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- Paul Lamendin
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Comprendre la levure de bière pour mieux la maîtriser
Dans le monde du brassage, il existe un dicton qui dit que « le brasseur fait le moût, la levure fait la bière ».
Cette maxime illustre bien l'importance de cet ingrédient microscopique.
Dans cet article, nous cherchons à mieux comprendre :
- ce qu'est une levure ;
- son fonctionnement ;
- les levures utilisées en brasserie ;
- l'apport organoleptique de la levure de bière ;
- comment la maîtriser dans vos futurs brassins.
Qu'est-ce qu'une levure ?
D'un point de vue biologique, la levure appartient au règne des Fungi (les champignons), mais se distingue des autres champignons par son caractère unicellulaire : une levure = une cellule.
Leur forme diffère selon la variété (sphérique, triangulaire, en bouteille ou encore ovoïde), et leur taille varie de 10 à 100 microns (1 millionième de mètre).
Cellules de levures de bière (à gauche) et de boulangerie (à droite)
Les levures sont des organismes très résistants, malgré leur cellule unique, capables de supporter une large plage de température (de -20 °C à 70 °C selon les variétés). Toutefois, à ces températures, elles ne sont pas actives : soit elles se mettent en sommeil, soit elles produisent des spores dormantes. Une fois la température plus clémente, elles reprennent une activité métabolique normale.
Les levures ont également une formidable capacité à se reproduire rapidement et en très grande quantité, si le milieu est favorable et la nourriture abondante.
Bon à savoir
Dans le langage courant, le terme « levure » désigne généralement le genre Saccharomyces, utilisé pour fermenter de l'alcool ou du pain. D'ailleurs, étymologiquement, Saccharomyces signifie « champignon (–myces) du sucre (saccharo–).
Il est cependant loin d'être le seul genre de levure : à ce jour, plus de 1 500 variétés de levures sauvages ont été recensées, et il est probable qu'il en reste encore de nombreuses autres à découvrir.
À noter que la plupart des variétés sont inoffensives pour l'homme, certaines étant même indispensables à notre santé et à notre digestion.
Comment fonctionne une levure ?
Le fonctionnement des souches de type Saccharomyces est simple : les levures mangent les sucres et les transforment en éthanol (alcool), en gaz carbonique et en divers sous-produits.
Ce procédé est appelé fermentation. Il est identique pour brasser de la bière, du cidre, de l'hydromel, du kombucha, mais aussi pour faire du pain, des gâteaux ou de la pâte à crêpes.
Si le procédé est le même, le résultat est toutefois différent :
- Dans la production de boissons fermentées alcoolisées, le moût est fermenté plusieurs jours ou mois dans un milieu anaérobie (privé d'air). Pendant les premiers jours, les levures produisent du CO2, est évacué grâce au barboteur. Ensuite, elles produisent de l'alcool.
- Dans le cas d'une pâte, la fermentation est courte (de quelques minutes à quelques heures). De ce fait, les levures ont le temps de produire du gaz carbonique pour la faire gonfler, mais n'en ont pas assez pour produire de l'éthanol de manière significative.
Bon à savoir
L'histoire de la bière est intimement liée à celle de la panification.
Ainsi, une théorie avance qu'il y a plusieurs milliers d'années, en raison d'un surplus de levure de bière, les « boulangers » de l'époque ont commencé à l'utiliser pour faire du pain.
Dans la suite de l'article, nous ne traiterons que de la fermentation alcoolique, particulièrement de celle de la bière.
Avec ce type de fermentation, la levure colonise le moût en se multipliant tant qu'il y a du sucre à consommer. Ainsi, plus le moût est riche en sucre, plus la bière sera alcoolisée.
Toutefois, chaque souche de levure ne consomme pas les mêmes types de sucres : certaines ne peuvent consommer que les sucres les plus simples (comme le fructose et le glucose). D'autres sont capables de transformer des sucres plus complexes (comme le maltotriose). Seules les levures diastatiques peuvent consommer les dextrines.
Pour aller plus loin
Pour approfondir le sujet de la fermentation, vous pouvez consulter ces articles :
Les levures utilisées pour brasser la bière
L'immense majorité des souches utilisées en brassage provient de trois grandes familles de levures :
Saccharomyces cerevisiae
Ces levures sont utilisées dans les bières dites « à fermentation haute », que l'on nomme avec le terme générique « Ale ».
