme accélère la vitesse de la réaction en abaissant son énergie d’activation.
  • L’enzyme “fonctionne” grâce à sa structure en 3D, si elle perd sa structure elle ne “fonctionne” plus. C’est la dénaturation de l’enzyme.
  • Les enzymes sont dénaturées par, entres autres, la chaleur.
  • Le pouvoir diastasique d’un malt correspond à sa capacité à produire beaucoup de sucres pendant l’empâtage. Un pouvoir diastasique élevé caractérise un malt riche en amidon et en enzymes de dégradation de l’amidon.

Petit brasseur, où en es-tu?

Alors moi je m’éclate à écrire ce type d’articles, celui où j’essaie de vulgariser les termes scientifiques qu’on peut rencontrer dans le quotidien ou dans le brassage. Dans l’article sur les sucres de brassage par exemple, j’abordais les notions de glucides, oses, osides.

Mais toi qu’en penses-tu? Utile, intéressant, hors sujet?

Une question que tu aimerais voir traiter sur notre blog, n’hésite pas à nous contacter pour en discuter!

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Pourquoi je ne fais plus de mash-out

Quand on parle de mash-out, on s’intéresse à ce que le brasseur fait ou ne fait pas à la fin de son empâtage.

Le protocole dit que tu dois monter la température à la fin de ton empâtage, alors tu fais ce qu’on te dit et tu montes la température… Mais as-tu pris quelques minutes pour réfléchir à cette étape de mash-out?

Nous allons vous présenter ici ce qu’est le mash-out, comment le réaliser, à quoi sert-il?
Qu’est-ce donc que la rétention de tête, qui serait améliorée par un mash-out??
Quels sont les points de vigilance en le réalisant?
Et enfin nous allons étudier quelques retours d’expériences sur le sujet pour prendre notre décision : mash-out or not mash-out??

Intrigué?

Petit clin d’œil à Zano qui nous a suggéré la rédaction de cet article!

Le mash-out, c’est quoi?

Refaisons d’abord le point sur les notions concernant l’empâtage que nous avons déjà abordées sur notre blog (C’est surtout pour les deux du fond de la classe, qui ne suivent pas!) :

De quoi vous occuper quelques heures…

Le terme anglais ‘mash’ correspond à notre maische en français. La maische est ce mélange épais formé par le malt concassé et l’eau chaude lors de l’empâtage. C’est un terme d’origine alsacienne!

Vous savez, la maische est filtrée à la fin de l’empâtage, ce qui permet de séparer les drêches, du moût.

Pour retrouver le process de fabrication de la bière expliqué ludiquement, rendez-vous sur ici.

Le ‘mashing’ ou ‘mash-in’ en anglais fait référence à l’empâtage.

Le ‘mash-out’ est donc la sortie ou la fin de l’empâtage. On parle parfois de palier d’inhibition des enzymes.

Comment réalise-t’on un mash-out?

Même si le process ne le requiert pas systématiquement, de nombreux brasseurs réalisent un mash-out.

Le mash-out correspond à la hausse de température entre 76 et 80°C pendant 10 à 15 minutes de l’empâtage avant la filtration.

Exemple de courbe de température pendant un empâtage

Le mash-out peut être réalisé en chauffant la maische (chauffe direct de la cuve ou thermoplongeur) ou en ajoutant de l’eau chaude jusqu’à 93°C dans le but d’obtenir une maische à environ 77°C.

Voyez-vous où je veux en venir? Le rinçage que l’on conduit juste après la filtration ajoute lui aussi de l’eau chaude. Ne pourrait-il pas, à lui seul, avoir l’effet escompté d’un mash-out…? Poursuivons notre réflexion!

A quoi sert le mash-out?

Figer le profil de sucres

1- Arrêter l’action des enzymes et donc préserver le profil de sucres que vous venez d’obtenir pendant votre empâtage.

Sans mash-out, même si les enzymes ont été partiellement dégradées, la conversion va continuer sa progression, rendant le moût de plus en plus fermentescibles.

Si nous souhaitons figer la proportion de sucres fermentescibles et non fermentescibles, le mash-out semble être une bonne solution. On parle de préservation de profil.

L’action des enzymes de la saccharification pour les nuls

Les sucres fermentescibles sont obtenus avec un palier de température à l’empâtage compris entre 55 et 65°C, les sucres non fermentescibles avec un palier entre 60 et 70°C :

  • La bêta amylase fonctionne mieux entre 55 et 65°C et pH compris entre 5,4 et 5,5 -> Production de maltose
  • L’alpha amylase travaille mieux entre 60 et 70°C et pH compris entre 5,6 et 5,8 -> Production de sucres complexes comme les dextrines, mais aussi de maltose

Le brasseur effectue un palier bas pour créer les sucres qui seront, plus tard, convertis en alcool (fermentescibles). Puis s’il le désire, il monte les températures pour donner du corps à sa bière, de la rondeur (non fermentescibles). C’est l’empâtage multipalier.

La transformation enzymatique s’effectuera toujours sur un amidon qui aura subi l’étape de gélatinisation. Le chauffage, en excès d’eau, d’une suspension d’amidon à des températures supérieures à 50°C (idéalement entre 60 et 65°C) entraîne un gonflement irréversible des grains et conduit à leur solubilisation (perte de la structure) : c’est la gélatinisation. On obtient un “empois” qui est constitué par des grains d’amidon gonflés.

Plus la température est haute, plus l’enzyme travaille rapidement mais dès que l’on sort de la fourchette optimale, l’enzyme se dénature (perte de structure et donc arrêt de fonctionnement). Ainsi on a pour habitude de viser les paliers suivants :

  • La bêta amylase fonctionne mieux entre 55 et 65°C et palier moyen : 65°C; A 65°C, la bêta amylase travaille très rapidement et commence à se dégrader (l’activité de la bêta amylase est réduite de 75% après 30 minutes à 65°C)
  • L’alpha amylase travaille mieux entre 60 et 70°C et palier moyen : 70°C.

Le brasseur peut aussi réaliser UN SEUL palier moyen pour obtenir sucres fermentescibles ET non fermentescibles grâce à l’action des deux “populations” d’enzymes (palier moyen : 66-67°C). C’est l’empâtage monopalier.

Intérêt du mash-out dans le processus enzymatique

Comme nous l’avons compris ci-dessus, le passage vers un palier de température propice à l’activité de l’alpha-amylase va entraîner la dénaturation de la bêta-amylase.

Or l’alpha-amylase ne produit pas seulement des sucres complexes comme les dextrines (non-fermentescibles), elle est aussi en mesure de produire du maltose (fermentescibles).

Si tu ne fais pas de mash-out, l’activité de l’alpha amylase va continuer et éventuellement couper les dextrines en sucres fermentescibles plus courts. Ceci est d’autant plus vrai, si ta filtration et ton rinçage sont longs! C’est l’activité prolongée de ces enzymes qui pourrait entraîner une modification du profil de ta bière.

Attention l’accroissement de la teneur en sucres fermentescibles n’est pas lié à la “réactivation” ou “reviviscence” de la bêta-amylase! La dénaturation d’une enzyme est irréversible.

Cette explication permet aussi de comprendre pourquoi tu peux avoir des problèmes de corps si tu fais un empâtage trop long!

Solubiliser les sucres

2- Solubiliser les sucres (diminution de la viscosité)

Nous pouvons comparer notre maische à un miel (riche en sucres) : Un miel froid est dur/solide, un miel chaud est liquide.

mousse verres brassage biere 2
mousse verres brassage biere 2

Améliorer la filtration

3- Le mash-out est également justifié lorsque l’empâtage est composé à plus de 25% par du blé, du seigle ou de l’avoine.

L’utilisation de ces céréales riches en protéines, entraîne un drainage moins facile avec un fort risque de colmatage pendant la filtration. La température élevée du mash-out fluidifie ce type de maisches.

