L'importance de contrôler la température de la purée

La purée est la première étape enzymatique réalisée au cours de la journée de brassage. Où nous réactivons les enzymes de germination que le grain d'orge utilise pour un nouveau semis en prenant le malt touraillé et en le trempant dans de l'eau tiède. Un maltage approprié aide à mettre en pause ces enzymes et à les conserver pour le moment où elles atteindront enfin la salle de brassage.

L'objectif général est de poursuivre le processus de germination et de convertir les amidons complexes de la graine en utilisant les enzymes stockées dans le son. Les amidons sont divisés par les amylases en branches plus courtes afin que la levure puisse les consommer lors de la fermentation.

Types d'enzymes de brassage

Tableau 1 - Principaux groupes d'enzymes de brassage

Que se passe-t-il pendant le brassage ?

Le début du processus de brassage, lorsque les grains broyés sont mélangés avec de l'eau pour faire une substance semblable à de la bouillie connue sous le nom de « purée », est appelé purée. Le malt et d'autres amidons de céréales sont convertis en sucres, protéines et autres composants dans la purée, ce qui donne un liquide fermentescible sucré appelé moût. Le malt est livré en grains entiers du bâtiment de malterie à la brasserie. Tout d'abord, il est transformé en un mélange de céréales connu sous le nom de "grit". Ensuite, le grain est combiné avec des quantités précisément mesurées d'eau tiède ou chaude. Le brassage par infusion, le brassage par décoction et le brassage par infusion à température contrôlée sont les trois principaux types de processus de brassage. Le brassage convertit les amidons à longue chaîne du grain d'orge en sucres à petite chaîne nécessaires à la levure pour fabriquer de l'alcool. Lorsque le grain broyé est mouillé avec de l'eau à la bonne température, les amidons et les enzymes se liquéfient dans la purée, où la conversion commence. Selon la tradition locale, la qualité du malt disponible, l'équipement utilisé et la bière brassée, différentes procédures de brassage sont utilisées dans d'autres parties du monde.

Le repos protéiné

La protéine du grain peut être trouvée dans tout le grain d'orge. Les malts bien modifiés contiennent déjà certaines des protéines décomposées à un niveau favorable au brassage. Les deux principales enzymes mangeuses de protéines sont la peptidase et la protéase. La peptidase décompose les peptides pour créer des acides aminés nécessaires à la levure pendant la fermentation ; la protéase clive les grosses protéines pour aider à fournir une plus grande stabilité de la tête et à réduire le voile du grain.
Le repos protéique se produit à une température plus basse que le repos de saccharification. Avec la plupart des factures de céréales utilisant de l'orge maltée, cette étape peut être ignorée, ce qui donne une bière légère. Cependant, lorsque vous utilisez de grandes quantités de céréales non maltées ou en flocons, y compris de l'orge, du blé, du seigle ou de l'avoine crus, cette étape peut aider à réduire la teneur globale en protéines de la purée. En général, avec les grains en flocons, le reste de protéines améliorera la filtration de la filtre, la rétention de la tête et la clarté globale de la bière.
L'autre raison d'effectuer ce repos est d'aider à combattre les β-glucanes. Les semi-celluloses glucanes issues des β-glucanes confèrent aux pâtes et bouillies leurs propriétés élastiques, qui vont ralentir les vitesses de filtration. Par conséquent, cette étape ne doit être administrée que lorsqu'il est possible de chauffer la cuve de brassage. Sinon, des enzymes bactériennes stables à la température sont disponibles dans le commerce, ce qui peut signifier que ce repos peut être ignoré.

Le repos de la saccharification

Le but principal de la purée est de convertir les amidons à longue chaîne du grain d'orge en sucres à chaîne courte. L'amidon se présente sous deux formes principales : l'amylose et l'amylopectine. L'amylose est une longue chaîne droite de sucres répétitifs. L'amylopectine est composée de chaînes à plusieurs ramifications. Il existe deux principales enzymes responsables de la conversion des amidons en sucres : la β-amylase et l'α-amylase.

Bêta-amylase (β-amylase)

La β-amylase agit en brisant les amidons aux extrémités des chaînes; il forme systématiquement du maltose au cours de cette conversion. Cependant, comme il ne peut fonctionner qu'aux extrémités des amidons, il a besoin de beaucoup de temps pour fonctionner et laisse de plus grandes dextrines lors de la conversion de l'amylopectine. Il fonctionne mieux à des températures plus basses, et des températures plus élevées ont tendance à dénaturer cette enzyme.

Alpha-Amylase (α-amylase)

L'α-amylase agit en clivant les amidons au milieu des chaînes, mais les longueurs seront incohérentes. Cela permet à la β-amylase d'avoir plus d'extrémités des amidons à convertir en maltose. L'α-amylase peut également agir sur l'amylose ou l'amylopectine et peut produire des dextrines plus petites lors de la conversion de l'amylopectine. Généralement, il fonctionne mieux à des températures légèrement plus élevées car il est plus stable en température que la β-amylase. En équilibrant la température de repos de la saccharification, nous pouvons modifier l'éventuelle fermentescibilité du moût.

