Le métabolisme du soufre revêt une importance particulière pour la qualité de la bière tout au long du processus de brassage. L'homme a évolué pour devenir très sensible aux composés soufrés, qui sont associés aux aliments toxiques ou pourris. De nos jours, nous pouvons déterminer la qualité des aliments par d'autres moyens, mais ces molécules jouent toujours un rôle important dans la saveur et la qualité de la bière.
Il existe un large éventail de composés soufrés dans la bière. Le sulfure d'hydrogène (H2S) présente un intérêt particulier car sa présence est liée à la souche et au métabolisme de la levure. Le H2S est une très petite molécule, connue dans l'industrie brassicole depuis la fin du XIXe siècle. Elle est très volatile et son seuil de perception est très bas, rappelant celui des œufs pourris. Le H2S peut avoir un impact direct sur le profil aromatique de la bière ou peut masquer d'autres composés aromatiques présents dans la bière.
Bien que de petites quantités de ce composé puissent être acceptables voire souhaitables, en excès, il peut entraîner des arômes désagréables, généralement décrits comme des œufs pourris. Pour cette raison, la production de H2S par la levure doit être limitée autant que possible pendant la fermentation, ce qui nécessite une compréhension détaillée du métabolisme et des besoins nutritionnels des souches de levure spécifiques.
Le soufre est un élément important dont tous les organismes vivants ont besoin, notamment en tant que composant des acides aminés cystéine et méthionine, ainsi qu'en tant que composant de cofacteurs vitaux (composés chimiques non protéiques nécessaires à l'activité biologique d'une protéine). Les levures de brasserie, ainsi que de nombreux autres micro-organismes, peuvent métaboliser les composés soufrés par différentes voies. Il est généralement admis que la principale voie de formation de H2S dans la levure est la voie de la séquence de réduction du sulfate (SRS). L'activité des enzymes de la voie SRS dépend de la souche et est influencée par les conditions environnementales, ce qui est décrit en détail dans un livre blanc dédié de Lallemand Brewing (en anglais).
Structure moleculaire du sulfure d'hydrogene h2s
Comment le H2S est-il produit pendant le brassage?
Le H2S est produit à différentes concentrations par les levures de brasserie en fonction de divers facteurs, notamment la composition du moût, les conditions de fermentation et la génétique de la levure. Le H2S peut être produit par la contamination des levures de brassage et des levures sauvages, par une contamination bactérienne, pendant la fermentation ou la maturation. La quantité de H2S produite est déterminée par plusieurs facteurs, notamment la souche de la levure, la température de fermentation, la composition en azote du moût et les pratiques de manipulation de la levure.
Oxygène
L'introduction d'oxygène à la fin de la fermentation pendant le conditionnement ou le transfert de la bière est associée à une augmentation des niveaux de H2S dans la bière finie. L'introduction d'oxygène après la fin de la fermentation peut avoir pour effet de stimuler la levure pour qu'elle réactive son métabolisme dans un environnement appauvri en nutriments, ce qui entraîne la production de H2S.
Réponses au stress
La formation de H2S est également associée à des réactions de stress dans la cellule de levure. Une nutrition inadéquate (faible taux d'azote ou de vitamines), une vitesse d'ensemencement insuffisante et une température de fermentation trop basse ou trop élevée peuvent entraîner une surproduction ou une incapacité à éliminer le H2S de la bière en fermentation. Le stress de la levure et l'autolyse se produiront probablement en parallèle, ce qui entraînera un profil complexe de mauvaises saveurs.
Formation du Sulfure d'hydrogène dans la levure saccharomyces cerevisiae - copyright Lallemand Inc. 2021
Souches de levure
Les différentes souches de levure varient dans leur réponse aux facteurs physiologiques et environnementaux dans la production et la réabsorption du sulfure réduit. Il est important de connaître le potentiel d'une souche de levure spécifique à produire et ensuite à éliminer le H2S lors de la sélection d'une souche pour un style de bière particulier.
Les ions de cuivre
Les ions de cuivre présents dans la bière peuvent réagir avec le H2S pour former du sulfure de cuivre insoluble et non volatil, qui précipite dans la bière. De faibles concentrations de cuivre peuvent entraîner des quantités plus importantes de H2S.
Les équipements en acier inoxydable peuvent augmenter la prévalence de la production de H2S.
Les équipements de brassage traditionnels étaient fabriqués en cuivre, ce qui apportait des ions cuivre à la bière en fermentation. Les équipements de brassage modernes sont le plus souvent fabriqués en acier inoxydable, ce qui réduit les concentrations de cuivre dans la bière et augmente la prévalence du H2S.
Le cuivre est apporté par de multiples ingrédients dans le processus de brassage, notamment l'eau, l'orge maltée, le houblon et/ou la levure. A noter que dans une étude, des échantillons de 19 bières différentes ont tous donné des résultats bien inférieurs aux concentrations maximales autorisées
Le H2S peut se former :
- Pendant la fermentation primaire, lorsque la biomasse des levures est à son maximum.
- Dans les dernières étapes de la consommation de sucre
Le H2S peut être réduit :
- Pendant le bourgeonnement de la levure
- Pendant la fermentation active
- Après avoir atteint l’atténuation limite
- pendant la maturation, lorsque la bière est en contact avec la levure.
Des niveaux élevés de H2S peuvent également résulter de conditions qui stressent la levure ou contribuent à son autolyse prématurée. De plus, le sulfure d'hydrogène est une molécule très réactive qui peut se combiner avec des composés carbonylés pour produire d'autres arômes plus stables, comme les arômes végétaux, caoutchouteux ou d'égout des mercaptans.
Pour éviter les problèmes de H2S dans votre bière, choisissez une souche de levure qui produit moins de H2S comme la nouvelle levure saison LalBrew Farmouse™ et assurez-vous de comprendre ses besoins en nutriments. Assurez une fermentation vigoureuse pour chasser le H2S volatil par chasse au CO2 et veillez à ce qu'une levure saine soit présente dans la bière à la fin de la fermentation pour réabsorber le H2S restant. Le choix de la souche est particulièrement important pour les souches de bière blonde, qui sont moins vigoureuses et n'éliminent donc pas efficacement le H2S par chasse au CO2. Pour obtenir des fermentations vigoureuses, il faut introduire une quantité suffisante de levure saine dans un moût riche en nutriments et fermenter à une température appropriée pour cette souche. La réabsorption du H2S par la levure après la fermentation est favorisée par des temps de maturation plus longs, en particulier pour les souches de bière blonde.
La meilleure défense contre le H2S est de s'assurer qu'il n'est jamais produit en premier lieu. Lallemand Brewing fournit aux brasseurs et brasseuses des outils utiles qui limiteront la production de H2S et aideront les brasseries à y faire face. Lallemand est désormais en mesure de produire de nouvelles souches de levure hybrides ne produisant pas de H2S, éliminant ainsi le risque de ce mauvais goût courant dans la brasserie.
Vous souhaitez en savoir plus sur le H2S ? Téléchargez le livre blanc ici (en anglais).
Eric Abbott - Conseiller technique mondial et Directeur des ventes techniques - Lallemand Brewing Canada
Gianmaria Ricciardi - Directeur des ventes techniques - Lallemand Brewing Italie et Slovénie
Consulter le catalogue des Levures - Contacter Lallemand