Accélérer l’entrée en ébullition

4- Raison d’être secrète : la dernière raison d’être du mash-out, est la préparation de l’ébullition.

Plus la maische (et donc le moût) sera chaude, moins le temps de monter en température sera long pour atteindre l’ébullition, moins importante sera la consommation énergétique.

Améliorer la tenue de mousse

5- Il existe une légende qui parle d’amélioration de la tenue de mousse

Une température élevée de la maische à 78°C permettrait d’extraire des glycoprotéines (molécules participant à la formation de la mousse). Pour comprendre la mousse et savoir sur quels paramètres le brasseur peut travailler pour influencer sa formation et sa qualité.

On parle de “rétention de tête” (“head retention” en anglais) de la bière pour parler de la mousse plus ou plus épaisse et qui reste consistante dans le temps. Une bonne rétention de tête donne une mousse onctueuse et stable!

Je n’ai pas trouvé réellement d’informations fiables sur ce sujet… Si vous avez observé des résultats dans ce sens ou lu des articles intéressants sur le sujet, n’hésitez pas à nous laisser un commentaire!

Précautions à prendre : limiter l’extraction des polyphénols

Les polyphénols

Les polyphénols constituent une famille de molécules organiques largement présente dans le règne végétal. On entend parfois parler d’eux sous la dénomination « tanin ou tannin végétal ».

A hautes doses, certains tanins ingérés sont métabolisés en acide gallique et en pyrogallol, responsables d’effets toxiques : une calamité pour certains herbivores mangeurs de glands par exemple.

Les concentrations en polyphénols dépendent des espèces végétales, des saisons (printemps) et de certains autres conditions environnementales (certains années les cas de morts d’animaux sont plus importantes que d’autres).

Dans notre processus de fabrication de la bière, ces molécules sont donc présentes dans les malts de céréales ainsi que dans les houblons. Parfois certains brasseurs utilisent des copeaux de chêne, ces derniers sont beaucoup plus riches en polyphénols que nos malts. Mais rassurez-vous, nous n’atteignons jamais ces doses létales. Chez l’homme, elles peuvent même avoir des effets bénéfiques.

L’astringence des polyphénols

Cependant ces polyphénols apportent un goût, ou plutôt, une astringence.

L’astringence est une propriété de certaines substances à produire une crispation des muqueuses buccales. Cette astringence provient de la propriété qu’ont les protéines à se complexer sous l’effet des tanins. L’amylase salivaire est une protéine qui réagit fortement avec les composés astringents et provoque cette sensation d’assèchement dans la bouche (souvent confondue avec de l’amertume).

Vous l’aurez compris, on ne veut pas de cette astringence dans notre bière!

Limiter l’extraction des polyphénols

L’extraction des polyphénols des végétaux est obtenus lorsque les céréales sont chauffés à plus de 80°C.

Mais la température au dessus des 80°C n’est pas le seul critère d’extraction des polyphénols. L’autre étant le pH de la maische, et les deux sont cumulatifs. C’est l’une des raisons pour lesquelles on prétend qu’il faut arrêter de rincer lorsque la densité atteint les 1010. Sous cette densité, le pH de la maische peut être trop élevé.

La fourchette normale de pH pendant l’empâtage est comprise entre 5.2 et 5.5.

Si à cela on ajoute un rinçage à température trop élevée, l’extraction des tannins pourrait se produire.

Dans quel cas faire le mash-out? Deux tests intéressants

Pourquoi je ne fais plus de mash-out : titre volontairement polémiste 😉 C’est en fait plus compliqué que ça!

Voici la courbe des températures moyennes pendant la fabrication de votre bière dans un cas avec mash-out et dans un cas sans mash-out :

Avec mash-out, la montée en température de notre maische va inactiver l’action de l’alpha-amylase. Même si le rinçage est long (souvent le cas en rinçage par aspersion) et que le moût refroidit, cette enzyme ne transformera plus l’amidon en sucres.

Sans mash-out, l’alpha-amylase n’est pas inactivée. Et durant tout le temps de notre rinçage (jusqu’à la montée en température), l’amidon peut donc être encore transformé en sucres fermentescibles et non fermentescibles.

L’exBeeriment de Phil Rusher, Brülosophy

Connaissez-vous Brülosophy? Un super site où vous trouverez des expériences conduites de manière scientifique et menées par plusieurs contributeurs. Une mine d’or pour progresser et se faire un avis sur pas mal de sujets de brasseurs.

Phil Ruscher a, cette fois, lancé le test d’une bière brassée avec et sans mash-out. Vous trouverez l’expérimentation par ici.

Ses résultats : mêmes densités initiales, mêmes densités finales, aspects des bières identiques. Il a fait déguster les 2 bières à un panel de 23 testeurs. Les participants n’ont pas su significativement distinguer les 2 bières.

Conclusion : les 2 bières étaient identiques.

https://brulosophy.com/2019/08/12/the-mashout-effect-exbeeriment-results/

Les conclusions de Josh Weikert de Beer Simple

Josh Weikert du blog Beer Simple nous offre également un article intéressant!

  • Il a réalisé plusieurs brassins de suite en montant sa maische à plus de 82°C.
    Résultats : pas de changements organoleptiques avec les bières qu’il brasse normalement. Conclusion: “Don’t fear the heat”.
  • A propos de la diminution de la viscosité, il précise que les sucres ayant été convertis sont maintenant présents dans la maische.
    Conclusion: Quelque soit la température donc quelque soit la viscosité, cela n’a pas d’importance car les sucres sont déjà là.

Conclusion : N’ayez pas peur des hautes températures. Le mash-out vous fera probablement gagner quelques points de densité et vous fera économiser quelques minutes de chauffe pour atteindre l’ébullition.

Ainsi, d’après lui, “réaliser un mash-out est stupide, mais faites-le quand même.

Ce que nous avons décidé de faire

Pour la plupart des empâtages dont le ratio est compris entre 3 et 4 litres de moût / kilogrammes de céréales, le mash-out n’est pas nécessaire : Le lit de céréales est lâche/non comprimé, ce qui permet un drainage facile du moût. Nous parlons ici des empâtages sans céréales chargées en protéines!

Besoin d’un rappel sur le ratio d’empâtage? Relisez donc notre article sur le calcul des volumes d’eau d’empâtage et de rinçage.

Alors voici les raisons qui font que je ne réalise plus systématiquement de mash-out :

  • Je suis toujours dans des ratios d’empâtage compris dans la fourchette ci-dessus.
  • Je réalise mon rinçage relativement rapidement à la fin de l’empâtage, la maische et le moût n’ont pas eu le temps de beaucoup baisser en température.
  • Mon eau de rinçage est chaude (79°C quand je débute le rinçage).
  • Le risque de passer au-dessus des 80°C (extraction des polyphénols) est élevé en réalisant un mash-out, en fonction de l’inertie de l’installation utilisée. Pour un bienfait finalement limité… Autant ne pas prendre le risque non?
  • Je ne réalise pas de mash-out sur les brassins où je ne recherche pas de sucres non fermentescibles. Je recherche la conversion totale pour avoir une bière sèche et alcoolisée.
  • Par contre, je réalise un mash-out sur les brassins où je souhaite conserver de la rondeur, du corps, les bières contenant des sucres non fermentescibles.

Résultat : L’écoulement du moût est suffisant, l’extraction des sucres et l’efficacité/rendement de mon brassage sont bons.

Pour ceux qui veulent aller plus loin sur ce sujet.

Mash-out et BIAB

Quelles sont donc les spécificités du mash-out lorsque l’on brasse en sac?

Premier point : Sommes-nous bien d’accord que le mash-out est un palier de température qui se réalise en présence des céréales? Pas la peine d’envisager de le faire si vous avez déjà retiré votre sac!

