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Santé de la levure

Les facteurs qui affectent la santé de la levure sont :

A) Sa’ nutrition.
B) La température de croissance.
C). Le moment de la récolte (écrémage).
D) Les conditions de stockage.

A) La nutrition de la levure

Un moût de bonne qualité contiendra tous (sauf un) les nutriments essentiels à la croissance de la levure ; les sucres, la source d’azote, les vitamines, etc. Le nutriment manquant, et à bien des égards le plus important, est l’oxygène. On ne saurait trop insister sur l’importance de l’oxygène. Lorsque l’on observe la courbe de croissance de la levure au cours d’une fermentation typique, on constate qu’il y a une phase initiale de latence, pendant laquelle la levure s’adapte à son nouvel environnement, suivie d’une période de croissance rapide. Cette phase est importante pour produire la masse de cellules nécessaire à la conversion rapide des sucres du moût en alcool. Cette croissance est affectée par la disponibilité des nutriments, dont l’oxygène est crucial. L’oxygène est essentiel pour produire certaines substances grasses utilisées dans la fabrication de la membrane cellulaire de la levure. Le manque d’oxygène aura un certain nombre de conséquences :

1. Mauvaise croissance.
2. Mauvaise atténuation.
3. Mauvaise floculation, entraînant une bière trouble et une mauvaise récolte de levures.
4. La récolte de levure ne sera pas « saine » et mourra plus facilement lors du stockage.

B) Température de croissance

Cela affectera également le taux de croissance de la levure. Si la température est trop élevée, la croissance de la levure sera trop vigoureuse, produisant une demande excessive de nutriments et donnant une bière appauvrie en ces nutriments. Cela peut avoir un effet sur le conditionnement ultérieur. En outre, et c’est probablement le plus important, une température de croissance plus élevée modifiera le métabolisme des levures en produisant une gamme différente de sous-produits qui peuvent avoir un effet majeur sur le goût. Si la température est trop basse, la fermentation sera lente, ce qui augmentera les risques d’infection.

C) Moment de la récolte (écrémage)

L’objectif lors de l’écrémage est d’enlever la tête de levure à un moment de la fermentation où il y a encore suffisamment d’activité pour maintenir la tête à la surface et de laisser juste assez de levure en suspension pour compléter la fermentation et former une couverture mince mais stable sur la surface de la bière pour la protéger. Si on laisse la levure à la surface de la bière jusqu’à la fin de la fermentation, un certain nombre de choses peuvent se produire.

1. Il est possible qu’une autolyse se produise en raison d’une surchauffe par rapport aux températures ambiantes. Cela entraînera une diminution de la viabilité des cellules de levure, ce qui pourrait causer, des fermentations ultérieures lentes et problématiques.
2. En outre, si la tête de levure est autorisée à rester trop longtemps sur la bière, il peut en résulter des arômes de levure, en raison des produits de l’autolyse.
3. Plus la tête de levure est conservée à température ambiante, exposée à l’air, plus la possibilité d’infection aérienne est grande.

D) Stockage de la levure

La façon dont la levure est stockée après l’écumage est de la plus haute importance si l’on veut qu’elle reste dans un état optimal. La levure se détériore rapidement si elle est conservée à une température trop élevée. Il est donc important de faire baisser la température de la levure, qui sera écumée à environ 21°C, à 2° – 4°C dès que possible. La façon la plus simple de conserver la levure est de la mélanger à de l’eau stérile réfrigérée et de la stocker dans des récipients de 1 à 2 gallons avec des couvercles dans un réfrigérateur. Les couvercles ne doivent pas être hermétiquement fermés afin de permettre les échanges gazeux. La profondeur de la levure ne doit pas être trop importante, sinon une différence de température entre la surface et le centre de la masse de levure peut s’accumuler, entraînant des températures de 8 à 10°C plus élevées au centre. Dans ces conditions, les levures du centre seront plus actives, mais dans les conditions de famine qui prévalent, elles seront obligées de s’autofermenter, c’est-à-dire de décomposer leurs propres constituants. En conséquence, elles s’autolyseront et mourront, entraînant une réduction importante de la viabilité globale. Une autre conséquence possible du stockage des levures dans de mauvaises conditions est qu’elles seront altérées en ce qui concerne leur caractère floculant. Cela peut poser des problèmes lors de fermentations ultérieures. Un autre facteur qui peut affecter la santé des levures est le niveau d’infection. En effet, la levure doit entrer en compétition pour les nutriments essentiels avec les organismes contaminants.

