La bière : histoire et fabrication

A la suite de mon blog de photos de bières « Photo de bière », j’ai été amené à faire un exposé sur la bière : son histoire, ses ingrédients, sa fabrication…
Je vous retranscris cet exposé ici.
La bière : histoire et fabrication

La bière est un breuvage universel et très ancien, probablement le plus ancien jamais fabriqué par l’homme. Elle est si populaire qu’elle est la boisson alcoolisée la plus vendue au monde.
Le mot « bière » recouvre toute boisson fermentée à base d’amidon : on trouve des bières de céréales, des bières de banane, des bières de riz, de tubercules, de manioc…
On ne sait pas avec précision quand elle fut brassée pour la première fois. Elle apparaît dès le néolithique lorsque les peuples se nourrissaient de plantes riches en amidon.
Les bières à base de céréales sont les descendantes des premières boissons à base d’orge fermentée apparues en Chine et dans le Croissant fertile entre 9000 et 6000 av J,C.
Croissant fertile
Ces boissons fermentées ont évolué au cours des siècles.

Histoire

Les archéologues datent la domestication des céréales au néolithique (9000 ans av J.C.).
Des vestiges datés de 7000 ans avant J.C., en Chine, témoignent d’une fermentation alcoolique.
Tablette sumérienne
Des jarres à bière identifiées en Mésopotamie permettent de placer les débuts de la brasserie en Mésopotamie dès 6000 ans av J.C.
Jarres Mésopotamie
Des stèles et les écrits attestent de la présence de cette boisson d’orge dans les habitudes sociales des sumériens, de 4000 à 1000 ans av J.C. Elle est appelée « sikaru» (dont la traduction littérale est pain liquide).
Elle arrive ensuite en Égypte ancienne où elle était appelée « Zythum » qui signifie « vin d’orge », ce qui a donné son nom au métier de zythologue.
zythum
Pendant longtemps, la préparation de la bière est une tâche domestique, au même titre que la fabrication du pain, et cette tâche est réservée aux femmes.
femme Egypte
D’origine divine la bière bénéficia de la double protection de la déesse ISIS (déesse de l’orge) et d’OSIRIS (dieu du Soleil). Cette boisson était utilisée lors des cérémonies religieuses et en particulier lors des cérémonies funéraires.
Les brasseurs Égyptiens macéraient une mouture d’orge, additionnée de mie de pain fermentée et aromatisée par une infusion de lupin. La naissance des premières brasseries date de cette époque.
Son utilisation comme offrande aux dieux et aux morts mais aussi comme monnaie d’échange témoigne de son rôle fondamental en Égypte à l’époque romaine. Le pays était d’ailleurs surnommé le grenier de l’Empire romain.
La bière était une boisson rustique composée de céréales, d’épices, de miel, de dattes, proche des dolos, fabriqués encore de nos jours par les femmes du Burkina-Faso.

Les civilisations grecques et romaines n’accordèrent pas la même faveur à la bière que les Égyptiens qui la leur avaient fait connaître. Elles vont être les premières cultures à se détourner de la bière, au profit du vin, symbole du sang du Christ dès le début de la chrétienté.
empire romain
C’est pourtant, sous l’influence de Rome que la bière fut introduite dans la péninsule ibérique, et qui sera à l’origine de la diffusion de la bière en Gaule.
En Espagne, à la fin du deuxième millénaire av J.C., on brassait une bière de blé et d’orge édulcorée au miel et aromatisée avec de l’armoise, du thym, de la sauge, de la menthe et du romarin.
Cette bière portait le nom de « Celia » ou de « Ceria ».

En Gaule, les amphores sont remplacées par des tonneaux, invention gauloise, pour conserver et transporter la cervoise.
tonneaux gaulois
Les Germains l’adoptèrent au 1er siècle avant notre ère. Ils la fabriquaient avec de l’orge, du froment ou de l’avoine malté et l’aromatisaient avec du miel, du gingembre. Ils en transmirent l’usage aux pays du nord, qui en firent leur boisson exclusive après le 3ème siècle après J.C.

Après la chute de l’Empire romain, l’église a pris le contrôle des terres. Les ecclésiastiques et les moines se sont intéressés au brassage de la bière. Plus encore, jusqu’au onzième siècle, la brasserie était une activité qui était exclusivement pratiquée par le clergé. Les ecclésiastiques notaient les recettes de leurs “boissons spiritueuses” sur des parchemins.
Le brassage de la bière était interdit à l’extérieur des murs des cloîtres.
moines
C’est dans les monastères que vont se développer deux innovations techniques majeures qui entraîneront le passage de l’antique cervoise à la bière moderne telle que nous l’apprécions :
   – l’introduction du houblon vers l’an mille, qui va progressivement remplacer toutes les autres herbes et épices utilisées jusque là pour aromatiser la bière,
   – la mise au point de la fermentation basse vers le XVème siècle.

