Une bière est composée de 4 ingrédients principaux : de l’eau de source pure (jusqu’à 10 litres pour 1 litre de bière, elle est analysée afin d’apporter des garanties au brasseur quant à sa pureté bactériologique ainsi que ses caractéristiques minérales), du houblon (entre 150 et 250g pour 100 litres de bière), de l’orge (130g environ pour un litre de bière) et de la levure (6g environ pour un litre).
La longue transformation de ces éléments en bière s’étale sur une durée variant de 2 à 3 semaines (bières industrielles) à quelques mois (bières de garde, de haute fermentation, trappistes…).
Produire de la bière ne s’improvise pas, il existe des formations longues de maîtres brasseurs et sachez que cela réclame de bonnes connaissances en chimie !
Les étapes évoquées ci-dessous décrivent de façon complète les grands principes de la fabrication de la bière mais restent assez générales, chaque brasseur ayant ses petits secrets pour chaque étape, ce qui rend chaque bière unique !
Le maltage (durée : une semaine à 10 jours)
L’orge, exclusivement à 2 ou à 6 rangs (Hordeum disticum ou orge d’été et Hordeum hexasticum ou orge d’hiver), l’un des quatre ingrédients de base, n’entre pas dans le processus de fabrication sous sa forme originelle.
La céréale doit subir le maltage (transformation de l’orge par germination artificielle) dont le but est d’obtenir un grain friable (le malt) à partir d’un grain dur (l’orge).
Le choix de l’orge dépend du type de bière que l’on souhaite obtenir : l’orge à 6 rangs par exemple est moins riche en amidon et convient mieux pour la fabrication de bières de fermentation haute.
Après le nettoyage de l’orge et son stockage, on peut distinguer 3 étapes importantes du maltage.
Le trempage ou trempe permet de rompre la dormance du grain d’orge en le chargeant d’humidité par un apport massif d’eau puis en l’aérant successivement. Ce processus dure 2 à 3 jours à 15°C environ. Le volume des grains augmente considérablement pendant cette opération ils sont prêts à germer.
La germination doit être contrôlée avec soin. Elle consiste à mettre les grains de céréale à germer dans des salles de « germage » pendant 5 à 6 jours à une température de 17°C environ. Deux germes apparaissent : un à racine et un à feuille. Durant ce processus, la diastase (une enzyme) se développe et provoque l’hydrolyse de l’amidon contenu dans l’orge en maltose et dextrines, c’est-à-dire la transformation de l’amidon en sucres simples fermentescibles. Cette transformation est essentielle pour le brassage. La germination provoque un dégagement de chaleur.
Le touraillage est la dernière opération du maltage qui consiste à sécher le malt vert pendant 24 à 48 heures pour arrêter sa germination et éliminer les germes ou radicelles. Le séchage est d’abord progressif et se termine par le coup de feu : coup de chaleur (100°C pendant 4 à 5 heures) terminant le séchage et développant l’arôme et la couleur du malt. Selon l’intensité du touraillage on aura donc une bière claire, ambrée ou foncée.
Le maltage est généralement pris en charge par des malteries, plus rarement aujourd’hui par les brasseurs.
Le brassage (durée : environ 9 heures)
Le brassage commence par le concassage qui consiste à moudre le malt et se poursuit par l’empâtage : c’est le mélange de l’eau à la farine de malt obtenue par concassage. Dans la cuve matière, on obtient ainsi 1 hectolitre de mélange pour environ 19 kilos de malt. L’eau employée en brasserie a une grande influence sur la qualité du produit obtenu. C’est pourquoi sa composition est rigoureusement surveillée : selon sa dureté (ses taux de sels minéraux), on obtient pas les mêmes résultats.
La pureté et les qualités de l’eau sont déterminantes pour la clarté et le goût de la bière. La proportion des principaux sels minéraux contenus dans l’eau (sodium, chlorure, calcium, magnésium, sulfate et bicarbonate) aura une influence sur la douceur ou la dureté en bouche, mais aussi lors de la fabrication de la bière. Exemples : si elle est riche en bicarbonate, la transformation des amidons en sucres sera moins importante, si elle est riche en sulfates, la bière sera plus amère….