Surveiller l’état de votre levure

Si vous tenez compte de tous les facteurs que j’ai mentionnés et que vous suivez les meilleures pratiques, vous ne devriez pas avoir de problèmes. Cependant, même dans les meilleurs établissements, les choses peuvent mal tourner. Il est important de mettre en place un système de contrôle de la qualité, en gardant à l’esprit que des choses telles qu’une diminution de la viabilité de vos cellules de levure ou un faible niveau d’infection peuvent ne pas être immédiatement évidentes. Si l’on ne prend pas de mesures pour remédier à ces problèmes à un stade précoce, on risque d’avoir de plus gros maux de tête plus tard, car ces effets seront exagérés dans les brassins suivants. Le meilleur moyen de contrôler la santé de votre levure est de vérifier son aspect microscopique. En utilisant le colorant « bleu de méthylène », on peut distinguer les cellules viables (c’est-à-dire les cellules capables de se développer) des cellules non viables (mortes) dans votre population de levure. La membrane cellulaire des cellules viables est imperméable à ce colorant et les cellules apparaissent donc incolores. Les cellules mortes, en revanche, ont des membranes endommagées et absorbent donc la teinture et apparaissent bleues. Un pourcentage trop élevé de cellules mortes entraînera des fermentations lentes, car vous introduirez en fait moins de levure que vous ne le pensez. Cela augmente bien sûr les possibilités d’infection. En utilisant une lame de microscope spéciale, appelée hémocytomètre, on peut compter le nombre de cellules dans une suspension donnée. Cela peut être utile pour déterminer le nombre de cellules en suspension dans votre bière au soutirage. L’examen microscopique de votre levure et de votre bière peut également vous permettre de détecter toute contamination importante qui ne serait pas évidente autrement. (Notez toutefois que si les organismes contaminants sont facilement visibles au microscope, c’est qu’ils sont présents en nombre appréciable. Pour des méthodes plus sensibles de détection des contaminants, il est nécessaire de mettre en place des cultures de laboratoire). Un microscope est donc un outil inestimable pour un bon contrôle de la qualité et devrait être envisagé par tous les brasseurs. Il peut également être obtenu à un coût modeste.

Mesures correctives

Si la viabilité des cellules de levure est faible, vous devez remplacer votre stock de levure et examiner les causes, comme indiqué dans les sections précédentes. De même, si la levure est infectée, elle peut être remplacée. Sinon, si l’infection est bactérienne, il est possible de l’éliminer par un lavage à l’acide. Cela consiste à traiter la levure avec de l’acide pendant une période précédant immédiatement l’ensemencement. Le principe de cette procédure est que le faible pH produit (pH 2-0 – 2-2) est suffisant pour tuer la majorité des bactéries contaminantes, tandis que la levure (qui est plus tolérante au faible pH) reste indemne. Pour réaliser cette procédure, il est essentiel d’obtenir les conditions correctes, sinon la levure risque également d’être endommagée.

Conditions correctes pour le lavage acide de la levure :

pH 2-0 – 2-2
Température inférieure à 5°C
Temps de contact d’env. 1 heure.

La suspension de levure doit être remuée pour assurer une température et une distribution uniformes de l’acide.
Plusieurs acides conviennent à cette procédure mais nous recommandons l’utilisation d’acide ortho-phosphorique de qualité alimentaire. La levure doit être lancée immédiatement après le lavage à l’acide, sinon elle se détériore. Si une levure infectée a une faible viabilité, il est préférable de la remplacer plutôt que d’essayer de la laver à l’acide, car les cellules de levure seront stressées et donc plus susceptibles d’être affectées. Il est important de choisir le bon moment pour le lavage acide, c’est-à-dire de commencer environ une heure avant l’ensemencement. La levure lavée à l’acide est ensuite lancée directement dans le brassin – n’essayez pas de stocker la levure lavée à l’acide.

Maintien du stock de levure

À première vue, il semble raisonnable de maintenir son stock de levure indéfiniment, car chaque brassin donne plus qu’assez de levure pour lancer les brassins suivants. Certaines brasseries ont d’ailleurs réussi à maintenir ce système pendant de nombreuses années. Il s’agit toutefois d’une politique risquée pour un certain nombre de raisons. Vous devriez toujours disposer d’une source de levure neuve de qualité constante au cas où il serait nécessaire de remplacer votre stock de levure.