C’est Hildegarde de Bingen, abbesse spécialiste en botanique, qui préconise les propriétés antiseptiques et de conservation du houblon, au XIème siècle.
Hildegarde de Bingen
En assurant une plus longue conservation à la bière, le houblon allait favoriser son transport et donner à son commerce un plus large rayonnement.
Il avait aussi pour intérêt de rendre la bière plus légère et de lui conférer un meilleur goût.
houblon

C’est en 1259 qu’apparaît le premier brasseur de métier. La brasserie artisanale ne va cesser de se développer en France et en Europe, d’autant que la concurrence n’est plus aussi présente du fait que l’Église favorise la culture viticole et la consommation de vin au détriment de la bière.
brasserie XIXème
Ce n’est qu’au XVème siècle que l’utilisation du houblon dans la fabrication de la bière va prendre toute son ampleur.
L’usage du houblon en tant qu’arôme principal de la bière ne sera imposé qu’en 1435 par Jean Sans Peur, duc de Bourgogne.
brasserie XVIIème
Au début du XIXème siècle, les techniques de brassage sont encore à peu près identiques à celles des moines de Moyen Age : le brasseur produit en petite quantité des bières de fermentation haute, pour une consommation essentiellement locale.
En quelques décennies, tout va changer : la nature et le style de bières, les méthodes de production, la diffusion des produits et l’organisation économique de toute la profession.
Découvertes scientifiques et progrès technologiques vont se succéder en quelques années. Alors que les bières dites de fermentation haute sont brassées entre 15 et 20°C, les Tchéques de la ville de Pilsen inventent une bière de fermentation basse, élaborée entre 7 et 12°C, particulièrement dorée et limpide, qui se fera connaître sous le nom de Pils.

Le XIXème siècle voit apparaître les premières brasseries industrielles de conception moderne. Une machine à vapeur utilisée dès 1830 permet d’augmenter la production tout en obtenant une plus grande précision de température.
brasserie industrielle
La science vient apporter le bénéfice de ses découvertes aux brasseurs. Leur production subissait régulièrement des accidents de fermentation sans qu’ils puissent en déterminer les causes. A la demande de brasseurs du nord de la France, Louis Pasteur s’attelle au problème et met en lumière les mécanismes de la fermentation alcoolique due aux levures, mais aussi la nécessité de protéger la bière, pendant les opérations de brassage, de toute contamination infectieuse. Il préconise donc une hygiène rigoureuse dans les brasseries et permet la mise en place de la pasteurisation, qui protège la bière une fois élaborée pendant plusieurs mois.
Louis Pasteur
En 1870, Carl von Linde inventa la machine frigorifique qui permettra l’expansion de la fermentation basse, jusqu’alors cantonnée à la Bavière depuis le XVème siècle, à travers le Monde.
Carl von Linde
Au cours du XXème siècle, sur le plan technique, la bière n’a pas connu d’évolution majeure.
Dans les années 1970, le mouvement « craft beer » se développe aux États-Unis. Il gagne ensuite, petit à petit, le reste du monde.
Craft Beer
En France, la progression des brasseries locales suit la même tendance qu’en Amérique du Nord, même si le mouvement est plus récent.
brasseries artisanales
brasseries artisanales
Parfois simples passionnés de la bière, parfois habiles entrepreneurs flairant la naissance d’un nouveau marché, les micro-brasseurs ont contribué à la croissance de l’intérêt porté à la bière. On ne s’intéresse plus à la bière pour ses propriétés nutritives ou désaltérantes, mais pour son goût. Les expressions « bière de dégustation », « bière artisanale » et « bière de spécialité » naissent, parmi d’autres.

