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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.

La bière, une histoire d’enzyme – Partie 2

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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 :

Céréale	Températures de gélatinisation de l’amidon
Orge	58 – 65°C
Blé	58 – 64°C
Seigle	57 – 70°C
Avoine	57 – 72°C
Sorgho	69 – 75°C
Maïs	72 – 78°C
Riz	70 -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
Substrat	Amylose principalement et amylopectine dans une moindre mesure
Produit	Sucre fermentescible : le maltose
Température de fonctionnement	Entre 50 et 70°C
Pic d’activité	62°C
Température de dénaturation	71°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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
Substrat	amylose et amylopectine
Produit	Sucre non-fermentescible : les maltodextrines mais aussi des molécules plus petites comme le maltotriose, le maltose et le glucose
Température de fonctionnement	Entre 64 et 75°C
Pic d’activité	70°C
Température de dénaturation	77°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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 :

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
Substrat	Limite-dextrines (embranchements de l’amylopectines)
Produit	Maltose
Température de fonctionnement	Entre 60 et 67°C
Pic d’activité	Entre 60 et 65°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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
Substrat	Phytine
Produit	Acide phytique
Température de fonctionnement	Entre 35 et 45°C
Pic d’activité	35°C
Température de dénaturation	60°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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
Substrat	bêta glucane
Produit
Température de fonctionnement	Entre 40 et 48°C
Pic d’activité	45°C
Température de dénaturation	60°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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
Substrat	protéines
Produit	peptides
Température de fonctionnement	Entre 20 et 65°C
Pic d’activité	Entre 45 et 55°C
Température de dénaturation	68°C
pH optimal de fonctionnement	pH 5 et 5,5

Peptidase
Substrat	peptides
Produit	acides aminés, FAN
Température de fonctionnement	Entre 20 et 67°C
Pic d’activité	Entre 45 et 55°C
Température de dénaturation	63°C
pH optimal de fonctionnement	pH 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?

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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

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 :

Le brassage, une histoire d’enzymes

Les enzymes : des catalyseurs

Découverte des enzymes
Mais alors que signifie le terme pouvoir diastasique ?
Fonctionnement des enzymes
Structure et dénaturation des enzymes

Les enzymes dans la fabrication de la bière

Le malteur crée un réveil enzymatique.
Le brasseur réalise l’amylolyse pendant l’empâtage

On récapitule
Petit brasseur, où en es-tu?

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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.

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 A^…B, 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 A^…E^…B 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?

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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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Foire aux questions empâtage

Pendant l’empâtage, le brasseur brasse ses céréales. Cette étape primordiale dans l’élaboration de la bière a donc donné des mots caractéristiques : brasser, brassage, brassin, brasseur, brasseuse, brassicole.

L’empâtage correspond à l’infusion de malts de céréales (en général l’orge) ou de grains crus, préalablement concassés, dans de l’eau chaude pendant 1 à 1heure 30. Les céréales sont brassées à l’aide d’un outil essentiel et représentatif du métier : le fourquet. Le mélange eau/malt obtenu, nommé la maische ou la trempe, présente un aspect visqueux, pâteux. C’est en effet, dans cet état pâteux, que le terme “empâtage” trouve son origine. Les drêches sont les résidus de céréales qui ont été utilisés pendant l’empâtage. Ils ne sont plus nécessaires pour les étapes suivantes. Seul le moût, ou jus sucré, est conservé.

L’empâtage a pour but d’extraire et de rendre accessibles les sucres présents dans l’amidon des céréales. Une partie des sucres seront réduits par les levures pendant la fermentation, ce sont les sucres fermentescibles. Ils seront donc à l’origine de la production d’alcool et de gaz carbonique dans votre bière. Les autres sucres, dits non-fermentescibles, resteront intactes dans votre bière. Ils apporteront du corps, de la rondeur à votre bière. Les bières pauvres en sucres non-fermentescibles sont dites “bières sèches”. Le processus en question est une saccharification et est menée à bien par l’action d’enzymes spécifiques.

Le paramètre auquel il faut accorder le plus d’importance pendant l’empâtage est la température. En effet, l’empâtage est réalisé au moyen de paliers de température (empâtage monopalier ou multipalier). Il existe également différentes techniques d’empâtage : la chauffe directe, l’infusion ou la décoction.

Attention cependant, l’empâtage n’est réalisé seulement dans le brassage dit “tout grain”. Lors de l’utilisation d’extrait de malt, l’empâtage a été préalablement réalisé.

Questions abordées ici :

Quelles sont les différentes méthodes d’empâtage?
Quels sont les paliers de température classiques?
Qu’est-ce que le brassage en sac ou brew in a bag?
Quel est le volume d’eau nécessaire pour l’empâtage et à quelle température?
Contrôler la température pendant l’empâtage?
Choisir entre un empâtage monopalier ou un empâtage multipalier?
Savoir si mon empâtage est terminé?
Qu’est-ce qu’un empâtage partiel (mini-mash ou partial mash)?
Risque-t’on une oxydation pendant l’empâtage?
Comment gère-t’on le recouvrement pendant l’empâtage (couvercle ou pas couvercle)?
Pourquoi est-il judicieux de s’intéresser au pH pendant l’empâtage?
Puis-je inverser l’ordre des paliers de température pour la saccharification?
J’ai dépassé les 80°C pendant mon empâtage, est-ce grave docteur?

Quelles sont les différentes méthodes d’empâtage?

Selon les traditions brassicoles différentes méthodes d’empâtage sont menées. Ainsi, en général, les britanniques ont pour habitudes de privilégier la chauffe directe, les franco-belges préfèrent l’infusion et les allemands travaillent préférentiellement en décoction.

