L’eau est universelle à la vie et, bien, à la bière. Alors que l’eau constitue une grande partie des plantes, des animaux et de la Terre, elle constitue également jusqu’à 90 à 95 % de votre bière finale brassée à la maison (selon le style, bien sûr). Lorsque l’eau est votre ingrédient principal, il devient essentiel de savoir ce qu’elle contient.
Dans cet article, nous allons d’abord discuter de certains des principaux minéraux à surveiller dans votre eau, de la façon dont ils peuvent affecter votre bière et des niveaux recommandés pour les conserver. Nous examinerons également d’autres paramètres essentiels que vous pouvez surveiller pour garantir la qualité et la cohérence. La bière est plus qu’une simple boisson. Dans la culture d’aujourd’hui, la scène de la bière artisanale est un mode de vie.
Qu’y a-t-il dans votre eau ?
L’eau potable peut provenir de divers endroits. Si vous habitez dans une zone rurale, vous utilisez peut-être un puits privé. Les puits tirent leur eau des eaux de surface, qui peuvent comprendre des réservoirs, des lacs et des rivières, ainsi que des eaux souterraines, comme les aquifères. Si vous habitez dans une zone fortement urbaine, il y a de fortes chances que votre eau soit traitée et surveillée par une municipalité publique. Contrairement aux puits, les réseaux d’eau publics sont fortement réglementés par l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis (USEPA) en vertu de la Safe Drinking Water Act (SDWA). L’eau qui traverse ces systèmes subit un certain nombre d’étapes de traitement pour s’assurer qu’elle est propre et sans danger pour la consommation.
La teneur en minéraux de l’eau variera en type et en concentration en fonction de sa source. Si vous préparez votre bière avec la même eau que vous buvez, il est important de reconnaître votre profil d’eau, car certains minéraux peuvent avoir un effet important sur le goût et l’apparence de votre infusion finale. Pour comprendre votre profil hydrique, vous pouvez obtenir une copie de l’analyse annuelle de l’eau de votre région.
Si vous souhaitez brasser un style de bière particulier, une stratégie efficace consiste à recréer le profil historique de l’eau de sa région d’origine. En utilisant de l’eau déminéralisée, vous pouvez compléter les sels et autres additifs pour ajuster votre eau de brassage. Le tableau ci-dessous vous donne une bonne idée de ce à quoi ressemblent certains profils d’eau historiques bien connus.
Dureté
Définie comme la somme des ions calcium et magnésium, la dureté totale est souvent exprimée en CaCO3, ou carbonate de calcium. D’autres ions métalliques tels que le zinc ou le fer peuvent également contribuer à la dureté totale, mais ils sont rarement inclus. La dureté peut appartenir à l’une des deux catégories suivantes : La première est la dureté temporaire qui est constituée d’hydrogénocarbonates de calcium et/ou de magnésium. La dureté temporaire peut être éliminée par ébullition ou adoucissement à la chaux dans lequel les ions calcium se combinent avec du bicarbonate pour précipiter le CaCO3. La deuxième catégorie est la dureté permanente, qui est la partie des sels de sulfate de calcium et de magnésium restant dans l’eau après qu’elle ait été bouillie. La dureté est importante car si l’eau est trop « douce », la purée sera trop acide, surtout si vous utilisez des malts plus foncés (qui ont une acidité plus élevée). Si l’eau est trop « dure », la purée ne sera pas aussi efficace. Les brasseurs doivent viser une valeur de dureté totale de 150 à 500 ppm sous forme de CaCO3.
Le calcium est le principal ion qui détermine la dureté de l’eau. Bien qu’il ne contribue pas à la saveur, il est essentiel au succès des réactions des levures, des enzymes et des protéines aux étapes de la purée et de l’ébullition. Dans le moût, les ions calcium réagissent avec les phosphates dérivés du malt, précipitant le phosphate de calcium et libérant des ions hydrogène dans le moût. Cela réduit le pH de la purée et améliore l’activité enzymatique, réduit les risques d’infection bactérienne et favorise la clarté et la couleur. Le calcium doit être compris entre 50 et 150 ppm. Si la valeur est trop faible, il est possible d’ajouter du calcium. Si la valeur est trop élevée, cela peut altérer la capacité de la levure à absorber le magnésium, réduisant ainsi la fermentation.
