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Mesure de la brume dans la bière – Étude de cas

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La brume dans la bière était le fléau d'un brasseur; les sédiments, les particules, la «poussière» flottante dans une boisson n'étaient pas souhaités. Les temps ont changé, et maintenant des bières brumeuses et non filtrées apparaissent dans les robinets de bière partout. Mais qu'est-ce que la turbidité dans la bière? Est-ce que c'est une bonne chose? Et comment mesurez-vous la brume dans la bière? Continuez à lire pour le découvrir!

Bière filtrée ou non filtrée, vous devez mesurer la turbidité

La turbidité est «la concentration de particules en suspension dans un échantillon en mesurant la lumière incidente diffusée à angle droit par rapport à l’échantillon».

ISO 7027, Qualité de l’eau: détermination de la turbidité

turbidity-measurement-diagram

Figure: La figure ci-dessus est un exemple de néphélomètre simple et de mesure de la turbidité.

La bière n’est pas naturellement claire ou brillante. Il faut beaucoup de travail pour clarifier la bière. Dans ce cas, clair signifie brillant et non trouble par opposition à la couleur de l’eau. Les brasseurs s’efforcent de faire briller la bière depuis des décennies, voire des siècles. Quand la bière claire est-elle devenue une chose? Très probablement à l’époque où les brasseurs travaillaient à nettoyer leur levure et à créer un profil de saveur propre ciblé. La sélection d’une seule souche de levure pour rendre la bière cohérente allait de pair avec la pratique consistant à faire décanter de la levure et d’autres matériaux de la bière lorsque la fermentation était terminée. Historiquement, les brasseurs britanniques utilisaient des matériaux de clarification comme la gélatine ou l’isinglass avec une charge électrostatique à combiner avec de la levure, permettant ainsi à la matière combinée de se déposer hors de la bière. L’ingénieur allemand Lorenz Enzinger a introduit les brasseurs au filtre à plaques et à cadre en 1880, en passant la bière à travers des feuilles de filtre en cellulose pour clarifier. La filtration a évidemment été un grand pas en avant dans le processus. Maintenant que tous ces progrès ont été réalisés pour rendre la bière claire, il existe une tendance récente à rendre les bières aussi brumeuses que possible. Bien que principalement aux États-Unis, la bière non filtrée est très recherchée. Les deux styles (clair et brumeux) sont mesurables et la mesure de la turbidité aidera tout brasseur à maintenir la cohérence entre les lots.

Clair, froid et doré, la norme américaine

Complexe protéine / tanin

Les protéines, en tant que cause principale de la formation de brouillard dans la bière, sont divisées en deux groupes principaux: les premières protéines et ensuite leurs produits de dégradation. Les produits de dégradation des protéines sont caractérisés en ce qu’ils sont toujours solubles dans l’eau et ils ne précipitent pas lors de l’ébullition. La bière finie contient principalement des produits de dégradation des protéines.

Turbidité et formation de voile dans la bière, E. Steiner, J Inst Brewing, 2010

Pour clarifier, il existe de nombreuses substances qui peuvent causer de la brume et de la bière, et elles doivent être mentionnées. Teneur élevée en traces de métaux dans l’eau de brassage, malt mal modifié ou malt avec Teneur en β-glucane, quantités excessives des dernières coulées de la purée, ébullition moins que vigoureuse dans la bouilloire, tourbillon inefficace dans la bouilloire pour faire décanter les protéines et les particules de houblon, levure non floculante, levure ou moût infectés, protéines et les tanins en suspension dus à une décantation insuffisante pendant le stockage, une filtration inefficace et un post-emballage élevé en OD ou en infections, sont tous des facteurs du flou de la bière.

Pour cette conversation, supposons que les pratiques d’assainissement et de fabrication généralement convenues sont suivies, que l’équipement est entretenu, que les matériaux sont surveillés, la plupart des erreurs évitables évitées, etc. L’objectif principal est le complexe protéine / tanin qui peut apparaître dans la bière des jours ou des semaines après l’emballage. Étant donné que le malt peut contenir jusqu’à 10 à 12% de protéines, il est une source constante de formation de brume. Combiné avec les tanins [polyphenols] (un composant de la matière végétale du houblon et de la balle de malt), la formation de brume est une conclusion abandonnée. Ironiquement, certains sous-produits protéiques sont nécessaires pour une bonne croissance de la mousse de bière et des levures. Ce sont d’autres protéines en suspension qui peuvent poser des problèmes.

