Chaque type de grain contient naturellement une certaine quantité de matière extractible qui servira à fabriquer le moût (principalement de l'amidon qui sera transformé en sucres). Cette quantité est mesurée en laboratoire, ainsi il est possible de comparer la quantité de matière extraite lors du brassage par rapport à quantité maximum théoriquement extractible. Ce rendement maximum d’extraction théorique de matière varie de 55 à 84% de la masse selon les types de grains utilisés.
| Type de malt | Rendement max théorique |
|---|---|
| 2 Row Pilsner Malt | 80 |
| 6 Row Base Malt | 76 |
| 2 Row Pale Malt | 81 |
| Biscuit Malt | 75 |
| Vienna Malt | 75 |
| Munich Malt | 75 |
| Brown Malt | 70 |
| Dextrine/Cara pils Malt | 70 |
| Light Crystal (20 – 30 EBC) | 75 |
| Pale Crystal (50 – 80 EBC) | 74 |
| Medium Crystal (120 – 150 EBC) | 74 |
| Dark Crystal (240 EBC) | 72 |
| Special B | 68 |
| Chocolate Malt | 60 |
| Roasted Barley | 55 |
| Black Malt | 55 |
| Wheat Malt | 79 |
| Rye Malt | 63 |
| Oatmeal (Flaked) | 70 |
| Corn (Flaked) | 84 |
| Barley (Flaked) | 70 |
| Wheat (Flaked) | 77 |
| Rice (Flaked) | 82 |
| Sucre (blanc, canne, candi) | 100 |
Exemple : je réalise une IPA avec 70% de malt pale, 10% de flocons d'orge, 10% de malt Munich et 10% de cara crystal 120 EBC. Le rendement théorique maximum de ma recette sera : (70x81 + 10x70 + 10x75 + 10x74) / 100 = 78.6%
En pratique il est quasiment impossible d’arriver au rendement d’extraction maximal théorique parce que le processus de brassage comporte plusieurs étapes où des pertes existent (finesse du concassage, brassage, filtration, rinçage…). Les brasseurs vont donc chercher à optimiser leur rendement du brassage en minimisant ces pertes (voir détails plus bas).
Rendement du brassage = ( densité spécifique x densité en °Plato x volume de moût ) / masse de grains et sucres éventuellement ajoutés
Il faut donc comparer ce rendement de brassage obtenu avec le rendement théorique maximal constaté en fonction de la base maltée utilisée (en moyenne de l’ordre de 80% pour une base claire pils ou pale, 78% pour une base ambrée, 76% pour une base brune).
Efficacité totale = rendement du brassage / rendement théorique maximum de la recette x 100
L’efficacité totale ou le rendement total désigne donc le pourcentage de sucres (issus des grains ou sucres ajoutés), présent dans le moût refroidi avant la fermentation. Obtenir un rendement total élevé est synonyme d’avoir une installation de brassage et un processus optimisés et aura pour conséquence de devoir utiliser moins de grains pour obtenir la densité initiale d’une recette.
Les logiciels d'aide à la conception de recettes et de brassage sont en mesure de calculer le rendement du brassage et l'efficacité totale. Vous pouvez également obtenir une estimation avec l'outil suivant.
Actuellement les malts des grosses malteries offrent de bons résultats, cela peut varier légèrement selon les récoltes et les provenances. A vous d’essayer différentes marques et de trouver celle qui vous convient le mieux. J’ai remarqué en pratique de bons résultats avec les malts biologiques. Un malt un peu ancien ou mal conservé offrira un rendement moindre. Eviter notamment de stocker du malt concassé trop longtemps.
La finesse de concassage du malt va avoir une incidence directe sur la qualité d’extraction des sucres pendant le brassage et la filtration. Les grains doivent être concassés finement mais les enveloppes doivent rester les plus intactes possibles afin de former un filtre naturel lors de l’étape de filtration. Un concassage trop fin, limite farineux risque de poser de gros soucis lors de la filtration en formant une maische visqueuse et épaisse. La qualité du moulin est primordiale, privilégier un modèle réglable à rouleaux striés. Voir la technique du «grain conditioning».
