La bière

Cours de Brasserie

Année universitaire 2010-2011

Letaief Hendletaiefhind@yahoo.com

Sommaire• Définition de la bière• Les matières premières• Le Brassage• Ebullition du mout• Traitement du mout• La fermentation• La garde• Contrôle qualité

Définition de la Bière

Boisson légèrement alcoolisée, obtenue par une fermentation du sucre de l’orge germée sous l’action de la levure et parfumée avec du houblon (Larousse)

Historique

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• Les premières traces de " bière " remontent à 3000 ans avant Jésus-Christ en Mésopotamie.

• Sous l'ancienne Egypte, la " bière " était une boisson d'origine divine. Osiris le Dieu des brasseurs.

• Chez les Grecs, la bière est reconnue pour ses vertus médicinales.

• Pour les Gaulois, la bière ou Cervisia (cervoise) est une potion magique.

• Charlemagne confère le monopole de la fabrication de la cervoise aux moines. Du IX au XIVe siècle, la bière était principalement fabriquée par les moines.

• Une taxe pour les laïcs : le droit qu'ils reversaient aux moines.

• Au XIIIè, les brasseries sortent des monastères. En France les cafés naissent.

• En France, le statut des brasseurs est défini en 1489 et le terme de « bière» est utilisé.

Consommation de bière en Europe

• Allemagne 127 L / habitant• Irlande 125• Danemark 107• Belgique 100• Royaume Uni 95• Pays Bas 85• Espagne 72• Portugal 65• France 39

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ETAPES DE FABRICATION DE LA BIERE

Les étapes de la fabrication de la bière

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1. Cuve à tremper

3. Touraille 5. Cuve matière 7. Chaudière à

moût

9. cuve de garde 11. Soutirage

2. Germoir 4. Concasseur à malt

6. Cuve filtre 8.Cuve de fermentation

10. Filtre 12. Étiquetage

Matières Premières

1. L’orge2. Le houblon3. L’eau4. Les additifs

Pour info

Pour faire un litre de bière, il faut entre 1 à 2 g de houblon, 4,5 à 8 litres d'eau, 150 à 250 g de malt et environ un demi gamme de levure.

Orge et MaltAvantage de l’orge pour la brasserie•Il germe rapidement et facilement

•L’orge germé est riche en enzymes favorisant le brassage

•L’orge se cultive facilement sous toutes les latitudes

•L’orge contient peu d’azote

Inconvenients de l’orge pour la brasserie•L’orge contient des polyphenols et des beta-glucanes

(probleme de stabilite colloidale et viscosité)Grains de variétés

adaptées a la brasserie

Structure d’un grain d’orge germé

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Section-longitudinale_grain-orge.png

Paroi extérieure pailleuse

Paroi semi-perméable Contient des polyphénols (proanthocyanidine - trouble colloïdal)

Composée de cellules produisant des enzymes hydrolytiques durant la germination

Bouclier + Plumule = embryon saccharose

Paroi des cellules de l’endosperme : beta-glucanesProtéine (flaveur, stabilité de la mousse, turbidité)Amidon 50 – 70% du poids sec (amylose et amylo-pectine)

Transformation de l’orge en malt4 Etapes

Transformation de l’orge en MALT, par germination : le MALTAGE en malterie

Trempage

•Les grains d’orge sont nettoyés et calibrés

•Les grains sont trompés 10h par jour (pendant 3 jours)

•L’eau pénètre dans le grain par le péricarpe (qui doit

être intact).

•L’imbibition est perçue par l’endosperme qui synthétise

des gibbérellines (hormones végétales) qui vont activer

les cellules de la couche aleurone.

•La dormance est levée. Le grain est prêt pour la phase

suivante (45% d’eau)

Germination

•Les grains sont étalés en couches à une température

de 15˚C.

•Nécessité de tourner les grains pour laisser le CO2

s’échapper.

• cette étape dure 8 jours.

•Plusieurs phénomènes physiologiques

Germination •Développement des racines : après 1 jour, la graine germe (percement du

tégument par la radicule). 8 jours présence de radicelles.

•Mobilisation des réserves : l’embryon puise des nutriments à partir de

l’endosperme. Pendant cette étape 15% de l’amidon est transformé. Le grain

d’orge se transforme en malt friable

•Modification des activités enzymatiques :

• Dégradation des parois cellulaires de l’endosperme (beta-glucanes)

•Dégradation de protéines de réserve (protéolyse) pour libérer des acides

aminés

•Dégradation de l’amidon (amylolyse). L’alpha-amylase dégrade les gros

grains d’amidon en dextrine. Les dextrines sont ensuite convertis en

glucose, maltose et maltotriose par les beta-amylases

TouraillageLorsque la germination de l'orge est suffisante, elle est arrêtée par le touraillage. Le touraillage confère au malt son arôme et sa couleur. Plus la température sera élevée plus la couleur du malt sera développée.

