Comprendre le Bulletin d’analyses des Malts d’orge pour la fabrication de la bière

Comprendre et Interpréter un bulletin d'analyses permet d'optimiser le brassage en appréhendant les phénomènes biochimiques. Ces propriétés dépendent à la fois du type d'orge utilisé et de la façon dont il a été malté. Pour une correcte évaluation, une analyse sensorielle peut être effectuée.

Sommaire : Les Variétés d'Orges Brassicoles - Le Bulletin d'Analyse des Malts - L'Analyse sensorielle

Rappel sur les Variétés d'orges brassicoles

L’orge est la céréale de référence pour la fabrication de la bière en raison de ses nombreuses qualités brassicoles. Une fois transformée en malt, elle présente notamment un fort potentiel enzymatique et d’importantes réserves d’amidon, indispensables à la production des sucres qui seront ensuite fermentés par les levures. Ses enveloppes jouent également un rôle essentiel : elles protègent naturellement le grain et constituent, lors du brassage, un lit filtrant facilitant la séparation du moût des drêches.

La température d’empesage de l’amidon d’orge, généralement située entre 60 et 65 °C, est particulièrement adaptée au brassage. À cette température, l’amidon se gélatinise et devient accessible aux enzymes du malt, notamment les amylases. Celles-ci le dégradent en sucres fermentescibles, principalement le glucose, le maltose et le maltotriose, ainsi qu’en composés non fermentescibles, notamment les dextrines, qui contribuent au corps et à la texture de la bière.

Il existe deux grandes catégories d’orges brassicoles : les orges d’hiver et les orges de printemps. Elles peuvent également être distinguées selon la disposition des grains sur l’épi : on parle principalement d’orges à deux rangs ou à six rangs.

En France, les microbrasseries utilisent majoritairement des orges à deux rangs de printemps (2RP), appréciées pour leur rendement en extrait et leurs caractéristiques brassicoles. Les orges à six rangs d’hiver (6RH) présentent généralement un potentiel enzymatique important et peuvent être utilisées pour certaines bières de caractère, notamment lorsqu'elles sont associées à d’autres céréales moins riches en enzymes, comme le maïs ou le riz. Leur intérêt peut également être économique, le prix des différentes catégories d’orge pouvant varier de plusieurs dizaines d’euros par tonne.

L’orge à six rangs est par ailleurs très ancienne : elle était déjà cultivée à la Préhistoire et occupait une place importante parmi les céréales de l’Antiquité. Les pratiques diffèrent toutefois selon les régions du monde. Aux États-Unis, par exemple, les orges à six rangs de printemps (6RP) ont historiquement été largement utilisées en brasserie, tandis que certains pays cultivent également des orges à deux rangs d’hiver (2RH).

La notion de « rangs » correspond à la disposition des grains autour de l’axe de l’épi. Chez l’orge à deux rangs, seul l’épillet central de chaque groupe est fertile, tandis que chez l’orge à six rangs, les trois épillets portent des grains, donnant visuellement six rangées autour de l’épi. Enfin, le calendrier cultural diffère selon le type d’orge. Les orges d’hiver sont semées à l’automne, passent l’hiver en végétation puis sont récoltées au début de l’été. Les orges de printemps sont semées généralement en février ou mars et récoltées quelques semaines plus tard, le plus souvent entre juin et juillet selon les régions et les conditions climatiques.

Les grains d’orge fraîchement récoltés passent généralement par une période de dormance de plusieurs semaines avant de pouvoir être maltés dans de bonnes conditions. Cette phase permet au grain d’atteindre une capacité de germination suffisante et explique que le maltage des nouvelles récoltes débute souvent à partir de septembre. Il existe des techniques permettant d’accélérer la levée de dormance, notamment par le stockage à basse température, mais celles-ci peuvent être coûteuses. Un grain encore trop dormant germe de manière irrégulière lors du maltage et présente davantage de risques d’altération. À l’inverse, le blé nécessite généralement une période de dormance plus courte.

Le maltage est une étape indispensable pour rendre les constituants du grain utilisables lors du brassage. La germination contrôlée entraîne en effet de nombreuses transformations physiques, chimiques et biochimiques : elle active et développe les enzymes, modifie la structure des protéines et de l’amidon, libère des acides aminés et prépare la formation des composés aromatiques. Sans maltage, ces différents constituants resteraient beaucoup moins accessibles lors de l’empâtage, ce qui limiterait fortement la production de sucres fermentescibles et, par conséquent, la fabrication de la bière.

