Qu'est-ce que la fermentation ? Quelles sont les principales phases ?

Maillet Alexandre Mis à jour par Maillet Alexandre

La fermentation est un processus métabolique au cours de laquelle un milieu va être soumis à une série de réactions pour en extraire l’énergie, dans notre cas nécessaire aux levures brassicoles. L’une des plus connues est la fermentation alcoolique, il s’agit de la phase de transformation du moût par des micro organismes, appelés « levures » où une partie des sucres (seulement ceux fermentescibles) vont être transformés en alcool et dioxyde de carbone CO2. 

Le rôle principal d’un brasseur est de réaliser un milieu nutritionnel pour les levures afin que celles-ci puissent s’exprimer au mieux. Il est possible de couper la fermentation en 2 parties : la fermentation primaire et secondaire comme vous pouvez le voir sur le tableau ci-dessus.

Fermentation primaire

La fermentation primaire contient la phase de lag et la phase exponentielle de bourgeonnement.

Pendant la phase de lag, les levures se trouvent dans un milieu en présence d’oxygène, aérobiose, la levure étant un organisme vivant qui peut survivre en présence d’oxygène. Comme nous, elles vont se focaliser dans un premier temps sur la respiration où elles vont accroître la formation de leur paroi et se multiplier par bourgeonnement en consommant la totalité d’oxygène présent dans le milieu pour se préparer à la phase exponentielle. Cette phase ne dure que quelques heures (1 à 8 heures).

Réaction liée à la respiration : SUCRE + OXYGENE --> CO2 + EAU + ENERGIE IMPORTANTE

Lors de la phase exponentielle, les levures vont se multiplier par bourgeonnement. Une levure mère peut bourgeonner jusqu’à 10 fois. Le taux de levures présent dans le milieu peut donc passer de 10 millions de cellules/ mL à 100 millions de cellules/ mL.

Ainsi, les levures vont être réparties dans l’entièreté du milieu de fermentation. Durant cette phase exponentielle, les levures vont libérer toute une série de composés comme des esters aromatiques, des phénols, des acides organiques, des acides aminés complexes, etc mais aussi des composés indésirables comme le diacétyle.

Cette phase démarre en moyenne 8 heures après inoculation et se prolonge jusqu’à 3 à 7 jours selon les conditions du milieu. Elle est caractérisée par un appauvrissement du milieu en oxygène. La levure va donc se tourner vers un mécanisme anaérobiose. Sa source d’énergie va cette fois provenir de la fermentation alcoolique. Les sucres consommables par vos levures vont être transformés en alcool (éthanol) et gaz carbonique CO2. C’est à ce fameux moment que vous devriez voir apparaître les bulles au niveau du barboteur. Le moût se transforme donc en bière.

Réaction liée à la fermentation alcoolique : SUCRE --> CO2 + ALCOOL + ENERGIE FAIBLE

La phase exponentielle est caractérisée par une diminution de la densité et du pH (acidification).

Les bulles de CO2 qui se forment dans le milieu remontent à la surface et emportent avec elles les petites protéines et les levures jeunes, ce qui provoque l’apparition du Krausen (mousse brune à la texture crémeuse).

Fermentation secondaire

La fermentation secondaire comprend la phase stationnaire et de déclin. La phase stationnaire est caractérisée par un appauvrissement du nombre de sucres fermentescibles et d’éléments nutritifs disponibles pour la levure dans le milieu.

Elle démarre en moyenne entre 3 et 7 jours après l’inoculation de vos levures. Au cours de cette phase, les levures vont peu à peu s’orienter vers un état de conservation, dit de dormance. Vous trouverez dès lors au fond du fermenteur un « dépôt de levures ». La couche accolée au fond de la paroi est en majorité constituée de levures mortes.

Au niveau professionnel, ce dépôt de levures est peu à peu évacué au fur et à mesure de l’avancement de la fermentation. L’activité du barboteur s’est estompée et il ne reste plus que des traces de krausen au niveau des parois internes du fermenteur. Les levures vont réabsorber les composés indésirables qu’elles ont libérés pendant la première partie et également sédimenter peu à peu, ce qui aura pour conséquence une clarification de la bière.

L’un des dangers du brassage amateur est de ne pas attendre la fin de cette phase et de directement embouteiller en fin de fermentation primaire, dès la disparition des bulles.

C’est une double erreur car le goût de la bière a besoin de s’affiner par l’intermédiaire des levures qui réabsorbent les mauvais composés et cela peut représenter un risque d’explosion de vos bouteilles.

Certains sucres « complexes » comme le maltotriose peuvent également être consommés par les levures, mais mettent plus de temps.

Si la bière est mise trop tôt en bouteilles, il y a un risque de sur-carbonatation liée à ces sucres. 

Cheers,

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