1- Chauffe directe

Dans cette technique, le malt concassé est mélangé directement dans l’eau, dans une cuve de brassage. Cette cuve de brassage est placée sur une source de chaleur ou est électrique. La température est contrôlée et la chauffe est directement ajustée selon que la maische est trop chaude ou trop froide. Il s’agit de la technique la plus simple à mettre en œuvre.

Il est possible d’envisager une chauffe directe avec recirculation du moût pour une meilleure homogénéisation et éviter le malt brûlé en fond de cuve. Nous venons d’acquérir après une dizaine d’années de brassage avec la cuve ci-dessus, une cuve Klarstein Mundschenk XXL, après avoir longtemps hésité avec le Grainfather.

Mais le prix du Grainfather est le double! Donc pas encore de retour d’expérience à partager sur le GF (n’hésitez pas à nous dire ce que vous en pensez en commentaires).

Si tu veux te renseigner sur les cuves automatisées, je te conseille notre présentation de la cuve Klarstein.

2- Infusion

Ici, la maische est mise à bonne température dans un équipement isolé thermiquement. En général, le brasseur utilise l’équivalent d’une glacière plus ou moins élaborée, selon qu’elle comporte un robinet ou un système de filtration. Cette technique est un peu plus complexe car elle nécessite des calculs préalables pour établir la quantité et la température de l’eau à ajouter. La température est également contrôlée. Si un ajustement est nécessaire, un volume d’eau plus ou moins chaud, plus ou moins important, est additionné. Cependant cette technique ne nécessite pas de brassage, la température étant par principe homogène.

Sachez qu’il existe des tutos pour fabriquer vous-même votre cuve d’empâtage type glacière (Happy Beer Time!)

3- Décoction

Enfin cette technique de décoction est moins utilisée en brassage amateur. En deux mots, il s’agit ici d’extraire et de faire chauffer séparément une partie de la maische. Cette portion est montée à température très haute, permettant ainsi de faire monter la température globale à son retour dans le mélange initial. La décoction aurait le pouvoir de renforcer les saveurs du malt. Pour aller plus loin, n’hésitez pas à consulter l’article dédié sur Little bock.

Quels sont les paliers de température classiques?

Pour en savoir plus sur les enzymes impliquées dans la fabrication de la bière, je n’ai pas trouvé mieux que Mastering homebrew, le livre (Vous allez dire que je me répète car j’ai déjà conseiller ce livre pour le choix des houblons…)

1- Qu’appelle-t’on le (ou les) palier(s) de saccharification?

Le processus biochimique qui consiste à créer des sucres simples à partir de sucres complexes comme l’amidon est une saccharification. Il s’agit de l’amylolyse.

Dans le cas de la fabrication de la bière, la saccharification produit des sucres utilisables par la levure (sucres fermentescibles) comme le maltose et des sucres non utilisables par la levure (non fermentescibles) comme les dextrines.

Pour produire ces sucres, l’amidon est découpé grâce à l’action d’enzymes. En effet, l’alpha-amylase découpe l’amidon en grosses molécules, les dextrines et la bêta-amylase découpe l’amidon en molécules plus petites comme le maltose. Ces enzymes sont activées à des températures spécifiques.

Ainsi, la température d’activation de l’alpha amylase se situe entre 66 et 73°C pendant 30 minutes à 1 heure, la bêta-amylase entre 62 et 65°C pendant 30 minutes. Selon que l’on recherche plus ou moins de sucres fermentescibles ou non, des paliers de température sont menés pendant l’empâtage.

Le palier de saccharification est donc le palier de température qui permet l’activation des enzymes de découpe de l’amidon. Il se situe entre 62 et 73°C.

La saccharification peut être conduite en monopalier ou multipalier (cf. question spécifique).

2- Qu’appelle-t’on la palier protéolytique?

Ce palier est réalisé entre 45 et 55°C pendant 20 minutes. Il permet d’activer des enzymes telles que les protéinases et peptidases qui sont responsables de la dégradations des protéines en acides aminés. Souvenez-vous les protéines sont en grande partie responsable de la turbidité de la bière (bière trouble) et participent également à la bonne tenue de la mousse. Réaliser ce palier permet donc de clarifier les bières mais également de réduire la qualité de la mousse.

Ce palier était utilisé plutôt dans le passé, en raison de la qualité inégale des malts. En effet, on retrouvait fréquemment des grains restés crus parmi les céréales maltés, ce qui n’est plus le cas aujourd’hui.

Ce palier retrouve son utilité dans le cas d’utilisation de céréales à haute concentration en protéines comme le blé (bière de froment ou bière blanche).

3- Qu’appelle-t’on la palier d’inhibition des enzymes (ou mash-out)?

Ce palier est réalisé entre 75 et 78°C (durée variable selon les recettes). Il met fin au processus de modification des quantité de sucres dans le moût en détruisant les enzymes. Ce palier permet de préserver le brassin. Pour en savoir plus sur l’utilité du mash-out.

Ces températures hautes permettent également d’améliorer la solubilisation des sucres et donc favoriser leur extraction dans le moût (diminution de la viscosité).

Attention à ne pas atteindre ou dépasser une température de 80°C, ceci aurait pour conséquence de libérer les tanins présents dans les céréales apportant de l’astringence désagréable à votre bière.

Qu’est-ce que le brassage en sac ou brew in a bag (BIAB)?

Le principe est de faire infuser les céréales dans un sac de brassage. Ce dernier est soulevé en laissant le liquide s’écouler (finies les filtrations complexes).

Cette méthode de brassage est largement utilisée parmi les débutants mais pas que.

1- Avantages

Elle est pratique à réaliser à la maison car nécessite peu de matériel et donc moins de place que les autres méthodes de brassage. En effet, l’empâtage et l’ébullition se réalisent dans la même cuve sans passage par une cuve de filtration.

Qui dit moins de matériel, sous-entend moins de vaisselle
(intéressant non?)