Les objectifs du maltage sont ainsi multiples : rendre le grain friable, activer et produire les enzymes, réduire la teneur en Béta-Glucanes, produire les FAN (Acides aminés libres)  pour la fermentation et développer les arômes et la couleur. En fonction de leurs modifications durant le touraillage, on distingue ainsi les malts de bases, qui contiennent la plupart des sucres fermentescibles, et les malts de spécialités. La législation française exige d'ailleurs un minimum de 50% de malt pour qu'une boisson puisse porter l'appellation bière.

Chaque année, le Comité Bière Malt Orge (CBMO), composé des Malteurs de France, l'IFBM et de Brasseurs de France, publie la liste des variétés d'orges de brasserie homologuées, les « variétés préférées »,  qui ne causent pas de problème pendant le maltage, le brassage et avec un rendement intéressant, mais aussi à la teneur en protéines, en azote aminé libre (FAN) et au pouvoir diastasique attendus par les brasseurs. Une recherche variétale est aussi effectuée, sous la dénomination de variétés « en observation » et « en validation technologique ».

Spécification des Malts de Bases

Le Bulletin d'analyses du malt

Chaque lot de malt est analysé pour permettre de prédire son comportement pendant le brassage. En fonction des analyses de malt on peut toujours apporter des modifications sur le process de maltage ou mélanger les mêmes variétés de malt pour avoir un malt de qualité parfaite.

Le bulletin d'analyse est composé de plusieurs parties, nom de l'entreprise, adresse de fabrication, date de fabrication ; DLUO, variété d'orge utilisée, origine des orges et dénomination du produit (Pilsen, pale ale, vienne, Munich…).

Les variétés sont ainsi testées plusieurs fois pour déterminer leurs qualités, ce qui apparait sur le bulletin d'analyses affiché sur chaque sac. Cette fiche doit vous être systématiquement fournie, même pour les petites quantités achetées par les brasseurs amateurs….

Bulletin d'Analyses des Malts d'Orges - Cliquez pour agrandir

L'Humidité : c'est le pourcentage d'eau dans le malt, elle ne doit pas dépasser les 5% sinon elle peut nuire à la conservation du malt par le développement de moisissure et à la stabilité de la bière. Cela peut fait partie des problèmes de gushing, le surmoussage-giclage des bières à l'ouverture. De plus, le malt peut perdre certaines de ses flaveurs. Attention donc aussi à le conserver dans des conditions appropriées (maximum 18 mois à 18° C). IL ne faut donc pas stocker le malt dans des zones humides, par exemple dans la salle de brassage.

Extrait du malt  : il doit être supérieur à 80%, tout ce qui est soluble dans le moût : glucose, maltose, maltotriose, dextrines, minéraux, acides aminés…. Ce qui permet de mesurer la densité du moût (en degré plato °P).

- Extrait fermentescible : extrait utilisé par la levure pour son développement et pour produire l'alcool, les aromes, le CO2… Glucose, maltose, maltotriose, acides aminés…

- Extrait non fermentescible : extrait qui donne le corps à la bière qui n'est pas utilisé par la levure, comme les dextrines et les protéines responsables de la mousse de la bière.

Couleur du malt : la couleur est exprimé en EBC (European brewing convention) la couleur du malt est produite principalement grâce à la réaction de Maillard pendant le touraillage et à la caramélisation des sucres ; attention on peut produire de la couleur pendant la germination pour quelques malts spéciaux ( Munich..).A noter que la couleur peut s'exprimer aussi en degré Lovibond, notamment en Amérique du Nord (1 EBC = 1 ,97° Lovibond). En fonction de la couleur, dépendant du touraillage, on définit les différents malts : Pilsen, pale ale, Vienna, Munich, caramel, black…

Couleur KZ (Kolbach-Zastrow) indique la couleur après ébullition et reflète la couleur réelle du moût. Le brunissement des protéines par les sucres, ce que l'on appelle la réaction chimique de Maillard, est plus significatif que l'indice de couleur des malts en EBC qui exprime uniquement leurs teintes d'origine. La couleur KZ est en étroite relation avec la teneur en FAN (Acides aminés libres). Exemple : un malt Pilsen avec une couleur du malt à 3 EBC avec une teneur de 150ppm de FAN donne une couleur KZ du moût entre 5.5 – 6.5 EBC, le même malt à 3EBC avec une teneur plus élevée en FAN va donner une couleur KZ plus importante. Il faut donc toujours demander et contrôler la couleur KZ des malts.

