Quel est le rôle de la levure dans le brassage ?

La levure transforme les sucres du malt en éthanol et en gaz carbonique. Cette transformation s’appelle fermentation alcoolique et a été décrite au dix-neuvième siècle par Louis Pasteur. La levure de brasserie Saccharomyces cerevisiae est un champignon unicellulaire ; son matériel génétique est réparti sur 16 chromosomes totalisant plus de 12 millions de paires de bases et 6 275 gènes, dont la fonction est connue pour 92 pour cent.

Sans levure, le moût reste une tisane de céréales sucrée. Pour les Nederlandse Brouwers, la levure figure donc, aux côtés de l'eau, du malt et du houblon, comme quatrième matière première de la bière. La levure apporte l'alcool et le gaz carbonique qui donnent à la bière son pétillant.

Le processus peut aussi être arrêté. La bière sans alcool est fabriquée notamment en interrompant la fermentation avant que les cellules de levure aient transformé les sucres en alcool, ou en travaillant avec une levure spéciale à plus basse température.

La fermentation haute et la fermentation basse diffèrent par le type de levure et par la température. La levure haute est Saccharomyces cerevisiae et agit, selon NEMO Kennislink, à 15 à 25 degrés ; à la fin de la fermentation, la levure flotte à la surface de la cuve. La levure basse est Saccharomyces pastorianus et agit à 4 à 12 degrés, après quoi la levure descend au fond.

Saccharomyces pastorianus n’est pas une espèce ordinaire, mais un croisement entre Saccharomyces cerevisiae et la levure sauvage de Patagonie Saccharomyces eubayanus. Dans une étude comparative de brassage de 2017, les souches de haute fermentation ont fermenté à 20 degrés et celles de basse fermentation à 15 degrés, après quoi les deux ont été gardées sept jours à 0 degré. Les souches de basse fermentation ont floculé rapidement durant les trois premiers jours, tandis que celles de haute fermentation sont restées en grande partie en suspension.

La pils est la bière à fermentation basse la plus connue. Pour les bières à fermentation haute, la température est plus élevée, et c'est justement là que davantage de composés aromatiques et gustatifs se libèrent.

Outre l’éthanol et le gaz carbonique, la levure forme des alcools supérieurs, des esters, du glycérol et des acides organiques. Les alcools supérieurs naissent du métabolisme des acides aminés, par une voie aussi bien constructive que destructrice. Les esters se forment lorsqu’un acide organique et un alcool sont reliés entre eux par une enzyme. Ensemble, ces substances déterminent une grande partie de l’arôme, et leurs quantités doivent être bien équilibrées les unes par rapport aux autres.

Dans l’étude comparative de brassage de 2017, la souche de fermentation haute ayant obtenu le résultat le plus élevé a produit 212,07 milligrammes d’alcools supérieurs par litre, avec une dispersion de 13,15 milligrammes. La valeur d’esters la plus élevée de cette même étude était de 57,33 milligrammes par litre, avec une dispersion de 0,65 milligramme.

Selon Nederlandse Brouwers, chaque souche de levure a son propre arôme et sa propre saveur. C'est pourquoi les brasseurs conservent leur souche année après année et la traitent comme un bien de l'entreprise.

Dans la fermentation spontanée, le brasseur n’ajoute pas de levure, mais laisse le moût refroidir pendant la nuit jusqu’à environ 20 degrés dans un bac peu profond et ouvert, le bac de refroidissement. Les micro-organismes de l’air et de la brasserie font le reste. Des chercheurs ont suivi deux millésimes dans une brasserie de lambic bruxelloise et ont recueilli plus de 2 000 isolats de bactéries et de levures à partir de quatorze échantillons par fermentation.

La fermentation s'est déroulée par phases. Au cours du premier mois, les entérobactéries dominaient. Ensuite, Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces pastorianus ont pris le relais, et après deux mois, Saccharomyces pastorianus était la seule levure encore isolée. À partir de deux mois, la bactérie lactique Pediococcus damnosus est apparue, et à partir de six mois, Dekkera bruxellensis est devenue la levure dominante. Les échantillons ont été suivis pendant 24 mois, dans des fûts en bois.

Le Reinheitsgebot bavarois du 23 avril 1516 ne mentionnait que l'eau, l'orge et le houblon. La levure en était absente, car son action n'avait pas encore été étudiée à l'époque ; la fermentation passait pour un phénomène spontané et les cellules de levure étaient considérées comme un sous-produit. Ce n'est que lorsque la science a progressé que la levure a trouvé sa place dans la règle.

Aujourd'hui, l'Allemagne applique le Vorläufiges Biergesetz de 1993. Pour les bières de fermentation basse comme la pils et l'export, seul le malt d'orge est autorisé ; pour les bières de fermentation haute, les malts d'autres céréales sont aussi permis, avec un ajout limité de sucre et de malt colorant pour certains types. Les additifs artificiels restent interdits dans tous les cas.