La liqueur claire que l’on a soutirée de la chaudière, doit fermenter pour passer à l’état de bière. Mais, avant que cette liqueur puisse fermenter, on doit la faire refroidir ; et, suivant la nature de la fermentation que l’on veut y déterminer, son refroidissement doit atteindre une température particulière. Le refroidissement doit avoir lieu rapidement : en effet, cette liqueur est encore très exposée à devenir acide.
Les causes pour lesquelles la liqueur devient acide peuvent être très différentes: elles peuvent avoir leur origine, soit dans les circonstances extérieures, soit dans le moût lui-même. Plus le moût est clair, moins il a de tendance à devenir acide : ce fait, que l’expérience a démontré exact, est d’une grande valeur tant au point de vue pratique qu’au point de vue théorique. Mais une température chaude et par suite un refroidissement plus lent, un orage, ainsi que les autres circonstances atmosphériques mal connues, qui déterminent l’altération rapide des sucs végétaux, du lait, de la viande, etc., peuvent exercer ici une action fâcheuse.
La malpropreté des bacs refroidissoirs, l’existence d’un agent de transformation susceptible de déterminer l’acidité, peuvent faire devenir instantanément acide la liqueur même la plus claire : en même temps, on voit quelquefois se produire tous les phénomènes d’une fermentation, et une certaine quantité de gaz acide carbonique se dégage à la surface de la liqueur refroidie. Il est par conséquent d’une grande importance de maintenir les bacs aussi propres que possible.
Si, du reste, la liqueur claire présente dès le maltage même une tendance à devenir acide, cette tendance se développera encore par la suite: si la liqueur est claire, cela ne l’empêche donc pas positivement de devenir acide. Mais, si elle est trouble, elle présente, dans tous les cas, une grande tendance à se décomposer.
Tout le monde sait que, en été, lorsque les sucs des plantes deviennent acides, il s’y produit de l’acide lactique, et tout le monde sait également que cet acide prend naissance lorsque le lait devient acide. Boutron et Fremy ont fait sur ce sujet des travaux dans lesquels ils en ont approfondi les particularités les plus intimes. Presque toutes les substances albumineuses possèdent la faculté de faire subir cette transformation à différentes espèces de sucre et notamment au sucre de fruits.
Aucune matière n’est plus apte à déterminer cette transformation que les particules d’albumine très divisée qui sont exposées au contact de l’air. Cette albumine devient alors un agent de transformation du sucre en acide lactique. La caséine et les substances albumineuses du malt possèdent également cette propriété à un très haut degré. Après l’ébullition du moût, ces substances albumineuses ne contiennent plus d’agent transformateur de l’amidon ; mais, sous leur nouvel état, les matières albumineuses qui restent insolubles jouissent de la propriété d’absorber de l’oxygène et de se transformer en agent susceptible de déterminer la transformation du sucre en acide lactique. Il ne se produit ici, ni assimilation, ni séparation d’aucun des éléments du sucre: une simple modification du groupement moléculaire suffit (p. 155 et 186).
Pour obtenir une grande quantité d’acide lactique, on moud le malt en farine fine ; on l’humecte avec de l’eau et on le laisse exposé à l’air: la pâte contient au bout de peu de jours une grande quantité d’acide lactique. Il en est de même d’une infusion aqueuse de malt préparée à froid. Déjà, dans l’empâtage, la liqueur sucrée présente une très grande tendance à donner naissance à de l’acide lactique : en effet, le moût, même après la cuisson, présente une grande tendance à devenir acide, si on ne le fait pas fermenter aussi rapidement que possible.
Une température élevée est favorable à la production de l’acide lactique ; une température basse au contraire détermine dans la même liqueur la fermentation alcoolique. Il n’existe aucune raison d’admettre que ce soient deux matières albumineuses différentes qui donnent naissance à ces deux fermentations. La même matière albumineuse peut, à des températures différentes, devenir l’agent de la transformation du sucre en acide lactique ou l’agent du dédoublement du sucre en alcool et en acide carbonique.