Le touraillage du malt se fait en deux étapes :1.Les grains germés sont mis à sécher sous air chaud 45˚C pendant une trentaine d’heures. Cette étape permet de dessécher le malt.

• Arrêt des réactions enzymatiques. • La teneur en humidité doit être inferieurs à 5%

(conservation). • Il ne faut pas trop chauffer aussi pour ne pas détruire les

enzymes.1.Lorsque le malt est sec, possibilité de faire des « coups de feu » cela permet d’avoir un malt plus ou moins caramélisé

Activité amylase : Pils > caramel > cristalCouleur : Pils < caramel <cristal

Dégermage• Les radicelles n’ont pas d’intérêt en brasserie. Ils sont

enlevés en plaçant les grains dans un grand tambour

perforé.

Concassage

•Le malt séché est broyé dans un concasseur à plusieurs

cylindres striés.

•Pendant ce concassage, le contenu du grain est expulsé

de son enveloppe

Le concassage• Le concassage a pour objectif d’éclater les grains de malt afin de faciliter

l’extraction de l’amidon. • Il ne faut pas faire de farine car cette dernière pourrait se mélanger au moût

et serait difficile à filtrer lors de l’étape de filtration. • Pour concasser le grain, on peut utiliser plusieurs appareils :

les moulins à grains mais aussi moulin à café pour les amateurs

les moulins à malt (pour les professionnel)

Le houblonPropriétés de la plante de houblonLe houblon (Humulus lupulus L.) : plante bisexuée de la famille des cannab(in)acées, à laquelle appartient également le chanvre (Cannabis sativa L.).

•C'est une plante aromatique choisie pour ses vertus :-aromatiques : 200 huiles essentielles - amérisantes - médicinales : le houblon est reconnu pour être apaisant

•Le houblon fut à l'origine incorporé à la bière pour améliorer sa conservation.

•En apportant son arôme amer, le houblon corrige la douceur sucrée du malt.

•Au fil du temps, le houblon est devenu l'incontournable épice de la bière qui va servir à lui donner à la fois saveur et amertume, suivant les variétés utilisées

Le houblon est une plante délicate, qui ne prospère pas partout.

Les principales zones de culture du houblon dans le monde :

Dans l'hémisphère nord entre 35 et 70° de latitude : Hallertau (Bavière), Yakima (Washington), Kent (Royaume-Uni) et Bohème (Tchéquie)

Dans l’hémisphère sud : Australie et Nouvelle-Zélande

Au total, les cultivateurs récoltent quelque 80.000 tonnes de houblon sur une superficie d’environ 55.000 hectares.

Il existe quelque 40 variétés différentes de Humulus lupulus, parmi lesquelles le brasseur peut faire son choix en fonction du type de bière qu’il souhaite brasser.

Une plante de houblon compte de 12 à 20 années de production

Lorsque la plante de houblon a achevé sa croissance (fin juin, début juillet), elle entame sa floraison. Après une croissance d’environ un mois, les fleurs femelles évoluent vers le stade de cônes de houblon, tandis que les fleurs mâles se fanent.

99% des brasseries utilisent exclusivement du houblon femelle non fécondé car le houblon fécondé est de moindre qualité pour le brassage. Le houblon fécondé serait oxydé avant la récolte et des fleurs mâles provoqueraient des goûts de rances indésirables dans la bière. La présence de graisses et d’huiles dans les graines empêche aussi la conservation de la mousse à la surface de la bière.

Homéopathie

Le houblon est connu depuis le XVIème siècle comme une plante médicinale polyvalente. Elle est tonique, diurétique et dépurative. Elle a des vertus antiseptiques par ses principes amers, sédative et soporifique par son essence. Le houblon est un excellent tonique des voies digestives.

Composition chimique du Houblon

Le houblon contient de nombreux composés biochimiques, responsables des défenses de la plante contre tous les facteurs environnementaux défavorables.

Ces substances protectrices sont concentrées dans des organes externes, les glandes de lupuline, cachées derrière les feuilles de protection du cône de houblon.

Seules les glandes de lupuline sont importantes, tant pour la production de bière que pour les aspects liés à la santé. Chaque glande est composée d’une poudre jaune, gluante, appelée la lupuline.

Sa composition est variable en fonction de la variété de houblon.