Une fois chauffé dans une chaudière à maïsche, ce mélange épais produira la maïsche. On chauffe le mélange pour que les enzymes présentes dans le malt, l’alpha-amylase et la beta-amylase (amylase signifie qui peut casser les molécules d’amidon) terminent la transformation de l’amidon en sucres : glucoses et fructoses dont la proportion varie en fonction de la température de chauffage.
Seul le glucose sera transformé en alcool lors de la fermentation par levure : donc un brassage à basse température génère plus de glucose et produira une bière plus alcoolisée et un brassage à haute température génère plus de fructose et produira une bière plus moelleuse.
Le brassage réclame toute l’attention du brasseur : ce dernier peut à tout moment intervenir et modifier le déroulement du brassage selon la qualité du malt, la température ambiante, ou en cas d’imprévu.
La maïsche subit ensuite une filtration pour la débarrasser de ses résidus solides : les drêches qui seront lavées et vendues comme nourriture pour le bétail. Ce n’est qu’après la filtration de la maïsche que le liquide sucré qui en résulte peut être appelé moût.
Une fois ensemencé (de levure), le moût donnera la bière, mais nous n’en sommes pas encore là.
Le moût doit maintenant passer par la cuisson. Cela consiste à le porter à ébullition pendant 1h30 à 2 heures (plus pour une bière forte) dans une chaudière à moût afin de le stériliser : tous les germes sont ainsi éliminés.
C’est là qu’intervient le houblonnage, une étape importante pour le brasseur : le houblon qu’il a sélectionné (parfois à l’autre bout du monde) est ajouté, souvent à la main, au moût : quelques dizaines de grammes pour un hectolitre de moût. Cette opération est déterminante pour la prise d’amertume et d’arômes du moût. De plus, une légère erreur de dosage peut modifier de façon importante le goût de la future bière. Certains brasseurs pratiquent le double houblonnage : au début et au milieu ou à la fin de la cuisson. Le houblon contient des acides qui stabilisent la bière et lui donnent de l’amertume, mais aussi des huiles essentielles qui vont donner leurs arômes à la bière.
Le moût est ensuite traité par centrifugation afin d’enlever les impuretés qui le troublent (principalement des résidus de houblon et impuretés protéiniques). Une fois clair, il est rapidement refroidi jusqu’à une température où les levures qui vont l’ensemencer seront opérationnelles et pompé vers les cuves de fermentation.
La fermentation (durée : 4 à 10 jours)
Cette fermentation primaire vise principalement à produire de l’alcool. C’est dans les cuves de fermentation qu’est ajoutée la levure à raison d’un litre environ pour 100 litres de moût. Les brasseurs utilisent généralement deux sortes de levures en fonction du type de bière brassé : la Saccharomyces Cerevisiae Carlsbergensis ou levure inférieure pour les bières de basse fermentation ou la Saccharomyces Cerevisiae Cerevisiae ou levure supérieure pour les bières de haute fermentation.
L’utilisation de l’une ou l’autre entraîne des différences de fermentation comme on le verra plus loin.
Grâce à la levure, les sucres du moût sont transformés en alcool et en gaz carbonique.
Les diastase, zymase et invertase (3 enzymes présents dans la levure) s’attaquent d’abord à l’oxygène présent dans le moût, puis aux sucres, ce qui produit du dioxyde de carbone et de l’alcool. Mais seul le glucose sera transformé en alcool donc, rappelez-vous : un brassage à basse température a génèré plus de glucose et produira une bière plus alcoolisée et un brassage à haute température a génèré plus de fructose et produira une bière plus moelleuse.
Comme nous l’avons vu plus haut, le brasseur a le choix entre deux types de fermentation.