Brume Refroidi vs. Brume permanente

La brume froide est causée par des polyphénols de faible poids moléculaire et des protéines et polypeptides plus gros lorsqu’ils sont réticulés par des interactions faibles telles que des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène sont perturbé lorsque la bière se réchauffe, de sorte que les particules ne sont que suffisamment grosses pour être visibles lorsque la bière est froide.

Chill Haze, C. Bird, Compagnon d’Oxford à la bière, 2011

Pour compliquer davantage les choses, la brume protéine / tanin peut être temporaire [refroidissement brume] ou permanente. Une bière de post-filtration qui est apparemment brillante peut présenter des problèmes dans les étapes ultérieures de l’emballage ou du stockage. La brume présente dans la chambre froide peut être identifiée comme une brume froide en permettant à la bouteille ou à l’échantillon de se réchauffer à température ambiante. La brume changera ou se dissipera lors du réchauffement, ce qui rendra la bière claire. La brume peut se reformer lorsque la bière est à nouveau refroidie. Bien que ce ne soit pas une bonne nouvelle pour le brasseur, au moins c’est une indication de la voie à suivre pour résoudre le problème.

Méthodes de clarification des bières filtrées

Toutes les bières maltées sont particulièrement sensibles à l’une ou l’autre forme de brume. De longues périodes de stockage au froid dans des cuves de cave aident à forcer le complexe protéine / tanin à se déposer pour être plus facile à filtrer. Les brasseurs peuvent également utiliser les auxiliaires de processus en conjonction avec une chambre froide. Le gel de silice est utilisé pour former le complexe avec les protéines de la bière, tandis que le PVPP [polyvinylpolypyrrolidone] est utilisé pour former le complexe avec les polyphénols, ce qui leur permet de précipiter et d’être filtrés.

Le collage, la filtration ou la centrifugation sont les principales armes de la guerre contre la brume. Le collage, comme indiqué, est utilisé par les brasseurs depuis des siècles. La filtration consiste à faire passer la bière à travers des feuilles ou des tamis pour éliminer les plus grosses cellules de levure et la matière protéinique. La plupart des pratiques nécessitent une filtration primaire initiale suivie d’une filtration polonaise plus serrée. À l’origine, la centrifugation était une étape avant la filtration polish pour réduire la charge particulaire. Certains brasseurs comptent désormais uniquement sur la centrifugation pour obtenir une clarté acceptable. La bière centrifugée peut être légèrement trouble mais toujours jugée acceptable pour la vente et la consommation, surtout à la lumière de la dernière tendance des bières non filtrées.

Bombes de brume et la montée de l’IPA opaque

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Bière américaine non filtrée

La bière brillante est au centre des préoccupations des brasseurs depuis plus de 100 ans, à l’exception de certains styles européens traditionnels, tels que Wit Beer, Hefeweizen et Lambic. Récemment, les brasseurs américains sont allés dans une direction différente, abandonnant la filtration et permettant à la bière d’être servie brumeuse. Très brumeux. Avec la India Pale Ale comme point de départ, ils ont poussé à l’extrême la pratique des ajouts de houblon à remous et du houblon à sec, faisant de l’arôme et de la brume du houblon une caractéristique clé du brassage. La India Pale Ale est un style de bière qui a généralement un taux de houblonnage plus élevé et une amertume finale [measured in Bitterness Units] que les Pale Ales standard. Les IPA au cours des 10 à 15 dernières années ont atteint la gamme 70-90 BU, 2-2½ plus d’amertume qu’une Pale Ale standard. Ces bières sont également normalement houblonnées à sec, ce qui signifie que le houblon est ajouté au fermenteur ou au stockage secondaire. Cela augmente l’arôme de houblon de la bière, prenant le caractère des volatiles de houblon. Des arômes d’agrumes, de pin ou de fleurs sont conférés à la bière en fonction de la variété de houblon.