Cette méthode permettrait également de pouvoir concasser vos céréales plus finement. En effet, pas de risque d’obstruction de vos petits robinets, pas trop fin non plus, sinon le moût ne s’échappera pas non plus de votre sac (balot).

Quoi qu’il en soit, nous sommes donc sur un gain de temps de manière générale.

2- inconvénients

Les drêches retiennent une grande proportion de liquide, il peut être difficile d’obtenir 20 litres de bière dans une marmite de 30 litres par exemple. Je vais faire le test pour vous donner mon avis sur le sujet.

Certaines méthodes prônent le non-rinçage en acceptant de perdre quelques points de rendement. D’autres utilisent un rinçage par aspersion (fly sparge) ou par immersion (batch sparge). Nous ferons un article dédié car le sujet est intéressant! Le rinçage est donc un peu plu difficile à mettre en œuvre s’il est choisi.

Et ne tentez pas de presser le sac comme un bourrin (hein!), souvenez-vous l’extraction des tannins donne de l’astringence à votre bière : beurk!

Le poids du sac peu vite devenir important… Sur les gros volumes de bière brassée en sac, un système de poulies est parfois mis en place.

3- Points de vigilance

Apportez une attention particulière au choix de votre sac. Il existe :

– des tailles de sacs différentes à adapter à la taille de votre cuve,

– des matières plus ou moins résistantes et adaptées au brassage (préférez le nylon au coton par exemple),

– les mailles seront plus ou moins serrées (exprimée en microns),

– certains sacs sont équipés de poignées et de renforts, ce qui facilite la manipulation et la résistance lors de l’extraction (le poids du sac peut être très important).

Quel est le volume d’eau nécessaire pour l’empâtage et à quelle température?

Ce volume est directement dépendant de la quantité de céréales dont vous disposez dans votre recette. Il est coutume de considérer que 2,5 à 3,5 litres d’eau sont nécessaires pour 1 kg de malt. Ce taux vous laisse de la marge de manœuvre, si vous ne parvenez pas à atteindre votre palier vous pourrez additionner de l’eau chaude ou froide, sans trop diluer votre bière.

Gardez quand même en tête que plus la maische est épaisse, plus l’homogénéité de température est difficile à obtenir. Ceci risque donc d’avoir des conséquences sur le travail des enzymes et donc la conversion de l’amidon.

Si vous choisissez une méthode en infusion, vous devrez additionner votre malt concassé dans votre eau qui sera à une température de 5 à 8°C au dessus du palier à atteindre. Cette marge de sécurité va dépendre de votre matériel. Dans tous les cas, il vaut mieux être à une température plus faible et remonter progressivement que l’inverse.

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

Comment contrôler la température pendant l’empâtage?

Selon la méthode d’empâtage que vous avez choisie (chauffe directe, infusion ou décoction), le maintien des paliers de température sera plus ou moins complexe. Avant de vous lancer dans votre premier brassage, je vous conseille de tester l’inertie de votre matériel ou de votre méthode de travail. En effet, si vous dépassez votre palier de température, vous ne pourrez pas revenir en arrière.

Vos amis seront désormais le fourquet et le thermomètre. Le fourquet va vous permettre d’homogénéiser la température (et on pagaie, et on pagaie) et le thermomètre de contrôler où vous en êtes! L’homogénéisation est surtout nécessaire pour la technique de chauffe directe.

Pour le thermomètre, il existe des modèles analogiques, numériques. Attention à la fragilité des thermomètres en verre (analogiques). S’ils se cassent dans votre moût, vous devrez jeter votre brassin intégralement. Les thermomètres numériques semblent donner des valeurs moins fiables lorsque que les conditions sont humides en températures chaudes, mais je n’ai pas réellement vérifié cette information. Qu’en pensez-vous?

Comment choisir entre un empâtage monopalier ou un empâtage multipalier?

1- le monopalier (single temperature infusion)

C’est la méthode la plus simple et elle est “suffisante” pour la plupart des styles de bières. La totalité du grain concassé est mis en infusion dans une eau entre 65 et 68°C pendant 30 à 60 minutes. Le monopalier permet un bon ratio sucres fermestescible et non fermentescible.

Vous avez la possibilité de réaliser un monopalier par exemple :

– 30 à 60 minutes à 65°C pour un moût hautement fermentescible. Votre bière aura peu de corps mais sera légèrement plus alcoolisée.

– 30 à 45 minutes à 67°C pour une bière “moyenne”. Bonne fermentabilité et corps correct.

– 30 minutes à 68°C pour un moût un peu moins fermentescible. La bière sera plus ronde et légèrement moins alcoolisée.

2- le multipalier (multi-rest mashing)

Choisir un empâtage multipalier c’est choisir peut-être les complications, mais c’est avant tout choisir la précision.

Vous avez ici la possibilité d’ajuster précisément le profil de votre bière (plus ou moins sucrée, plus ou moins alcoolisée). Certains palier vous permettent de parfaire votre turbidité, votre tenue de mousse (cf. ci dessus). Certains styles de bière ne sont obtenus que par ce processus d’empâtage.

Voici un exemple : 15 à 20 minutes à 50°C puis 15 à 30 minutes à 63°C et enfin 15 à 30 minutes à 70°C (En cas d’utilisation de malt de blé pour maximiser la solubilisation des protéines par exemple, tout en conservant un maximum d’extraction de sucres fermentescibles ou non)

Comment savoir si mon empâtage est terminé?

Stopper son empâtage au bout d’une heure sans autre confirmation, c’est un peu comme mettre sa bière en bouteilles après 15 jours sans avoir contrôler la stabilité de sa densité. Vous me suivez?

Il existe deux petites astuces pour vérifier que la totalité de vos sucres ont été extraits de vos céréales.