Ratio d’empâtage très élevé

Ensuite, comme nous venons de l’aborder dans le paragraphe précédent, le mash-out est aussi une histoire de ratio d’empâtage.

Le principe de la technique du brew in a bag (brassage en sac) est d’empâter ses céréales dans le volume total du brassage. Un brassage plus classique, empâte les céréales dans un plus petit volume. Les céréales sont ensuite retirées et rincées avec le reste du volume de brassage.

Ainsi pour le BIAB, le ratio est bien souvent supérieur à 4 litres d’eau/ kilogrammes de céréales, rendant inutile un mash-out.

Pas de rinçage

Le rinçage n’étant pas réalisé avec le BIAB, vous n’aurez pas de problème de filtration donc aucun exigence de viscosité.

Sans rinçage, le passage en ébullition est également plus rapide que dans un brassage classique. Il n’y a pas de déperdition de chaleur qui ferait que l’empâtage se prolonge. Les enzymes sont inactivées par la montée en ébullition. Le profil est figé! Le mash-out n’est pas nécessaire non plus pour ce point.

Tenue de mousse

Le seul paramètre qui nous ferait pencher pour un mash-out sur du BIAB, serait la recherche d’une meilleure tenue de mousse. Avez-vous un problème de mousse en BIAB? Dans ce cas, expérimentez avec un mash-out!

Pour consulter notre foire aux question sur le brassage en sac et
notre article sur le ratio d’empâtage.

Petit brasseur, où en es-tu?

As-tu entendu parlé d’autres théories autour du mash-out?

Et toi, as-tu choisi de réaliser ou non un mash-out ?

On ne le dira jamais assez : le meilleur moyen de savoir est encore de tester par toi-même !

Question philosophique : Est-ce que le mash-out ne serait pas simplement une pratique de brasseurs professionnels qui ont souci de produire des bières identiques (reproductibilité), ainsi que de gros volumes de brassage, difficiles à monter en température?

Une question que tu aimerais voir traiter sur notre blog, n’hésite pas à nous contacter pour en discuter!

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3 méthodes d’empâtage/filtration

Empâtage, quelle méthode choisir?

Nous avons décidé de vous montrer, en vidéos, 3 méthodes d’empâtage et filtration. Nous comparons pour vous les avantages et inconvénients de chacune de ces techniques :

  • une cuve de brassage puis passage en cuve filtrante,
  • une cuve de brassage avec la méthode de “brew in a bag” (BIAB) ou brassage en sac,
  • une cuve automatisée de type Klarstein, Brewmonk, Ace, Arsegan, EasyBrew, Brewbacon, Brewdevil.

Attention, cette liste n’est pas exhaustive. Il existe d’autres méthodes et d’autres matériels pour empâter. Nous présentons ici notre manière de faire et comme tu le sais déjà, tu en trouveras autant qu’il n’y a de brasseurs 😉 L’idée est de t’inspirer et de tester puis de t’approprier et de créer ta méthode à toi!

Mais commençons par la théorie. L’empâtage est l’étape qui permet d’extraire les différents sucres des céréales afin d’obtenir le moût, ce “jus” sucré dont raffolent les levures.

La méthode à l’extrait de malt

Nous avons précédemment évoqué que les sucres peuvent être obtenus à partir d’un extrait de malt fabriqué par des industriels. Le principe de cette méthode consiste donc à réhydrater une poudre ou à diluer un liquide visqueux.

Pour fabriquer cette matière première, les industriels ont réalisé un empâtage tout grain (voir paragraphe suivant) et ont concentré ou déshydraté le moût pour faciliter le brassage.

Pour illustrer ces 2 techniques, nous avons testé pour vous :

Si tu souhaites créer ta propre bière de A à Z, intéresse-toi donc à la méthode tout grain.

L’empâtage “tout grain”

L’empâtage tout grain est la vraie méthode traditionnelle de brassage, certes plus complexe. Elle consiste à obtenir les sucres fermentescibles à partir de céréales.

Concassage de notre bière de noël

L’amidon

Replongeons-nous aux origines du brassage avec notre article “Point d’orge” pour comprendre que :

  • La molécule clé renfermée par les céréales est l’amidon ;
  • Grâce à sa dégradation (l’amylolyse) pendant l’empâtage, des molécules glucidiques sont créées : les maltoses et les dextrines ;
  • Les maltoses, sucres simples sont fermentescibles, la levure pourra les utiliser comme substrat pour produire alcool et CO2 ;
  • Les dextrines, sucres plus complexes, sont non fermentescibles. Ils apporteront de la rondeur à la bière.

Ces deux types de sucres ont donc leur importance dans une bière.

Les enzymes et paliers de température associés

L’empâtage est l’étape qui consiste à infuser dans de l’eau chaude des céréales préalablement maltées et concassées. Le brasseur, en réalisant divers paliers de températures, va libérer les enzymes nécessaires à l’extraction des sucres qu’il recherche :

  • L’Alpha-amylase dont l’action sur l’amidon va produire des sucres non fermentescibles :  apportera donc de la rondeur à ta bière. Sa température optimale d’activité est de 70°C (68-75°C).
  • La Bêta-amylase : favorise l’apparition des sucres fermentescibles. Les levures prennent le relai et assureront la transformation des sucres fermentescibles en alcool et gaz carbonique. Sa température optimale d’activité est à 62°C (60-65°C).

Il existe d’autres paliers de température qui peuvent avoir un impact sur le profil de la bière finale. Nous réaliserons un article dédié.

L’activation des enzymes

Le monopalier est la méthode la plus simple et aboutit néanmoins à la création de très bonnes bières. Le principe consiste à créer un palier de température situé entre 65 et 67°C pendant toute la durée de l’empâtage.

Cette température permet de libérer des alpha- et des bêta-amylases et donc d’obtenir un profil de moût comportant des sucres fermentescibles ou non, en proportion plus ou moins équivalente.

Le multipalier consiste à monter progressivement la température en réalisant des paliers plus ou moins longs aux cibles. Ce process permet la fabrication de bières plus complexes : bières légères ou plus alcoolisées, bières plus rondes ou à l’inverse plus sèches.

Les méthodes de montée en température

L’empâtage se réalise :

  • Par infusion en chauffe directe. Avec cette méthode, les céréales concassées sont placées dans un grand volume d’eau chaude placée sur une source de chaleur. Le brasseur utilise une marmite/cuve sur un brûleur au gaz ou il peut utilise une cuve électrique par exemple.
  • Par infusion en contenant thermiquement isolé. C’est la méthode de la glacière. Le principe consiste à monter la température de son eau puis d’y verser les céréales. L’infusion se réalise. Si la température doit être ajustée, le brasseur ajoute de l’eau froide ou chaude en prenant note des quantités ajoutées pour réaliser ses calculs de volume de rinçage.
  • Par décoction. Ici, une partie du mélange eau/céréale est prélevée et montée en température avant d’être réinjectée dans le mélange. La température de l’extrait prélevé est montée très haut afin d’obtenir la température cible dans le contenant global. Ces bières possèdent donc un caractère très malté.

De notre côté, nous brassons en infusion par chauffe directe depuis nos débuts et ça reste la méthode la plus largement utilisée en brassage amateur. La glacière est plus largement connue outre-Atlantique mais commence à arriver de nos contrées.

Comment réaliser votre empâtage?

Une fois la théorie de l’empâtage en tête, passons à la pratique. Nous avons décidé de vous montrer en vidéos les 3 méthodes d’empâtage/filtration que nous utilisons à la maison.

Si tu as besoin de refaire un point sur le matériel dont tu as besoin pour brasser à la maison, notamment si tu souhaites utiliser un maximum ton matériel de cuisine : Brasser sa bière, les étapes, la matériel.

Un article hyper complet pour t’aider à calculer tes volumes d’eau d’empâtage et de rinçage.