La torsion du style a commencé en Nouvelle-Angleterre, comprend la réduction du niveau global BU [40-50], tout en augmentant le tourbillon et le houblon sec, généralement avec des variétés très agrumes. Désormais appelées New England IPA, ces brasseries sont des bombes de brume houblonnée, aux arômes d’agrumes et de fruits tropicaux. Il faut une bonne quantité de houblon pour obtenir plus d’arôme, et les taux de houblonnage de ces bières ont augmenté dans de nombreux cas, passant de 0,5 livre par baril à 2-4 livres par baril. En outre, certains volatils aromatiques du houblon sont également perdus pendant le processus d’ébullition, de sorte que des ajouts de houblon tardifs plus importants sont ajoutés dès que l’ébullition est terminée et que le tourbillon commence. Étant donné que les α-acides du houblon sont isomérisés avec la chaleur [boiling] et le temps, les ajouts précoces dans la marmite utilisent plus d’acides α que les ajouts tardifs pendant la période d’ébullition de 1-1½ heure [env. 34% contre 12%]. Cela a pour effet de réduire l’utilisation de l’amertume tout en conservant plus d’arôme de houblon. Certains brasseurs utilisent un saut pour aider à ce processus. Le moût de la bouilloire passe dans un réservoir avec du houblon entier couvrant des plaques tamisées, permettant au moût de filtrer à travers le lit de houblon sur le chemin du fermenteur. La méthode la plus efficace pour augmenter l’arôme du houblon est le houblonnage à sec. Un houblonnage à sec agressif, en ajoutant 2 à 4 livres par baril au fermenteur, signifie qu’il y a moins d’amertume iso-α-acide mesurable dans la bière, mais une augmentation marquée de l’arôme. Certaines recherche récente suggère que l’oxydation d’autres composants du houblon confère une amertume perçue à la bière finie avec un arôme accru.

Curieusement, une fois que le trouble souhaité est atteint, le but est de maintenir les particules en suspension. Oui, la brume doit être stable au stockage, de sorte qu’elle ne se précipite pas. Les brasseurs ne voudraient pas avoir une bière à peine brumeuse ou pire encore, un peu brillante après tout ce houblonnage à sec. Ainsi, dans un monde de la bière bizarre, les brasseurs mesurent la turbidité des bières qui doivent être au-dessus d’un certain seuil pendant de longues périodes. Avec beaucoup de houblon sec, l’utilisation de levure qui reste en suspension est une préoccupation majeure. La levure en poudre aidera à maintenir les autres particules en suspension. La paroi cellulaire de la levure aide la levure à se fixer à d’autres levures, au houblon, à la rupture du froid [large flocs of protein and tannins], et apporte même des particules à la surface dans certaines souches à fermentation haute.

Lire les feuilles de thé, en fait, les FTU

Les étalons de turbidité formazine fournissent une échelle de référence. Cela permet de rendre compte de la turbidité de la bière en termes d’unités de turbidité formazine (FTU).

Normes de turbidité formazine, méthodes ASBC 2006, Beer-27

L’American Society of Brewing Chemists Methods comprend un chapitre sur la préparation d’étalons de formazine en combinant du sulfate d’hydrazine et de la formine dans une solution mère qui est ensuite diluée en quantités prescrites. Les dilutions en série permettent une gamme d’étalons qui aideront à identifier la turbidité de l’échantillon testé. La formazine reste en suspension dans des bouteilles en verre [clair] en silex pour une comparaison visuelle ou dans des cuvettes afin de pouvoir être utilisée pour l’étalonnage d’un turbidimètre. Bien qu’une comparaison visuelle soit efficace, les échantillons qui sont passés à travers le turbidimètre donnent la lecture la plus précise.