1- Test à l’iode

La teinture d’iode (ou lugol) permet de confirmer ou non la présence d’amidon. Un test rapide et simple à mettre en œuvre vous permet donc de vérifier que l’intégralité de l’amidon a été converti. Pour cela, prenez quelques millilitres de votre moût, placez dans une soucoupe claire et versez-y quelques gouttes de teinture d’iode.

Si les gouttes restent jaune, l’intégralité de l’amidon a été converti. Si les gouttes se colorent en noir/violet, la présence d’amidon est confirmée, votre empâtage n’est pas terminé!

2- Stabilité de la quantité de sucre

Un autre test rapide à mettre en place, une mesure de la quantité de sucre avec un réfractomètre. Si la quantité de sucre reste stable dans le temps, la conversion de l’amidon est terminée!

Qu’est-ce qu’un empâtage partiel (mini-mash ou partial mash)?

La méthode de brassage partial mash ou mini mash cumule un volume d’extrait de malt avec du malt brut. Cette technique permet de se passer d’une cuisson longue des grains de céréales (remplacés par l’extrait) et de se concentrer sur les grains spéciaux.

Risque-t’on une oxydation pendant l’empâtage?

Haa la peur de l’oxydation, un grand débat sur les forums de bière. Mais finalement peu d’informations sur le sujet dans les bouquins…

Tout d’abord les 2 facteurs à l’origine du risque d’oxydation sont la présence d’oxygène bien sur mais aussi la température.

L’oxydation est un processus au cours duquel des molécules d’oxygène se lient à différents composés présents dans la bière en créant d’autres moins intéressants au niveau gustatif. Ce processus est irréversible! L’oxygène peut se lier aux acides gras provenant du malt, aux acides alpha provenant du houblon ainsi qu’aux alcools et aldéhydes produits par la fermentation. Les composés produits lors de l’oxydation sont reconnaissables entre autres par un goût de papier-journal, de carton mouillé (sympa!).

En général, l’oxydation se produit pendant les phases de fermentation, de transfert ou de conditionnement, car l’oxygène est essentiel pour un bon déroulé de la fermentation! Mais dans les faits l’oxydation peut intervenir dans toutes les phases de la fabrication de la bière… L’oxydation est donc également possible pendant l’empâtage (“hot side aeration“). Éviter donc d’éclabousser et de trop remuer le moût lorsqu’il est chaud mais ne devenez pas paranoïaque pour autant! Car plus le moût est chaud, plus l’oxygène y est faiblement dissout ! Dès que possible abaissez la température de votre bière! Les plus curieux d’entre vous pourront jeter un œil par ici pour en savoir plus sur l’oxydation.

Comment gère-t’on le recouvrement pendant l’empâtage (couvercle ou pas couvercle)?

Si l’absence de couvercle est essentielle pendant l’ébullition, elle n’est pas aussi obligatoire pendant l’empâtage. En effet, des composés spécifiques, les DMS (diméthylsulfure) ou Sulfure de diméthyle sont naturellement produit pendant l’ébullition du moût. Ces molécules génèrent une forte odeur de légumes cuits (choux, asperge, maïs) pas très agréables dans une bière… Pour diminuer, voire faire disparaitre cette odeur, il faut évacuer une bonne partie des vapeurs d’ébullition (il ne faut pas qu’elles condensent et retombent dans la bière) et refroidir rapidement le moût.

Ces produits apparaissent à très haute température. Les températures d’empâtage ne sont pas assez élevées pour cela. Il n’y a donc pas de contre-indication à la mise en place d’un couvercle pour aider les montées en température. Cependant, restez vigilants, un dépassement de température de palier est vite arrivé…

Pourquoi est-il judicieux de s’intéresser au pH pendant l’empâtage?

Les enzymes pour fonctionner de manière optimale possèdent non seulement une plage de température idéale mais également une fourchette de pH à respecter. L’empâtage n’étant finalement qu’une vaste histoire d’enzymes, le contrôle du pH ou potentiel d’hydrogène a toute sa place ici!

La valeur souhaitée du pH de la maische (et pas celui de l’eau avant l’empâtage) se situe entre 5.2 et 5.6.

Pour être un peu plus précis, visez les valeurs de pH suivantes (maische) :
– 5.3 à 5.4 pour les bières claires;
– 5.4 à 5.6 pour les bières foncées;
– 5.2 à 2.3 pour les bières “acides”!

La mesure peut s’effectuer avec des bandelettes de papier pH, qui ont l’avantage d’être faciles et rapides d’utilisation, ou avec un pH mètre, qui nécessite d’être calibré mais qui sera plus précis.

Si le pH de votre maische est trop élevé, utilisez un malt acide que vous trouverez sus cette dénomination chez votre fournisseur, ou un malt torréfié. En général, plus le malt est torréfié plus il est acide. Si vous brassez une bière “foncée”, le risque d’obtenir un pH trop élevé (pH alcalin) est plus rare. Enfin, Little Bock nous propose également d’ajouter quelques millilitres d’acide lactique à 80%. Avez-vous déjà testé?

Puis-je inverser l’ordre des paliers de température pour la saccharification?

Allez avouer, vous aussi, cela vous est déjà arriver, vous mettez votre eau d’empâtage à chauffer puis vous partez concasser votre grains. Quand vous revenez catastrophe, la température est montée trop haut… Que faire? Pas grave, je lance quand même mon infusion réalise mon palier alpha amylase à 70°C puis redescendrai ensuite la température pour mon palier bêta amylase?

Et bien non, c’est une mauvaise idée. Pourquoi? Car la bêta amylase va être détruite dès le premier palier de température (elle se dégrade à partir de 66°C). Elle n’aura donc pas la possibilité de libérer les sucres fermentescibles. Seuls les sucres non fermentescibles seront libérés dans votre moût. Mais j’avoue que je ne sais pas ce que ça donne gustativement… Des retours d’expérience sur le sujet?

