Biochimie

La fermentation

La levure est à l'origine de la fermentation de la bière. Ce micro-organisme unicellulaire transforme le sucre du moût en alcool et en dioxyde de carbone et l'on retrouve des millions de levures en fin de fermentation. Les souches de levure les plus utilisées sont Saccharomyces cerevisiae, levure de fermentation haute et Saccharomyces uvarum ou carlsbergensis, levure de fermentation basse. La différence entre ces deux groupes est la température de fermentation. Les levures de fermentation basse s'utilisent entre 5 et 15°C, les levures de fermentation haute entre 18 et 25°C. Chaque souche de levure possède sa personnalité unique et la nature de son activité influence directement sur les saveurs de la bière.

La levure produit l'énergie nécessaire à sa survie et à sa reproduction de deux manières différentes en fonction du milieu ambiant.

- la respiration (aérobie = présence d'oxygène).
- la fermentation alcoolique du glucose (anaérobie = absence d'oxygène).

Pendant les 4 à 12 heures qui suivent l'inoculation du moût par la levure, la présence d'oxygène permet la multiplication cellulaire des levures. Il s'agit de la phase de respiration et de multiplication des levures en aérobie.

Ce métabolisme oxydatif très énergétique permet aux levures de subir une multiplication par bourgeonnement avec un rendement cellulaire élevé. La population de levures croît très rapidement jusqu'à atteindre son maximum de population avoisinant les 50 millions de cellules par mL de moût. Les levures produisent également des arômes caractéristiques de ce métabolisme, tels que des esters et des diacétyles. Le glucose est transformé en CO2 et en eau à l'aide de l'oxygène selon l'équation suivante :

Respiration : C6H12O6 (glucose) + 6O2 => 6CO2 + 6H2O + énergie

Ensuite l'oxygène ayant été consommé, les levures en suspension dans le moût se retrouvent en anaérobie, elles continuent de se multiplier jusqu'à atteindre le maximum de population et dégradent maintenant les glucides par un métabolisme fermentatif (glycolyse) qui conduit à la formation d'éthanol et de CO2 suivant la réaction :

Fermentation alcoolique : C6H12O6 (glucose) => 2CO2 + 2CH3CH2OH (éthanol) + énergie

En plus de ces composés majoritaires, des alcools supérieurs, des aldéhydes et des esters sont formés en plus petites quantités et participent aux goûts et arômes de la bière. La fermentation va durer entre 3 et 7 jours selon les conditions, avant que la floculation et la sédimentation ne commencent.

Une fois la fermentation bien avancée, la levure commence à sentir le manque de matières fermentescibles, et commence à entrer en phase de repos et sombre dans le fond de la cuve de fermentation pour créer un sédiment. Pendant la phase de sédimentation la levure produit du glycogène qui permet de la maintenir en dormance.

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