Fiche de révision : Introduction à la fabrication de la bière

📋 Plan du Cours

1. Définition de la bière et familles
2. Céréales, maltage et rôle de l’amidon
3. Historique de la bière du fin fond des âges
4. Matières premières et influence de l’eau
5. Orge de brasserie, germination et touraillage
6. Houblon : amertume, arômes et conservation
7. Levures et fermentation haute ou basse
8. Additifs de bière : sucre et céréales
9. Étapes de fabrication : maltage à filtration
10. Fermentation, garde, refroidissement et contrôle
11. Classement des bières par types et alcool
12. Bières sans alcool et obtention

📖 1. Définition de la bière et familles

🔑 Notions clés & Définitions

• Bière : Boisson alcoolisée naturelle et gazeuse obtenue par fermentation de sucres issus de céréales maltées, sous l’action de levures.
• Maltage : Étape de préparation de la céréale germée qui transforme l’amidon en sucres fermentescibles pour la fabrication de la bière.
• Levures alcooliques : Micro-organismes responsables de la fermentation, qui transforment les sucres fermentescibles en alcool.
• Fermentation haute ales : Famille de bières associée à une fermentation dite haute, généralement plus “légère” selon le cours.
• Fermentation basse lagers : Famille de bières associée à une fermentation dite basse, généralement plus “légère” selon le cours.

📝 Points essentiels

• La bière est produite à partir de sucres fermentescibles provenant de l’amidon de céréales (orge, blé, seigle, avoine…).
• Le maltage transforme l’amidon en sucres, puis les levures convertissent ces sucres en alcool.
• La bière est naturellement gazeuse et peut être parfumée ou aromatisée avec du houblon ou des fruits.
• On distingue les bières de fermentation haute “ales” et les bières de fermentation basse “lagers”.
• Il existe aussi des bières de type lambic, obtenues par fermentation naturelle.
• Les stouts et les porters sont brassés avec des céréales très torréfiées.

💡 Astuce mémo

Maltage → sucres ; Levures → alcool ; Houblon/fruits → arômes.

📖 2. Céréales, maltage et rôle de l’amidon

🔑 Notions clés & Définitions

• Maltage : Opération qui consiste à faire germer des grains afin de préparer la matière première pour la fermentation de la bière.
• Orge germée : Orge ayant commencé à germer, utilisée comme base pour obtenir les sucres nécessaires à la fermentation.
• Amidon : Réserve glucidique des céréales, qui doit être transformée pour fournir des sucres fermentescibles.
• Houblon : Plante ajoutée à la bière pour apporter des composés aromatiques et améliorer la conservation.

📝 Points essentiels

• La bière est historiquement liée à la fermentation de grains, d’abord recherchée comme alternative plus attrayante que l’eau.
• En Mésopotamie, puis dans d’autres régions, les premiers documents archéologiques attestent des boissons fermentées à base de grains.
• On suppose une consommation de bière depuis près de 6000 ans avant notre ère, avec les débuts de l’agriculture.
• En Égypte, la bière traditionnelle était préparée à partir d’une mouture d’orge sucrée avec addition de dattes.
• La cervoise gauloise provenait d’une infusion de grains d’orge germée mélangés à du blé, du seigle et de l’avoine, avec un degré alcoolique très élevé.
• Au Moyen Âge, les moines (Bénédictins et Trappistes) développent le brassage à grande échelle, ce qui améliore la qualité et soutient le commerce.

💡 Astuce mémo

Orge germée → sucres pour fermenter ; houblon → goût amer + conservation.

📖 3. Historique de la bière du fin fond des âges

🔑 Notions clés & Définitions

• Monopole de la bière : Monopole : privilège accordé par le pouvoir politique qui concentre la fabrication de la bière entre les mains de titulaires autorisés.
• Brasseries : Brasseries : établissements où l’on produit et vend la bière, avec l’idée de la consommer sur place faute de bonne conservation.
• Bière de Mars : Bière de Mars : bière saisonnière très attendue, car la consommation sur toute l’année n’était pas possible auparavant.
• Froid artificiel : Froid artificiel : procédé permettant de refroidir et maîtriser la production, rendant la fabrication de bière possible toute l’année.
• Diastase du malt : Diastase du malt : enzyme extraite du malt dont l’isolement améliore la compréhension et la maîtrise des transformations lors du brassage.