Un autre ion important qui contribue à la dureté de l’eau est le magnésium. Cet ion est requis par la levure pour produire certaines enzymes nécessaires à la fermentation et doit être étroitement surveillé pour plusieurs raisons. La première raison est que le magnésium peut interférer avec les réactions à base de calcium car ses phosphates sont plus solubles. De plus, des niveaux élevés de magnésium peuvent produire un goût aigre dans la bière et, dans certains cas, peuvent avoir un effet laxatif sur le buveur de bière. Les niveaux de magnésium devraient être relativement faibles, entre 0 et 40 ppm.
Alcalinité
Un paramètre essentiel à mesurer dans l’eau de brassage est l’alcalinité totale. Il s’agit d’une mesure des ions carbonate (CO3), bicarbonate (HCO3-) et hydroxyle (OH-) présents dans l’eau. L’alcalinité influence la capacité du moût à résister aux changements de pH tout au long du processus de brassage. Bien que le niveau d’alcalinité recommandé varie un peu en fonction du style, il est recommandé de maintenir l’alcalinité à une valeur inférieure à 100 ppm. Les bières plus légères auront généralement une alcalinité plus faible, tandis que les bières plus foncées auront une alcalinité plus élevée.
Sulfate
Certains ions jouent un rôle plus important dans la saveur et les odeurs de la bière, comme le sulfate. Souvent utilisés pour souligner l’amertume du houblon, les sulfates produisent une saveur de bière croquante et plus sèche. Le sulfate est faiblement alcalin et ne contribue pas beaucoup à l’alcalinité globale. Il convient toutefois de noter que, bien que faciles à ajouter, les sulfates sont difficiles à éliminer. En général, les brasseurs peuvent viser moins de 150 ppm pour les bières douces et plus de 150 à 350 ppm pour les bières très amères. Lorsqu’il est utilisé avec du chlorure, le sulfate peut faire toute la différence entre un stout et une ale. Pour cette raison, le rapport entre le sulfate et le chlorure a un impact plus important que sa quantité mesurée.
Chlorure
Contrairement au sulfate, le chlorure aide à accentuer la douceur et donne la sensation d’une bière pleine de corps avec une meilleure rétention de la tête et une sensation en bouche améliorée. Les plages de brassage typiques du chlorure se situent entre 0 et 100 ppm. Lorsque le chlorure est présent à plus de 250 ppm, la bière aura un goût salé ; plus de 300 ppm peuvent affecter la santé et le métabolisme des levures. Il est à noter que le chlorure n’est pas lié au chlore résiduel des techniques de désinfection.
Chlore
Le chlore est un désinfectant efficace qui agit en oxydant les membranes cellulaires des micro-organismes. En conséquence, le chlore est ajouté aux sources d’eau municipales afin d’éliminer tous les organismes qui pourraient nuire à votre santé. Bien que le chlore soit bénéfique pour l’eau potable, il n’est pas idéal pour le brassage car il peut provoquer des saveurs et des sous-produits dans le brassage final. De plus, la présence de chlore peut provoquer l’oxydation des membranes utilisées dans les systèmes d’osmose inverse, rendant finalement la filtration beaucoup moins efficace. Un brasseur doit tester les niveaux de chlore de son eau de source, en visant un objectif de zéro ppm. Un filtre à charbon peut être installé pour aider à éliminer tout chlore résiduel.
Le chlore peut être mesuré en chlore libre ou total. Le chlore libre se réfère uniquement au chlore non lié, ou à celui qui est disponible pour désinfecter. Le chlore total est la mesure des formes liées et non liées. Si vous utilisez une source d’eau municipale, un test de « chlore total » est préférable pour comprendre toutes les formes de chlore présentes.
Quoi d’autre est important?
Les minéraux ne sont pas la seule chose dont vous devez tenir compte lorsque vous brassez de la bière maison. Si vous cherchez à créer une bière colorée et bien équilibrée, plusieurs autres paramètres importants peuvent faire une grande différence dans votre produit final.
Température
À la base, toute la bière est fabriquée à partir des mêmes quatre ingrédients : eau, levure, houblon et céréales. Certains brasseurs choisiront de modifier cette recette de base pour inclure des épices ou des fruits, comme on le voit dans de nombreuses bières belges. Indépendamment des additifs, toutes les bières peuvent être classées comme une ale ou une lager en fonction de la levure utilisée. La température joue un rôle important dans la fermentation des levures et peut être un facteur décisif quant au style choisi.