Ce dernier mode d’action est celui qui doit se produire dans la préparation de la bière : il est donc nécessaire de faire refroidir aussi rapidement que possible le moût après sa sortie de la chaudière, afin de le faire passer aussi rapidement que possible à une température inférieure à celle de 30 à 25°C qui est surtout favorable à la production de l’acide lactique, pour lui faire atteindre celle à laquelle le dédoublement du sucre en acide carbonique et en alcool a lieu.
Pour faire refroidir le moût, on le transvase en général dans des bacs peu profonds où on le fait séjourner pendant quelque temps : les bacs doivent être aussi propres que possible, afin de ne contenir aucun agent susceptible de déterminer une production d’acide lactique. C’est dans ce but que l’on s’est servi, dans ces derniers temps, de bacs refroidissoirs en fer ou d’un mode de disposition tout différent au moyen duquel on peut amoindrir le contact de l’air, qui favorise beaucoup la transformation du sucre. contenu dans le moût en acide lactique. Je renverrai aux ouvrages qui traitent de la bière au point de vue pratique ceux de mes lecteurs qui voudraient étudier ce sujet avec détail.
Je ferai seulement mention ici de nouveaux appareils refroidisseurs dans lesquels le refroidissement est opéré au moyen d’eau froide et dont on a essayé de faire usage dans de bonnes brasseries dans le but d’obvier au grand inconvénient que présente le contact de l’air et à la tendance évidente à l’acidité que ce contact détermine dans le moût. On fait passer le moût dans des tubes que l’on refroidit extérieurement au moyen d’eau froide à une température déterminée. De cette manière, le moût se trouve complètement à l’abri du contact de l’air et est ainsi préservé des inconvénients qui résultent de ce contact.
Habich 1 a considéré la nécessité d’un bon refroidissement à cet autre point de vue qu’on ne peut pas préparer en été de la bière par fermentation avec dépôt, lorsqu’on suit la méthode de refroidissement ordinaire, mais qu’on peut en obtenir ainsi seulement dans la saison froide. Il dit que la question devrait être résolue de manière que l’on pût obtenir de bonnes bières dans toutes les saisons, mais que, en été, on ne peut pas obtenir par la méthode ordinaire un refroidissement suffisant et que l’on ne peut pas, par suite, arriver à une bonne fermentation avec dépôt, et il pense qu’il serait tout à fait convenable d’apporter des améliorations aux appareils de refroidissement afin d’atteindre le but indiqué.
On peut obtenir un refroidissement plus considérable et plus rapide en accélérant l’évaporation du moût ou en déterminant une transmission plus rapide de sa chaleur à d’autres substances. Dans les bacs refroidissoirs en bois, c’est l’évaporation seule qui produit le refroidissement. En l’accélérant au moyen de ventilateurs, on arrive beaucoup mieux et plus rapidement au but proposé ; il s’évapore ainsi une certaine quantité de liquide dont la perte peut être compensée par l’emploi d’une plus grande quantité d’eau dans l’empâtage.
L’évaporation de la liqueur sur les bacs refroidissoirs continue rapidement tant que le liquide est chaud et détermine un refroidissement proportionnel. Mais, lorsque la liqueur a atteint à peu près la température de l’air ambiant, l’évaporation devient faible et la liqueur cesse de se refroidir. Lorsque l’air est humide, l’évaporation de la liqueur est peu considérable et le refroidissement est très limité.
Par la transmission de la chaleur, on atteint également le but : on emploie alors, au lieu de bacs refroidissoirs en bois, des bacs refroidissoirs en fer qui sont refroidis extérieurement au moyen d’eau froide : ce refroidissement s’effectue du reste d’autant plus rapidement que l’eau est plus froide et qu’elle est renouvelée plus souvent.
En multipliant les surfaces par lesquelles le refroidissement s’opère, on diminue les frais que peut occasionner le déplacement d’une grande quantité d’eau froide.
Tels sont les principes théoriques dont la pratique fait déjà l’application d’une manière ou d’une autre dans les bonnes brasseries. C’est ainsi, par exemple, que l’on fait couler l’eau froide dans des tuyaux de métal plongés dans le liquide à refroidir ; mais, comme le liquide chaud occupe la partie supérieure, on place les tubes refroidisseurs précisément au-dessous de la surface du liquide à refroidir que l’on maintient en mouvement.