J’ai dépassé les 80°C pendant mon empâtage, est-ce grave docteur?

Et oui… Comment tu l’as lu un peu plus haut les enzymes sont inhibées au-delà de 78°C. Ton moût va sûrement arrêter sa conversion et la quantité de sucre se stabiliser.

Au delà de 80°C, l’amidon se solubilise ce qui risque de troubler la bière. De plus, les tanins qui apportent de l’astringence (désagréable en bouche) sont extraits à cette température…

Quelle est l’étape qui suit l’empâtage?

Après l’empâtage, tu réalises ta filtration pour séparer le moût, des céréales. Puis dans la plupart des cas, tu fais partir ton moût en ébullition. Mais avant cela, tu peux aussi réaliser un First Wort Hopping.

Petit brasseur, où en es-tu?

As-tu trouvé toutes les réponses à tes questions sur l’empâtage? As-tu besoin d’autres précisions ou as-tu d’autres questions en tête?

N’hésite pas à nous laisser un commentaire pour qu’on réfléchisse ensemble à ta problématique!

As-tu pensé à télécharger notre livre numérique pour t’aider à brasser ta première bière tout grain? Si tu as aimé cet article, n’hésite pas à le partager et à suivre Comment brasser sa bière sur Facebook ou sur Instagram.

A très vite,

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Contaminations, comment les éviter?

La bière est une boisson fermentée. Ceci signifie que nous faisons appel à un micro-organisme, une levure, pour obtenir ce breuvage. Partout nous entendons parler de l’importance de l’hygiène en brasserie, dans le but d’éviter les contaminations. Mais en fait, on parle de quoi là?

Nous allons commencer cet article en présentant qui sont ces petits micro organismes qui nous embêtent? Pourquoi et comment? Nous verrons ensuite comment éviter les contaminations? Quelles sont les méthodologies? De quel matériel disposons-nous? Quels sont les produits? Comment les utilisons-nous?

Cet article entre dans la catégorie : Questions de lecteurs. Aujourd’hui, c’est à Olivier que nous répondons : “Je viens de recevoir un kit, je ne sais pas comment m’y prendre pour éviter les contaminations, pour nettoyer, désinfecter mon matériel, pouvez-vous m’aider?”. En espérant que cet article t’apporte les réponses dont tu as besoin.

La bière, une boisson fermentée

Comme tu le sais maintenant, la bière est une boisson fermentée.

Les boissons fermentées sont obtenues grâce au travail de levures, petits microorganismes vivants. Les levures vont consommer, transformer une partie des ingrédients pour en produire de nouveaux. Le résultat est ce merveilleux breuvage que vous connaissez si bien, la bière. Il existe de nombreuses boissons fermentées, et bien sur nous ne nous intéresserons ici qu’à la bière.

Cela signifie que le vrai artisan de la bière n’est finalement pas le brasseur, mais il s’agit plutôt de cette vieille dame qu’est la levure. Je dirais que le brasseur est le préparateur et l’héroïne est la levure. Le boulot du brasseur est donc d’apporter un milieu optimal au développement de la levure : c’est le moût. La levure fabriquera la bière.

Le brasseur apporte les nutriments nécessaires avec l’orge et plus particulièrement le malt d’orge. Il apporte les sels minéraux, l’oxygène dissout dans l’eau. Il contrôle les conditions de culture avec le pH et la température etc.

Ce bouillon de culture hautement apprécié par nos levures, devient donc idéal pour le développement de tout un tas d’autres micro-organismes (autres levures, bactéries). On dit que la bière est sensible aux infections. Le rôle du brasseur est donc également de faire place nette pour éviter les compétitions et de ne laisser se développer que les levures voulues.

L’hygiène pour éviter les contaminations

L’hygiène dans la brasserie sert à lever les éventuelles compétitions pour ne sélectionner ou ne permettre que la croissance des levures qui fabriquent la bière. Il est indispensable de réduire au maximum les populations des autres micro-organismes présents et de donner une longueur d’avance à notre levure (conditions de développement optimales).

L’hygiène est donc indispensable en brasserie. Si vous souhaitez boire une bonne bière, vous devez savoir qu’une très grande partie de votre travail consistera à nettoyer et désinfecter votre matériel.

Lors de la fabrication de la bière, l’étape qui a un rôle primordial pour l’élimination des éventuels contaminations est l’ébullition. En effet, la plupart des micro-organismes susceptibles de contaminer notre brassin sont sensibles à la chaleur et seront éliminés lors de l’ébullition de notre moût.

L’hygiène prend tout son sens à partir de cette étape. Tout matériel en contact avec le brassin après l’ébullition devra être stérilisé (plongez le serpentin de refroidissement assez tôt dans le moût, il sera ainsi stérilisé à son tour). La bière devra être le moins possible en contact avec l’air extérieur (fermez vos couvercles, n’agitez pas inutilement).

Les phases critiques sont donc les suivantes : Le refroidissement, la préparation de la levure puis l’ensemencement, et le resucrage puis l’embouteillage.

Les contaminations qu’est-ce que c’est?

Une contamination est l’envahissement d’un organisme vivant (comment l’homme dans le cas de maladie par exemple), d’une substance (comme notre bière) ou d’un objet (comme notre fourquet) par des micro-organismes.

Que sont ces petits êtres vivants que nous dénommons les micro-organismes? Quel est leur rôle dans notre alimentation et dans notre bière? Qui est responsable des contaminations de notre bière

Les micro-organismes responsables de contaminations

Les micro-organismes des petits organismes microscopiques vivants (principalement bactéries, virus, champignons unicellulaires ou levures). Ils sont présents partout dans nos environnements. Ces petits organismes cherchent à “manger” pour pouvoir se développer.