La notion de fermentation haute fait référence aux plages de températures auxquelles les levures travaillent de façon optimale : entre 15 et 25 °C (environ).
Les levures de type S. cerevisiae sont appréciées des brasseurs pour leur capacité à :
- fermenter rapidement,
- consommer une grande partie des sucres,
- bien tolérer l’alcool,
- produire de nombreuses flaveurs,
- travailler à des températures adaptées au brassage à la maison.
Les variétés issues de S. cerevisiae sont organisées en 5 grandes familles :
- Les variétés neutres, donnant des bières claires, aux arômes peu fruités, mettant en valeur les malts et les houblons. Elles sont très utilisées aux États-Unis. Exemples : SafAle™ US-05, WHC LAB LAX, LalBrew House Ale™, Brewline Pop Ale.
- Les fruitées, qui produisent plus d’esters, donnant aux bières plus de flaveurs et de caractère. Elles jouent un rôle aussi important que les malts ou les houblons dans le profil organoleptique de la bière. Elles sont appréciées en Angleterre. Exemples : Mangrove Jack's M47, SafAle™ S-33, LalBrew Windsor Ale™.
- Les hybrides, qui reproduisent les caractéristiques des Lagers avec la température de fermentation des Ales.
- Les variétés phénoliques, qui apportent des flaveurs prononcées de banane, de clou de girofle ou de notes épicées. Elles sont privilégiées dans les bières belges ou les bières blanches allemandes. Exemples : SafAle™ W-68, SafAle™ BW-20, Mangrove Jack's M21.
- Les excentriques, qui ont une tolérance à l’alcool plus élevée (jusqu’à 10°). Elles permettent d’obtenir des saveurs inhabituelles comme la terre et le bois, ou propres aux levures sauvages de type Brettanomyces (voir ci-dessous). Exemple : SafBrew™ DW-17.
Saccharomyces pastorianus
Aussi appelée Saccharomyces carlsbergensis, cette variété de levures permet de brasser des bières de la grande famille des Lagers, les bières les plus consommées au monde.
Elles travaillent à température basse (en dessous de 12 °C).
Les bières créées avec S. pastorianus sont :
- légères et peu alcoolisées ;
- très désaltérantes et réputées pour leurs arômes fleuris et leur légère amertume ;
- très pétillantes car riches en gaz carbonique.
Les variétés issues de cette souche peuvent donner :
- soit des bières neutres et rafraichissantes (comme la Pils),
- soit des bières maltées (comme la Oktoberfestbier).
Quelques exemples de variétés :
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- Nouveau
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Les levures sauvages
Moins fréquentes que S. pastorianus et S. cerevisiae, car plus difficiles à maîtriser, les levures sauvages sont prisées par certains brasseurs. La souche la plus connue est Brettanomyces (Brettanomyces bruxellensis, Brettanomyces lambicus…).
Sa plus grosse différence avec Saccharomyces réside dans sa capacité à consommer des sucres complexes (comme la dextrine ou le nitrate).
Cette souche est considérée comme sauvage, car elle est naturellement présente dans l’air, et sur les fruits ou les insectes.
Elle a longtemps été l’ennemie des brasseurs à cause des flaveurs particulières dont elle est responsable : laine mouillée, cuir, basse-cour, plastique brûlé…
Avec le développement des lambics et des bières dérivées (krieks, gueuzes, faro…), elle a regagné les faveurs des brasseurs à la recherche de saveurs différentes.
Bien qu’elles demandent une meilleure maîtrise, les bières brassées avec des levures sauvages ou en fermentation spontanée offrent des flaveurs plus complexes et savoureuses.
Aujourd'hui, des levuriers comme Omega Yeast Labs ou Fermentis ont réussi à apprivoiser Brettanomyces. Même industrialisée, elle n’a rien perdu de sa fougue et de son caractère sauvage !
Exemples de levures sauvages :
En Stock
Rupture de stock
Omega Yeast Labs
Brettanomyces Claussenii (OYL-201) Omega Yeast Labs
Rupture de stock
Omega Yeast Labs
C2C American Farmhouse (OYL-217) Omega Yeast Labs
Maîtriser les sous-produits de la fermentation alcoolique
En plus de l'éthanol et du gaz carbonique, la fermentation donne naissance à de nombreux sous-produits qui contribuent aux saveurs de la boisson.
