Les lipides dans la bière : rôles, impacts et stratégies de maîtrise

Les lipides sont rarement pris en compte en brasserie. Présents en quantités relativement faibles dans la bière finie, ils jouent pourtant un rôle déterminant à différentes étapes du processus de production : nutrition de la levure, formation des arômes, stabilité de la mousse et vieillissement de la bière.

Une étude récente démontre que ces composés présentent une particularité importante : leur influence est ambivalente. D’un côté, ils sont essentiels au métabolisme de la levure et participent indirectement au profil aromatique de la bière. De l’autre, ils peuvent provoquer plusieurs défauts technologiques majeurs, notamment l’instabilité de la mousse et l’oxydation prématurée. Comprendre l’origine, le comportement et les mécanismes d’action des lipides constitue donc un levier important pour optimiser la qualité et la stabilité des bières.

Origine des lipides dans la bière

Les lipides représentent la matière grasse du vivant, ce sont des molécules très diverses, généralement hydrophobes ou amphiphiles (possédant à la fois une partie hydrophile et une partie hydrophobe), qui regroupent de nombreuses familles de composés, parmi lesquelles les acides gras et leurs dérivés (mono-, di- et triglycérides), les phospholipides, les stérols, les cires ou encore certaines vitamines liposolubles. Bien que le terme lipide soit souvent assimilé à celui de graisse, il est en réalité plus large : les graisses correspondent strictement aux triglycérides, alors que les lipides incluent également d’autres molécules biologiquement importantes, comme les stérols (par exemple le cholestérol) ou les phospholipides impliqués dans la structure des membranes cellulaires.

Les liposomes sont des structures microscopiques formées à partir de lipides, qui apparaissent lorsque ces molécules amphiphiles sont placées dans l’eau. Source : Wikipedia

Les lipides présents dans la bière proviennent principalement de trois sources : les céréales, le houblon et la levure.

Les céréales : principale source lipidique

L’orge maltée constitue la principale source de lipides dans le brassage. Les lipides représentent généralement 2,5 à 4,8 % de la matière sèche du grain, concentrés principalement dans l’embryon et la couche d’aleurone.

Les acides gras dominants sont :

• acide linoléique (C18:2) : ~56-59 %
• acide palmitique (C16:0) : ~18-24 %
• acide oléique (C18:1) : ~9-14 %
• acide linolénique (C18:3) : ~4-7 %

Ces lipides se présentent sous différentes formes :

• triglycérides (majoritaires)
• mono- et diglycérides
• phospholipides
• glycolipides
• stérols
• acides gras libres

Lors du maltage et de l’empâtage, une partie des triglycérides est hydrolysée par des enzymes, libérant des acides gras libres. Cependant, moins de 5 % des lipides du malt passent réellement dans le moût, la majorité restant dans les drêches.

Glycolipides constitués d'une partie lipidique hydrophobe (souvent un acide gras ou un dérivé lipidique) et d'une une partie glucidique hydrophile (un sucre ou une chaîne de sucres).

Les céréales ci-dessous peuvent modifier le profil lipidique.

Composition lipidique de différentes céréales utilisées en brasserie

Certaines céréales comme l’avoine ou le sorgho peuvent contenir des concentrations lipidiques plus élevées.

Le houblon

Les houblons contiennent environ 3 à 6 % de lipides dans leur matière sèche. Les principaux acides gras présents sont l’acide linolénique, l’acide linoléique et l’acide palmitique Cependant, leur contribution au moût reste relativement faible (environ 3 % des lipides totaux du moût), car une grande partie est éliminée avec le trub pendant l’ébullition.

Le rôle des lipides apportés par le dry hopping reste encore peu documenté et constitue un sujet de recherche actuel.

La levure

Les levures contribuent également au contenu lipidique de la bière. Dans le groupe des Saccharomyces cerevisiae, les lipides représentent 4 à 5 % de la masse sèche cellulaire et sont essentiels à la structure des membranes. Ils comprennent notamment les phospholipides, les sphingolipides et les stérols (principalement l’ergostérol). Les principaux acides gras sont l’acide palmitoléique, l’acide oléique, l’acide palmitique et l’acide stéarique.

Pendant la fermentation, une partie de ces lipides peut être libérée dans la bière, notamment lors de phénomènes d’autolyse.

Lipides et métabolisme de la levure

Les lipides sont indispensables à la physiologie des levures. Ils participent notamment à la formation des membranes cellulaires, à la la croissance cellulaire à la la tolérance à l’éthanol et enfin à la signalisation intracellulaire. Les levures peuvent obtenir leurs lipides par trois mécanismes. Tout d’abord par la synthèse de novo à partir d’acétyl-CoA, par l’assimilation d’acides gras présents dans le moût, et par ecyclage de lipides cellulaires

La synthèse des stérols et acides gras insaturés nécessite de l’oxygène, ce qui explique l’importance de l’oxygénation du moût avant l’ensemencement. Le niveau de lipides disponibles influence également la vitesse de fermentation, la production d’acides organiques et  la formation d’esters. Un déficit en acides gras insaturés peut par exemple entraîner une augmentation de la production d’esters.

Les Lipides, la stabilité de la mousse et le trouble

Les lipides figurent parmi les principaux ennemis de la mousse de la bière

Même à très faible concentration, ils perturbent le film protéique qui stabilise les bulles. Plusieurs mécanismes peuvent intervenir la disruption du film protéique, la formation d’agrégats hydrophobes et le pontage entre bulles Les conséquences sont une mousse plus grossière, une coalescence plus rapide des bulles et un effondrement plus rapide de la mousse.