Deux bacs refroidissoirs sont nécessaires: l’un dans lequel on fait refroidir la liqueur chaude par évaporation, et le second dans lequel on détermine le refroidissement par la transmission de la chaleur au moyen des tubes dont nous venons de parler.
Habich recommande cette méthode comme très bonne.
Mais, pour pouvoir opérer ainsi le refroidissement, de grandes quantités d’eau sont nécessaires. Admettons que la liqueur reste dans le premier bac jusqu’à ce qu’elle soit à une température de 37,5°C et que 10000 livres doivent être refroidies artificiellement jusqu’à 12,5°C, au moyen d’un courant d’eau à une température de 10,5°C passant dans les tubes ;
on trouve alors :
| Quantité de chaleur | |
|---|---|
| 10'000 livres de liqueur à 37,5°C donnent | 375'000 |
| 10'000 livres de liqueur à 12,5°C donnent | 125'000 |
| L'eau, en effectuant le refroidissement, doit donc enlever | 250'000 |
Mais l’eau qui sert à effectuer le refroidissement a elle-même une température de 10,5°C et ne diffère que de 2 degrés
de la température de 12°,5 ; elle ne peut donc déterminer un refroidissement que de 2 degrés, il est donc nécessaire
d’employer 250000/2 = 125000 livres d’eau pour déterminer le refroidissement de la liqueur jusqu’à 12,5°C avec de
l’eau à 10,5°C.
Afin de n’avoir besoin que d’une quantité d’eau moins considérable, Habich amène l’eau froide dans des bacs en fer assez élevés qui contiennent le moût encore chaud (admettons que la liqueur ait 80,5°C et l’eau froide 10,5°C); si les tubes sont disposés de telle façon que l’eau froide pénètre par la partie inférieure de la cuve pour monter ensuite à la partie supérieure, on sera dispensé d’employer une quantité d’eau aussi considérable : en effet, la couche inférieure du moût passe rapidement à une température de 10,5°C ; les couches placées au-dessus sont plus chaudes et la couche supérieure est la plus chaude, en sorte que le liquide qui monte dans les tubes devient de plus en plus chaud, mais doit toujours se trouver à une température inférieure relativement au moût. Pour mieux nous faire comprendre, subdivisons par exemple le moût en huit couches et admettons que le moût présente une température de 80,5°C et que l’on introduise par en bas de l’eau à 10,5°C au moyen de tubes disposés verticalement ; si l’eau qui s’écoule par la partie supérieure présente une température de 70°C, nous observons dans les huit couches un refroidissement qui peut être représenté approximativement de la manière suivante, en allant de haut en bas.
| Moût | Eau froide | Perte de chaleur | |
|---|---|---|---|
| 1 | 80,5°C | 70,5°C | 10 |
| 2 | 70,5°C | 60,5°C | 10 |
| 3 | 60,5°C | 50,5°C | 10 |
| 4 | 50,5°C | 40,5°C | 10 |
| 5 | 40,5°C | 30,5°C | 10 |
| 6 | 30,5°C | 20,5°C | 10 |
| 7 | 20,5°C | 10,5°C | 10 |
| 8 | 10,5°C | 10,0°C | 0 |
De cette manière, on peut effectuer un refroidissement très notable du moût au moyen d’une quantité d’eau froide relativement plus faible et l’on peut en outre utiliser dans la brasserie l’eau qui s’écoule des tubes refroidisseurs.
Ce procédé paraît atteindre le but indiqué : au lieu d’un bac élevé, on peut mettre deux bacs plus petits l’un à côté de l’autre et utiliser seulement dans la brasserie l’eau la plus chaude, tandis que l’on fait traverser le second bac à l’eau qui est plus froide. Enfin, on peut amener par l’addition de morceaux de glace le moût à une température aussi basse qu’on peut le désirer.