Houblon 100%

Poudre de lupuline 16%

Résines molles 13%

Acides alpha (Humulones) 8%

Acides beta (Lupulones) 4%

Autres résines 1%

Résines dures 2%

Huiles essentielles 1%

Hydrocarbons 0.75%

Oxidative Products 0.2%

Sulphur containing compounds 0.05%

Matériel végétal 84%

Composition du cône de houblon

La Poudre le lupuline

C'est un mélange de résines molles et dures et d'huiles essentielles. L'inflorescence est en outre composée de matières végétales comme la cellulose, les protéines, les tanins, etc.

Ce sont les résines molles solubles dans l'hexane qui sont les plus importantes pour le brassage. Elles sont composées d'acides alpha, bêta et de résines molles non répertoriées.

Les acides alpha et bêta sont un mélange de différents composants qui apportent les principes amers. Ils sont insolubles à l'eau froide, mais soluble à l'eau bouillante.

Tous les matériaux dissouts par la chaleur se transforment en précipité lors du refroidissement du moût. En cours d'ébullition, les acides alpha sont isomérisés en acides iso-alpha, plus solubles.

Les acides bêta étant moins solubles contribuent peu à l'amertume finale. Seule exception : ils peuvent s'oxyder en hupulone. Dans ce cas, ils contribueront aussi à l'amertume.

Les résines amères Donnent de l'amertume à la bièreContribuent à sa conservation grâce à leurs vertus antiseptiques. Elle sont peu volatiles et leur dissolution dans l’eau est relativement difficile.Leur extraction se fait donc dans la première partie de l’ébullition.

Les acides alpha ou humulones C21H30O5

Ce ne sont pas des acides car la fonction hydroxyle est en position alpha du groupe carbonyle et non sur le même carbone

Les humulones n’ont pas réellement d’applications directes, mais lorsque le houblon est cuit avec du moût de bière, les humulones sont transformés en isohumulones, présents dans toutes les bières (en quantités de 10 à 100 mg/L ou même plus).

Les isohumulones proviennent de l'isomérisation de l'humulone au cours de la cuissonLes isohumulones confèrent certaines propriétés typiques à la bière:

•Ils sont responsables de l’amertume (10 fois plus que les acides bêta)•ils sont essentiels pour la stabilité de la mousse •ils contribuent à la conservation de la bière en luttant contre les bactéries Gram+ (fonction vaiable en fonction du pH du milieu)

La bière doit être conservée dans l’obscurité. L’influence de la lumière fait apparaître ce qu’on appelle une “saveur dénaturée” (“pisse de chat”).

Les brasseurs, pour mesurer l'amertume de leurs bières, utilise l'International bitterness unit (IBU), une unité de poids basée sur la quantité d'isohumulone : une part par million (ppm) d'isohumulone = 1 IUB. Plus l'IBU est élevé, plus l'amertume est importante.

Les acides bêta du houblon ou lupulones :

Ont une valeur bactériostatique sur les bactéries Gram+ uniquement (comme les ferments lactiques). 

Leur pouvoir amérisant est rehaussé par une mauvaise conservation (comme l’exposition à la lumière ou une conservation aérobique, en présence d’oxygène).

Les acides bêta ne sont pas réellement amers, mais se transformeront en composés amers lorsqu’ils s'oxydent pendant le stockage.

Le rapport alpha/bêta

important pour pouvoir prévoir comment un houblon fournira l'amertume à la bière. Le potentiel d'amertume des acides-alpha se réduit avec le temps, tandis que le potentiel d'amertume des acides bêta augmente avec l'oxydation. Dans un houblon avec un rapport de 2/1 d'alpha/bêta, le potentiel d'amertume peut demeurer assez constant.

Il existe de nombreuses variétés de houblon différenciées, par leurs propriétés amérisantes ou aromatisantes.

Les houblons amérisants sont caractérisés par une forte concentration d'acide alpha, de 7.5% à plus de 10% pour les plus concentrés.

Les houblons aromatisants, sont moins concentrés : de 2.5% à 5% d'acide alpha.

L'acide alpha ayant tendance à diminuer en amertume avec le temps, l'acide bêta, quant à lui, a un degré d'amertume qui augmente avec le temps. En effet, plus il s'oxyde, plus il est amer. 

C'est donc ceci, qui fait qu'une bière qui aura été fabriquée depuis deux mois aura un goût diffèrent d'une bière brassée depuis neuf mois.