Avant de commencer votre empâtage, vos céréales doivent être concassées.
Pour en savoir plus : Le concassage n’a plus de secret pour toi.

Empâtage en cuve puis passage en seau de filtration

C’est la méthode que nous avons utilisée pendant 5 ans avant de nous intéresser à autre chose! Elle est donc éprouvée et fonctionne bien.

Le matériel

Vous aurez besoin de :

Les avantages

  • Le coût est intermédiaire;
  • Le rendement d’extraction des sucres est bon.

Les inconvénients

  • Cette technique utilise beaucoup de matériel différent. Vous aurez plus de vaisselle à faire et votre brassage sera plus ‘encombrant” dans votre cuisine. Vous devrez donc être organisé!
  • Vous allez jongler entre les différentes contenants (nombreux transferts).

Consultez notre FAQ empâtage.

Empâtage et filtration en Brew In A Bag (Brassage en sac)

Le matériel

Vous aurez besoin :

  • La cuve de brassage électrique ou non d’une cinquantaine de litres. En effet, sans étape de rinçage, vous devez prévoir réaliser votre empâtage dans un plus grand volume d’eau qu’avec les autres techniques ;
  • Le sac de brassage.

Les avantages

  • Le coût est le plus bas des 3 méthodes comparées ici;
  • L’encombrement est minime;
  • Si vous travaillez correctement vous n’aurez pas de rinçage à réaliser, cette étape est donc également la moins chronophage!

Les inconvénients

  • Le poids du sac rempli de céréales : si vous brassez des bières très maltées ou des plus gros volumes de bière, vous aurez parfois jusqu’à 7kg voir plus de céréales à extraire. Et si vous êtes seul, vous devrez redoubler d’ingéniosité pour réussir à placer votre grille de four (certains utilisent des systèmes de poulies.
  • Le rendement d’extraction des sucres est légèrement moins bon.
  • Le volume de la cuve de brassage doit être plus important.

Consultez notre FAQ brew in a bag.

Empâtage et filtration avec une cuve automatisée

Nous t’avons préparé une chouette vidéo (oui, pour toi, et toi et toi aussi qui nous l’avez demandé!), agrémentée d’astuces et de conseils qui nous semblent indispensables! Mais pour en savoir plus commence par lire notre article de présentation d’une cuve automatisée.

Le matériel

Vous aurez besoin :

  • La cuve de brassage automatisée, mais il y a de nombreuses marques et modèles. Si tu penses que ça peut t’être utile nous pouvons te préparer un article comparatif. Fais-nous signe en commentaire.

Les avantages

  • Tout en un : 1 seul équipement pour l’empâtage, la filtration et la suite de votre brassage;
  • Les rendements sont les plus efficaces grâce à la recirculation du moût;
  • Le contrôle des températures beaucoup plus facile à gérer.

Les inconvénients

  • Le coût : c’est la méthode la plus onéreuse;
  • Vous aurez quand même besoin d’une cuve pour faire chauffer l’eau de rinçage;
  • La prise en main du matériel n’est pas aussi simple que pour les deux précédentes.

Voici une présentation de notre cuve Klarstein Mundschenk en vidéo pour vous expliquer les différents éléments si besoin.

Pour débuter le Brew in a Bag nous semble être la solution la plus économique et la plus facile à mettre en œuvre. Et puis si tu souhaites augmenter ta capacité ou améliorer tes rendements, tu pourras ensuite passer à la méthode avec seau de filtration. Mais si tu as le budget, le confort de la méthode en cuve automatisée, te laissera l’esprit libre pour tenter plein d’expérimentations dans un moindre encombrement. C’est vraiment agréable!

Avant de passer à l’ébullition, sais-tu que dès que tu récupères tes premières gouttes après filtration, tu peux procéder à un houblonnage atypique et peu connu?

Petit brasseur où es-tu?

Quelle méthode d’empâtage utilises-tu? Quels sont les avantages et inconvénients qui ont justifié ton choix?

Si tu as encore des questions, laisse-nous des commentaires!

Tu l’auras compris nous mettons les bouchées doubles sur le format vidéo. Nous allons améliorer petit à petit notre technique pour filmer, faire des prises de sons, rendre le tout dynamique et monter tout ça en un minimum de temps (oui pour l’instant j’y passe de nombreuses heures)!

Si tu souhaites ne rien louper, penses à t’abonner à notre Chaîne Youtube pour recevoir une notification à chaque nouvelle vidéo.

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A très vite

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Le malt du siècle

malt brassage biere

Le malt est à la bière ce que le raisin est au vin. Il donne à la bière sa couleur, sa texture, sa mousse, une partie importante de son goût, et surtout les sucres qui se transformeront en alcool.

Photographe Henri Guérin

En premier lieu, afin d’extraire des céréales, les sucres et saveurs recherchés, il faut leur faire subir quelques transformations au cours du processus que l’on appelle le maltage. Pour cela, le malteur imite la nature, il fait germer les céréales en leur fournissant l’humidité et la chaleur.

Le saviez-vous? Le Japon produit 60 millions d’hectolitres de bière par an. Cependant, le quart de cette production est obtenu à partir de malt européen.


Le malt d’orge, mais aussi le malt de blé, de seigle…

La majorité des malts fabriqués proviennent de l’orge. Si vous ne l’avez pas encore fait, vous avez la possibilité d’en savoir un peu plus sur cette céréale dans l’Article point d’orge. Cependant, l’orge n’est pas la seule céréale maltable, d’autres céréales peuvent entrer dans la composition des bières (blé, froment, seigle etc.). 

De notre côté, un article spécifique sera rédigé pour parler des autres céréales utilisables pendant le brassage, ainsi que pour présenter les additifs qui sont parfois ajoutés au brassin. Avant cela, dans cet article, nous parlerons principalement du malt d’orge.


Pourquoi a-t’on besoin de malter les céréales?

Comme présenté précédemment, l’orge apporte l’amidon et les protéines nécessaires à la fabrication de la bière. En quoi le maltage de l’orge est une étape essentielle?

Si vous avez des questions pratiques sur l’empâtage des céréales, je vous conseille de lire notre foire aux questions empâtage.

En premier lieu, pour la révélation des enzymes

Photographe Hans Benn

Avant de rentrer dans le détail de cet article, avez-vous pris quelques minutes pour lire l’Article concernant l’orge?

En effet, il est important de savoir que la molécule clé du brassage de la bière est l’amidon. Celle-ci est apportée par les céréales, notamment l’orge. Afin que l’amidon puisse apporter les sucres qui seront utilisés par les levures, certaines enzymes doivent être libérées. Ces enzymes sont “produites” dans l’aleurone du grain de céréales, lors de la germination.

Avant la germination, les enzymes sont à l’état latent (en dormance). Pour les révéler, le grain est mis dans des conditions simulant celles du printemps pendant le maltage.

Si tu as besoin d’un coup de main pour choisir la technique d’empâtage qui te convient, consulte : 3 méthodes d’empâtage/filtration.


Le pouvoir diastasique du malt

La diastase, en chimie ancienne, est l’enzyme provoquant l’hydrolyse de l’amidon. Aujourd’hui, on parle d’amylase.

Pour simplifier les choses, le pouvoir diastasique indique la capacité d’un malt à produire les enzymes nécessaires à la décomposition de l’amidon. Aussi, le pouvoir diastasique ou capacité enzymatique s’exprime en degré Lintner (°L) ou en unité Windish-Kolbach (WK).

Etant donné que les températures élevées détruisent les enzymes, le pouvoir diastasique est établi lors du touraillage (voir paragraphe suivant pour comprendre ce qu’est le touraillage). Les malts touraillés à basse température auront un pouvoir enzymatique plus élevé que les malts touraillés à plus chaude température. Ainsi, un malt d’orge blond, le plus légèrement coloré, possède un pouvoir enzymatique important, au mimimum 250 WK.