Comprendre leur origine et les maîtriser permet donc d'agir directement sur le profil de votre bière et d'empêcher l'apparition de faux-goûts.
Bon à savoir
Un sous-produit est un résidu qui apparaît lors d'une réaction chimique ou durant la fabrication d'un produit.
Par exemple, la sciure est un sous-produit de la transformation du bois en planches.
Il peut être valorisé ou éliminé, selon nos besoins. C'est le cas dans la bière : certains sous-produits de la fermentation sont naturellement éliminés, d'autres restent présents dans la bière. Ce sont ces derniers qui peuvent s’avérer problématiques (ou être recherchés, selon les styles).
On distingue 7 familles de sous-produits :
Les alcools de fusel
Les alcools de fusel sont un mélange d'alcools : supérieurs, inférieurs, gras, terpènes et furfural. La différence entre ces alcools réside dans leur composition chimique.
En tout, on dénombre une quarantaine d'alcools de fusel.
Ils sont généralement présents en petite quantité, mais influent grandement le parfum de la bière en apportant des notes fruitées (banane, poire) ou légèrement épicées. En grande quantité, ils donnent à la bière un goût de solvant.
Les alcools de fusel se développent particulièrement lorsque la température de fermentation et le pH du moût sont élevés. C'est pour cela que les Lagers sont habituellement moins sujettes à une production élevée d'alcool de fusel.
Les facteurs qui stimulent la production d'alcool de fusel sont1 :
- le sous-ensemencement,
- une carence en minéraux,
- l'aération excessive du moût,
- une forte concentration en éthanol (> 9 %).
Elle peut être limitée en refroidissant la température d'ensemencement ou de fermentation, en régulant la quantité de CO2 ou en laissant le moût mûrir plus longtemps.
Les esters
Les esters sont des composés volatils qui jouent un rôle important dans le caractère de la bière, notamment chez les Ales. Sans eux, les bières seraient fades.
Ils se forment quand les alcools supérieurs réagissent avec des acides organiques.
Leur production varie en fonction de la souche de levure utilisée, et prend du temps, car la levure doit d'abord produire de l'alcool avant de produire des esters.
Elle est également stimulée dans les conditions suivantes :
- moût contaminé par une levure sauvage,
- forte concentration d'éthanol (> 9 %),
- température de fermentation incorrecte,
- pH élevé (autour de 7),
- pression élevée,
- forte densité du moût,
- apport de sucre sans ajout de nutriments,
- carence en minéraux.
La production d'esters peut être limitée en :
- sur-ensemençant la levure,
- oxygénant votre moût,
- accumulant le CO2,
- laissant le moût vieillir.
Les acides organiques
Les acides organiques (acétique, malique, butyrique ou caproïque) sont produits en quantités variables lors de la fermentation.
Généralement indétectables à la dégustation, ils produisent des flaveurs de vinaigre, de vomi ou encore de basse-cour. Ces acides jouent un rôle essentiel dans la production des esters.
Ils influencent aussi la sensation de fraîcheur et l'équilibre global de la bière.
Leur production est favorisée par une fermentation vigoureuse, une infection, ou par la présence d'une grande quantité de malt acidulé ou d'acide lactique. L'ajout de fruits acidulés est également un facteur facilitant le développement d'acides organiques.
Pour aller plus loin
L'acidité et l'aigreur sont tolérées, voire recherchées dans certains styles de bières :
- Une faible aigreur lactique est acceptée dans les Stouts secs.
- Un niveau d'acidité moyen est attendu dans la BerlinerWeisse.
- Des niveaux moyens à élevés d'acidité lactique et de faibles niveaux d'acidité acétique sont attendus dans les ales acides belges.
- Une acidité fruitée est acceptable dans les bières aux fruits.
Les composés phénoliques
Les composés phénoliques (ou phénols) sont des alcools aromatiques issus des ingrédients et de la fermentation.
Leur goût est généralement décrit comme médicamenteux, plastique, fumé ou épicé. Ils sont peu volatils (moins que les alcools de fusel) et ont donc tendance à rester dans la bière.
La présence de phénols est habituellement considérée comme un défaut, sauf dans certaines bières : Hefeweizen allemande, Rauchbier, ou certaines bières belges.