Quelques houblons connus :

Il y a les houblons nobles, tels que l'Hallertau Mittelfruh Allemand, Tettnang Tettnanger Allemand, le Saaz Tchèque, Spalt Splater Allemand, ainsi que le Fuggle Americain et l'East Kent Golding qui est lui Anglais.Les houblons dit nobles, sont les houblons qui ont un rapport acide alpha/bêta de 1:1.Il existe de nombreuses autres variétées, comme le Brewers Gold, produit en Belgique, le Glacier produit en Amerique, …

Huiles essentielles de houblon

L’arôme du houblon est d’une importance extrême pour apprécier la qualité de la bière.

Les huiles essentielles, au contraire des résines sont très volatiles

Sont extraites dans la deuxième partie de l’ébullition, celles de la première partie s'étant en grande partie évaporées durant les premières minutes de la cuisson. 

Généralement, l'évaporation fait perdre plus de 80% des huiles essentielles. En plus de cette perte, il faut encore compter que la fermentation en augmentera encore le déficit.

Le bouquet aromatique du houblon est composé de plus de 20 huiles essentielles différentes. Le "houblonnage à cru" vise à extraire uniquement ces huiles essentielles et d’en avoir un rendement maximale.

On retrouve principalement quatre huiles essentielles qui représentent plus de 80% des huiles totales, soit le myrcène (30 à 50%), l’humulène (10 à 30%), la caryophyllene (5 à 10%) et la farnésène (0 à 5%).L'humulène, même oxydé, dégage une agréable odeur qui caractérise le houblon. Le myrcène est plutôt désagréable, car il est très agressif et herbeux. Heureusement, il est très volatil et ne se retrouve pas dans la bière, sauf s'il y a un fort houblonnage à cru.

Traditionnellement, les brasseurs optent pour un houblon du type amer au début de la cuisson du moût de bière afin d’obtenir l’amertume souhaitée, pour passer à un type plus aromatique vers la fin du processus de cuisson en vue de produire l’arôme typique du houblon.

Pour modifier les saveurs des différentes bières, on peut ajouter des fractions d’huile de houblon, extraites du houblon via des procédures hautement technologiques. Un brasseur est dès lors en mesure d’aromatiser sa bière à souhait.

Huiles essentielles du Houblon

Essential Oils

Hydrocarbons

Myrcene

Humulene

Caryophyllene

Farnesene

Seinene

Oxidative Products

Dry Hop Essence

Alcohol Oxides Spicy

Linalool

Various Oxide Products

Ketone Epoxides Floral

Humulone epoxides

Multiple Ketones

Citrus Components Citrussy

Many to be identified

Esters Methyl Esters

Multiple Methylated Esters

Ebullition du houblon

Polyphénols du houblon

Dans la famille des polyphénols de houblons, nous comptons au moins 100 composantes dont :

Acide phénoliques, Proanthocyanidines, Prodelphinidines, Kaempferol, Quercetine, etc.

Les propriétés de ces substances sont importantes pour la bière : Certains polyphénols protègent la bière contre l’oxydation, d’autres sont tenus pour responsables de l’opacification de la bière en cas de conservation prolongée.

La majorité des polyphénols est éliminée en cours de processus de production. Ce procédé garantit une longue conservation.

Lipides, cires et protéines

Acides gras libres : acides linoléiques et linoléniques, interviennent au cours de la fabrication de la bière pour former le trans-2-nonénal.les cires et protéines n’ont pas un rôle important en brasserie

Eléments minéraux :

Potassium, Calcium, Magnesium, Phosphate, Sulfate, Silicate, Fer, Cuivre, Zinc, Manganes, nitrate

Eau 10 à 11 % 

 Acide alpha   2 à 12 %

 Acide bêta   2 à 10 %

 Huile essentielle   0.5 à 2 %

 Polyphénols  2 à 5 %

 Lipides et cires  2 à 4 %

 Protéines   12 à 18 %

 Cellulose   40 à 50 %

 Cendres   7 à 9 %

 Pectines   1 à 2 %

Composition du Houblon

L'intérêt du houblon dans la bière

•Apporte un goût d'amertume (acides alpha)•Apporte l'arôme•Modifie les performances de la levure en cours de fermentation•Contribue à la texture de la bière (saveur en bouche)•Préserve la teneur en bactéries•Protège contre les micro- organismes dus aux résidus de fermentation•Réduit les excès de mousse en cours d'ébullition du moût•Aide à la coagulation des protéines pendant l'ébullition•Agit comme "agent moussant" actif

•Le houblon et utilisé en très faible quantité, seuls 2 g de houblon entrent dans l'élaboration d'un litre de bière

Usage du Houblon

Les brasseurs utilisaient les fleurs à l'état brut.