Les lipides oxydés sont particulièrement néfastes. Certaines protéines de la bière limitent cependant cet effet. C’est notamment le cas de LTP1 (Lipid Transfer Protein), capable de se lier aux lipides et de réduire leur impact sur la mousse.

Les lipides peuvent également participer à la formation de troubles en interagissant avec des protéines et d’autres composés hydrophobes, contribuant ainsi à l’instabilité colloïdale. Cependant, la fermentation et les étapes de clarification permettent généralement d’éliminer une grande partie de ces lipides, notamment grâce à l’adsorption par la levure ou à leur association avec les trub.

Dans la pratique, l’une des sources majeures de lipides problématiques reste les graisses présentes sur les verres mal lavés.

Rôle des Lipides dans la formation des arômes et la sensation en bouche

Les lipides influencent les arômes de la bière de plusieurs manières. Si les acides gras longs ont peu d’impact gustatif direct en raison de leurs faibles concentrations. En revanche, certains acides gras courts (C4 à C12) peuvent générer des notes de fromage, de rances, caprines ou bien levurées.

Les lipides participent indirectement à la formation d’arômes par plusieurs réactions chimiques : l’oxydation, les réactions de Maillard et la dégradation de Strecker (transformation des acides aminés en aldéhydes) Ces réactions peuvent produire divers composés aromatiques comme les pyrazines, les thiophènes, les pyridines et les aldéhydes aromatiques.

Ainsi, les lipides jouent un double rôle : ils contribuent au développement aromatique pendant la fermentation, mais ils peuvent aussi être à l’origine de défauts si leur oxydation n’est pas maîtrisée.

Les lipides peuvent également influencer la texture et la sensation en bouche de la bière. Certains composés lipidiques contribuent à une perception de rondeur ou de douceur. Ils peuvent modifier la viscosité du liquide et participer à une sensation plus pleine en bouche. Toutefois, cet effet reste généralement limité dans la bière, car la plupart des lipides sont éliminés pendant le processus de brassage et de fermentation. Des concentrations trop élevées peuvent au contraire provoquer des sensations désagréables, comme une impression grasse ou huileuse.

Lipides et oxydation de la bière

L’oxydation des lipides est l’un des facteurs majeurs du vieillissement de la bière. Les acides gras polyinsaturés, notamment linoléique et linolénique, peuvent être oxydés par l’enzyme lipoxygénase (LOX) pendant l’empâtage. Cette oxydation produit des hydroperoxydes qui se dégradent ensuite en aldéhydes responsables du goût de bière vieillie.

Le composé le plus connu est l’E-2-nonénal. Ce composé génère des arômes caractéristiques de carton et de concombre. Son seuil sensoriel est extrêmement bas, environ 30 ng/litre.

Stratégies de maîtrise des lipides en brasserie

Plusieurs approches permettent de limiter les effets négatifs des lipides.

Tout d’abord, la maîtrise des lipides commence dès le choix des matières premières. Il est recommandé d’utiliser des malts présentant une faible activité en lipoxygénase, enzyme impliquée dans l’oxydation des acides gras. La sélection de variétés d’orge adaptées, notamment celles à faible activité LOX comme les malts dits LOX-null, permet ainsi de limiter la formation de composés responsables du vieillissement de la bière. De même, certains malts torréfiés à des températures élevées (supérieures à 85 °C) contribuent à l’inactivation des enzymes oxydatives et participent à réduire les réactions d’oxydation lipidique.

La gestion des lipides se poursuit ensuite lors des étapes d’empâtage et de brassage. La mouture du malt doit idéalement être réalisée juste avant l’empâtage afin de limiter l’oxydation et la libération excessive de composés lipidiques. Il est également important de réduire au maximum l’exposition du moût à l’oxygène en évitant les éclaboussures et les transferts turbulents, qui favorisent les réactions d’oxydation. Le maintien de conditions de pH et de température adaptées contribue également à limiter l’activité des enzymes impliquées dans la dégradation des lipides.

Certaines pratiques techniques peuvent également être mises en œuvre pour limiter l’extraction des lipides. L’utilisation d’une mouture humide, par exemple, permet de réduire la libération des lipides contenus dans les grains. Par ailleurs, il est préférable d’éviter des températures supérieures à 60 °C en début d’empâtage, afin de limiter l’activité des lipoxygénases responsables de l’oxydation des acides gras. Enfin, le choix du système de filtration peut également influencer la quantité de lipides extraits : un filtre-press permet d’extraire environ 4,5 % des lipides du malt, contre environ 1 % avec un filtre traditionnel à lit de drêches.

Pendant la Fermentation : oxygénation contrôlée du moût (8-10 mg/L), et gestion rigoureuse de la levure pour éviter l’autolyse.

Lors de la Clarification Plusieurs techniques permettent de réduire les lipides résiduels.

Techniques de réduction des lipides

Bien que présents en faibles concentrations dans la bière, les lipides jouent un rôle majeur dans la qualité du produit final. Ils sont à la fois des éléments essentiels comme nutriments pour la levure et acteurs du métabolisme fermentaire. Mais aussi des sources potentielles de défauts comme la destruction de la mousse, l’instabilité colloïdale et la formation de composés d’oxydation.

La gestion des lipides repose donc sur un équilibre subtil entre biologie de la fermentation et maîtrise technologique du procédé. La sélection des matières premières, le contrôle de l’oxygène et les techniques de clarification constituent les principaux leviers permettant aux brasseurs d’en limiter les effets indésirables.

V.F.

Source :
Lipids in Beer: The Good, The Bad, and The Ugly - Scott J. Britton & Charles W. Bamforth - Journal of the American Society of Brewing Chemists, DOI: https://doi.org/10.1080/03610470.2025.2591551