📝 Points essentiels

• Au fil des siècles, des règlements municipaux encadrent l’approvisionnement, les prix et la qualité pour garantir la loyauté des ventes.
• Les brasseries se multiplient car la bière se conserve mal et il est préférable de la boire sur place.
• Au XVIIe siècle, de nombreuses brasseries existent en France, notamment en Flandres, Alsace, Lorraine et à Paris.
• En 1682, Louis XIV vend le monopole de la fabrication de la bière sous forme de charges héréditaires, permettant aux cabaretiers d’obtenir un droit de brasser.
• La bière de Mars est particulièrement attendue car on ne peut pas boire de la bière toute l’année.
• Le 19e siècle et l’invention du froid artificiel permettent de produire de la bière toute l’année.

💡 Astuce mémo

Mars = saison, froid artificiel = année entière.

📖 4. Matières premières et influence de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Bicarbonates : Les bicarbonates sont des ions présents dans l’eau qui peuvent modifier le goût en accentuant une acidité perçue.
• Calcium : Le calcium est un ion de l’eau qui influence la transformation des sucres pendant l’élaboration de la bière.
• Magnésium : Le magnésium est un ion de l’eau qui favorise l’activité des levures pendant la fermentation.
• Sulfates : Les sulfates sont des ions de l’eau qui renforcent la sensation d’amertume de la bière.
• Maltose : Le maltose est un sucre issu de la transformation de l’amidon lors de l’étape de saccharification.

📝 Points essentiels

• Pour obtenir 1 litre de bière, on utilise environ 5 litres d’eau à notre époque.
• Une bière paraît plus acide avec une eau riche en bicarbonates.
• Une bière paraît plus amère avec une eau riche en sulfates.
• Une eau riche en calcium favorise la saccharification.
• Une eau riche en magnésium favorise le travail des levures.
• Le malt d’orge correspond à de l’orge germiné dont l’amidon a été transformé en maltose.

💡 Astuce mémo

Bicarbonates → acidité ; Sulfates → amertume ; Calcium → saccharification ; Magnésium → levures.

📖 5. Orge de brasserie, germination et touraillage

🔑 Notions clés & Définitions

• Houblon : Plante grimpante utilisée en brasserie pour apporter amertume, arômes et aide à la conservation de la bière.
• Lupuline : Poudre jaune sécrétée par les fleurs femelles non fécondées du houblon, responsable d’une partie de ses composés amers.
• Acides alpha : Composés du houblon qui contribuent au développement de l’amertume de la bière.
• Touraillage : Étape de traitement de l’orge destinée à développer des caractéristiques aromatiques avant la fabrication de la bière.
• Levures : Champignons microscopiques unicellulaires qui transforment les sucres en alcool et en CO2 pendant la fermentation.

📝 Points essentiels

• Le houblon appartient à la famille du chanvre et est récolté entre fin août et septembre.
• Le houblon peut atteindre 9 à 10 m de hauteur et sa fleur femelle produit la lupuline.
• Le houblon apporte l’amertume grâce aux acides alpha et contribue aussi aux arômes via sa résine et ses huiles aromatiques.
• Les fleurs femelles non fécondées sont utilisées à raison de 100 à 200 g pour 100 L de bière terminée (soit 1 à 2 g/L).
• Le houblon est séché, comprimé en ballots et parfois présenté en granulés en boîtes étanches.
• Les levures sont des champignons unicellulaires sélectionnés par les brasseurs pour maîtriser la fermentation et la qualité de la bière.

💡 Astuce mémo

Houblon = Lupuline + Acides alpha → Amertume et conservation ; Levures = Sucres → Alcool + CO2.

📖 6. Houblon : amertume, arômes et conservation

🔑 Notions clés & Définitions

• Houblon : Plante utilisée en brasserie pour apporter l’amertume, développer des arômes et contribuer à la stabilité de la bière.
• Amertume : Goût dominant apporté par les composés du houblon, perçu comme une sensation de “mordant” en bouche.
• Arômes de houblon : Senteurs libérées par le houblon lors de l’ébullition et de la fermentation, responsables du profil aromatique.
• Conservation de la bière : Ensemble des facteurs qui limitent l’altération de la bière au cours du temps, avec l’aide du houblon.