On ne l'utilise pratiquement plus sous cette forme car il s'oxyde rapidement au contact de l'air

Les professionnels utilisent souvent des mélanges de houblons amérisants, pour la "bouche" et de houblons aromatiques, pour le "nez".

Selon les années, la récolte débute entre le 20 août et le 15 septembre. La liane est arrachée puis aussitôt dépouillée de ses cônes. Après un nettoyage au crible, ils subissent un séchage d'environ 5 heures par pulsation d'air chaud à l’aide de souffleries à températures inférieures à 65°C. Les cônes vont perdre plus de 80% de leur humidité.

Actuellement, le houblon est proposé sous forme d'extrait concentré, de tourteaux (des cônes séchés et compressés) ou de pellets (granulés) conditionnés sous vide. Ainsi emballé, le houblon se conserve en chambre froide (3°C) jusqu'à un an.

Peuvent être utilisés sous forme d’extrait dans des solvants (dichloromethane) ou extrait isomerisé (cher mais pas besoin de faire bouillir et peut être ajouté pendant ou après la fermentation

L’eauLes brasseurs utilisent l'eau traitée des réseaux urbains, à laquelle ils ajoutent les

sels minéraux nécessaires à la reconstitution des eaux qui ont fait la réputation de leurs bières.

Les caractéristiques chimiques de l’eau influent grandement sur la qualité de la bière• pH de l’eau• Présence de substances organiques• Dureté de l’eau :

– Dureté totale de l’eau = somme des sels de calcium et de magnésium– Dureté totale = dureté temporaire (bicarbonate de Magnésium Mg(HCO3)2 +

bicarbonate de calcium Ca(HCO3)2) + dureté permanente (CaSO4, CaCl2, Ca(NO3)2, MgSO4, MgCl2, Mg(NO3)2

– La dureté de l’eau se mesure par titration avec l’EDTA– Classification des eaux en :

• Eaux douces : de dureté totale < 15˚• Eaux moyennement douces : 15 ˚< dureté totale < 20 ˚• Eaux dures : 20 ˚< dureté totale < 30 ˚• Eaux très dures : dureté totale > 50 ˚

Temporaire : possibilité

d’élimination

1˚ francais : [CaCO3] = 10mg/L

Effet des différents ions sur la qualité de la bière

Le calcium (très intéressant)•Nécessaire à l’activité de l’alpha-amylase et la protège contre la chaleur•Stimule les protéases et amylases pendant le brassage et augmente ainsi le rendement de brassage•Stimulation de la coagulation des matières protéiques pendant la cuisson, diminue la couleur du moût et le rendement d’isomérisation des alpha acides•Stimulation de la floculation de la levure pendant la fermentation•Avec les phosphates action acidifiante 2Ca2+ + 2H(PO4) = 2H+ +Ca3(PO4)2•Pendant la garde accélère la clarification de la bière

Le magnésium (Eviter)•Déjà présent dans le malt en quantité suffisante•Important pendant la fermentation car intervient dans la décarboxylation de l’acide pyruvique en acétaldéhyde et CO2•Il faut un apport Ca/Mg d’environ 3•Contribue au goût amer et aigre de la bière

Le sodium et potassium•Contribue au goût salé de la bière

Le fer (A limiter)•Au-delà de 0,2mg/L le fer provoque des inhibitions enzymatiques (amylases) et forme des complexes avec les polyphénols (troubles colloïdaux)

Le cuivre (A limiter)•Catalyse des phénomènes d’oxydation qui dégradent la qualité de la bière et provoquent des troubles colloïdaux

Autres ions (A limiter)•Sulfate donne des bières sèches (astringence)•Chlore douceur au goût•Nitrites inhibent la fermentation et forment des complexes avec des polyphénols donnant une couleur rougeâtre à la bière

Traitement de l’eau

Les industriels ont des moyens pour traiter l’eau

DECARBONATIONBut : enlever les bicarbonates (dureté temporaire)

1/ Ebullition (précipitation lors d’un chauffage)

Ca(HCO 3)2 -> CaCO 3 + H2O + CO2

2/ Usage de chaux

Ca(HCO 3)2 + Ca(OH)2 -> 2CaCO 3 + 2H2O

3/ Utilisation d’acide

Très cher

Laisse les ions

Les industriels ont des moyens pour traiter l’eau

DEMINERALISATIONBut : enlever tous les ions

Passage dans des résines échangeuses d’ions

TRAITEMENT BIOLOGIQUEBut : enlever tous les germes vivants

FiltrationChloration

Radiation ultraviolet

Les additifs – grains crusAjout de grains crus car :•Moins cher•Moins d’azote liquide (permet d’avoir des bières qui se conservent plus longtemps)

Additifs solidesMaïsRiz

SorghoFlakes de céréales

Additifs liquidesSirop de maïs

Sirop de fromentSirop d’orge

Possibilité de faire des bières avec des additifs ou des mélanges malts/additifs et des enzymes

Le Malt

• C'est l'orge qui est transformée en malt.