En fonction de leur “famille”, ils ne se nourriront pas tous de la même chose et par extension on ne les retrouvera pas au même endroit. Certains seront présents dans notre environnement (air, surface), d’autres sur notre corps, d’autres dans notre alimentation et donc certains dans nos bières (sans levure pas de bière)!

Et comme souvent, partout il y aura les bons et les moins bons. Les bons ce sont ceux qui jouent un rôle que l’homme apprécie. Les moins bons ce sont ceux qui nous “embêtent” : qui nous rendent malades (les pathogènes) ou qui envahissent notre nourriture ou notre bière et les rendent mauvais voire impropres à la consommation.

Les micro organismes qui s’intéressent à notre alimentation

Les yaourts sont obtenus grâce au travail des bactéries lactiques. De nombreuses moisissures viennent affiner nos fromages. Le pain est le fruit d’une transformation liée à une levure. Voici les micro-organismes dont nous apprécions le travail.

Et les micro-organismes moins bons sont ceux qui viennent envahir notre alimentation et souvent la rendre impropre à la consommation. Les micro-organismes de cette catégorie qui sont pathogènes peuvent provoquer ces petites indigestions voire intoxications alimentaires. Avez-vous entendu parler des Salmonelles, Listeria voire de la fameuse Escherichia coli?

Les micro organismes qui s’intéressent à nos bières

Les bonnes levures qui fabriquent notre bière

Dans notre bière, les bonnes levures sont celles que nous avons délibérément choisies pour faire notre fermentation. Les deux principales souches utiles à la fabrication de la bière sont Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces carlsbergensis. (Nous avons rédigé un article sur les levures et le processus de fermentation).

Cependant, notre petit moût généreux, peut également plaire à quelques autres micro-organismes. Qui sont-ils?

Les envahisseurs responsables des contaminations de bière

Précisons ici que les bactéries pathogènes pour l’homme ne survivent pas dans des environnements acides (pH<4) ni en présence d’alcool (l’alcool est d’ailleurs souvent utiliser pour désinfecter des surfaces).

Notre petite bière ne sera donc pas contaminée par des bactéries pathogènes. S’il y a contamination, la “boisson obtenue” ne sera pas dangereuse pour l’homme, elle aura juste un très mauvais goût et souvent une très mauvaise odeur qui vous indiquera de ne pas tenter l’expérience… Et quelques indices visuels accompagneront fréquemment la prolifération (notamment un trouble dans la bière ou des amas cellulaires à la surface du liquide).

Petite précision : Les bactéries pathogènes ne peuvent pas se développer dans la bière, mais elles le peuvent dans le moût!! La raison pour laquelle ce n’est pas un problème pour les brasseurs amateurs est qu’ils inoculent généralement une grande quantité de levure dans leur moût et rien d’autre n’a de chance de se développer.

Les bactéries lactiques

Les bactéries lactiques sont sensibles aux vertus du houblon mais également à la chaleur. Ainsi si votre bière est fortement houblonnée (haut pourcentage d’acides alpha de votre houblon et donc IBU élevé de votre bière), vous devriez être tranquille. Et c’est d’ailleurs pour ça que les belges qui font des bières acides utilisent des houblons surannés (vieillis à l’air), car ils contiennent presque aucun acide alpha et donc confèrent très très peu d’IBU à la bière (Merci à Quentin de la brasserie du Vallon pour cette précision).

Ces bactéries sont anaérobies (n’ont pas besoin d’oxygène pour se développer), elles continuent à proliférer en bouteilles fermées…

Les symptômes qualifiants ce type d’infection :

Le goût acide, le manque de corps, goût peu sucré, bière trouble.
Diminution anormale du pH lié à la production d’acide lactique.
Densité finale en dessous de celle prévue puisque même les sucres non fermentescibles sont fermentés par les bactéries.
Taux d’alcool inférieur car les sucres sont également fermentés par les bactéries.
Bouteilles qui peuvent exploser ou jaillir à l’ouverture en raison de la consommation de tous les sucres par les bactéries.

Sachez qu’une nouvelle tendance voit le jour. Il s’agit des bières volontairement acides. Pour obtenir le goût de la Berliner Weisse, comment s’y prend-t’on?

Cette bière de fermentation haute brassée à Berlin et alentours est très légère en alcool (2,5 à 3%), de couleur jaune sombre et légèrement trouble. Elle est caractérisée par son acidité, son absence de douceur résiduelle et sa forte teneur en bubulles.

Le brasseur laissent proliférer des lacto bactéries dans le moût. On parle de lacto- fermentation. Encore un brassage à tester…

Les bactéries acétiques

Encore plus acidifiantes que les bactéries lactiques, les bactéries acétiques sont présentes dans l’atmosphère. Elles sont accidentellement introduites lors des transferts ou aération du moût. Elles ont besoin d’oxygène pour proliférer, on ne les retrouvera donc plus après embouteillage.

Les symptômes qualifiant ce type d’infection :

Le goût et l’arôme aigre, bière trouble.
Diminution anormale du pH lié à la production d’acide acétique.
Diminution anormale du taux d’alcool vu que l’éthanol est oxydé en acide acétique.
Densité finale normale.

Tout ceci me donne envie de s’intéresser plus précisément au pH lors des différentes étapes de la fabrication de la bière, pas vous?

Les levures sauvages

Présentes dans l’atmosphère, ce sont les ennemis jurés du brasseur. on les rencontre plus souvent au printemps ou en été car elles sont naturellement liées aux fleurs, au pollens, aux fruits. Elles sont particulièrement résistantes aux désinfectants. Elles provoquent également une acidification du moût et l’apparition de faux-goûts. Attention aux courants d’air lors de vos brassages!