Friabilité : C'est la dureté et le croquant des grains de malt et sa capacité à libérer un maximum d'enzymes. Elle doit se situer entre 85 et 95%. Si la friabilité est faible on va avoir un mauvais extrait et un mauvais rendement. Si la friabilité est trop élevée, le malt sera farineux donc la mouture sera très fine ; elle va causer des problèmes de filtration de la maiche et donne des malts très poussiéreux.

Protéine: les protéines sont des macromolécules constituées d'une chaîne d'acides aminés, elles sont responsables de la mousse et du trouble dans la bière.

Les Protéines totales : C'est l'ensemble des protéines dans le malt (Azote x 6,25). Elles doivent être comprise entre 9,5% à 11,5%  Les protéines totales correspondent à la somme des protéines solubles et insolubles. Une teneur élevée en protéine forme un trouble dans la bière. Un défaut de protéine augmentera le temps de fermentation, pourra nuire à la tenue de la mousse et réduira le taux d'alcool produit. À noter que la teneur en extrait baisse avec l'augmentation de la teneur en protéines.

Protéines Malts d'Orges

Protéine soluble : Le taux optimum se situe entre  3,5 et 4.5%, elle s'agit des protéines solubles dans le moût. Elles assurent à la fois la nutrition des levures, la qualité de la mousse et le moelleux de la bière. Un excès peut engendrer du trouble dans la bière, une instabilité du goût, voire des faux goûts, ainsi qu'une saturation de la couleur finale KZ.

L'indice de Kolbach, qui se calcule en divisant le % de protéines solubles par le % de protéines totales du malt, c'est un ratio indiquant la dégradation du grain d'orge. L'idéal se situe autour de 41%. Au-delà de 45%, le malt peut engendrer du trouble et réduire la tenue de la mousse. Si inférieur à 35% cela est interprété par une mauvaise désagrégation.

Viscosité : Elle doit se situer entre 1,5 et 1,7 Mpa.s ; au-delà, on peut avoir des problèmes de filtration. Elle est corrélée aux  bêta-glucanes et à la friabilité. Si les Bêta-glucanes sont élevés (> 250ppm)  la viscosité sera élevée et le temps de filtration sera plus important.

Atténuation limite : c'est la quantité d'extrait fermentescible dans le moût, c'est-à-dire le pourcentage de sucres qui sera transformés en alcool et dioxyde de Carbonne  par les levures. Les bières insuffisamment atténuées peuvent être très sucrées. Elle doit se situer au-delà de 82%. Ce pourcentage pourra nous donner une idée sur les sucres résiduels dans le moût.

FAN : les acides aminés libres doivent être supérieurs à 140 ppm et permettent la nutrition de la levure. Les FANs sont produits pendant le maltage. La levure de fermentation haute demande plus de FAN que la levure de fermentation basse. Pendant l'ébullition la couleur du moût augmente grâce à la caramélisation des sucres et à la réaction de Maillard (sucre + acides aminés) donc si les % d'acides aminés sont élevés la couleur va augmenter.

Acides Aminés Malts

Pouvoir Diastasique (Windish-Kolbach) : activité des enzymes qui dégradent l'amidon, c'est-à-dire le pouvoir enzymatique du malt à réduire l'amidon en sucre (maltose). Il doit être supérieur à 250 WK. Plus un grain est touraillé  –torréfié-, plus son pouvoir diastasique est faible. Dans ce cas, il faut apporter des enzymes avec d'autres malts (c'est pour cela qu'on utilise pas les malts caramélisés et torréfiés à 100%).

pH : il se situe entre 5,5 et 6. Il influence grandement l'activité enzymatique et de ce fait, le rendement du brassin.