• Il existe plusieurs types de malts, que l'on obtient en fonction de la durée du séchage des grains. Le grain de céréale (orge, avoine, blé, seigle), partiellement germé et grillé donne non seulement l'alcool, mais aussi une grande partie du parfum et la couleur de la bière.

• 140g de malt sont nécessaires pour fabriquer un litre de bière. On y ajoute parfois des céréales crues pour stabiliser la bière.

• Les bières "blanches " sont faites au malt de blé.

• Les malts pâles, peu touraillés, font la finesse et le moelleux des bières blondes.

• Les malts, dits caramels, sont plus dorés, ils apportent un arôme caramel et la couleur ambrée aux bières rousses.

• Les malts bruns, qui subissent en plus une torréfaction, donnent l'acajou des bières brunes. http://univers.biere.free.fr 45

La Levure

• La levure transforme le sucre du malt en alcool et en gaz carbonique.

• La levure de bière est cultivée et conservée au cœur de la brasserie. C’est elle qui fait la personnalité unique de chaque bière et c'est le plus grand secret du brasseur.

• On utilise environ 1g de levure par litre de bière. Les levures de fermentation hautes 20°C ou basses 10°C suivant la bière désirée seront ajoutées au moût houblonné pour réaliser la fermentation.

http://univers.biere.free.fr 46

Schéma de fabrication de la bière

Le Brassage (mashing)

1. But du brassage2. Méthode de brassage3. Les transformations au brassage

But du Brassage

Le but du brassage est de solubiliser la totalité de l’amidon et des sucres préformés présents dans le malt

Transformation de l’amidon en sucre

fermentescible

Oxydation des polyphénols

Extraction, précipitation des

protéines

Le brassage est l'une des étapes les plus délicates car détermine la densité finale du moût donc la quantité de sucre qui pourra servir à la fermentation.

EmpâtageConsiste à mélanger le malt avec 2 à 3 fois son volume d'eau chaude dans des cuves matières. L'ensemble de ce mélange est appelé "maïsche". 

Peut être décomposé en trois phases :

• Phase 1 : va permettre de dissoudre l’amidon, les enzymes ainsi que les protéines dans de l’eau chaude à 50°C constante• Phase 2 : va être la transformation de l'amidon en sucre et le traitement des protéinases, il pourra y avoir plusieurs paliers afin de favoriser telle ou telle transformation.• Phase 3 : consistera à neutraliser le travail des enzymes en élevant la température du moût à plus de 77°C.

La première phase

Consiste à mélanger le malt et l’eau pour obtenir un moût un peu épais mais pas trop

Il sera impératif de maîtriser la température et le temps d'empâtage .

Selon les recettes, il faudra associer différents malts ou céréales qui auront été préférablement bouillie (sauf si les céréale sont en flacons, ils pourront dans ce cas être ajoutés directement au mout).

La quantité d'eau utilisé sera environ égale à :

Litre d'eau pour empâtage = poids total du malt x 2,8.

Pour améliorer le brassage, il peut être intéressant de contrôler le pH de l'eau.

Le pH permet de favoriser des réactions entre les enzymes et l'amidon. Le pH idéal est compris entre 5,2 et 5,4. 

Le temps de chauffe pour la dissolution et important car si le temps est trop faible il restera de l'amidon dans les grains et il sera impossible de le transformer par la suite en sucre. Par contre s'il est trop long, il risque de caraméliser. Le temps peut durer environ 30mn.

La deuxième phase 

Devra être démarrée dès que tout l'amidon (isoamylase, amyloglucosidase et pullulanase) sera dissous dans l'eau. Pour favoriser l’hydrolyse enzymatique (alpha amylases et bêta amylases) , le maïsche est progressivement chauffé (jusqu’à 75°) : c’est l’étape de la SACCHARISATION.

Le but sera de maîtriser les températures ainsi que les rampes et les temps de chauffe afin de contrôler les transformations qui auront lieu dans le moût :

Si on modifie la température de quelques degrés, on peut passer d'une transformation des sucres simples à une transformations de sucres un peu plus complexe. On appelle cela des paliers température.