La plupart du temps ce sont des Brettanomyces, encore appelées Brett. Mais il existe également des Saccharomyces sauvages. Ces levures ne sont pas sensibles aux acides alpha.

Cependant, comme pour le cas des bactéries lactiques qui sont utilisées pour créer certaines bières, les levures sauvages ne sont pas toutes néfastes pour la fabrication de la bière. Connaissez-vous les fermentations spontanées qui permettent d’obtenir les lambics, les gueuzes et les faros?

Comment éviter les contaminations lors des phases critiques?

Les méthodologies

Le nettoyage

Un nettoyage permet d’enlever la saleté visible ou non, d’éliminer les débris solides. Un nettoyage peut être réalisé au liquide vaisselle avec éponge ou goupillon. Ce qu’il faut retenir c’est qu’aucune désinfection/stérilisation ne sera efficace si un nettoyage n’a pas été opéré au préalable.

En théorie, le nettoyage doit se faire avant et après utilisation du matériel 😉 .

La stérilisation et la désinfection

La stérilisation permet d’éliminer la présence de micro-organismes et virus. La définition est catégorique et absolue (c’est à dire, un élément est soit stérile soit il ne l’est pas). Il est parfois difficile d’être à 100% indemne de micro-organisme et ce n’est pas forcément nécessaire dans le cadre de la fabrication de la bière.

Une stérilisation peut être obtenue par :

la chaleur humide : un passage à 120°C pendant 20min pour éliminer les bactéries.
le chaleur sèche : en laboratoire on utilisait le bec bunsen pour atteindre le 160°C.
les rayons ultraviolets.
les rayons ionisants.
l’utilisation de produits chimiques spécifiques.

Une stérilisation dans la cadre de la fabrication de la bière est, par exemple, obtenue par ébullition (eau, moût).

La stérilisation complète étant difficile à obtenir, on procède donc plus volontairement à une désinfection, processus moins « mortel » que la stérilisation. Il élimine presque tous les micro-organismes pathogènes reconnus, mais pas nécessairement toutes les formes microbiennes (par exemple, les spores bactériennes).

Les produits désinfectants

J’ai lu que certaines personnes plongent leur matériel dans de l’eau bouillante pour le stériliser ou plongent leur matériel dans de l’eau dans leur cuve de brassage et mettent le tout à ébullition. Le but est ne pas utiliser de produits (méthode plus saine, plus économique, plus efficace?).

En y réfléchissant, j’ai peur que le temps de contact avec cette eau à forte température ne soit pas assez long pour obtenir une stérilisation totale… Je suis également sceptique quant à la durée de vie du matériel plastique que nous soumettrions à ce régime régulièrement. Je pense donc que l’utilisation de produits adéquats est inéluctable. Qu’en pensez-vous?

Les produits chimiques ont l’avantage d’être simples d’utilisation, pratiques et une petite dose suffit. Attention à ne pas les utiliser à la légère non plus… Lisez attentivement les notices et suivez les conseils de préparation et d’utilisation. Pour aller un peu plus loin sur le sujet, visitez le site de little bock.

Nous avons retenu pour vous deux produits.

Le Chemipro oxi

Sachez que le principal agent actif du produit Chemipro oxi (que nous recommandons) est le percarbonate de soude. Une fois dans l’eau, le percarbonate de soude se décompose pour donner d’une part du carbonate de sodium, un agent de surface tensio actif qui dégraisse en profondeur, et d’autre part de l’eau oxygénée, connue pour son pouvoir blanchissant et désinfectant.

Non toxique pour l’environnement, le percarbonate de soude est moins toxique que l’eau de javel car ses constituants sont entièrement naturels (sel, eau, craie). Il ne contient ni chlore ni phosphates qui sont préjudiciables aux rivières. c’est pourquoi il n’est pas nécessaire de le rincer.

Dans la pratique, il convient de préparer une solution de Chemipro oxi. Pour cela, il faut mettre 4g dans 1litre d’eau chaude et laisser tremper le matériel 5 minutes. Personnellement, nous préférons passer un petit coup d’eau froide pour rincer les éventuelles dépôts blancs (Celles-ci sont sensées ne pas être toxiques et ne pas avoir d’incidence sur le goût de la bière)… A vous de voir.

Le Star san

Vous avez également la possibilité d’utiliser du Star san. Ce produit a tendance a beaucoup mousser (don’t fear the foam), mais est un très bon désinfectant. la durée d’application est de 60 secondes. Laissez ensuite sécher à l’air libre. Comme ci dessus dans la théorie pas besoin de rinçage.

Le Star-San peut être réutilisé tant que son pH est en dessous de 3 ! Mettez-le de côté la solution que tu as déjà utilisée et réutilisez-la à bon escient (n’abusez pas
non plus). Un des trous de votre futur budget de brasseur vient d’être comblé ! Si vous préparez votre solution de désinfection avec de l’eau distillée sa durée de vie sera même encore plus longue !

Si tu as besoin d’être rassuré avant de te lancer, nous avons également rédigé un article sur les principales erreurs que tu peux éviter, c’est par ici.

Éviter les contaminations, les grands principe

La désinfection ne devient primordiale qu’après la phase d’ébullition. Avant c’est du bonus!

Si tu as besoin d’un coup de main pour choisir ta méthode d’empâtage pour brasser à la maison, consulte 3 méthodes d’empâtage/filtration.

Lavez-vous régulièrement les mains au savon de Marseille, puis si vous pensez que cela peut être nécessaire désinfectez-les à l’alcool (mettrez-vous vos mains en contact avec la bière ou du matériel qui entrera en contact avec la bière?).

Évitez de travailler dans un local trop aéré ou en courant d’air. Faites attention aux poils de chien et de chats qui sont souvent porteurs de plein de petites choses sympathiques… Gardez toujours en tête que moins l’intérieur de votre fermenteur sera en contact avec l’air ou une surface non désinfectée, mieux ce sera.