Bêta-glucanes (β-glucanes) : C'est une donnée très importante pour les brasseurs, pour éviter notamment les problèmes de filtration, la valeur des Bêta-glucanes doit être inférieure à 250 PPM. Plus les bêta-glucanes sont faibles, plus la friabilité est élevée (selon les variétés d'orge) ; ces derniers pouvant être évités en les dégradant un maximum via un pallier de brassage protéinique préliminaire à 45-48° C pendant 10 à 15 minutes. 

"Tous ces paramètres sont étroitement liés nous explique Yahia Chabane des Maltiers:
Si les FAN sont élevés, la couleur KZ sera plus élevée et la levure aura suffisamment d'acides aminée pour son développement et éviter ainsi une floculation de la levure.
Si la Friabilité est faible, on va avoir une faible activité enzymatique (pouvoir diastasique), un faible rendement, une viscosité très élevée ainsi qu'un pourcentage élevée de grains glacés (entiers). Cela va engendrer des problèmes de filtration de la maishe et de la bière.
S'il y a peu de protéines, le brasseur n'effectuera pas le pallier protéolytique, sauf si les bétas-glucanes sont élevés, mais cela entraînera un excès de couleurs et un déficit de mousse. Cela pourra être compensé en partie par l'ajout d'une autre variété d'orge, mais aussi par les houblons et les levures."

Relation Résultats d'Analyses du Malt

Au-delà de l'aspect visuel (présence d'insectes, de corps étrangers ou de moisissures) et de l'odeur (arômes, moisi,…), les brasseurs doivent donc être attentifs à l'ensemble de ces paramètres pour optimiser leurs productions, à commencer par le concassage ou trouver l'origine de certains problèmes de brassage. Et l'on sait que la plupart d'entre vous ne consulte pas les bulletins… Il faut également toujours regarder la date limite d'utilisation optimale (DLUO), car si le malt est très frais (moins de 10 jours, on va avoir une activité enzymatique réduite donc moins d'extrait, et si le malt est vieux plus de 18 mois on va perdre une partie de l'activité enzymatique et développement d'arômes de moisi.

L'Analyse sensorielle des Malts

Vous pouvez également évaluer le profil aromatique des malts et comparer ainsi les différents lots. L'ASBC a développer une méthode d'infusion à chaud "Hot Steep Sensory Evaluation Method", un "thé de malt" qui permet une analyse rapide et peu couteuse dont voici les principales étapes :

- Broyez 52 grammes de Malts (pour les malts de spécialités, faire 50/50 avec un malt de base, et un ration de 15/85 pour les mats très sombres) pendant 10 secondes, prélevez 50 grammes de malts moulus
- Mélangez les 50 grammes à 400 ml d’eau à 65°C dans un thermos, secouez pendant 20 secondes et laisser infuser 15 minutes
- Secouez de nouveau le thermos pendant 20 secondes puis verser le contenu dans un récipient au travers d’un filtre papier

Cela vous permettra d'apprécier et d'évaluer la couleur, les arômes et flaveur et la sensation en bouche.

Vincent Ferrari

Consulter le catalogue des Malts Les Maltiers

Variétés préférées :
Variétés Préférées 2021: https://www.lgseeds.fr/data/medias/1484/style/default/Varietes_preferees_Malterie-Brasserie_20201.pdf
Qualité des Orges de Brasserie Françaises 2019 : https://www.brasseurs-de-france.com/wp-content/uploads/2019/10/Plaquette-Qualit%C3%A9-des-Orges-de-Brasserie-Fran%C3%A7aises-R%C3%A9colte-2019-compressed.pdf

Autres Liens :
Contribution à la modélisation de la qualité de l'orge et du malt pour la maîtrise du procédé de maltage : http://docnum.univ-lorraine.fr/public/DDOC_T_2013_0315_AJIB.pdf
Ingrédients : l'orge malté ou le malt : http://www.brassage.domainepublic.net/spip.php?article21
Biochimie : http://univers-biere.net/bio_brassage.php
A superior prediction of malt attenuation : https://www.researchgate.net/publication/305441805_A_superior_prediction_of_malt_attenuation

Analyse Sensorielle :
ASBC Methods of Analysis : http://methods.asbcnet.org/toc.aspx#SensorySensory Analysis-14: Hot Steep Malt Sensory Evaluation Method : https://www.youtube.com/watch?v=5Xl_6m1E1mQ
Analyse sensorielle des Malts : https://www.youtube.com/watch?v=jrKc-kih0Js