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Comment la bière est-elle fabriquée ? |
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Par Simon W
Article mis en ligne le 04/01/16 |
Le « pain liquide » mésopotamien se dégustait... à la paille !
(Gravure datant d'environ 2400 av. J.-C.)
Image : Cuneiform Digital Library Journal 2012:002
Une réaction chimique est une transformation au cours de laquelle des espèces chimiques sont transformées en d'autres espèces chimiques. La nature des atomes qui les composent reste inchangée, mais la façon dont ils sont liés les uns aux autres est modifiée.
assez complexes, il est amusant de voir qu’il est tout à fait possible de brasser sa propre bière dans sa cuisine ou son garage, pour peu que l'on dispose d’un minimum de matériel. C’est d’ailleurs une activité assez en vogue pour le moment !Le matériel de base pour commencer sa propre micro-brasserie. À vous de jouer !
Image : Wikimedia Commons
Les ingrédients |
La bière, c’est avant tout... de l’eau ! |
Le pH (pour « potentiel hydrogène ») est une grandeur utilisée en chimie pour mesurer l'acidité d'une solution. Les acides ont un pH inférieur à 7, les bases ont un pH supérieur à 7 et les solutions dont le pH est égal à 7 sont dites « neutres » (c'est par exemple le cas de l'eau pure).
et alcalinitéL'alcalinité ou basicité est la tendance d'un composé chimique à capturer des protons ou à fournir des électrons. Les solutions basiques ou alcalines sont caractérisées par un pH supérieur à 7.
, conditionnée par la teneur en ionsAtome ou groupe d'atome électriquement chargé, c'est-à -dire possédant un nombre différent d'électrons et de protons. Si le nombre d'électrons est plus grand que le nombre de protons, la charge globale est négative, on parle alors d'anion. Si le nombre d'électrons est plus petit que le nombre de protons, la charge globale est positive et on parle de cation.
et en minérauxLes sels minéraux sont des substances inorganiques nécessaires au bon fonctionnement d'un organisme, telles que le calcium, le fer, le magnésium, ...
) joue un rôle très important dans ses propriétés organoleptiques (goût, odeur, clarté)2,3.La dureté de l'eau (ou titre hydrotimétrique) est une mesure de sa concentration en minéraux, généralement sous la forme d'ions Ca2+ et Mg2+. Une eau dure n'est généralement pas dangereuse pour la santé mais peut mener à la formation de tartre dans les canalisations et diminuer l'efficacité des détergents.
(contenant beaucoup d’ions bicarbonates) comme celle de Dublin est par exemple particulièrement adaptée au brassage de bières brunes, tandis qu’une eau plus douceLa dureté de l'eau (ou titre hydrotimétrique) est une mesure de sa concentration en minéraux, généralement sous la forme d'ions Ca2+ et Mg2+. Une eau dure n'est généralement pas dangereuse pour la santé mais peut mener à la formation de tartre dans les canalisations et diminuer l'efficacité des détergents.
conviendra mieux aux bières de type pils2,3.Le brassage d'une bonne bière commence par le choix d'une bonne eau : le musée de la Guinness à Dublin met par exemple à l'honneur l'eau de source qui entre dans sa composition
Image : Photographie par Jay Vee Kay, retouche par Franck Stevens
Du malt et des houblons |
Aussi connu sous les noms de gros mil, de millet indien, et de blé égyptien, le sorgho est une plante herbacée originaire du Nord de l'Afrique principalement cultivée pour ses graines. Il s'agit de la cinquième céréale la plus cultivée au monde, juste après le maïs, le riz, le blé et l'orge.
, mil). L’étape de production du malt est appelée le maltage et consiste à provoquer la germinationLa germination est le processus au cours duquel une plante pousse à partir d'une graine. La germination ne se produit que lorsque des conditions favorables sont réunies (luminosité, température et humidité extérieures, mais aussi maturité de la graine, le fait qu'elle soit passée par le tube digestif d'un animal ou ait subi un froid intense, ...).
des céréales dans des conditions de température et d’humidité contrôlées.Une enzyme est une protéine qui joue un rôle de catalyseur pour une ou plusieurs réactions chimiques : elle accélère leur déroulement sans être elle-même consommée.
(les alpha- et bêta-amylasesL'amylase est une enzyme qui catalyse la destruction de polysaccharides comme l'amidon en sucres simples comme le glucose. Elle est notamment présente dans la salive.
) qui convertissent l’amidonL'amidon est un polysaccharide composé de molécules de glucose liées les unes aux autres, utilisé par les végétaux comme moyen de stockage de l'énergie (tandis que les animaux utilisent le glycogène).
et les protéinesLes protéines sont des macromolécules composées d'une ou de plusieurs longues chaînes d'acides aminés. Elles sont essentielles à la vie telle que nous connaissons et jouent des rôles très divers, allant du transport de molécules à la catalyse de réactions chimiques (on parle alors d'enzymes).
du grain en sucresLe mot « sucre » est utilisé de deux façons différentes : soit comme quasi-synonyme de « glucide », soit pour désigner un glucide particulier, le saccharose. C'est de ce dernier qu'est constitué le « sucre » vendu dans le commerce, généralement extrait de la canne à sucre ou de la betterave sucrière.
et en acides aminésUn acide aminé est, de façon générale, une molécule organique qui porte à la fois une fonction acide carboxylique (-COOH) et une fonction amine (-NH2). On utilise toutefois le plus souvent le terme pour désigner en particulier les 22 acides aminés naturels dans lesquels les deux groupes fonctionnels sont portés par un même atome de carbone, qui sont les briques constitutives des protéines.