Il faut également veiller à l’usure du matériel qui peut être la cause de contaminations (fissures de tuyaux par exemple). Le choix du matériel est donc important, il doit être facile à nettoyer et entretenir ! Évitez les éponges abrasives qui pourraient faire des micro-rayures que les micro-organismes affectionnent. Une fois le matériel nettoyé puis désinfecté, ne le mettez plus en contact avec un autre objet/surface non nettoyé/désinfecté.

Pour obtenir une eau stérilisée, faites-la bouillir puis refroidir avant utilisation.

Si tu brasses à partir d’extrait de malt, tu n’es pas à l’abri des éventuelles contaminations! Je te conseille d’aller lire cet article de Thomas, pour en apprendre un peu plus sur l’extrait de malt.

Concrètement, pendant mon brassage, je fais quoi?

Pour vous accompagner dans la réalisation de votre première bière, vous pouvez télécharger gratuitement notre livre “Comment brasser ta première bière tout grain – Recette et 35 astuces”.

Pendant le refroidissement

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Le serpentin de refroidissement, le thermomètre

Méthodologie : Nettoyer le serpentin et rincez-le. Plongez le serpentin et le thermomètre dans le moût encore en ébullition au minimum 10 minutes avant la fin de celle-ci. Placez un couvercle sur votre préparation dès que cela est possible.

Pendant la préparation de la levure

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Le matériel servant à la réhydratation de la levure (récipient, eau, touillette). Certains vont jusqu’à conseiller la désinfection du sachet de levure et des ciseaux servant à l’ouverture du sachet.

Méthodologie : Nettoyage puis désinfection. Trempez le matériel dans une solution de chemipro oxi. L’eau servant à la réhydratation de la levure doit aussi être stérile (bouillie préalablement refroidie).

Pendant la mesure de la densité initiale

Le matériel à nettoyer/désinfecter : L’éprouvette et le densimètre.

Méthodologie : Nettoyage puis désinfection au chemipro oxi. Ne remettez jamais le contenu de votre éprouvette dans votre brassin!

Pendant l’ensemencement

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Le fourquet

Méthodologie : Nettoyage puis désinfection au chemipro oxi.

Pendant la fermentation

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Le fermenteur et son couvercle, Le barboteur et son eau

Méthodologie : nettoyage puis désinfection au chemipro oxi – Remplissez le barboteur avec de l’eau stérilisée (préalablement bouillie puis refroidie). En effet, il est possible, si votre fermentation est très prononcée, que votre kraüsen atteigne le couvercle voire le barboteur de votre fermenteur. Ne négligez pas ces deux éléments.

Pour aller plus loin, consultez notre FAQ fermentation.

Pendant la mesure de la densité finale

Le matériel à nettoyer/désinfecter : L’éprouvette et le densimètre.

Méthodologie : Nettoyage puis désinfection au chemipro oxi. Ne remettez jamais le contenu de votre éprouvette dans votre brassin!

Pendant le resucrage

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Le matériel servant à la préparation du sucre pour le resucrage (récipient, eau, touillette), le fourquet

Méthodologie : nettoyage puis désinfection au chemipro oxi. L’eau servant à la préparation de la solution sucrée doit être stérile (bouillie). Ajoutez-y le sucre quand l’eau est encore chaude, il sera désinfecté à son tour et sa dissolution sera plus rapide et homogène. Verser dans le moût et homogénéiser à l’aide d’un fourquet stérile en évitant les ouvertures larges et durée trop longue de cette phase.

Pendant l’embouteillage

Le matériel à nettoyer/désinfecter : Les bouteilles et les capsules, la tige d’embouteillage, le robinet du fermenteur

Méthodologie : Si vous réutilisez des bouteilles, préférez les rincer quand elles viennent d’être consommée pour éviter que les débris de levures ne restent collés au fond. Pour vous éviter la méthode huile de coude et goupillon, un simple rince-bouteille avec un réservoir de chemipro oxi peut faire des merveilles. Egouttez vos bouteilles un arbre ou un fast rack. N’oubliez pas les capsules et/bouchons mécaniques!

Plongez la tige d’embouteillage dans la solution de désinfection. Passez un écouvillon/coton tige (non pas bon pour l’environnement, une autre méthode à nous proposer?) dans le robinet du fermenteur. Jetez les premières gouttes qui passent à travers le robinet. A la fin de votre embouteillage, pendant le nettoyage de votre fermenteur, ne négligez pas le petit robinet (=nid à micro-organisme)!

A la fin de ma journée de brassage

Je nettoie tout!!

Petit brasseur, où en es-tu?

Finalement, ce n’est pas si difficile que ça, pas vrai?

Il existe autant de méthodologies de nettoyage/désinfection qu’il n’existe de brasseurs. Il y a des conseils dans chaque livre, sur chaque blog, site internet… Une fois que vous avez compris les grands principes, pensez par vous-même, adaptez vos méthodes à votre espace et votre matériel. Si vous avez des trucs et astuces, n’hésitez pas à les partager avec nous.

Je profite de cet article pour ouvrir sur un autre sujet. Sachez que l’hygiène permet non seulement d’éviter les contaminations, mais elle a également un rôle dans l’apparition des éventuels faux-goûts (article en préparation 😉 ).

Si vous avez aimé cet article, n’hésitez pas à suivre Comment brasser sa bière sur Facebook, sur Instagram ou sur YouTube et à partager! A très vite.

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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…

Si tu te poses des questions très pratiques sur l’utilisation de l’eau pendant ton empâtage, tu peux consulter notre foire aux questions empâtage.

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 5,1 et 5,5 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 :

languette-de-papier-ph-1-a-11-T-22121-109732_1 — Papier pH

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?

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

Évaluer 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 ! 🙂