Lorsqu’on met ce procédé en pratique, on ne se trouve plus en présence de la difficulté qui est inhérente à la circulation du moût dans des tubes qui sont refroidis extérieurement par l’eau, et qui consiste en ce que ces tubes ne peuvent jamais être nettoyés aussi bien que les bacs. Par la méthode de Habich, le refroidissement a lieu rapidement, ce qui amoindrit beaucoup les effets fâcheux qui peuvent résulter pour le moût de son séjour au contact de l’air.
Si l’on emploie la méthode ordinaire de refroidissement dans des bacs en bois ouverts, la liqueur chaude que l’on y a placée doit y séjourner plusieurs heures. Lorsque cela est possible, on doit en été mettre de préférence le moût dans le bac, le soir. Les bacs refroidissoirs doivent être placés autant que possible dans un courant d’air, mais on doit les préserver avec soin de la pluie. On y laisse séjourner le moût jusqu’à ce qu’il soit arrivé au degré de refroidissement voulu qui varie suivant la bière que l’on veut obtenir et que nous indiquerons plus tard en traitant de la fermentation.
Lorsque, en été, on n’a pas pu refroidir, suffisamment sur les bacs refroidissoirs un moût que l’on destine à la préparation de la bière par fermentation avec dépôt, on ajoute à la liqueur, avant d’y déterminer la fermentation, de petits morceaux de glace, afin d’obtenir la température désirée.
Dans les bacs refroidissoirs, il se sépare une substance floconneuse (désignée par les brasseurs allemands sous le nom de Kühlgeläger) que nous devons examiner d’une manière plus approfondie.
La quantité de cette substance floconneuse a été estimée par Balling2 à 1/2 livre pour 100 livres de malt. Balling la considère comme étant de l’albumine. Toutefois, ce précipité est éminemment composé de deux substances différentes : une portion s’est produite par l’action de l’air, tandis que l’autre s’est déposée par le refroidissement. Si on laisse refroidir la liqueur chaude et complètement claire dans un flacon qui en soit complètement rempli et qui soit fermé, elle donne par le refroidissement un dépôt qui se redissout de nouveau par l’action de la chaleur. Si l’on décante ensuite dans une capsule large le contenu clair et refroidi, du flacon, il se trouble et ce trouble provient évidemment de l’action de l’air.
Ces deux précipités ne sont évidemment pas de la même nature. La matière qui se dépose pendant le refroidissement paraît être une combinaison de l’acide tannique du houblon avec de l’empois non modifié. L’empois forme avec l’acide tannique un précipité qui se dissout par l’action de la chaleur, mais qui se sépare de nouveau par le refroidissement.
J’ai observé, sur un dépôt de ce genre qui s’était produit dans un bac refroidissoir, que, après l’avoir fait bouillir et l’avoir filtré chaud, il se troublait encore par le refroidissement. L’iode indiquait dans la liqueur la présence d’ une quantité considérable d’amidon, et le sesquichlorure de fer indiquait la présence de l’acide tannique.
La production de ce précipité n’est pas du tout à désirer dans la préparation de la bière ; lorsqu’il se produit, la bière est moins susceptible de se conserver : en effet l’amidon qui est resté dans le moût sans se modifier augmente sa tendance à devenir acide.
Un bon moût ne présente en aucune manière les réactions de l’amidon: on n’a donc pas à craindre que ce dépôt s’y produise. Mais s’il est resté de l’amidon dans le moût, cet amidon détermine dans les bacs refroidissoirs une précipitation de tannate d’amidon.
Si l’on ajoute une dissolution d’acide tannique à de l’eau amidonnée et si l’on chauffe, le précipité qui s’était formé d’abord disparaît ; mais il reparaît par le refroidissement. C’est un trouble de la même nature que l’on observe, après le refroidissement, dans une décoction d’écorce de quinquina et dans un grand nombre d’autres liquides.
Balling parle ici de la précipitation de la dextrine par l’acide tannique: mais la dextrine n’est pas précipitée par l’ acide tannique. En effet qu’adviendrait-il de l’acide tannique du houblon dans le moût qui est si riche en dextrine si l’acide tannique donnait avec la dextrine un précipité ? On a confondu ici l’empois avec la dextrine: l’empois est précipité par l’acide tannique, tandis que la dextrine ne l’est pas.