Avec la révolution micro-brassicole apparaissent les bistros-brasseries.
De nombreuses brasseries artisanales s’ouvrent ne vendant leur production que dans l’établissement lui-même, comme on le faisait au Moyen-Âge.
bistro-brasserie

Les ingrédients

Depuis des siècles, la bière est composée des mêmes ingrédients de base : l’orge, le houblon, la levure et l’eau.
L’orge ou les céréales sont souvent ajoutées sous forme de malt (céréales grillées).
ingrédients
D‘autres céréales peuvent être utilisées à la place de l’orge : le blé, le froment, le seigle, l’avoine, le riz, le maïs et plus rarement le quinoa et le sorgho. Les bières présentent alors des caractéristiques gustatives assez différentes de celles élaborées avec l’orge, et sont souvent troubles, comme les bières blanches réalisées avec de l’orge et du blé cru.
Toutes les céréales peuvent être utilisées, seules ou mélangées, nature ou maltées (grillées).
autres ingrédients possibles
On utilise parfois également du manioc ou du soja (légumineuse).

Mais l’élément indispensable de ces céréales, c’est l’amidon.
Le trio indispensable amidon + eau + enzymes est la base de toute boisson fermentée. Boisson fermentée à base d’amidon = bière.

Il existe plusieurs variétés d’orges et l’on distingue l’orge fourragère et l’orge de brasserie.
La France est le premier producteur d’orge de brasserie en Europe et le deuxième exportateur mondial.

L’orge est la céréale la plus utilisée pour la préparation de la bière.
Naturellement riche en amidon, elle est également une bonne source d’enzymes et possède un taux de protéines adapté.

L’eau est une composante essentielle de la bière et surtout sa pureté.

Pour pouvoir être utilisée au brassage, la phase de production de sucre, le grain d’orge doit être malté.
L’amidon contenu dans le grain d’orge est un sucre complexe qu’il faut décomposer.
Lors du maltage, la gaine dure gonflée et sèche devient malt, friable et soluble après quatre opérations :
   – la trempe : l’orge est mis à tremper pour déclencher la germination,
   – la germination : les radicelles apparaissent, les enzymes commencent à se développer : on obtient le malt vert,
   – le touraillage : on sèche le grain, d’abord à une température de 50 à 80 °C, puis on effectue une opération appelée « coup de feu » en montant la température au delà de 85°C, ce qui provoque le brunissement du grain (similaire à la torréfaction du café).
   – le dégermage : les radicelles sont enlevés et servent à l’alimentation animale.
De nos jours, le maltage est effectué par un malteur plus souvent que par le brasseur lui-même.
maltage
On utilise aussi des céréales non maltées comme le blé torréfié qui améliore la tenue de mousse, l’épeautre pour son goût de noisette, l’orge torréfiée qui donne des notes de café et de noix et une amertume soutenue, l’avoine pour son crémeux et son onctuosité.
Une bière sombre n’est pas forcément plus amère.

Le houblon est une plante grimpante herbacée, de 8 mètres de haut, dont les pieds femelles produisent des inflorescences appelées cônes, de couleur verte, riches en résines amères et en huiles aromatiques (lupulines). Il faut environ 3 ans pour obtenir des fleurs utilisables en brasserie.
Houblon
Il en existe de nombreuses variétés, appelées « cultivars », soigneusement sélectionnées par les brasseurs à la recherche d’une amertume plus ou moins puissante et d’arômes complexes qui enrichiront la bière de notes fruitées, florales et herbacées.
En outre, le houblon possède des vertus conservatrice et antiseptique.

Après la récolte, les cônes sont séchés, stockés de façon réfrigérée et transformés en fonction des demandes.Les brasseurs utilisent au choix :
   – les fleurs séchées entières (cônes) : utilisation peu facile pour un brasseur débutant et peu intéressante pour un professionnel. L’oxydation est plus élevée, et les principes amers se modifient,
   – le houblon en briquettes : meilleure conservation, c’est le format le plus pratique et le moins cher,
   – le houblon en granulés ou pellets : moulu et compacté, très concentré en principes amers : cette forme de houblon est la plus utilisée,
   – extrait de houblon : extraction à l’aide de CO2, cette forme de houblon confère un pouvoir d’amertume constant et une meilleure conservation.

Les levures, micro-organismes vivants unicellulaires, de la famille des champignons, utilisés en très faible quantité, sont essentiels dans la fabrication de la bière, puisqu’ils permettent de transformer le sucre en alcool, liant tous les ingrédients entre eux pour les transformer en bière.
levures
C’est le même type de levure qui est utilisé pour le pain et pour la bière : « Saccharomyces cerevisiae »
   – saccharomyces : saccharo = sucre et myces = champignon : champignon mangeur de sucre,
   – cerevisiae : Cérès, déesse des moissons et vis = la force : la force qui vient des céréales.