Fermentation basse
Après le brassage, on ensemence le moût avec de la levure basse à une température de 7°C à 11°C, dans de grandes cuves réfrigérées. Après, une période de 7 à 10 jours, lorsque la levure a épuisé son milieu de fermentation, elle se dépose au fond de la cuve par floculation. L’action des levures de fermentation basse est souvent ralentie par l’alcool qu’elles produisent
Fermentation haute
La fermentation haute a lieu à une température plus élevée : entre 18 et 26 °C, ce qui accélère la fermentation. Son action est rapide au début et les levures d’ensemencement se reproduisent très vite. Les levures hautes employées sont de meilleure qualité que pour la fermentation basse et sont moins sensibles à l’alcool. Elles sont utilisées en quantité moindre et ne supportent pas le refroidissement. La levure se maintient à la surface du moût et forme une mousse épaisse pendant la période de la fermentation (4 à 8 jours).
La fermentation produit de la chaleur qu’il faut contrôler sans cesse en refroidissant les cuves.
De cette transformation apparaissent des arômes qui vont donner à la bière un parfum et une saveur qui feront peut-être sa renommée.
La garde (durée : de 3 à 6 semaines)
Il s’agît d’une étape de maturation pendant laquelle la bière est maintenue à 0°C dans des cuves fermées hermétiquement (la bière ne sera plus au contact de l’air tant qu’on ne l’aura pas décapsulée) appelées tanks. Elle y subit une seconde fermentation qui lui permet de s’affiner et de s’équilibrer : sucres et levure continuent de travailler, tout en produisant du gaz carbonique et la bière prend tous ses arômes. C’est également durant la garde que la bière va se clarifier et acquérir naturellement de la brillance.
Pour les bières de fermentation basse, l’étape de garde dure environ 6 semaines alors qu’il suffit d’environ 3 semaines pour les bières de fermentation haute.
Dans certaines brasseries, la garde est hautement contrôlée par des analyses en laboratoires et des dégustations fréquentes.
Enfin, certaines bières mûrissent encore en foudres (tonneau de 50 à 300 hectolitres) de bois ou en cuves ouvertes.
La filtration (durée : quelques minutes)
Lorsque la bière est arrivée à maturation, elle est filtrée par centrifugation ou sur plaques. Les filtres sont constitués de matières naturelles (de la silice notamment).
Le processus de filtrage permet d’éliminer les levures et les particules solides restant en suspension dans la bière. Ce filtrage apporte à la bière sa brillance.
La mise en bouteilles
La bière est versée dans des tonnelets ou des bouteilles stérilisés. Généralement, le brasseur choisit des bouteilles sombres qui réduisent l’oxydation de la bière en filtrant les UV.
Si le brasseur décide de faire refermenter sa bière en bouteille, il ajoutera du sucre fermentescible et un peu de levure active : voir étape 7.
Le remplissage des contenants se fait à partir de tanks, à une température proche de 0°. En fin de remplissage des bouteilles, de l’eau est vaporisée en infime quantité par un jet à haute pression pour faire mousser la bière et ainsi éliminer l’air présent dans le col de la bouteille avant capsulage.
Presque toutes les bières de grande consommation brassées aujourd’hui passent ensuite dans un tunnel de pasteurisation à 60° pendant environ une minute afin de tuer les levures résiduelles responsables de la formation de troubles.
Les bouteilles sont ensuite étiquetées et emballées, sauf bien sur si elles doivent subir une refermentation.
La Refermentation éventuelle en bouteilles
(durée : plusieurs semaines)
Chaque brasseur a sa méthode de refermentation. Généralement, on place les bouteilles dans un local chaud (parfois plus de 20°C) pendant 1/6 du temps de refermentation prévu puis dans un local plus froid (5 à 10°C) où la bière s’enrichit encore en arômes et en saveur.
Le processus de maturation des bières embouteillées avec des levures vivantes peut continuer plusieurs années. Ces bières sont rarissimes. Elles sont souvent millésimées.