Balling pense que l’acide tannique du houblon, pouvant se transformer facilement en acide gallique par son contact prolongé avec l’air dans les bacs refroidissoirs, subit non seulement cette transformation par suite de laquelle il n’existe plus d’acide tannique dans la liqueur, mais, en outre, détermine, en se décomposant, la décomposition des autres substances et devient ainsi la cause pour laquelle la liqueur devient acide. Son opinion est que l’on doit, au moyen d’un agent de clarification que l’on introduit dans le moût, séparer tout l’acide tannique qui peut s’y trouver : de cette manière, il n’y existe plus d’acide tannique qui puisse passer à l’état d’acide gallique et déterminer l’acidité de la liqueur contenue dans les bacs refroidissoirs.
Je suis précisément d’une opinion tout opposée et je m’appuie d’abord ici sur ce résultat de l’expérience qu’un grand nombre de bières, qui ont été fabriquées sans que l’on y ait ajouté aucun agent clarificateur, ne deviennent pas acides: je m’appuie en outre sur la grande lenteur de la transformation de l’acide tannique en acide gallique, du moins par comparaison avec le temps que la liqueur séjourne sur les bacs refroidissoirs pour arriver au refroidissement. En outre, il existe d’autres substances, en quantités considérables, qui présentent une grande tendance à la décomposition, comme les substances qui doivent précisément concourir à la production de cette levure, laquelle doit être plus tard l’agent de la fermentation, en sorte qu’il n’est pas besoin de recourir à une autre substance qui serait susceptible de mettre les molécules en mouvement ; dans tous les cas, l’action que pourrait exercer dans ce sens l’acide tannique en se transformant en acide gallique, est très peu énergique.
L’autre portion du dépôt qui se produit par l’action de l’air est une combinaison de matière albumineuse, d’acide tannique et d’apothème d’acide tannique : cette dernière substance s’est produite par l’action de l’air. Cette portion du dépôt est brune : elle est soluble dans les alcalis et peut être précipitée de cette dissolution par l’action des acides. Elle se dissout dans l’acide acétique concentré et peut être précipitée de la dissolution par un alcali. La prussiate jaune de potasse produit dans la dissolution acétique un abondant précipité d’albumine. Une dissolution concentrée de potasse eh dégage de l’ammoniaque : si l’on traite le dépôt par la potasse sur une lame d’argent, cette lame est noircie par suite d’une production de sulfure d’argent : tous ces caractères y démontrent la présence d’une substance albumineuse. La dissolution acétique de cette substance est colorée en noir par un sel de sesquioxyde de fer. Il s’y trouve donc de l’acide tannique: le précipité est donc du tannate d’albumine.
Knapp3, qui indique la plupart de ces réactions que j’ai du reste toutes vérifiées, dit que, dans un moût où ce dépôt s’est effectué, il ne reste plus d’acide tannique.
Mais, dans le moût aussi bien que dans la bière, les réactifs peuvent facilement induire en erreur en ce qui est relatif à l’acide tannique : en effet, dans ces deux liquides, l’acide tannique n’est pas précipité par la colle de poisson. Le tannate de colle de poisson, comme le tannate d’albumine, se dissout facilement dans l’acide lactique. Or, comme, dans le moût ainsi que dans la bière, il existe de l’acide lactique, la présence de l’acide tannique peut ne pas y être indiquée par la colle de poisson, à moins que l’acide lactique n’ait été préalablement neutralisé par une base. La question de savoir s’il existe ou non de l’acide tannique dans le liquide qui se trouve sur les bacs refroidissoirs ne peut assurément présenter aucun doute: mais il nous resterait à savoir si l’acide tannique reste à cet état dans la bière, ou si cet acide se transforme lentement en acide gallique.
Le dépôt dont il vient d’être question contient de plus une petite quantité de la substance amère du houblon : en effet, lorsqu’on le traite par l’alcool, il lui communique une saveur amère.
Lorsque la liqueur a atteint le degré de refroidissement désiré, on la filtre avec soin pour en séparer toute trace de dépôt, puis on la fait fermenter.