Pour effectuer un bon brassage, il faut se demander le type de bière que l'on veut obtenir, c'est a dire : veut on qu'elle soit sucré, qu'elle soit plus pâteuse que aqueuse, qu'elle soit opaque ou claire, etc...

Les paramètres qui ont une influence durant le brassage :Les températuresLes temps à chaque paliersLe nombre de palierLe pH du moût

Influence de la température et du pH

Les enzymes Beta amylases travaillent sous les 65°C alors que les Alpha amylases travaillent au dessus de 70°C.

Les paliers de température

Protéolyse Digestion des

protéines pouvant causer

des troubles colloïdaux.

Augmenter le temps si usage de grains crus

Transformation de l’amidon

Transformation de l’amidon en sucre

Transformation de l’amidon

Transformation de l’amidon en

dextrine

Destruction des enzymes

Inactivation des enzymes sans

destruction des dextrines

protéolyse

Alpha amylase

beta amylase

La troisième phase

Consistera à stopper le travail des enzymes. Pour cela on élèvera la température du moût au delà des 77°C durant 30min. En fait les enzymes vont être détruite durant cette phase ce qui évitera tout transformation indésirable par la suite.

Pour savoir si la saccharification est terminé, on va effectuer le test à la teinture d'iode.

TEST A LA TEINTURE D'IODE : on prélève un peu de moût que l'on mettra dans une assiette blanche, on y ajoute ensuite 2 à 3 gouttes de "teinture d'iode". La teinture d'iode réagit avec l'amidon, si le mélange devient noire cela signifie qu'elle réagit donc qu'il reste encore de l'amidon dans le moût. Par contre, s'il n'y a pas de changement de couleur, alors cela signifie qu'il n'y a plus d'amidon.

Transformations au cours du brassage

Et il existe plusieurs techniques de brassage comme l'infusion ou la décoction dont la différence réside dans les différents paliers de montée en température lors de l'empâtage.

• la décoction : on retire une partie du brassin que l'on porte à ébullition avant de l'incorporer à la maische, on appelle cela une « trempe ». Plusieurs trempes sont pratiquées afin d'augmenter graduellement la température. Cette technique est utilisée pour la fermentation basse.

• l'infusion par palier : on chauffe l'eau avec la maische, ou on incorpore à intervalle régulier de l'eau très chaude. C'est une méthode très flexible et précise.

• l'infusion simple : on chauffe de l'eau que l'on incorpore au malt.

Brassage dans des Cuves matière

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La chaudièreLe brassage

Cuve d'ébullition (à gauche) et de brassage de la bière (à droite)

La filtration du moût

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• Consiste a séparer le maïsche (liquide sucré et riche en dextrines) des enveloppes des grains appelées drêches.

• Les enveloppes du grain et les particules insolubles qui restent sur le filtre forment les drêches qui représentent le principal sous-produit de brasserie

• Le jus sucré filtré forme le moût qui va être transvasé dans une chaudière à moût.

Ebullition du moût

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• Dans la chaudière à moût ou chaudière à houblonner, le moût subit une cuisson à 100°C de 1 à 2 heures.

• C'est au cours de cette cuisson que des cônes de houblon sont ajoutés au moût pour aromatiser la bière.

• La cuisson a pour but :  - de stabiliser le moût

  - de stériliser le moût - de coaguler les protéines. - de solubiliser les résines amères du houblon

Après ébullition le moût, qui est encore trouble, est clarifié par une nouvelle filtration.

Fermentation

La FERMENTATION transforme les sucres fermentescibles en alcools

•Le moût clarifié est ensemencé à la levure de bière.•Les glucides solubles sont transformés en alcool et en gaz carbonique•La fermentation a lieu en cuve pendant 1 semaine à haute ou basse température selon la bière désirée.

•La bière dite "bière verte" sera transférée en cuve de garde.

Transformations sous l’effet de la levure

Types de fermentations

1) la fermentation basse : elle se déroule à une température comprise entre 5 °C et 14 °C. L'une des levures utilisée est la Saccharomyces uvarum. Cette fermentation dure une dizaine de jours. À la fin de la fermentation, les levures coulent au fond de la cuve, d'où le nom de fermentation basse. Il s'agit d'une fermentation caractéristique des lagers (bière blonde)

2) la fermentation haute : elle se déroule à une température comprise entre 15 °C et 20 °C. L'une des levures utilisée est la Saccharomyces cerevisiae. Cette fermentation dure de 4 à 8 jours. Au contraire de la fermentation basse, les levures migrent à la surface du brassin, d'où son nom. Il s'agit d'une fermentation caractéristique des stouts (bière brune ou rousse)

3) la fermentation spontanée : elle se déroule sans ajout de levures cultivées, seulement par contamination « sauvage » de levures et bactéries en suspension dans l'air ambiant. Les levures retrouvées sont la Brettanomyces bruxellensis et la Brettanomyces lambicus. Il s'agit d'une fermentation caractéristique des lambics.