, essentiels à la croissance de la plante. Dès que la germination a été initiée, les grains sont séchés, bloquant ainsi l’activité des enzymes et la dégradation de l’amidon. Ces enzymes seront indispensables dans le processus de brassage3. Après séchage, le malt peut encore subir d’autres traitements (torréfaction, fumage, ...) qui confèreront à la bière un goût et une couleur bien spécifiques.Les fleurs côniques du houblon contiennent de la lupuline, qui se dégrade en lupulone (à gauche) et en humulone (à droite)
Image : Wikimedia Commons, montage par Franck Stevens
Et enfin... |
Un alcool est un type de composé organique dont l'un des carbones est lié à un groupement hydroxyl -OH. Dans la vie de tous les jours, le mot « alcool » est toutefois souvent utilisé pour désigner un alcool particulier, l'éthanol (C2H5OH).
. Et qui dit alcool dit... fermentation (alcoolique)La fermentation alcoolique est une réaction chimique au cours de laquelle des sucres sont transformés en alcool. Elle est notamment réalisée par certains organismes, comme la levure, en absence d'oxygène.
!Un organisme unicellulaire est un organisme composé d'une seule et unique cellule, par opposition aux organismes multicellulaires.
: les levuresLes levures sont des champignons unicellulaires microscopiques. On emploie souvent le mot « levure » pour en désigner une espèce particulière, Saccharomyces cerevisiae (la « levure de bière » ou « levure du boulanger »), connue pour sa capacité à transformer les sucres en alcool et en dioxyde de carbone.
. L’étape de fermentation sera abordée plus en détail dans la suite de cet article.
Bon, mais comment ça marche la fabrication de la bière ? |
1. L’empâtage |
2. La cuisson du moût |
3. La fermentation |
L'acidité est la tendance d'un composé chimique à fournir des protons ou à capturer des électrons. Les solutions acides sont caractérisées par un pH inférieur à 7.
suivant la réaction globale bien connue de la fermentation alcoolique :
C6H12O6 | + | 2 ADP | + | 2 Pi | → | 2 C2H5OH | + | 2 CO2 | + | 2 ATP 1 |
Glucose | Adénosine diphosphate | Phosphate inorganique | Alcool (Éthanol) | Dioxyde de carbone | Adénosine Triphosphate |
L'éthanol est un alcool de formule C2H5OH, généralement produit par fermentation alcoolique à partir de sucre. Dans la vie de tous les jours, le mot « alcool » est généralement utilisé pour désigner l'éthanol.
(éthanol) produit par la réaction est en fait un déchet pour la levure qui le génère... et finit par intoxiquer celle-ci lorsque sa concentration dans le milieu devient trop importante. C’est pour cette raison qu’il est pratiquement impossible de trouver une bière avec un taux d’alcool supérieur à 12%6 !
4. L’embouteillage |
1) La refermentation en bouteille
Le dioxyde de carbone (CO2) est un composé chimique qui, dans les conditions normales de température et de pression, se présente sous la forme d'un gaz inodore et incolore également appelé « gaz carbonique ». Le dioxyde de carbone est notamment un gaz à effet de serre et un produit de la respiration aérobie.
(CO2). Dans les cuves de fermentation, le CO2 produit était toutefois libéré automatiquement par une soupape lorsque la pression dans la cuve devenait trop importante : sans cela, la cuve aurait fini par exploser !La loi de Henry est l'une des lois formulées par le chimiste britannique William Henry au 19ème siècle pour décrire le comportement des gaz. On peut la paraphraser par : « À température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide. ».
7», au plus importante sera la pression dans la bouteille, au plus grande sera la quantité de gaz dissous... et au plus pétillante sera la bière !2) L’injection de CO2 au moment de l’embouteillage
Des bières comme la trappiste de Rochefort, l'Orval, et la Triple Karmeliet pétillent grâce à la refermentation en bouteille, tandis que la Stella Artois, la Maes et la Jupiler sont rendues pétillantes par injection de CO2
Image : Montage par Franck Stevens
Et pour terminer... |
Sources d'information |
1 Histoire de la bière, Wikipédia.fr [fr]
2 Univers-bière.net [fr]
3 How to brew, John J. Palmer. Brewers Publications, 3rd edition, 2006
4 Houblon, Wikipédia.fr [fr]
5 Lupuline, Wikipédia.fr [fr]
6 Fermentation alcoolique, Wikipédia.fr [fr]
7 Loi de Henry, Wikipédia.fr [fr]
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Auteur(s) : Simon W
Catégorie : Article
Discipline(s) : Technologies
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