Pour commencer, les grains moulus, tels que l’orge et l’avoine, sont ajoutés à un grand récipient appelé le mash tun. De l’eau chaude est ajoutée pour activer les enzymes du malt des grains, qui sont ensuite capables de convertir les amidons en sucres fermentescibles. L’étape suivante, appelée lautérisation, sépare le liquide sucré appelé moût des drêches. Afin de mettre fin à l’activité enzymatique, la température est portée à plus de 200° Fahrenheit, un processus connu sous le nom de « purée ». Le moût et un peu d’eau sont envoyés à travers la purée, éliminant les sucres finaux. Les brasseurs peuvent utiliser la température et le temps pour déterminer quelles enzymes sont actives afin de faire ressortir les sucres souhaités et d’influencer le goût. En général, des températures de moût plus basses augmentent la fermentescibilité tandis que des températures plus élevées la diminuent.
Le moût passe ensuite par une série d’ébullitions tandis que du houblon et d’autres additifs sont ajoutés. Une fois refroidie, la levure est montée et commence ainsi le processus de fermentation. Au cours des 7 à 10 prochains jours, la levure transformera les sucres simples du moût houblonné en alcool et en dioxyde de carbone.
Pendant la fermentation, le sucre des grains est converti en éthanol et en dioxyde de carbone via la levure. La levure de bière fermente mieux à des températures plus élevées, généralement de 18 à 21 °C (65 à 70 °F). À ces températures plus chaudes, la fermentation s’accélère, prend moins de temps et produit également des esters et des phénols qui ajoutent à la saveur. Les levures lager fermentent mieux à des températures plus basses, autour de 10 à 13 °C (50 à 55 °F). Ces levures ont tendance à fermenter plus lentement, produisant moins de phénols et créant une saveur plus influencée par le houblon et les céréales.
pH
Pour maintenir un profil de saveur cohérent et assurer un produit stable, le pH doit être surveillé tout au long du processus de fabrication de la bière. Le pH affecte l’activité enzymatique, la fermentation des levures et l’incorporation des composants aromatisants.
Pendant le brassage, le pH joue un rôle essentiel dans l’efficacité de la dégradation de l’amidon. Bien que chaque groupe d’enzymes fonctionne à différentes températures et plages de pH, la décomposition de l’amidon en sucres fermentescibles est généralement optimale entre pH 5,2 et 5,6.
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L’utilisation du houblon dépend également du pH. À mesure que le pH devient plus acide, la solubilité de la résine de houblon augmente, libérant des composés qui donnent un produit au goût plus amer. Les brasseurs peuvent ajouter des composés tels que l’acide phosphorique, l’acide lactique et des sels, tels que le gypse, pour ajuster le pH au besoin.
Pendant la fermentation, le pH doit être plus bas pour accueillir la levure, préserver la stabilité microbienne et garantir un arôme constant de la bière. Pour de meilleurs résultats, une plage de pH optimale pendant la fermentation se situe entre 4,1 et 4,3. Une bière fraîche et finie a un pH d’environ 4, le pH chute naturellement en raison de l’oxydation.
Conductivité (EC)/ Solides dissous totaux (TDS)
Le total des solides dissous, ou TDS, est une mesure de la concentration totale de substances dissoutes dans l’eau. Cela peut inclure des minéraux, des sels, d’autres produits organiques et même certains résidus chimiques. Les eaux souterraines et de surface contiennent parfois beaucoup de minéraux et de matières organiques, et elles sont également sujettes à la pollution par l’activité humaine. D’un autre côté, les usines municipales sont souvent réglementées par la loi pour désinfecter ou prétraiter l’eau avec des produits chimiques, éliminant ainsi les contaminants qui pourraient nuire au goût ou à la santé. Ces additifs qui servent à rendre l’eau potable sûre peuvent être un problème pour les brasseurs, car les désinfectants peuvent entraîner des saveurs désagréables dans l’infusion. L’avantage est que TDS peut vous fournir une indication de la minéralisation brute de votre eau. L’inconvénient est que le TDS n’est pas spécifique aux ions.
La surveillance de votre TDS est un bon moyen d’être alerté de tout changement inhabituel dans votre approvisionnement en eau. Une valeur TDS élevée peut indiquer une eau plus corrosive pour l’équipement et sujette à l’entartrage. L’eau à utiliser pour le brassage doit contenir moins de 500 ppm de TDS.