Comment utiliser la température de la purée pour aider à équilibrer le corps

Figure 1 - Températures de liquéfaction de l'amidon (Briggs, et al., 2004)

La première étape en matière de brassage consiste à régler une température de brassage idéale. La principale préoccupation est que les amidons se liquéfient ou se dissolvent dans l'eau au point de consigne approprié. L'utilisation d'un grain d'orge tout malt a tendance à être négligée car les températures de liquéfaction de l'amidon sont similaires aux températures de conversion de l'amidon. Le blé, le seigle et l'avoine ont des propriétés similaires. Pourtant, le riz et le maïs ne se liquéfient pas aux températures de brassage typiques et nécessitent une purée de céréales séparée ou en flocons avant le brassage.

La plupart des moûts auront un repos global de 63 à 69 °C (145 à 156 °F). Une température de purée plus basse favorisera la β-amylase et produira un moût plus fermentescible. Une température de purée plus élevée sélectionnera l'α-amylase et produira un moût avec plus de dextrines. Choisir une température pour votre bière aidera à déterminer le corps final. Les bières à gravité de départ inférieure bénéficient généralement d'une température de brassage modérée ou élevée en raison des petits grains; les bières de table bénéficient généralement d'une température de brassage basse ou moyenne. Les bières de force impériale bénéficient généralement d'une température de brassage basse. Les niveaux de sucre finaux aideront à équilibrer les saveurs du houblon, de l'alcool et de la buvabilité globale. Des températures de purée plus basses auront un corps plus léger, une sensation en bouche plus sèche et une saveur plus douce.

Types de purées de brasserie

Perfusion unique

L'infusion unique est la méthode de brassage la plus simple. En règle générale, la capacité thermique du grain est prise en compte et l'eau chaude et le grain sont mélangés pour atterrir à la température de purée souhaitée. L'eau de grève sera à une température plus élevée que la purée pour compenser la température plus basse du grain. La cuve de brassage doit être isolée ou avoir une source de chauffage externe pour maintenir la température constante pendant toute la durée du brassage. Cette option est formidable pour les malts bien faits. La température de l'eau est facile à contrôler en ajoutant de l'eau chaude ou froide.

Multi-étape

C'est là que plusieurs repos différents se succèdent. Tout d'abord, l'eau de grève est chauffée à un niveau où le grain atteindra la température de repos initiale, comme un repos protéique. Une fois le repos terminé, la purée est chauffée en ajoutant de l'eau chaude supplémentaire ou une source de chaleur externe pour élever la température au niveau de repos suivant. Le mélange avec une palette de purée ou un agitateur mécanique est recommandé pour assurer une température constante tout au long de la purée. Cette configuration est plus familière avec les grains non maltés pour garantir que les amidons se liquéfient et sont convertis aux niveaux appropriés. Les purées de céréales de riz ou de maïs sont également un type de purée en plusieurs étapes. Les moûts en plusieurs étapes donnent au brasseur beaucoup de contrôle sur le moût final. Pourtant, ils peuvent être difficiles à faire en combinaison avec des cuves de purée.

Purée de décoction

Une bouillie de décoction a été initialement développée pour compenser les techniques de maltage historiques. La purée est réglée à une série de températures de repos, et une partie de cette mouture est filtrée pour éliminer tous les solides du grain. Le liquide est chauffé dans un récipient secondaire jusqu'à ébullition. L'ébullition détruit toutes les enzymes mais produit des arômes complexes de malt et de caramel grâce aux réactions de Maillard. Ce liquide est réintroduit dans la purée, provoquant une augmentation de la température moyenne. Alors que la norme depuis des centaines d'années, les progrès des procédures de maltage ont rendu les brassages de décoction rares. Les défis sont passés du brasseur au malteur. Ce type de brassage peut être trouvé dans les styles de brassage allemands, et de nombreux brasseurs ne jurent que par les résultats.

Que se passe-t-il si vous manquez la température de votre purée ?

Malheureusement, supposons que vous manquiez la température de votre purée. Dans ce cas, vous obtiendrez soit un moût sans sucres transformés, soit un moût qui contiendra trop de sucres non fermentescibles. Une basse température risque que les amidons ne se liquéfient pas ou ne se convertissent pas, ne donnant pas à la levure la nourriture dont elle a besoin pour fabriquer de l'alcool. L'utilisation d'un calculateur de température de frappe est un outil utile pour obtenir la température de votre purée à chaque fois.

Lorsque la purée est trop froide, vous devez trouver un moyen d'ajouter de l'énergie à la purée, sans la plage de température appropriée, des conversions incomplètes ou des filtres bloqués peuvent en résulter.

Correctifs de basse température de purée

1. Ajouter de l'eau chaude supplémentaire.
2. Chauffage direct.
3. Décoction en purée.

Ils ont tous des avantages et des inconvénients. L'ajout d'eau chaude est simple et rapide, mais il peut diluer le rapport eau/grains, en diluant la concentration d'enzymes. De plus, votre navire n'a peut-être pas l'espace nécessaire pour augmenter suffisamment la température!