Parmi les phénols les plus courants, on retrouve les flavonoïdes et les tannins. Ils sont généralement présents dans l'enveloppe des céréales, mais peuvent aussi provenir du houblon.
Pour éviter leur développement, vous pouvez :
- limiter les malts grillés, torréfiés, ou l'ajout de fruits ou d'aromates,
- ne pas trop écraser les grains,
- éviter les rinçages excessifs,
- veiller à ce que l'eau ne soit pas trop alcaline ou sulfatée,
- faire bouillir le moût à gros bouillon pendant au moins une heure,
- ne pas chauffer les fruits à moins de 76 °C.
À noter que la production de phénols nécessite la présence d'un gène spécifique dans la levure : le gène POF+, ce qui est le cas d'une minorité de levures du commerce.
Le diacétyle
Le diacétyle est un petit composé organique détectable en très petite quantité. Il peut être un indicateur de contamination, mais est aussi volontairement recherché. D'ailleurs, certaines souches de levure sont réputées pour leur importante production de diacétyles.
À faible dose, il donne à la bière un arôme mielleux et peut évoquer la vanille. À dose plus importante, il amène des notes de caramel au beurre et de beurre rance.
Une garde à froid ou un cold crash réalisé trop tôt peut empêcher la diminution de la concentration en diacétyle. En effet, plus la levure reste en suspension, plus elle réduit les composés indésirables en réabsorbant le diacétyle.
Pour aller plus loin
La pause diacétyle (aussi appelé Diacetyl rest) permet de prévenir le développement de diacétyle non désiré en fin de fermentation principale.
Elle consiste à faire une pause dans la fermentation en amenant la température du moût autour de 15 °C pendant un jour ou deux.
Les composés sulfurés
Les composés sulfurés sont produits en grande quantité par les levures (surtout les Lagers), mais sont généralement éliminés en même temps que le CO2.
Les plus fréquents sont le di-méthylsulfide (DMS), le dioxyde de sulfure et le mercaptan.
Ils sont acceptables en petite quantité dans certains styles comme les Lagers légères, les Pilsners allemandes ou américaines ou encore les Cream ales.
En concentration élevée, ils apportent des saveurs ou des arômes de crustacés, de chou ou de légume en conserve.
Leur développement est favorisé par :
- le choix du malt (et son humidité),
- un sur-rinçage à une température trop basse,
- une ébullition trop faible ou trop courte,
- un refroidissement trop lent,
- une infection bactérienne.
L'acétaldéhyde
L'acétaldéhyde est le principal aldéhyde qu'on trouve dans la bière.
C'est un précurseur de l'éthanol : il est donc présent en grande quantité. Il est réabsorbé par la levure, mais cela prend du temps, et une partie s'échappe inévitablement dans la bière.
Sa présence se caractérise par un goût herbeux de tonte de gazon, de citrouille ou de pomme verte.
Certaines souches de levures sont particulièrement propices à son développement. C'est notamment le cas des levures hautement floculantes.
Une levure sous-ensemencée ou en mauvaise santé peut également être un facteur aggravant, tout comme :
- une mauvaise fermentation (température trop basse, pas assez vigoureuse ou incomplète) ;
- une augmentation de la pression atmosphérique ou du liquide en cours de fermentation,
- une infection.
Nos conseils pour maîtriser l'usage de la levure dans le brassage
La levure est un ingrédient essentiel dans le brassage : elle transforme le moût en bière grâce à la fermentation.
C'est aussi un organisme aux propriétés remarquables, parfois difficile à maîtriser.
Pour éviter tout risque de contamination ou de développement de faux-goûts, nous vous conseillons de :
- choisir une variété de levure adaptée au style de bière que vous brassez ;
- respecter les consignes du fabricant en matière d'ensemencement et de température de fermentation ;
- nettoyer et désinfecter parfaitement votre matériel avant utilisation ;
- prêter attention au profil de votre eau (et de l'adapter si besoin) ;
- ne pas déplacer ou ouvrir le fermenteur pendant la fermentation.
Sources et notes
1 Source : Wiki Brassage Amateur.com et « Les levures et la fermentation » par les autrices du blog Comment brasser sa bière, Amazon.com Inc. (2021) ;
Crédit photo :
- « Emily »
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