On distingue trois grandes familles de levures qui correspondent aux trois principaux processus de fermentation et aux trois grandes familles de bières :
   – les levures de fermentation haute : entre 15 et 25 °C, dans des cuves de fermentation ouvertes, les levures montent en surface et sont écumées à la pelle,
   – les levures de fermentation basse : entre 8 et 14 °C, les levures descendent au fond de la cuve,
   – les levures sauvages : les brettanomyces, présentes dans l’air ambiant, génèrent une fermentation spontanée : on parle de lambics ; des bactéries lactiques et acétiques jouent également un rôle dans la fermentation ; ces levures sauvages et bactéries confèrent aux bières leurs notes acides, animales, fruitées, épicées et terreuses.

L’eau est le principal ingrédient de la bière – la bière étant composé de 90 à 95 % d’eau – ce qui explique son importance pour tout brasseur et le fait que les brasseries sont traditionnellement installées près de sources pures et abondantes.
eau de source
L’eau a joué un rôle majeur dans la naissance des types de bières : selon les régions et la nature des sols, l’eau possède des propriétés diverses qui influe directement sur le goût des bières :
   – les eaux douces, pauvres en minéraux et en sels, comme l’eau de Pilsen, qui a donné naissance aux Pils,
   – les eaux assez dures (eaux calcaires, dans le langage courant) sont riches en minéraux et en calcium et conviennent à des bières plutôt maltées.

Grâce aux progrès de la Science, les brasseurs peuvent aujourd’hui intervenir sur la pureté de l’eau de brassage et lui donner l’exacte composition souhaitée, en ajoutant ou en retirant certains sels minéraux.

Autres ingrédients :
Il est traditionnel de laisser macérer des fruits durant la garde, notamment dans les lambics.
Les brasseurs artisanaux remettent au goût du jour l’emploi des fruits à tous les stades de la fabrication : entiers, sous forme de pulpe, de jus ou d’écorces pour les agrumes.
fruits
Selon l’envie ou la créativité du brasseur, certains utilisent selon une recette qui leur est propre et dont ils gardent jalousement le secret, de la coriandre, des clous de girofle ou de la cannelle. On peut aussi trouver dans les bières de Noël de la réglisse, de l’anis, de la muscade et même de la cardamome, voire des écorces d’agrumes…
épices
Avant le XVème siècle et la généralisation du houblon, les brasseurs utilisaient un mélange d’herbes aromatiques et épices, appelé « gruyt », pour aromatiser et conserver leurs bières. Aujourd’hui ce terme est repris par certains brasseurs artisanaux.

Composition d'un demi

(petite information amusante)

 

La fabrication

Maltage :
   – trempage : trempage dans l’eau à 12-14°C, alterné avec aération, 40 à 60 heures,
trempage
   – germination : le grain humide est stocké dans le germoir pendant 4 à 8 jours, entre 12 et 15 °C, les radicelles (germes) sortent : on obtient le malt vert – 45 % d’humidité,
germination
   – touraillage : les grains sont transférés dans un immense four où l’on va griller les grains d’orge – environ 30 heures, à une température de 45 °C. Ensuite, on chauffe intensément les grains pendant environ 5 heures, c’est le coup de chaud, à température variable selon les types de malts
touraillage
      * une bière blonde : grains légèrement torréfiés, on chauffe à 85°C,
      * une bière ambrée : grains caramels et crystal, on les chauffe à 110°C,
      * une bière brune : grains torréfiés, noirs, on les grille à 220°C.
Après touraillage, le grain ne contient plus que 1 à 3 % d’eau.

   – dégermage : On effectue un dégermage des grains, on élimine les grains non germés. Puis on laisse vieillir les grains deux ou trois semaines avant de brasser. Pour 100kg d’orge initial, on obtient environ 75kg de malt. Cette différence est principalement due aux pertes d’eau et de matière (radicelles).

Ces étapes de maltage ne sont pas toujours réalisées par les brasseries, dans ce cas des malteries indépendantes livrent les différents types de malts déjà prêts à l’emploi.

Brassage :
   – concassage : Avant le brassage, le malt est broyé dans un concasseur. Pendant ce concassage, le contenu du grain est écrasé et expulsé de son enveloppe, ce qui réduit et permet une meilleure extraction des enzymes et des sucres,
concasseur
   – empâtage : consiste à tremper et remuer (brasser) le malt concassé dans de l’eau chaude afin de procéder à l’extraction de l’amidon
contenu dans le malt.
Le mélange malt concassé et eau s’appelle la maïsche. L’opération se nomme « empâtage » en raison de l’aspect pâteux du mélange eau et malt. On ajoute
aussi souvent des grains crus ou des flocons (orge, blé, maïs) pour stabiliser le moût et apporter des saveurs supplémentaires,
empâtage
   – filtration : A la fin de l’empâtage, le brasseur filtre la partie liquide appelé moût en la faisant tout simplement passer à travers les matières solides, c’est-à-dire les résidus de malt épuisé (enveloppe des grains, particules insolubles) qui se nomment les drêches. Cette opération a souvent lieu dans la cuve matière munie d’un fond filtrant. Ces drêches sont ensuite rincées avec de l’eau chauffée à environ 76°C afin d’en extraire un maximum de sucres encore présents et améliorer ainsi le rendement.
filtration
Les drêches une fois retirées de la cuve sont séchées et utilisées comme nourriture pour le bétail.