Le chauffage direct est l'endroit où un élément, un brûleur ou de la vapeur est utilisé pour chauffer entièrement la température du récipient. Celles-ci sont plus faciles sur les petits systèmes car la charge thermique du moût est si faible que lorsqu'il y a plus de malt, il faut appliquer beaucoup plus de chaleur. De plus, il est presque impossible de chauffer les cuves de filtration car les orifices de ruissellement rendent difficile le chauffage sans brûlure et les râteaux de filtration ne sont pas compatibles avec des capteurs de température précis pour contrôler la chaleur.

L'utilisation du brassage par décoction est une méthode permettant de réaliser des brassages en plusieurs étapes sans avoir besoin d'eau ou de chaleur supplémentaire dans le Mash Tun. Cela implique de transférer environ un tiers de la purée dans une autre casserole, de la chauffer à la température de conversion, puis de la faire bouillir. Cette méthode répond à trois objectifs : l'ajout de moût doux filtré à chaud bouillant à la purée principale élève la température de la purée à la température de repos suivante, avec des malts continentaux modérément modifiés, il en résulte un degré d'extraction plus élevé, et il permet le malt sec et croquant. typique des lagers de style munichois.

Correctifs de température de purée élevée

1. Ajouter de l'eau froide supplémentaire.
2. Utilisez un échangeur de chaleur.

L'ajout d'eau froide est un moyen rapide et facile d'abaisser la température de brassage de la purée. Remuer vigoureusement avec l'ajout d'eau froide provenant d'une conduite de ville ou d'un réservoir d'alcool froid aidera beaucoup plus rapidement à abaisser la température que d'essayer d'augmenter la température avec de l'eau chaude. L'eau froide a un grand potentiel de charge thermique par rapport à l'eau chaude et il y a moins de risques d'extraction de tanin. Assurez-vous simplement d'utiliser de l'eau dont le chlore a été éliminé et dont la teneur en minéraux est appropriée.

L'autre méthode consiste à utiliser un échangeur de chaleur connecté à de l'eau de refroidissement ou du glycol. Les systèmes de taille nanométrique peuvent utiliser un refroidisseur à immersion tandis que les systèmes plus grands auront besoin d'un échangeur de chaleur à calandre et tube ou à plaques et châssis. N'oubliez pas que le refroidissement trop rapide du moût à ce stade peut entraîner des problèmes de pompage, car le moût n'a pas subi de pause protéique chaude et sera plus visqueux que le moût bouilli. Un autre sujet de préoccupation est de ne pas trop corriger trop rapidement, car devoir chauffer à nouveau la purée peut être compliqué après avoir ajouté autant d'eau.

Comment vérifier que le brassage est terminé

La méthode la plus courante pour déterminer l'achèvement d'un moût consiste à utiliser de l'iode. L'iode de pharmacie typique fonctionne bien pour ce test. Un échantillon de moût est collecté, filtré et placé dans un petit plat ou une tasse, une pincée d'iode est ajoutée sur le côté de l'échantillon et un peu de moût est tourbillonné dans l'iode. Si des amidons sont présents, l'iode deviendra noir. Sinon, ce sera une couleur marron doux. Ce test aidera à s'assurer que la conversion est terminée et que les amidons ont été convertis en sucres. Il peut être plus difficile d'utiliser ce test avec des styles de brassage troubles courants dans les brasseries Lambic ou les distilleries à base de céréales.

Importance d'un Mash Mixer par rapport à un Mash Tun

Le contrôle de la température est le facteur essentiel pour des procédures de brassage appropriées. Cependant, l'utilisation uniquement d'une cuve de brassage pour la conversion à plus grande échelle peut être difficile à contrôler les températures ou à corriger avec précision les températures incorrectes de l'eau de grève. Malheureusement, une fois qu'une brasserie artisanale atteint une taille spécifique, il est impossible que le brassage soit fait à la main et des râteaux et des systèmes de charrue doivent être utilisés. De plus, une cuve de filtration typique est très difficile à chauffer correctement car les capteurs de température des râteaux seraient endommagés et les chemises peuvent brûler la purée sous le faux fond.

Pour les brasseries de 20 bbl et plus, un mélangeur de purée est recommandé. Cela donne au brasseur le contrôle des températures de brassage spécifiques, est capable de corriger les problèmes d'eau de grève et d'avoir des profils de brassage plus détaillés en même temps. Cela permet également à la cuve de filtration d'être retournée plus rapidement, ce qui permet de terminer plus de brassins en une seule journée. Le processus en plusieurs étapes présente bien plus d'avantages que ceux énumérés ici et contribuera à donner à vos bières un goût fantastique.

Ouvrages cités

Briggs, DE, Brookes, PA, Stevens, R. & Boulton, CA, 2004. Brassage : science et pratique. Cambridge : Elsevier Science et technologie.