Fermentation Levure(s) Température (°C) Appellation(s)

basse Saccharomyces uvarum 4-12 lager, pils, Schwarzbier,Dunkles, Export Bier, 

Helles

haute Saccharomyces cerevisiae 15-25 ale, stout, weizen, etc.

spontanée Brettanomyces bruxellensis, 

Brettanomyces lambicus

NC lambic, gueuze, faro, kriek

mixte Brettanomyces bruxellensis, 

Brettanomyces lambicus, 

Saccharomyces cerevisiae

NC bière rouge

Levures par fermentation

Catégories de bière (par fermentation)

•Fermentation haute :• Ales

• Bitter ale• Pale ale• Mild ale• Red ale• Brown ale

• bières de Rhenanie• Altbier• Bonnsch• Kolsh

• Stout• Weizen• Bock dans certains cas• Doppelbock, dans

certains cas

•Fermentation basse :• Lager• Bock, dans certains cas• Doppelbock, dans

certains cas• Dunckles• Helles• Pils (appelée

aussi Pilsener,Pilsen ou Pilsner)

• Schwarzbier•Fermentation spontanée :

• Lambic• Gueuze• Faro• Kriek (lambic à la

cerise)• Autres lambics

fruités (framboise, pêche, etc.)

•Fermentation mixte :• bières rouges du sud de

la Flandre.

Cuves de fermentation

La fermentation est généralement (sauf pour les blanches) suivie par une « clarification » qui permet de retirer les levures et les impuretés.

Outre la garde qui permet une décantation des particules de levures, protéines coagulées et résidus de houblon, certaines brasseries utilisent des filtres micrométriques à diatomées ou encore une centrifugeuse. Il arrive d'ailleurs que la bière subisse une pasteurisation afin de s'assurer d'un produit aseptisé

Clarification

La garde• Après la première fermentation, la bière jeune ou

verte est débarrassée de ses levures puis refroidie (décantation au froid pendant une semaine au moins) avant d'être transférée en cuve de garde.

• Maintenue à une température proche de 0°C, la bière verte subit une fermentation secondaire, plus lente que la précédente. C'est la période de maturation, au cours de laquelle la bière s'affine et améliore son goût.

• La maturation dure environ 1 mois

Filtration• Une dernière filtration de la bière est réalisée

pour éliminer les dernières levures et le léger trouble qui subsiste, ce qui lui donne son aspect brillant. 

Contrôle microbiologique en brasserie

Le conditionnementLe soutirage

Une fois le produit final atteint, il faut absolument éviter tout contact avec des agents pathogènes et avec l'oxygène afin de réduire au maximum la dégradation de la bière.

La bière est stockée dans des réservoirs réfrigérés avec une contre pression de CO2.

Après une certaine période de « garde », la bière est conditionnée en fûts (pression), en bouteilles ou en canette en aluminium.

Le remplissage des divers contenants se fait sous vide d'air.

Afin d'allonger le temps de conservation, de nombreux brasseurs ont recours à la pasteurisation en bouteille.

Dans le cas de bières artisanales ou de microbrasseries, la bière est dite « sur lie » ou refermentée. En effet, la gazéification (« carbonatation ») de la bière se fait naturellement avec des levures actives dans la bouteille, procédé qui ne permet pas la pasteurisation. Les levures inactives se déposent dans le fond de la bouteille formant une lie.

Machines pour la mise en bouteille de la bière

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Étiquetage et commercialisation • Les bouteilles sont habillées d'étiquettes et de

collerettes.  • Puis les différents conditionnements sont

emballés pour la distribution.  

Contrôle qualité

Types de bières

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Se distinguent par la couleur, le goût et la préparation :

• Bières blanches : Blanche de Bruges, Hoegaarden, Wieckse Witte

• Bières blondes : Guillotine, Lucifer, Le fruit défendu, Kronenbourg,

Heineken, 1664, Affligem, Grimbergen

• Bières ambrées : Adelscott, Georges Killian’s, Kwak

• Bières brunes :Leffe brune, Pelforth brune, Maredsous brune

Les Verres• Les bières blanches dans un verre à facettes• Les bières blondes dans un verre tulipe• Les bières d’abbaye dans un verre calice• Les bières rousses dans un verre droit• Les bières brunes dans un verre ballon

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