📝 Points essentiels

• Le houblon est ajouté après l’ébullition du moût lors de la fabrication de la bière.
• L’ajout du houblon sert à obtenir à la fois une amertume et des arômes spécifiques.
• Les brasseurs utilisent le houblon pour améliorer la stabilité de la bière pendant le stockage.
• Le profil de la bière dépend du moment d’introduction du houblon, car l’ébullition influence ce que le houblon libère.

💡 Astuce mémo

Après l’ébullition = “après” le houblon : amertume + arômes + meilleure tenue.

📖 7. Levures et fermentation haute ou basse

🔑 Notions clés & Définitions

• Fermentation haute : La fermentation haute correspond à une fermentation conduite à une température plus élevée, avec des levures qui se récupèrent en haut de cuve.
• Fermentation basse : La fermentation basse correspond à une fermentation conduite à une température plus basse, avec des levures qui se récupèrent en bas de cuve.
• Tanks de garde : Les tanks de garde sont des réservoirs où la bière est maintenue au froid après la fermentation pour développer bouquet et pétillant.
• Floculation : La floculation est la phase où les levures se regroupent et se mettent en hibernation quand la température baisse fortement.

📝 Points essentiels

• La partie froide de la fabrication dure environ 4 semaines, dont 1 semaine et demie pour la fermentation.
• Les phases de la fermentation et maturation sont : enclenchement, fermentation, floculation, garde, filtration.
• L’ensemencement se fait avec 1 litre de levure de bière pour 100 litres de moût, puis le moût est envoyé dans des tanks horizontaux (~2000 hL) ou verticaux (T.O.D., 6000 à 10000 hL).
• La fermentation basse dure 10 à 19 jours à 10°C (entre 8 et 11°C) et la fermentation haute dure un peu plus d’une semaine à 18°C (entre 15 et 22°C).
• La température doit être contrôlée en continu car les levures produisent de la chaleur, puis elle est abaissée à 5°C en fin de fermentation pour stopper l’activité par floculation.
• Les levures sont récupérées en haut de cuve pour la fermentation haute et en bas de cuve pour la fermentation basse, puis la bière n’est plus en contact avec l’air avant les tanks de garde.

💡 Astuce mémo

Basse = Bas de cuve + Froid (10°C puis 5°C) ; Haute = Haut de cuve + Chaud (18°C).

📖 8. Additifs de bière : sucre et céréales

🔑 Notions clés & Définitions

• Empâtage : Mélange du malt concassé avec de l’eau chaude pour former une masse où les enzymes peuvent agir.
• Enzymes : Biocatalyseurs qui transforment l’amidon du malt en sucres fermentescibles sous l’effet de la chaleur et du brassage.
• Sucre fermentescible : Sucres issus de la transformation de l’amidon, qui seront ensuite consommés par la levure pendant la fermentation.
• Maïs : Céréale ajoutée au brassage avec le malt pour contribuer à la stabilité de la bière.
• Riz : Céréale ajoutée au brassage avec le malt pour contribuer à la stabilité de la bière.

📝 Points essentiels

• Le brassage est la partie chaude de l’élaboration de la bière, avec une durée d’environ 10 à 12 heures.
• Le malt est concassé puis broyé pour obtenir une mouture avant l’empâtage.
• Le brassage continu et la chaleur activent les enzymes qui transforment l’amidon en sucres fermentescibles.
• La densité du moût est contrôlée rigoureusement pendant l’étape de brassage.
• Des grains crus comme le maïs et le riz peuvent être ajoutés pour aider à la stabilité de la bière.
• Le moût est ensuite séparé des parties insolubles dans une cuve filtre pour ne garder que le jus sucré.

💡 Astuce mémo

Chaleur + brassage = enzymes qui “cuisinent” l’amidon en sucres fermentescibles (empâtage → moût).

📖 9. Étapes de fabrication : maltage à filtration

🔑 Notions clés & Définitions

• Saccharomyces cerevisiae : Levure de fermentation haute utilisée pour produire des bières via une fermentation réalisée à température plus élevée.
• Saccharomyces uvarum : Levure de fermentation basse employée pour des bières issues d’une fermentation réalisée à température plus basse.
• Saccharomyces carlsbergensis : Nom de levure associé à la fermentation basse, utilisé comme variante de saccharomyces uvarum dans le cours.
• Fermentation haute par ensemencement : Mode de fermentation haute où le brasseur inocule le moût avec des levures qu’il a sélectionnées.
• Fermentation spontanée : Mode de fermentation où des levures sauvages présentes dans l’air déclenchent la fermentation du moût.