Causes possibles de perte de stock de levure

1. Infection.
   Une infection à la levure sauvage ne peut être éradiquée autrement qu’en remplaçant votre stock de levure (éventuellement plusieurs fois). De plus, si votre levure est malsaine, il peut ne pas être judicieux de procéder à un lavage acide pour éliminer une infection bactérienne.
2. Mutation.
   Une mutation se produit toujours dans une population de cellules de levure. La plupart des mutants ne survivent pas mais, avec le temps, il y a une possibilité croissante d’en voir apparaître un qui pourrait avoir des propriétés indésirables. Les mutations défavorables les plus courantes impliquent un changement du caractère floculant ou la perte de la capacité à fermenter le maltotriose.

Sources de nouvelles levures

1. Une brasserie voisine.
   Avez-vous confiance dans la qualité de la levure dérivée de cette source ? Vous pourriez hériter de problèmes. La continuité de l’approvisionnement est-elle assurée ?.
2. Une culture propagée en laboratoire.
   Des échantillons de votre levure peuvent être stockés dans des conditions de laboratoire à des températures très basses auxquelles aucune modification du caractère de la levure n’est possible. Sur demande, ceux-ci peuvent être remis en culture pour fournir une culture de démarrage de qualité assurée.
3. Utilisation de la levure séchée.
   Des produits tels que la levure Nottingham Ale trouvent une faveur croissante dans le monde de la brasserie.

L’utilisation de l’innocula fraîche de la levure séchée présente un certain nombre d’avantages :

a) Consistance garantie du produit
b) Absence d’infection
c) Aucun problème lié au stockage de la levure pendant les périodes de faible activité de brassage
d) Excellentes caractéristiques de saveur, d’atténuation et de floculation
e) Source d’approvisionnement garantie

Infection

Comme indiqué précédemment, l’infection peut avoir un effet sur la santé de la levure parce que la levure de lancement doit rivaliser avec les organismes infectants pour les nutriments essentiels. Plus important encore cependant, l’infection aura un effet majeur sur la qualité de vos bières. Les principaux effets de la contamination sont :

1. Effets de saveur/d’odeur.
2. Goût aigre dû à la production d’acide acétique ou lactique et/ou d’arômes inhabituels, souvent végétaux, sulfureux, phénoliques ou rassis.
3. Hazones.
4. Mauvaise atténuation ou sur atténuation.

Il existe deux grands groupes de micro-organismes qui peuvent provoquer des infections :

1. Levure sauvage
2. Bactéries

Levure sauvage

Gilliland (1967) a défini la « levure sauvage » comme « toute levure qui n’est pas délibérément utilisée et sous contrôle total ». La levure de bière standard, Saccharomyces cerevisiae, n’est qu’une des 400 espèces différentes du genre Saccharomyces. Il existe également plusieurs centaines de souches différentes de l’espèce Saccharomyces cerevisiae, chacune ayant des caractéristiques de brassage différentes. Une « levure sauvage » pourrait donc être une souche différente de Saccharomyces cerevisiae, mais elle est plus souvent une espèce différente de Saccharomyces ou l’un de plusieurs autres genres de levures, par exemple Candida, Brettanonmyces, Hansenula, Kloeckera et Pichia.
Toutes les levures ont certaines propriétés en commun qui en font des contaminants potentiellement graves de la levure de brassage et/ou de la bière ; Elles sont relativement tolérantes aux faibles pH et à la concentration d’alcool.

Bactéries

Les bactéries peuvent se développer phénoménalement rapidement dans le moût et la bière si on leur en laisse l’opportunité et tout moût frais doit être piqué dès que possible avec de la levure active pour éviter que la croissance bactérienne ne provoque une détérioration. Outre les effets sur le goût, des inquiétudes ont été soulevées quant à la capacité des bactéries à transformer les nitrites de la bière en nitrosamines cancérigènes. Il faut en tenir compte dans les situations où une infection n’est pas évidente parce qu’aucun autre effet (c’est-à-dire sur le goût ou la clarté) n’est évident. Les bactéries forment un groupe très diversifié. Au microscope, elles semblent très petites par rapport à la levure de bière. Elles ont deux formes de base : rondes (cocci) et en forme de bâtonnets (bacilles). Elles peuvent également être divisées en deux grands groupes à l’aide d’une procédure de coloration connue sous le nom de « coloration de Gram ». Les bactéries sont généralement positives ou négatives en fonction de leur réaction à cette coloration. Cette propriété est liée à la structure de leur paroi cellulaire. De nombreuses bactéries sont sensibles aux conditions défavorables qui règnent dans le moût et la bière, à savoir le faible pH, la teneur en alcool, les extraits de houblon et la faible concentration d’oxygène. Cependant, certains groupes sont capables de se développer dans ces conditions et sont donc particulièrement dangereux. Voici une liste des principaux groupes impliqués dans les infections de brassage.