Les conditions de brassage comme la température, le temps, la proportion eau/grain ou encore le pH ont une influence sur les interactions entre les enzymes et les composants organiques et ont donc un effet sur la qualité du moût. C'est en contrôlant ces conditions que le brasseur peut fortement influer sur la composition du moût et donc sur les caractéristiques finales de la bière.
Le brassage consiste à effectuer une série de paliers de température pendant des durées spécifiques. La température et le temps des paliers sont choisis de manière à favoriser ou non l'activité de certaines enzymes dans le grain. La température optimale est différente pour chaque enzyme, l'efficacité dépend aussi de la durée pendant laquelle cette enzyme peut être active. Plus la température est faible, plus l'enzyme est active et plus la conversion par celle ci est productive si on lui laisse assez de temps pour travailler.
Les effets du pH de la maische peuvent avoir un impact assez signifiant sur l'activité enzymatique, et comme le brassage est principalement composé de réactions enzymatiques il est nécessaire que le pH soit dans une fourchette acceptable (5,2 à 5,6). Le contrôle du pH permet aussi d'avoir un impact sur l'activité d'une enzyme précise. Des recherches ont montré qu'un pH non adapté entraîne une extraction faible et un moût moins fermentescible.
La concentration de la maische (rapport eau/grain) peut avoir un impact signifiant sur les performances du brassage. Une maische très épaisse (inférieure à 2L/kg de grains) est très difficile à remuer l'extraction se trouve réduite tandis que la conversion de l'amidon ralentit. Une fourchette assez large peut être utilisée pour le brassage. Le brassage traditionnel à l'anglaise par exemple a tendance à être épais (2 à 2,5 L/kg) tandis qu'un brassage à l'allemande aura tendance à être plutôt liquide (3,5 à 5 L/kg).
Le palier d'inhibition des enzymes ou mash out consiste à élever la température de la maische à 78°C pendant 10 minutes environ. La chaleur permet de détruire les enzymes, de conserver ainsi l'équilibre du brassin et de solubiliser les sucres, améliorant ainsi le rendement du brassage et facilitant le rinçage des drêches.
L’eau de rinçage utilisée doit être la plus chaude possible afin que la température de la maische dans la cuve de filtration soit la plus proche possible de 75°C (à adapter en fonction de vos conditions de brassage/filtration). Si vous faites un traitement de l’eau, celle du rinçage doit également être corrigée pour favoriser l’extraction des sucres et le maintien du pH.
C’est l’erreur la plus courante, beaucoup de brasseurs rincent leur maische de manière trop rapide. Dans le cas du fly sparge, ne pas trop ouvrir le robinet d’arrivée d’eau chaude et le robinet de sortie de cuve filtre, sinon ça ne permet pas à l’eau chaude d’extraire les sucres résiduels de manière efficace. Aussi pour optimiser la filtration il peut être nécessaire de mélanger tranquillement le dessus du gâteau de drêches afin de supprimer les chemins préférentiels.
La problématique est la même dans le cas du batch sparge, bien mélanger l’eau et la maische, laisser un temps de repos, recirculer le moût trouble puis ouvrir un tout petit peu le robinet de la cuve de filtration. La filtration pour une vingtaine de litre peut durer selon les cas de 30 min à 1h.
La forme du filtre a une importance. Idéalement la surface de contact avec la maische doit être la plus importante et homogène possible. Une cuve cylindrique donne de meilleurs résultats.
La technique de brassage en sac (BIAB) n’est pas celle qui offre de meilleurs rendements, le filtre en tresse inox peut vite se retrouver écrasé sous le poids des grains et n’offre pas une surface de contact optimale. Le fond filtrant a une bonne surface de contact tout comme le manifold s’il est bien réparti sous la surface de la maische.
La maische retient beaucoup de moût, il est possible d’en faire sortir une partie en pressant doucement le gâteau de drêches en fin de filtration. S’assurer qu’il ne reste pas du moût dans la cuve filtre, en l’inclinant un peu on arrive toujours à en refaire sortir un peu. C’est notamment le cas si vous utilisez un fond filtrant. Si vous utilisez une pompe et un circuit de tuyaux vérifiez qu’ils sont bien purgés.
Avec tous ces conseils vous devriez arriver à dépasser les 80% d'efficacité totale !
Pour aller plus loin dans les calculs d'efficacité (en anglais) : braukaiser