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Le Hanna Instruments Indicateur de turbidité de brume HI84792 est conforme ASBC et suffisamment portable pour transporter la brasserie avec vous pour tester quand et où vous en avez besoin. Il est important de pouvoir normaliser vos lectures sur un turbidimètre automatique, c’est pourquoi Hanna utilise les normes AMCO AEPA-1. Ces étalons sont conformes aux normes US EPA et sont plus stables que la formazine, en particulier lors de l’étalonnage à de faibles niveaux de turbidité.

Normes claires et dorées

La clarté de la bière peut être classée en cinq niveaux: brillante (<35 FTU), presque brillante (35–69 FTU), légèrement trouble (69–138 FTU), trouble (138–276 FTU) et très trouble ( >276 FTU).

Effets sur la turbidité du moût et de la bière, R.Stewart, et.al., J. Inst. Brassage, 2003

Certains résultats d’analyse de lagers américaines dorées filtrées montrent des nombres très faibles. Alors que <35 FTU comme cité ci-dessus est reconnu comme brillant, des nombres beaucoup plus faibles sont assez courants. La bière avec moins de 10 FTU est possible avec la plupart des grandes brasseries américaines. En passant, toutes les bières dorées ne sont pas aussi basses, car les bières blondes entièrement maltées et les pilsners avec une quantité décente de houblon [30-35 BU’s] sont sur les tablettes. Certaines de ces infusions sont même houblonnées à sec. Les bières dorées qui sont centrifugées et non filtrées sont également disponibles et montreront une valeur de turbidité plus élevée [70+ FTU’s]. Les grandes bières commerciales sont plus susceptibles d’être filtrées et de réduire le nombre de FTU, quelle que soit la couleur de la bière.

Normes de bombe à brume

Les bières non filtrées peuvent varier beaucoup avec des lectures bien sur la plage de 250 FTU. Les résultats du trouble fini dépendent d’un certain nombre de facteurs, y compris la sélection des ingrédients, le régime de brassage, le sautage, la sélection de la levure, le programme de la cave, la centrifugation et les spécifications d’emballage. Certaines brasseries préfèrent composer une brume cible en utilisant une ou plusieurs des méthodes répertoriées. L’avantage est qu’il y a une certaine stabilité, même s’il y a une quantité relativement importante de particules en suspension. Bien qu’il n’y ait pas beaucoup d’informations sur les nombres de brouillard de bière trouble, les brasseries équipées d’une centrifugeuse peuvent ajuster la vitesse et la contre-pression pour aider à déterminer la turbidité. Une société commerciale de séparateurs déclare que si l’alimentation en bière de leur centrifugeuse est < 10 millions de cellules de levure / ml, le brasseur peut réaliser une décharge de 0,5 million de cellules de levure / ml. Dans ce cas, cette procédure est recommandée avant la filtration, mais les chiffres pourraient être appliqués à un produit non filtré lors de la recherche d’une concentration cellulaire cohérente dans l’emballage fini. Les turbidimètres sont alors souvent utilisés pour établir une spécification finale de trouble.

Étude de la turbidité des bières filtrées et non filtrées

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De gauche à droite: Brasserie régionale et artisanale 3, Brasserie régionale et artisanale 1, Brasserie régionale et artisanale 3. Tous ne sont pas filtrés.

Pour mieux comprendre la différence entre la turbidité de la bière finie filtrée et non filtrée, 3 échantillons de bière en conserve filtrée et 3 échantillons de bière en conserve non filtrée disponibles dans le commerce ont été achetés localement pour une série de lectures de turbidité. Pour mieux comprendre la différence entre la turbidité de la bière finie filtrée et non filtrée, 3 échantillons de bière en conserve filtrée et 3 échantillons de bière en conserve non filtrée disponibles dans le commerce ont été achetés localement pour une série de lectures de turbidité.