Aujourd’hui, en plus des malts classiques, les malteurs proposent des malts dits “diastasiques”. Voici, pour exemple, la description du malt diastasique 4EBC sur le site de saveur bière :

Pour en savoir plus sur le malt diastasique, vous pouvez lire notre article sur les facteurs qui influencent la qualité de la mousse pendant le brassage, et c’est par ici!


Différence malts 2 rangs et malts 6 rangs

Comme vous l’avez appris dans l’Article sur l’orge, il existe des orges à 2 rangs, cultivés en hiver (2RH) ou au printemps (2RP), et des orges à 6 rangs. Ces variétés offrent des caractéristiques différentes au moût de la bière.

L’orge à 2 rangs : son pouvoir diastasique est plus faible que celui de l’orge 6 rangs. Néanmoins, il permet un brassage avec jusqu’à 30% de grains non maltés. Les bières produites sont peu troubles (moins de protéines). Ce malt est très utilisé en brasserie artisanale.

L’orge à 6 rangs : son pouvoir diastasique est plus élevé que celui de l’orge 2 rangs. Aussi, il offre la possibilité de brasser une grande quantité de grain non malté (ce qui reviendra moins cher au brasseur). Ce malt est donc très utilisé en brasserie industrielle.


Pour donner une signature et des propriétés chimiques à la bière 

Photographe Tomasz_Mikolajczyk

Par ailleurs, le malt n’apportera pas seulement les enzymes, dans certains cas, il donnera une spécificité, une signature à la bière. Ainsi, un malt préparé au feu de bois donnera un caractère fumé à la bière.

Alors, un malt acide permettra de corriger le pH de l’eau de brassage. Comme nous vous l’avions présenté dans le paragraphe expliquant les notions sur le pH (Article de l’eau à la bouche), les malts colorés (grillés ou torréfiés), apportent naturellement l’acidité.

Pour définir sa bière, le brasseur mélangera systématiquement les malts, rendant chaque recette quasiment unique (couleur, saveur, pouvoir diastasique, etc.). 

Le taux de protéines d’un malt est une donnée essentielle pour le brasseur. Elles sont le principal facteur du mousseux et du moelleux. Cependant, leur excès diminue le rendement ou taux d’extraction des sucres dans le moût et provoque un trouble. En effet, les protéines peuvent se complexer et précipiter. La concentration en protéines ne doit donc être ni trop riche, ni trop pauvre (entre 9 et 11,5%).


Pour solubiliser les matières

Photographe Evan Harris

De plus, le maltage a également un rôle essentiel car à partir d’un grain d’orge corné et dur, on obtient un malt friable. La farine d’orge très peu soluble devient une farine de malt très soluble. Mais ceci à condition de respecter des paliers de températures lors de l’empâtage, première étape de la fabrication de la bière. 

La désagrégation d’un malt est sa capacité à produire des matières solubilisées. En anglais, on parle de degree of modification ou degré de modification. En Allemand, on parle d’auflösungsgrad ou degré de solubilisation.


Mais avant tout, pour donner de la couleur à la bière

La plupart du temps, les bières sont classées selon leur couleur : blanche, blonde, ambrée, rousse, brune, noire… La palette de ces couleurs est très vaste. Le malt est à l’origine de l’expression de ce caractère. Comme pour la cuisson du pain, les composés aromatiques et colorés sont majoritairement produits par la chaleur

Photographe rawpixels.com

C’est pourquoi, en fonction du touraillage et éventuellement de la torréfaction, on obtient différents types de malts : pale, pilsen, vienne, munich, caramel ou crystal…

Des exemples de couleurs de malts

Chaque malt apporte une spécificité à la bière. Ainsi, le malt crystal est un malt d’orge caramel dont la couleur se situe entre 142 et 158 EBC ou 53,8 et 59,8 Lovibond (les indicateurs de couleur sont décrits ci-dessous). Il convient pour les bières aromatiques et colorées nécessitant une forte saveur maltée, comme les bières Ales belges ou les bocks allemandes. Son dosage recommandé est de 20% maximum. Il est complété par d’autres malts, comme le malt de base Pilsen.

D’autre part, les malts chocolats et malts torréfiés confèrent des couleurs soutenues et assurent une bonne qualité de mousse. Le malt chocolat en grains est un malt d’orge, coloré avec un EBC compris entre 800 et 1000 (entre 300,6 et 375,6 en unité Lovibond). Il convient pour les bières brunes ou foncées de style Porter, Stout. Il s’utilise en mélange à 7 % maximum. Torréfié à la très haute température de 220°C, il donnera une couleur brune foncée et une saveur chocolatée à votre bière tout en apportant une flaveur de torréfaction, de noix grillées et de café à votre bière.

Enfin, le malt Whishy light est un malt dont la couleur est comprise entre 2,5 et 4 EBC ou 1,5 et 2,1 Lovibond. Le malt Whisky est comme son nom l’indique destiné à la production de tout type de Whisky où l’on recherche une saveur de fumée distinctive comme c’est le cas dans l’élaboration de Whisky Scotch. Ce malt est fumé au cours du séchage avec de la tourbe écossaise et offre ainsi un délais de stockage supérieur au malt non fumés. Il apporte un caractère délicat de tourbe et de fumée.

Photo Biéropolis

Or, en agroalimentaire, deux types de réactions génèrent de la couleur : les réactions de Maillard, la caramélisation et les réactions d’oxydation. Voici leurs fonctionnements :

La réaction de Maillard 

Tout d’abord, la réaction de Maillard. Il s’agit d’un réaction de brunissement non enzymatique.

En effet, Louis-Camille Maillard, médecin d’origine lorraine, fut le premier à expliciter la réaction qui porte son nom en 1902.

Louis Maillard est admis à la faculté des sciences de Nancy à 16 ans. il recevra plusieurs prix, dont celui de l’Académie de médecine en 1914.

Ainsi, sous l’effet de la chaleur, des composés d’origine glucidique vont se combiner à des composés protidiques (des sucres simples avec des acides aminés). Ces réactions multiples et complexes vont créer des composés tels que la mélanoïdine. Ce terme évoque la mélanine qui est le pigment noir de la peau qui protège des radiations ultra-violettes.Le malteur va obtenir toutes les nuances du jaune au brun foncé, voire noir

Parallèlement à la couleur, des molécules odorantes (composés hétérocycliques) sont également produites (odeur de biscuit plus ou moins cuit).

Le saviez-vous? Il semblerait que, le malt brun voir noir, peut servir de produit de substitution du café. Les deux Guerres Mondiales sont à l’origine de la démocratisation de la chicorée en France pour combler la pénurie de café. Mais ce manque de café a aussi touché l’Italie durant ces mêmes périodes. C’est ainsi que, l’orge a subvenu à ce manque, sous forme d’orge torréfié. Communément appelé Café d’Orge, ou Caffè d’Orzo en italien, cette boisson est très consommée en Italie comme ersatz de café. 

La caramélisation

La caramélisation n’implique, quant à elle, que les sucres. Ces derniers en présence d’eau et à une température supérieure à leur point de fusion, donnent naissance aux produits de caramélisation Cette réaction est accompagnée d’un brunissement et dégagement d’une odeur caractéristique (Mmmmh).


Les réactions d’oxydation

Ensuite, les phénomènes d’oxydation sont également générateurs de couleurs. L’oxygène indispensable à la vie pour alimenter la respiration est considéré comme ennemi numéro un, par les industries agro alimentaires. Très réactif, l’oxygène va induire des modifications souvent néfastes aussi bien au cours de la fabrication qu’au cours du stockage de la bière.

Sans rentrer dans les détails, les réactions d’oxydation peuvent être purement chimiques ou catalysées par des enzymes, les oxydases (rappel sur les enzymes dans l’Article sur l’orge). 