   – cuisson du moût : Le moût est porté à ébullition dans une chaudière à moût pendant 1 à 2 heures selon les profils de bières.
La cuisson permet de stabiliser et de stériliser le moût mais c’est aussi à cette étape que le houblon est ajouté au moût, il s’agit du houblonnage. Son rôle est important, il fournit au moût, par l’intermédiaire de ses résines, deux acides qui stérilisent et conservent et donnent l’amertume à la bière. On l’incorpore généralement une première fois en début de cuisson et on en ajoute soit de temps en temps ou à la fin pour garder un peu des huiles essentielles du houblon.
cuisson
On peut aussi ajouter d’autres produits aromatiques (sucres, épices, ingrédients divers), en fonction du type de bière. Chaque brasseur a sa recette secrète, ce qui fait l’unicité de sa bière. Les épices les plus populaires sont la coriandre, l’écorce d’orange, le gingembre, l’anis, la réglisse et la cannelle. Dans certains cas ce sont des ingrédients atypiques comme la châtaigne, la noix, le cacao, le chanvre, des fleurs, des herbes.

   – refroidissement : Après ébullition le moût encore trouble contient des résidus de houblon et de protéines qui décantent au fond de la cuve. Il va être pompé par le haut de la cuve afin d’être séparé des résidus solides. Puis il passe dans un circuit de refroidissement composé d’un échangeur thermique pour le mettre à température idéale pour la fermentation.
refroidissement
Le moût refroidi est maintenant sensible à toute contamination bactérienne, c’est pourquoi l’hygiène est de rigueur en brasserie.

Ajout de levures :
Cette étape consiste à transférer en cuve de fermentation puis à ensemencer le moût avec une certaine quantité de levures afin que ces levures transforment les sucres présents en alcool et en CO2.
ajout de levures

Fermentation :
La fermentation est dite éthylique (ou alcoolique) car la réaction dégage de l’éthanol.
La fermentation est une réaction biochimique qui va se charger de transformer le glucose
(C6H12O6 , entre autres) en alcool (C2H5OH) et en dioxyde de carbone (CO2).
fermentation

Maturation en cuve de garde :
La fermentation primaire va durer entre 4 et 8 jours puis la bière dite « bière verte » sera transférée en cuve de garde pour subir une fermentation pendant quelques semaines à température plus faible. Ceci permet à la bière de s’affiner, laisse le temps aux levures de finir leur travail et aux particules solides de décanter en fond de cuve ce qui clarifie la bière.
cuve_de_garde

Filtrage :
Après la période de garde, la bière est brillante et limpide. On effectue un filtrage pour éliminer les particules décantées.
Parfois elle est en plus centrifugée afin d’extraire les derniers résidus solides et la levure.
Souvent les bières artisanales ne sont pas filtrées et contiennent certains dépôts que l’on retrouve au fond de la bouteille.
filtrage

Mise en bouteilles ou en fûts :
Après la fermentation la bière est désormais bonne à être soutirée, c’est-à-dire mise en bouteilles. Les brasseries conditionnent aussi souvent la bière en cannettes et en fûts pour alimenter les débits de boissons.
remplissage fûts
Les bouteilles de bière sont souvent brunes car cette couleur absorbe la plupart des longueurs d’onde de la lumière qui pourraient oxyder la bière et dégrader le houblon.
embouteillage

 

Voilà, il ne reste plus qu’à passer à la dégustation…

 

Sources :
   – nombreux sites Internet,
   – site de Kronenbourg (petites images de la fabrication)
   – ce livre que je vous recommande,
      écrit par Elisabeth Pierre, biérologue, qui défend la bière depuis 20 ans
      on peut la retrouver sur « La Fille de l’Orge »

 

 

 

Et puis, n’oubliez pas de visiter mon blog « Photo de bière » !

 

Pour faire sa bière chez soi :

 

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