  1. Calibrer le turbidimètre à l’aide des étalons de turbidité de formazine [<0.10, 15.0, 100, 800 – HI 88703-11]
  2. Appliquez de l’huile de silicone [HI 93703-58] sur l’extérieur des cuvettes et essuyez avec un chiffon en microfibre [HI 731318]. Huit cuvettes par échantillon.
  3. Pré-refroidir les cuvettes dans un bain d’eau glacée.
  4. Rincer la cuvette avec de la bière, verser l’échantillon dans les cuvettes, le bouchon et retourner au bain d’eau glacée.
  5. Après 20 min, retirez le capuchon de l’échantillon, remuez avec une sonde de température pour dégazer.
  6. Lorsque l’échantillon indique 1 ° C (34 ° F), recapuchonnez, essuyez la cuvette avec un chiffon en microfibre et lisez immédiatement.
  7. Huit lectures par échantillon. [Samples kept in ice bath between readings.]
Échantillons filtrés, grandes brasseries américaines
Marque FTUs (exemples de répliques) Moyenne
1 2 3 4 5 6 7 8
Grande brasserie américaine 1 2.10 2.66 2.52 2.73 2.11 2.31 *** 3.13 2.51
Grande brasserie américaine 2 2.77 1.96 4.93 2.00 1.85 3.69 3.50 3.04 2.97
Grande brasserie américaine 3 3.66 2.04 2.20 2.80 2.50 3.00 2.35 3.87 2.80

***L’échantillon était une valeur aberrante significative (P < 0.05).

Échantillons non filtrés, brasseries régionales ou artisanales
Marque FTUs (exemples de répliques) Moyenne
1 2 3 4 5 6 7 8
Brasserie régionale et artisanale 1 477 413 500 515 476 455 521 512 485
Brasserie régionale et artisanale 2 214 231 307 220 239 296 187 272 246

Brasserie régionale et artisanale 3

78.9 87.7 79.6 85.8 99.1 91.1 85.0 90.1 86.0

En chiffres

Les grandes lagers américaines sont dans un groupe serré. Ils produisent une bière blonde brillante et dorée depuis des décennies en mettant l’accent sur la stabilité de conservation. Pas de vraies surprises avec leurs résultats. Les exceptions sont plus probables avec les petites brasseries fabriquant des bières dorées comme la Pilsner, Helles, Kolsch et Cream Ale. Ces marques auront des lectures FTU plus élevées, surtout si les bières sont houblonnées à sec ou centrifugées en un seul passage.

Les bières non filtrées des régions présentent une gamme de turbidité beaucoup plus large. Les échantillons de bière filtrés ne varient que de 0,17 FTU, alors qu’il existe une différence de 399 FTU entre la brasserie régionale et artisanale 1 et la brasserie régionale et artisanale 3. De nombreux brasseurs artisanaux aspirent maintenant à avoir une bière super brumeuse. Sur de nombreux sites d’évaluation de la bière en ligne, plus il y a de brouillard, mieux c’est, tout comme les brasseries BU plus élevées de la dernière décennie qui étaient considérées comme plus souhaitables [to some]. Comme l’a dit un brasseur, avoir l’IPA la plus amère du marché était comme un restaurant proposant le plat mexicain le plus chaud. Vous ne pensez pas que la nourriture était authentique à moins de vous brûler la bouche. Nous pouvons être à ce stade avec de la brume. Si vous pouvez voir à travers la bière, ce n’est pas assez brumeux.

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Test accéléré de la brume froide

Il a été montré que le stockage de la bière à des températures élevées pendant des périodes de temps relativement courtes se traduira par un niveau de brouillard de refroidissement similaire à celui trouvé dans la même bière après un stockage prolongé à température ambiante.

Stabilité physique, test accéléré de brouillard froid, méthodes ASBC 2006, Beer-27

Pour une étude plus approfondie, il convient de mentionner qu’il existe des tests qui aident à confirmer un éventuel développement de trouble au fil du temps dans la bière filtrée. ASBC a une méthode appelée le test accéléré de brouillard de refroidissement qui expose la bière emballée à 7 jours à une température élevée [40 °, 50 ° ou 60 ° C] pour se reproduire 3 mois sur l’étagère. Les échantillons doivent être testés pour la brume froide dès que possible après l’emballage [initial brume after chilling], puis retestés après le processus d’incubation, en suivant la même méthode dans les deux cas [Total Haze After Chilling]. Cela donnera une meilleure indication de l’efficacité du processus de clarification.

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