Exemple de brunissement enzymatique : Par exemple, l’oxygène de l’air se combine avec des composés de la pomme fraîchement coupée sous l’action d’une enzyme : la polyphénol oxydase. 

A gauche : pommes oxydées – A droite : pommes non oxydées

Cependant, en brasserie, la réaction est purement chimique. Au cours de l’ébullition du moût lors du houblonnage, les enzymes sont détruites par la chaleur. Mais, l’oxygène peut occasionner des phénomènes d’oxydation générant de la couleur, le brasseur sera donc très vigilant pour éviter les courants d’air dans la cuve.


Indicateurs de couleur EBC, SRM ou Lovibond

Sachez qu’il existe des unités de mesure permettant de classer les malts par couleur. En Europe, on utilise l’échelle EBC (European Brewery Convention). En Amérique du Nord, on préfère le SRM (Standard Reference Method), qui diffère légèrement. Le calcul est différent. Il existe également le degré Lovibond (°L), une ancienne échelle de 25 valeurs, utilisée pour caractériser la couleur du café, du malt torréfié, du miel et de la bière.

La lumière idéale pour apprécier la couleur est celle du jour. Il est également préférable de l’observer sur un fond blanc

C’est pourquoi, les EBC aident à établir les pourcentages de malts des recettes sur papier. Ainsi, une bière composée de 80% de malt pilsen à 4EBC et 20% de malt cara à 120EBC, donnera une bière ambrée à 30EBC. Une même couleur de bière pourra être obtenue en mélangeant 98% de pilsen 4EBC et 2% de malt torréfié à 1100EBC. Le goût de la bière sera par contre radicalement différent.


Comment l’orge est transformée en malt?

Maintenant que nous en savons un peu plus sur les raisons qui poussent le brasseur à utiliser de l’orge malté, intéressons-nous au maltage en lui-même. Le procédé de maltage, apparemment très simple est en fait complexe. Au cours de son déroulement, un grand nombre de réactions biochimiques et physico-chimiques se produisent en même temps.

La préparation de l’orge

Tout d’abord, l’orge a bien mûri et séché au soleil. L’orge est récoltée dans les champs, sera nettoyée et stockée dans des silos pendant au moins 2 mois. C’est la période de dormance.

Ensuite, l”orge est calibrée afin d’avoir des grains de  même taille et d’éviter les corps étrangers. Le calibrage est réalisé à l’aide de tamis de diamètres différents (2,8 mm, 2,5 mm, 2,2 mm). L’homogénéité est primordiale pour l’étape du touraillage.

Ci dessous, la malterie du Château en Belgique, nous propose des vidéos pour nous présenter le maltage :

Le trempage

La trempe consiste à mettre l’orge dans une eau potable pour humidifier le grain et hydrater l’embryon. La trempe comprend deux périodes importantes : la période sous eau, qui permet au grain d’adsorber l’eau et de se refroidir, la période sous air pour permettre au grain de respirer. Pendant ces deux périodes, il est important de contrôler la température et l’aération des grains. Au bout de deux jours de trempage, l’orge est dite « piquée » et son taux d’humidité passe de 12-15% à 40-44%.

Ce processus permet de fournir l’eau et l’oxygène nécessaire à la germination. Il permet également de laver et ôter les impuretés. le taux d’humidité passant à 45%, les enzymes commencent à être actives.

La germination

L’objectif de cette étape est de produire des enzymes indispensables au brassage et de rendre le grain friable. C’est ainsi que, dans les conditions idéales de température et d’humidité, l’orge commence à germer et à développer les enzymes indispensables à la fabrication de la bière. 

Pour cela, l’orge est mise sur une aire de germination munie d’un fond perforé favorisant la ventilation. Les radicelles et la plumule (germe) se développent. La céréale est remuée 2 à 3 fois par jour pour homogénéiser la température et dénouer les radicelles emmêlées.

Cependant, la durée de la germination dépend de la variété et de la qualité de l’orge ; pour les orges d’hiver, la durée de germination est de 5 jours alors que  pour les orges de printemps, elle est de 4 jours. En fin de germination, le germe atteint 2/3 de la taille du grain et devient friable. Pour éviter la formation de hussards, germes ayant exagérément poussé, il faut arrêter la germination par un séchage indirecte (touraillage). 

Le touraillage

Enfin, le touraillage (1 à 2 jours) correspond à l’étape la plus importante du maltage. Sous l’effet d’un courant chaud, l’humidité du grain va passer de 44% à 4% en 24 à 48 heures. 

L’objectif du touraillage est de sécher le grain, de donner de la couleur et d’éliminer les
sulfures de diméthyle (DMS) ainsi que leurs précurseurs (PDMS). Le sulfure de diméthyle (DMS) est un composé soufré léger présent dans de nombreux aliments et boissons. Le DMS peut contribuer à l’arôme, positivement ou négativement selon sa concentration. 

Le touraillage comporte deux grandes phases, le séchage pour l’élimination de l’eau libre. L’orge germée est placée dans la touraille pour être séchée à basse température (50 à 80°C). A 70°C, le malt obtenu est pâle, il est utilisé pour le brassage des bières blondes.

Puis, le malt est ensuite touraillé à différentes températures (de 80 à 150°C) et pour une durée variable. C’est le coup de feu (étape finale >80°C) pour l’élimination de l’eau liée. Cette étape permet de stopper la germination par dessiccation. Les transformations enzymatiques sont suspendues, le malt peut être conservé sans altération.

En dernier lieu, le malt est refroidi par un système d’aération à moins de 35°C.

La torréfaction est une étape supplémentaire. Ainsi, la température est bien plus élevée et permet d’obtenir un arôme grillé.

Tourraille : Mot issu du latin torrere « sécher, griller ». Le mot à la même racine étymologique que torréfaction.

Le dégermage

Pour finir, le grain ainsi séché (4,5% d’humidité) passe à travers des tamis vibrants pour éliminer les radicelles et les germes qui apportent la matière grasse au malt (faux goût et qualité de la mousse).

Les radicelles sont, alors, valorisées dans l’alimentation animale.

Le conditionnement et l’expédition

Cependant, pour garantir une homogénéité, les malts sont analysés par des laboratoires agréés selon des référentiels précis. Le malt est ensuite conditionné et prend la direction de la brasserie.


Et, toi petit brasseur, que peux-tu faire à ton échelle?

Connaître les grandes malteries

Tout d’abord, il faut savoir que certains brasseurs ont fait le choix de malter eux-mêmes leurs céréales.

De plus, des projets sympathiques voient le jour.

Ainsi, les grands noms sont : Le leader mondial Malteurop , la malterie du Château d’origine belge, le groupe Soufflet malterie d’origine française.

Te fournir en malt de qualité

En résumé, les fournisseurs sur internet sont nombreux : Saveurs bière site français (cocorico), Brouwland site belge, Autobrasseur, Interdrinks. Certains proposent même de concasser ton orge, si jamais tu ne veux pas investir dans un moulin ex: The Malt Miller.

En ce qui nous concerne, nous avons récemment trouvé un fournisseur près de chez nous, qui nous offre des prix fort raisonnables (Autour de la bière). Pourquoi ne pas trouver votre perle rare? 

Nous avons préparé un article spécial “concassage” pour t’aider à te lancer une fois les matières premières choisies.

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Point d’orge

orge champ brassage biere

L’orge est le corps de la bière, l’eau en est le sang, le houblon en est l’âme, et la levure est à l’origine de son esprit.

La bière peut être comparée au pain, elle naît de l’amidon et autres molécules primordiales que l’on trouve la plupart du temps dans les céréales, du travail de levures spécifiques, et d’un savoir faire artisanal ancien. C’est pourquoi, on parle parfois de “pain liquide”.


