Les lactones : ces molécules discrètes qui modulent l’aromatique des bières

Après les thiols et les terpènes, les lactones apparaissent comme une nouvelle voie d’exploration en matière de biotransformation. Discrètes mais puissantes, ces molécules pourraient jouer un rôle clé dans l’élaboration de profils sensoriels plus fruités, crémeux ou boisés, à condition de mieux comprendre leur origine et leur interaction avec d’autres composés.

Les lactones : des composés aromatiques encore méconnus

Parmi les familles de composés volatils responsables de l’arôme de la bière, les lactones restent peu connues, malgré leur contribution essentielle à certains profils, notamment dans les bières vieillies ou à fort taux d’alcool.

Issues des hydroxyacides, les lactones sont des composés cycliques dont la fonction ester leur confère une volatilité modérée et des propriétés aromatiques marquées.

On distingue notamment :

• γ-lactones (cycle à 5 atomes)
• δ-lactones (cycle à 6 atomes)

Ces molécules sont associées à des arômes naturels évocateurs :

• Pêche, abricot : γ-nonalactone, γ-decalactone
• Noix de coco, bois toasté : γ-octalactone, β-méthyl-γ-octalactone (whiskey lactone)
• Crème, beurre : δ-decalactone
• Fruits tropicaux, vanille, caramel : synergies variées

Gamma nonalactone - flaveur pêche

Origine des lactones dans la bière

Les lactones sont présentes dans de nombreux végétaux (fruits, plantes aromatiques), dans les champignons et dans divers produits fermentés (fromages, vins…). Certaines possèdent également des propriétés antimicrobiennes, antioxydantes ou anti-inflammatoires, ouvrant la voie à des applications dans les bières fonctionnelles ou à la sélection de levures innovantes.

Fermentation et biotransformations

Certaines levures génèrent naturellement des lactones, notamment par conversion d’acides gras ou de précurseurs présents dans le moût. Les travaux de Lermusieau et Collin (2003) ont identifié des lactones en C9 à C12 produites lors de la fermentation.

Leur seuil de perception très bas les rend perceptibles à de faibles concentrations, ce qui les rend précieuses dans l’architecture aromatique.
Certaines souches de levures semblent favoriser davantage la production de lactones, ce qui pourrait expliquer pourquoi une levure donne une bière plus « pêche » qu’une autre.

La synergie des lactones, terpenes et esters produit un arôme de pêche prononcé - Source : Escarpment Laboratories

La levure Pomona™, par exemple, produit des γ-nonalactones au-dessus du seuil sensoriel, conférant des notes tropicales et de noix de coco.

La levure Pomona de lallemand Brewing - voir sur le catalogue

Les lactones ne brillent pas seules : elles agissent en synergie avec les esters et les terpènes, renforçant les notes fruitées de manière équilibrée.

La levure Pomona est au dessus des seuils de perception pour ses flaveurs coco, fruité et tropicale. Source : Escarpment Laboratories

Matières premières végétales

Le malt, le houblon et les fruits apportent naturellement des précurseurs de lactones, tels que les acides gras ou les terpènes. Leur transformation en composés aromatiques dépend des paramètres du brassage (température, pH, durée) et du profil de fermentation.

Les bières aux fruits, notamment celles à base de purées riches en esters lactoniques, renforcent ces notes, en particulier les arômes de pêche ou de fruits à noyau, issus d’une synergie entre lactones, terpènes et esters.

Pour Richard Preiss d’Escarpment Labs, il ne faut pas négliger le houblonnage en whirlpool : il favorise la libération de précurseurs aromatiques, dont ceux des lactones, tout en optimisant la biotransformation par les levures en enrichissant le moût dès cette étape.

Contact bois / vieillissement en barrique

Les bières vieillies en fût de chêne, ou en contact avec des copeaux, extraits ou douelles de bois, présentent souvent des teneurs élevées en whiskey lactone, surtout si le bois a été chauffé (toasting). Ce composé est plus abondant dans le chêne américain que dans le chêne français, et donne des notes de noix de coco, vanille, caramel, voire de whisky.

Impact sensoriel des lactones sur la bière

Les lactones peuvent rappeler des arômes de fruits à noyau (comme la pêche avec la γ-nonalactone), de noix de coco (γ-octalactone, whiskey lactone), ou encore de beurre et de crème (δ-decalactone).

Bien dosées, elles apportent rondeur, richesse aromatique, exotisme. Mais à forte concentration, ou en combinaison mal équilibrée avec d’autres composés (esters, phénols…), elles peuvent rapidement devenir écœurantes ou dominer l’aromatique.

Les lactones ont des seuils de perception extrêmement bas (souvent < 5 µg/L). Elles sont donc détectables à de très faibles concentrations. Individuellement, elles peuvent sembler faibles, mais leur véritable intérêt réside dans leur synergie avec les esters et les terpènes.

Une étude de Hotchko & Shellhammer en 2017 a démontré que les γ- et δ-lactones amplifient nettement les arômes de pêche, d’abricot ou de fruits tropicaux en interaction avec d'autres composés.

Octalactone - flaveur coco

Styles de bières concernés

On retrouve des lactones dans :

• Les bières barriquées (barleywines, imperial stouts, saisons en fût)
• Les bières houblonnées (NEIPA, Brut IPA), riches en composés terpéniques favorisant la synergie aromatique
• Les bières aux fruits, où des lactones naturelles sont déjà présentes dans les purées ou jus ajoutés

Certaines lactones ont également été retrouvées dans des bières sans alcool, où leur production peut compenser l’absence de certains esters due à une fermentation tronquée.

Vers une maîtrise ciblée des lactones ?

La détection et la quantification des lactones dans la bière requièrent des outils analytiques de pointe, comme la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) avec extraction par microfibre (SPME).

Les recherches récentes indiquent qu’il est possible d’orienter leur présence par une modulation fine de certains paramètres :

• Choix de la levure
• Conditions de fermentation
• Ajout de précurseurs
• Usage du bois

Des pistes concrètes de maîtrise commencent à se dessiner, notamment par la sélection de levures favorisant la production de lactones spécifiques, l’utilisation contrôlée du bois (type, chauffe, durée de contact), ainsi que l’association avec des fruits ou des ferments mixtes pour enrichir et équilibrer le profil aromatique.

Des brasseurs artisanaux explorent aujourd’hui ces pistes dans les styles barriqués, les NEIPA, les bières acides ou les bières hybrides intégrant des matières premières issues du monde du vin ou des spiritueux. Les lactones sont encore peu étudiées, mais promettent d’ajouter profondeur et complexité aromatique à la bière. Elles pourraient bien devenir des marqueurs d’identité sensorielle à part entière.

Sources/références :

The molecular biology of fruity and floral aromas in beer and other alcoholic beverages : pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6524682/
Influence of Ethyl Esters, Oxygenated Terpenes, and Aliphatic γ- and δ-Lactones (C 9–12 ) on Beer Fruit Aroma : researchgate.net/publication/317825786_Influence_of_Ethyl_Esters_Oxygenated_Terpenes_and_Aliphatic_g-_and_d-Lactones_C_9-12_on_Beer_Fruit_Aroma
Lactone : sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/lactone
Escarpment Labs : escarpmentlabs.com/
Having a Beer with Richard Preiss : lallemandbrewing.com/en/global/resources/whats-new/having-a-beer-with-richard-preiss/

Vincent Ferrari