📝 Points essentiels

• Les levures de fermentation haute sont associées à Saccharomyces cerevisiae, tandis que les levures de fermentation basse sont associées à Saccharomyces uvarum ou Saccharomyces carlsbergensis.
• La fermentation haute la plus courante se fait par ensemencement : le brasseur ajoute au moût les levures qu’il a sélectionnées.
• La fermentation spontanée est provoquée par des levures sauvages en suspension dans l’air.
• Le cours distingue deux grandes familles de fermentation (haute vs basse) à partir du type de levure utilisé.
• Quelques brasseurs pratiquent des fermentations successives différentes, ou à des températures différentes, ou encore avec des levures hybrides.

💡 Astuce mémo

Haute = brasseur qui ensemence (cerevisiae) ; Spontanée = air qui inocule (levures sauvages).

📖 10. Fermentation, garde, refroidissement et contrôle

🔑 Notions clés & Définitions

• Fermentation basse : Type de fermentation réalisée avec des levures de type uvarum, associée à des bières comme Heineken, Carlsberg ou Tuborg.
• Fermentation haute : Type de fermentation réalisée avec des levures de type cerevisiae, associée à des bières comme Affligem, Duvel, Leffe ou Chimay (chauffé).
• Fermentation spontanée : Fermentation due à des levures sauvages de type cerevisiae, donnant des bières comme Mort subite, Kriek ou Cantillon.
• Lambics : Bières issues de la fermentation spontanée, produites notamment autour de Bruxelles, très acides et complexes, servies à température de cave.
• Gueuze : Assemblage de lambics, produit autour de Bruxelles, avec une forte acidité et une complexité aromatique.

📝 Points essentiels

• Les bières issues de malts très torréfiés développent des notes de pain grillé, café et fruits rouges, avec une texture moelleuse en bouche.
• Les bières à base de malts torréfiés se dégustent plutôt sans être trop froides.
• Quelques brasseurs utilisent des fermentations successives différentes, ou des températures différentes, ou des levures hybrides.
• Fermentation basse : levure saccharomyces uvarum, exemples Heineken, Carlsberg, Tuborg.
• Fermentation haute : levure saccharomyces cerevisiae, exemples Affligem, Duvel, Leffe, Chimay (chaufé).
• Fermentation spontanée : levure sauvage cerevisiae, exemples Mort subite, Kriek, Cantillon.

💡 Astuce mémo

Basse = uvarum (bas), Haute = cerevisiae (haut), Spontanée = sauvage cerevisiae (imprévu).

📖 11. Classement des bières par types et alcool

🔑 Notions clés & Définitions

• Bières macérées : Bières de type lambic dont on adoucit la saveur acide en y faisant macérer des fruits, surtout des cerises.
• Bières aromatisées : Bières auxquelles on ajoute des arômes naturels ou de synthèse, avec une amertume de fond qui reste perceptible.
• Bières au malt fumé : Bières élaborées avec un malt d’orge torréfié au feu de bois ou à la tourbe, donnant un arôme fumé et une couleur ambrée claire.
• Bières sans alcool et panachés : Bières blondes produites par des procédés permettant d’obtenir des caractéristiques organoleptiques proches des autres bières, avec souvent un arôme de céréales.
• Panaché : Mélange de bière et de limonade, pouvant aussi être aromatisé à la grenadine.

📝 Points essentiels

• La couleur n’est pas liée à la teneur en alcool : une bière très forte peut être blonde, et une bière brune comme Guinness peut être à 4% volume alcool.
• Les bières macérées se dégustent traditionnellement à température de cave.
• Les bières macérées incluent notamment la Kriek, et existent aussi avec framboise, pêche ou raisin.
• Les bières aromatisées se consomment plutôt très fraîches, car les arômes ajoutés dominent tout en gardant une note d’amertume.
• Les bières au malt fumé sont servies fraîches en apéritif et plus tempérées en digestif.
• Les bières sans alcool et panachés se boivent très frais, et le panaché en bouteille peut être < 1,2% volume alcool alors qu’un panaché au bar avec une bière forte ne sera pas “sans alcool”.

💡 Astuce mémo

Couleur ≠ alcool : “fort peut être blonde”, et “brune peut être à 4%” (ex. Guinness).