L’amidon, molécule clé de l’orge

Grains d’amidon dans une coupe de pomme de terre

Tout d’abord, parlons de l’amidon. L’amidon est la molécule de réserve majoritaire des plantes. Cette macromolécule fournit de l’énergie nécessaire à la croissance et au développement des végétaux. Il se présente sous forme de grains visibles au microscope. L’adjectif relatif à l’amidon est “amylacé”.

Il s’agit d’un glucide complexe ou polysaccharide (on utilise également le terme polyoside, l’ose étant le nom scientifique des sucres). Si tu as besoin de refaire le point sur les sucres, c’est par ici!

L’amidon se trouve donc généralement dans l’organe de réserve des plantes : les graines (en particulier les céréales et les légumineuses), les racines, tubercules et rhizomes (pomme de terre, patate douce, manioc, etc.), certains fruits et diverses autres parties peuvent stocker des quantités significatives d’amidon.

La composition chimique de l’amidon

formule amidon brassage biere
formule amidon brassage biere

Ainsi, des milliers d’unités de glucose s’assemblent par des liaisons osidiques pour former l’amidon.
L’amidon est un mélange de deux homopolymères :

  • l’amylose, légèrement ramifié avec de courtes branches, formée de 600 à 1 000 molécules de glucose ;
  • l’amylopectine, molécule ramifiée avec de longues branches toutes les 24 à 30 unités glucose. La chaîne totale peut faire entre 10 000 et 100 000 unités glucose.

Cependant, le ratio entre l’amylose et l’amylopectine dépend de la source botanique de l’amidon. Ainsi les amidons provenant de plantes différentes n’auront pas les mêmes propriétés physico-chimiques.

Pour complexifier le tout, l’amidon a une forme dans l’espace qui diffère en fonction des conditions environnementales (température, pH, présence de sels).


Qu’est-ce que l’amylolyse?

Une réaction de saccharification

Intéressons nous ensuite à l’amlylolyse, L’amylolyse est une réaction biochimique fondamentale dans l’industrie de la bière. Il s’agit de la lyse (dégradation) de l’amidon. Cette réaction optimisée en brasserie, conduit à la fragmentation de l’amidon en sucres plus simples. Ceux ci pourront être utilisés ou non par les levures de brassage. (Nous nous sommes appuyées sur le livre Secrets de brasseurs pour illustrer ce paragraphe)

En effet, pour produire de l’alcool et du gaz carbonique, les levures de brasserie ont besoin de sucres fermentescibles. L’amidon, non fermentescible en l’état, nécessite une hydrolyse pour faire apparaître des molécules de quelques unités de glucose comme le maltose (sucre fermentescible). D’autres sucres plus complexes, les dextrines, vont également être produits. 

L’amylolyse est une réaction de saccharification. Les saccharifications sont les réactions biochimiques qui consistent à transformer les sucres complexes en sucres simples.

Les enzymes de l’amylolyse

En outre, l’amylolyse peut être conduite par voie chimique ou voie enzymatique. Le brasseur utilise cette voie. Les enzymes sont des protéines capables de catalyser les réactions chimiques dans les cellules. Elles permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu’en leur absence. Elles “cassent” ou “construisent” des liaisons chimiques. Généralement, le nom des enzymes se termine en “-ase”.

La glucosidase transforme le maltose en glucose

Dans le cas de la fabrication de la bière, les enzymes cruciales sont :

  • l’alpha-amylase : Cette enzyme avance le long de l’amidon et coupe de-ci de-là. Elle favorise les gros tronçons (nombreuses molécules de glucose) avec parfois des embranchements. Ces molécules diverses sont plutôt grosses, mais solubles et sucrées. Ce sont les dextrines
    Non fermentescibles, elles ne seront pas utilisées par les levures, mais donneront du corps, et du goût à la bière.
  • la bêta-amylase : Cette enzyme coupe l’amidon en paire de glucose (le maltose). Les levures utilisent le maltose comme nutriment lors de la fermentation. Le maltose est transformé en alcool, il n’y en aura plus de traces dans la bière.

Les peuples de la forêt tropicale d’Amérique du Sud, produisent une grande variété de bières à base de manioc. Celles-ci sont nommées “cachiri” ou “chicha”, ce qui signifie qu’elles se transforment grâce à la salive. En effet, la mastication assure la dégradation de l’amidon, grâce aux enzymes présentes dans la salive.

Si tu te poses des questions très pratiques sur ton empâtage, tu peux consulter notre foire aux questions empâtage.

Si tu as besoin d’un coup de main pour choisir la technique d’empâtage qui te convient, consulte : 3 méthodes d’empâtage/filtration ou pour réaliser le meilleur des concassages de céréales.


Les bières dans le monde, d’où provient l’amidon ?

Cependant, si l’orge a été retenue en Europe, en Amérique du Nord et en Australie, l’amidon peut provenir d’autres céréales (blé, riz, maïs, sorgho, mil, sarrasin), de racines (manioc), de tubercules (pommes de terre, igname, patate douce) et de fruits amylacés (banane plantain, fuit à pain, châtaigne). Nous nous sommes appuyées sur le livre “Toutes les bières moussent-elles?” pour illustrer cet article.

Le saviez-vous?

Le saké, boisson traditionnelle du japon, est en fait une bière. Elle est produite à partir de céréales fermentées! Oui, oui! Elle titre de 10 à 20° d’alcool, ce qui la classe parmi les bières les plus fortes du monde. Le saké est transparent, la mousse est absente, l’odeur est piquante, acide. La fabrication part d’un riz étuvé séché mis à fermenter. La décoloration est obtenue par passage sur du charbon actif.


Pourquoi le brasseur a choisi l’orge?

Les céréales

Une céréale est une plante cultivée principalement pour ses grains (ce sont ses fruits) car, utilisés en alimentation humaine et animale. La plupart du temps ils sont moulus sous forme de farine, mais peuvent aussi être utilisés en grains entiers. Ces plantes sont aussi parfois consommées par les animaux herbivores sous forme de fourrage.

Le terme « céréale » désigne aussi spécifiquement les grains de ces plantes. Les principales céréales sont le riz, le maïs, le blé, l’orge, le seigle et l’avoine.

Epi d’orge, de blé, de seigle.

Au début du 21ème siècle, les céréales fournissent la majeure partie (45 %) des calories alimentaires de l’humanité. Leur nom vient du latin “cerealis”, qui fait référence à Cérès, déesse romaine des moissons. 

En botanique, les céréales regroupent des plantes de la famille des Poacées (ou Graminées). Certaines graines d’autres familles botaniques sont parfois communément appelées céréales, telles que le sarrasin (Polygonacées), le quinoa et l’amarante (Chénopodiacées) ou le sésame (Pédaliacées). Toutefois, n’étant pas des Poacées, ces dernières ne sont pas des céréales au sens strict, et on leur donne souvent le nom de pseudo-céréales.

Anatomie d’un grain de céréales

Dans le cycle de vie des « plantes à graines », appelées spermatophytes, la graine est la structure qui contient et protège l’embryon végétal. Elle est souvent contenue dans un fruit qui permet sa dissémination.

La graine permet ainsi à la plante d’échapper aux conditions d’un milieu devenu hostile soit en s’éloignant, soit en attendant le retour de circonstances favorables.

La graine est formée, de l’extérieur vers l’intérieur, par :

  • une enveloppe protectrice nommée tégument,
  • l’aleurone, fine membrane, qui entoure l’endosperme, où seront produites les enzymes durant la germination du grain,
  • un tissu de réserves nutritives (l’endosperme) où se trouvent des granules d’amidons enfermés dans une matrice de protéines, et,
  • l’embryon à partir duquel se développeront le germe et les racines.

Nous avons concocté pour toi, une recette de pâte à pizza à partir des drêches, les céréales qui ont été utilisées pendant ton brassage. Intéressé?