Certains brasseurs peuvent souhaiter utiliser des options de traitement de l’eau sélectives, telles que les systèmes d’osmose inverse, pour éliminer les minéraux de l’eau entrante afin de reconcevoir le profil de l’eau. La possibilité de définir le profil de l’eau permet un plus grand niveau de contrôle et un large éventail de styles de bière.
Turbidité
La première impression d’une bière est visuelle. Non seulement les buveurs de bière notent la couleur de l’infusion, mais aussi sa clarté, parfois appelée turbidité ou trouble. La turbidité de la bière est un paramètre constamment surveillé dans de nombreuses brasseries. Plusieurs substances peuvent provoquer ce trouble dans la bière, mais le problème le plus courant est dû à une réticulation de micronutriments appelés polyphénols et protéines. Ces éléments sont toujours présents dans la bière et ils sont les principaux contributeurs au trouble lorsqu’ils se combinent pour former des particules insolubles.
Caractérisée par des sédiments visibles, la brume est parfois utilisée pour caractériser une bière ; vous le voyez généralement avec les bières de blé non filtrées. Cependant, dans la plupart des autres types de bière, la brume n’est pas souhaitée. Une brume froide est observée lorsque les composés oxydés dans la bière commencent à polymériser, produisant un précipité à des températures plus froides. Lors du réchauffement, le précipité se dissout et le voile disparaît. Un voile permanent se produit lorsque ces composés oxydés forment des amas insolubles même à des températures plus élevées. La brume peut également être un indicateur de détérioration microbienne, y compris Acetobacter aceti et les bactéries lactiques qui peuvent produire des arômes dans le produit fini.
Les brasseurs peuvent décider comment ils veulent conditionner leur produit ; certains choisiront de filtrer leur produit, améliorant la clarté en éliminant les levures, les protéines et autres débris, tandis que d’autres utiliseront des additifs pour aider ces composés induisant le trouble à se retirer. Une gamme de traitements est disponible pour éviter les problèmes de brume. Les moments les plus importants pour surveiller la turbidité sont après la filtration et avant que la bière n’entre dans les réservoirs brillants pour la carbonatation. Les brasseurs doivent viser 0 à 0,5 FTU (Formazine Turbidity Units).
Oxygène dissous
Comprendre et gérer l’absorption d’oxygène pendant la production de bière est important pour créer un produit stable. Dans le moût, une petite quantité d’oxygène dissous peut assurer une bonne fermentation de la levure, affectant finalement la couleur, le goût et d’autres caractéristiques importantes de la bière. Typiquement, pour un moût de bière ou de lager traditionnel, 5 à 10 ppm d’oxygène dissous fourniront un environnement approprié pour la levure. Cependant, les besoins en oxygène peuvent varier en fonction des souches de levure et des niveaux de densité.
La vérification ponctuelle peut être utile pour minimiser l’exposition à l’air en s’assurant que les connexions aux pompes, aux conduites de transfert et aux réservoirs sont sécurisées pendant le mouvement de la bière et le collage. La mesure de l’oxygène dissous avant et après ces points de transfert peut fournir un aperçu des équipements ou des connexions défectueux et aider à améliorer les pratiques de transfert.
Pour de nombreuses bières, la dernière étape est le vieillissement et la fermentation secondaire. Au cours de ce processus, la bière mûrit, développant une carbonatation naturelle et favorisant des saveurs uniques. Une carbonatation supplémentaire peut être ajoutée par l’infusion de dioxyde de carbone. Une fois gazéifiée, la bière est prête à être emballée et est mise en bouteilles ou en fût pour la distribution. Trop d’oxygène dans le produit fini peut entraîner des saveurs ou des couleurs anormales, ce qui peut donner à la bière un arôme « skunk » et une durée de conservation réduite.
Bien que les valeurs d’oxygène dissous puissent varier considérablement d’une brasserie à l’autre, une règle générale consiste à obtenir des valeurs inférieures à 0,05 ppm tout au long du processus de post-fermentation.
Conclusion
La prochaine fois que vous partirez pour commencer votre bière maison, n’oubliez pas que votre bière ne sera aussi bonne que les ingrédients que vous y mettez. Pour créer une bière de qualité, il est important de comprendre les moindres détails, des ingrédients au produit final. Une solide connaissance technique et les bons outils vous permettront de répondre aux attentes en matière de goût et de couleur, de prendre des mesures correctives dès le début et de vous concentrer finalement sur votre passion pour la bière artisanale.