Obesumbacterium proteus (Hafnia protea)

Autrement connu sous le nom de bactéries de brassage communes. Elles se développent dans le moût à un pH de 5-0 – 5-5 mais sont inhibées dans la bière à un pH de 3-8 – 4-2. Il est peu probable qu’elles se développent dans la bière à moins que son pH soit exceptionnellement élevé, c’est-à-dire supérieur à 4-5. Ils ne peuvent cependant pas être ignorés en tant qu’organismes d’altération de la bière car, s’ils sont présents à des niveaux suffisamment élevés dans la levure de bière, ils donneront à la bière des saveurs désagréables, décrites comme fruitées ou semblables à celles du panais. Lorsque le pH du moût devient inhibiteur pendant la fermentation, ces bactéries ont tendance à s’associer aux cellules de la levure de lancement, car elles floculent. Si la fermentation démarre lentement en raison d’une viabilité réduite des cellules de levure ou d’un manque d’oxygène, les bactéries disposent d’une période prolongée pour se multiplier avant que le pH ne devienne inhibiteur. Il est donc important d’obtenir un démarrage vigoureux de la fermentation pour éviter que cela ne se produise.

Bactéries lactiques

Ce sont potentiellement les organismes d’altération les plus dangereux en raison de leur capacité à se développer dans des conditions de faible teneur en oxygène et de leur tolérance à un pH faible, à un taux d’alcool élevé et aux antiseptiques du houblon. Elles peuvent être en forme de bâtonnets (Lactobacilli) ou de cocci (Pediococci).
Bactéries acétiques
Ce sont des bâtonnets courts à Gram négatif. Comme leur nom l’indique, elles produisent du vinaigre (acide acétique) à partir de l’éthanol. Certains membres du groupe produisent un gazage plus important d’une bière infectée, ce qui entraîne souvent une forte rétention de mousse. Ce sont des aérobies obligatoires (c’est-à-dire qu’ils ont besoin d’oxygène pour se développer), de sorte que la prévention de l’accès de l’air à la bière à toutes les étapes du traitement après la fermentation offre le moyen de contrôle le plus rapide.

Zymomonas

C’est un autre bâtonnet court Gram négatif. C’est également un organisme d’altération puissant car il se développe dans des conditions de faible teneur en oxygène où le pH est bas et la concentration d’alcool relativement élevée. Heureusement, il n’est pas souvent isolé dans les brasseries.

Sources de contamination

La contamination peut provenir d’un certain nombre de sources :

1. Les matières premières c’est-à-dire le moût, la levure et tout autre ajout.
2. L’installation de brassage c’est-à-dire.C’est-à-dire les cuves, la tuyauterie, etc.
3. L’environnement de brassage.

1) Les matières premières

Lorsque l’on s’intéresse à la contamination, on a tendance à penser principalement à son effet sur la qualité de la bière et aux pertes ultérieures qui pourraient en résulter. Cependant, comme chaque brassin est souvent la source de levure pour le prochain, nous devons considérer la possibilité de report de la contamination d’un brassin à l’autre dans la levure de lancement. Il est important que votre gestion de la levure assure que la levure de lancement soit substantiellement exempte de contamination. Le moût qui quitte le cuivre, après avoir été bouilli, doit être pratiquement stérile. Cependant, si le système de refroidissement du moût n’est pas suffisamment propre, il est possible que le moût soit contaminé avant d’entrer dans la cuve de fermentation. Tout autre ajout effectué à ce stade, par exemple les aliments pour levure, doit également être exempt de contamination. N’oubliez pas que toute eau ajoutée contiendra des bactéries et des levures sauvages à moins qu’elle ne soit d’abord stérilisée.

2) Installation de brassage

Toutes les surfaces qui entrent en contact avec le moût, la bière ou la levure doivent être soigneusement nettoyées et stérilisées. Cela comprend les cuves, les canalisations et les outils. Les surfaces souillées peuvent constituer un foyer de croissance microbienne qui se transmet ensuite à la bière.

3) L’environnement de brassage

Les micro-organismes sont présents dans l’air, notamment associés aux particules de poussière ou aux petites gouttelettes d’humidité. Ils peuvent également être transportés par des insectes (par exemple, les mouches à fruits) et d’autres nuisibles. Tous les efforts doivent donc être faits pour maintenir l’environnement de brassage aussi propre que possible et pour minimiser l’entrée de poussière et de terre de l’extérieur. Dans la mesure du possible, tous les récipients doivent être couverts pour réduire le risque de contamination aérienne.