Les caractères “beer-favourite” de l’orge

L’orge commune (Hordeum vulgare) est une céréale à paille, plante herbacée annuelle de la famille des Poaceae. Elle se différencie du blé, par ses longues barbes. Elle fait partie des plus anciennes céréales cultivées, sa présence est attestée dans le Croissant fertile il y a près de 15000 ans. On distingue l’orge d’hiver et l’orge de printemps en fonction des dates de semis. Il existe de l’orge à 6 rangs (ou escourgeon) et de l’orge à 2 rangs.

Orge 2 rangs

Si l’orge est la céréale préférée du brasseur, elle le doit à plusieurs de ses caractéristiques : 

  • Plante rustique et culture peu exigeante, dotée d’un bon rendement, résistante aux moisissures, elle pousse sous des latitudes variées,
  • Contrairement au blé, le grain d’orge est protégé par des enveloppes solides qui restent adhérentes (bonne conservation du grain, filtre efficace pendant le brassage, coloration plus intense lors du maltage),
  • Sa germination est facile,
  • Le taux d’amidon y est important, ainsi que le complexe enzymatique qui assurera sa dégradation (on parle de pouvoir diastasique), il possède une bonne valeur nutritive,
  • Elle offre beaucoup de saveurs et de couleurs,
  • L’orge conserve relativement bien ses propriétés au cours du stockage.

Le mot Orge était autrefois masculin et féminin. Bossuet l’a fait masculin, l’Académie française le fait féminin. Quelques exceptions : l’orge mondé (grains d’orge qu’on a débarrassé de ses premières enveloppes), l’orge perlé (grains d’orge dont on a enlevé toutes les enveloppes et qu’on a réduits en petites boules farineuses), l’orge carré (escourgeon ou orge d’hiver à six rangs, également appelé  sucrion ou soucrillon). Rien ne justifie ce traitement différent…


La filière “Orge brassicole” en France

Les orges brassicoles françaises ont de nombreux atouts à faire valoir mais les contraintes technico-économiques font parfois hésiter les producteurs au profit d’autres cultures (Dossier arvalis).

Comment se situe la production française dans le marché mondial ?

La France produit 4 millions de tonnes d’orges brassicoles et en exporte 95 %. Elle est le deuxième intervenant, après l’Australie, sur un marché mondial de 25 Mt dont 12 Mt sont produites en Europe.
La moitié de la production française est constituée d’orges d’hiver à six rangs, l’autre moitié d’orge de printemps à deux rangs. Les orges brassicoles françaises sont mondialement reconnues pour leur qualité et l’organisation de leur filière. Très structurée, celle-ci favorise la réponse aux demandes des acheteurs, dans le cadre du respect du cahier des charges : au moins 90 % de grains supérieurs à 2,5 mm et 9,5 à 11,5 % de protéines. Ce n’est pas un hasard si les trois premiers malteurs mondiaux sont français. D’autre part, la France est le seul pays au monde à produire de l’orge à six rangs, particulièrement adaptée aux marchés des pays tiers.

A quels types de contraintes les producteurs sont-ils confrontés ?

Néanmoins, les 4 Mt d’orges destinées aux malteries correspondent en fait à une production potentielle de 6 Mt dont près de 2 Mt sont déclassées chaque année en orges fourragères. Quelle que soit la zone de culture, les contraintes de production deviennent plus nombreuses. 

Dans des systèmes colza-blé-orge, en cultures simplifiées, les difficultés de désherbage sont de plus en plus présentes. Toutefois, malgré ces difficultés, l’orge d’hiver reste rentable en dehors des aléas climatiques exceptionnels. 
De son côté, l’orge brassicole de printemps peut faire espérer des revenus un peu plus élevés avec un cours supérieur et de moindres charges opérationnelles.

De plus en plus courant

Les brasseurs deviennent agriculteurs ou les agriculteurs deviennent brasseurs, peu importe, le résultat est la production de bières avec une meilleure connaissance des matières utilisées, une réduction de l’empreinte carbone. 

La brasserie des Loups à Chaussan dans la Rhône
La ferme brasserie La Soyeuse à Rontalon, également dans le Rhône
La ferme de la Quintillière à Saint Maurice sur Dargoire
toujours dans le Rhône

La pérennité des orges de brasseries est-elle assurée à long terme ?

champ cereale brassage biere
champ cereale brassage biere

Face à cette conduite de culture délicate, les outils d’aide à la décision se développent. Ils visent à gérer plus précisément la fertilisation azotée et le pilotage des traitements fongicides. 
Des marges de progrès sont à rechercher du côté de la sélection variétale qui avance sur la question des rendements et de la tolérance aux maladies. Les travaux sur la résistance à la sécheresse devraient apporter de nouvelles solutions. 
L’orge d’hiver est une culture précoce. Le réchauffement climatique pourrait augmenter la fréquence des récoltes précoces et ouvrir la possibilité d’une troisième culture en deux ans, en implantant du soja par exemple. Le semis d’orges de printemps à l’automne est une autre piste à étudier. Il faudra profiter de toutes les opportunités.

Le saviez-vous?

L’expression “être grossier comme du pain d’orge” signifie être vraiment très très grossier. Maurice, tu pousses le bouchon un peu trop loin!


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

Le test du Lugol

En résumé, nous avons présenté dans cet article (un peu scientifique), la molécule clé du brassage : l’amidon. Cette molécule est abondamment présente dans les organes de réserve des plantes.

Un test réalisable chez soi

Un test est facilement réalisable chez soi pour rechercher la présence de l’amidon : le test de Lugol.  La solution de Lugol, ou solution d’iodure de potassium iodée ou encore eau iodée, est une solution composée de diiode (I2) et d’iodure de potassium (KI) dans de l’eau. Elle doit son nom au médecin français Jean Lugol. Les magasins bio ou pharmacies proposent ces produits. En effet, le lugol est également utilisé comme traitement iodé interne (asthme…), comme antiseptique en collutoires et comme bactéricide). Mais les prix seront plus intéressants chez les fournisseurs de matériel de brassage.

Principe du test du lugol

L’amidon peut être mis en évidence à l’aide de Lugol, solution iodo-iodurée, qui le colore intensément dans certaines conditions de température et de pH.  
Il peut ainsi être détecté in situ, par exemple sur des tranches de pomme de terre, sur du pain, sur des grains d’orge concassé, malté ou non, en solution dans de l’eau froide ou dans le moût, comme sur la photographie ci-contre où la coloration de l’amidon par le lugol est comparée à celle du glycogène et à un témoin.

PolyosideCouleur caractéristique
AmidonBleu à violet
Dextrines
 (oligosaccharides)
Rouge à jaune pâle suivant
le nombre d’unités glucose
GlycogèneBrun acajou
CelluloseBleu (en présence de H2SO4)

Le chauffage, comme les pH basiques, séparent le diiode de l’amylose et font donc disparaître réversiblement la coloration. Il convient donc de réaliser les réactions de coloration à température ambiante et à pH acide ou neutre.

Ce petit test, très simple à réaliser peut vous permettre de suivre l’évolution de la disparition de l’amidon dans votre moût (ma saccharification est-elle complète?). Il permet de détecter un éventuel problème qui aurait bloqué la saccharification, déterminer si la durée de l’empâtage a été suffisante.

Quelques gouttes de moût mélangées au lugol, si la solution se colore en noire bleu foncé, il reste de l’amidon, si elle reste marron, vous pouvez passer à l’étape suivante!


Lire l’article sur le malt pour en apprendre un peu plus

L’orge est donc la céréale choisie par le brasseur des pays dits “industrialisés”, mais elle ne sera pas utilisée telle qu’elle, elle doit encore subir une étape de maltage. Tu peux lire cet article sur le malt pour en savoir un peu plus.

Le malt obtenu donnera à la bière sa couleur, sa texture, sa mousse, une partie importante de son goût.


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