📖 12. Bières sans alcool et obtention

🔑 Notions clés & Définitions

• Bière sans alcool : Boisson de la catégorie française des boissons sans alcool, conçue pour contenir une faible teneur en alcool tout en gardant des qualités proches de la bière.
• Groupe 1 (boissons sans alcool) : Catégorie française des boissons sans alcool qui regroupe les produits répondant à un seuil d’alcool défini pour être commercialisés comme “sans alcool”.
• Arrêt de la fermentation : Procédé de fabrication où l’on stoppe l’activité des levures à basse température avant une étape de traitement thermique.
• Osmose inverse : Procédé de filtration à travers un filtre très fin qui retient une grande partie de l’alcool pour réduire sa teneur.

📝 Points essentiels

• Une bière sans alcool appartient à la catégorie française des boissons sans alcool (Groupe 1).
• Elle doit contenir moins de 1,2 % d’alcool.
• Elle est produite depuis 1960.
• Méthode par arrêt de la fermentation : arrêt à basse température puis pasteurisation.
• Méthode par osmose inverse : passage sur un filtre retenant la plus grande partie de l’alcool.
• Les Français sont les plus grands consommateurs de bière sans alcool en Europe.

💡 Astuce mémo

Fermentation stoppée + pasteurisation (Froid→Stop→Chaud) ; osmose inverse = filtre qui “retient l’alcool”.

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Fermentations : levures, températures et localisation des levures

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre maltage et touraillage : le maltage transforme l’orge en malt (germination), le touraillage stoppe la germination et donne la couleur.
2. Croire que la couleur indique le taux d’alcool : le cours précise que la couleur n’a pas de relation avec la teneur en alcool.
3. Mélanger fermentation haute et basse : haute = levures en haut de cuve et températures plus élevées ; basse = levures en bas de cuve et températures plus basses.
4. Inverser les effets de l’eau : bicarbonates → bière plus acide, sulfates → bière plus amère, calcium → saccharification, magnésium → travail des levures.
5. Penser que le houblon est ajouté avant l’ébullition : le cours indique un ajout après l’ébullition du moût.
6. Oublier que la bière sans alcool doit être < 1,2 % d’alcool et qu’elle appartient à la catégorie française des boissons sans alcool (Groupe 1).
7. Confondre lambic et gueuze : le cours dit que la gueuze est un assemblage de lambics.

✅ Checklist Examen

1. Définir la bière : boisson alcoolisée naturelle et gazeuse issue de la fermentation alcoolique de sucres fermentescibles issus de l’amidon transformé par le maltage, sous l’action des levures alcooliques.
2. Citer les familles de bières : fermentation haute « ales », fermentation basse « lagers », et bières de type lambic par fermentation naturelle.
3. Expliquer le rôle du maltage et relier l’amidon aux sucres fermentescibles (maltose) puis à la fermentation.
4. Donner au moins deux repères historiques du cours sur l’Antiquité, le Moyen Âge et l’époque moderne (ex : Mésopotamie, Moyen Âge, 1682, 19e siècle).
5. Citer les principaux éléments de fabrication et le rôle de l’eau (90 à 95 %), puis associer bicarbonates/sulfates/calcium/magnésium à leurs effets.
6. Définir le malt d’orge et distinguer germination (transformation en malt) et touraillage (séchage, couleur).
7. Définir le houblon et relier lupuline et acides alpha à l’amertume, ainsi que la période de récolte et la quantité utilisée (100 à 200 g pour 100 L).
8. Décrire la fermentation : durée globale de la partie froide (~4 semaines), les 5 phases, l’ensemencement (1 L pour 100 L), et les températures/arrêt par floculation (baisse à 5°C).
9. Expliquer le brassage : durée 10 à 12 h, empâtage, enzymes transformant l’amidon en sucres fermentescibles, filtration du moût, puis ébullition 1h30 et houblonnage après ébullition.
10. Lister les étapes de fabrication dans l’ordre : maltage, brassage, fermentation, conditionnement, et préciser le rôle du conditionnement (jetting, pasteurisation, étiquetage).
11. Classer les bières par types vus au cours : par levure (haute/basse/spontanée), par appellations (lambics/gueuzes, stouts, abbayes, etc.), et par alcool (fourchette + exemple).
12. Définir la bière sans alcool (Groupe 1, < 1,2 %) et citer les deux méthodes d’obtention : arrêt de la fermentation + pasteurisation, ou osmose inverse.