Science Brassicole: Gravité

Mesurer la gravité d’une bière est l’une des premières choses qu’un(e) brasseur(e) apprendra à faire. Vous avez aussi peut-être déjà vu une brasserie l’indiquer sur leurs produits à l’aide des acronymes OG et FG. Ce concept est assez omniprésent pour que même les buveurs aguerris fassent le lien entre elle et la concentration d’alcool et le corps d’une bière. Cependant, voici la question que trop peu de gens osent poser : « La gravité, c’est quoi? Ça représente quoi? et pourquoi l’utilise-t-on? »

Dans cet article, nous explorerons les raisons menant à son utilisation en brassage. Nous regarderons pourquoi elle est utilisée, comment elle est mesurée, et quelles sont ses unités. Cet article vise à la fois l’apprenti brasseur(e) cherchant y voir plus clair et le brasseur(e) aguerri(e) qui veut approfondir leurs connaissances.

Nous débuterons cet article par une partie complexe mais essentielle pour comprendre pourquoi la gravité est utilisée.

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Production d’Éthanol

La bière est le breuvage alcoolisé le plus consommé au monde. Cet alcool, comme plusieurs d’entre vous le savent, est produit par de la levure, soit plusieurs souches du microorganisme Saccharomyces Cerevisiae. Jusque-là, c’est du tout cuit. Mais si je vous donne un verre d’eau sucrée et que je vous demande combien d’alcool sera produit par fermentation; la question deviendra rapidement plus compliquée. Voici une vue simplifiée de ce qui se produira.

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Ce que vous venez de voir, c’est la fermentation alcoolique. Vous n’avez pas besoin d’être un pro de chimie pour aller plus loin, puisque vous la connaissez déjà. Cette équation prédit que chaque unité de sucre*, à gauche, se convertira en 2 unités d’alcool*, et 2 unités de gaz*. Bon d’accord, je vous entends dire, mais à quoi ça me sert de savoir ça? Et bien d’une chose, nous pouvons maintenant calculer que s’il y avait 180 g de D-Glucose (Dextrose) dans le verre d’eau, la fermentation produira 92.12g d’éthanol et 88g de CO2. Vous savez le gaz qui sort dans la tourie? Il vient de là. Conséquemment, la quantité d’éthanol produite sera proportionnelle à la quantité de D-Glucose dans la solution. Cette vue est simplifiée exclue les impacts d’autres facteurs tels que la complexité des sucres, la lyse des amidons, les nutriments, et autres. Néanmoins, nous avons maintenant confirmé, ce que vous saviez déjà, qu’il est bien utile pour un brasseur de connaitre la quantité de sucre dans son moût pour pouvoir prédire le résultat escompté.

Densité à la rescousse

L’équation précédente nécessite de connaitre la quantité de sucre exprimé en nombre de  moles (6.022*10^23 molécules). Comment fait-on ça? Une façon est de connaitre la masse de sucre ajouté, mais la situation se complique dès que l’on parle de moût et de sucre complexe.

 

Les situations réelles demanderont de trouver des approximations pour cette quantité. Que ce soit de comparer le poids de la solution à une quantité équivalente d’eau (ou une solution sucrée étalon), de juger au goût la quantité de sucre présent, ou d’estimer le sucre par la viscosité lors du brassage.Toutes ces solutions vous donneront une approximation plus ou moins bonne de ce que vous voulez, la quantité de sucre. Nous discuterons donc, dans cet article, de la gravité comme un indicateur de la concentration en sucre d’une solution.

Unités

Durant le reste de l’article, nous utiliserons le même exemple aux fins d’explication. 1 L d’eau distillée à une masse de 1 kg (à 4°C). La densité (masse par volume) de cette solution sera donc de 1 kg/L, ou 1 kg/kg, ou un ratio massique de 1. Si l’on ajoute ensuite 0.1 kg de D-Glucose dans cette solution, la masse sera de 1.1 kg sur ~1 L, et donc une gravité de 1.1 kg/L.

Indicatif de densité relative

Densité Spécifique

La densité spécifique, SG, est définie comme le ratio entre la densité d’une solution et la densité de l’eau. Puisque les volumes sont les mêmes dans l’équation, elle peut être simplifiée comme le ratio entre la masse d’une solution sur la masse d’un volume d’eau équivalent. Assumant un liquide immiscible dans l’eau, si le liquide à une densité spécifique < 1, il flottera, et >1 il coulera. C’est le principe derrière les cocktails étagés. Elle s’exprime comme :

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Dans l’exemple donné, SG = 1.1 kg / 1 kg = 1.100 (sans unité). Habituellement présentée avec 3 décimales de précision, la densité spécifique est souvent utilisée pour mesurer la densité originale (OG) et la densité finale (FG) d’une bière. Certains parleront aussi de « points de gravité », qui est égal à (1 – SG) * 1000. Notre exemple aurait donc 100 points de gravité. Pour vous donner une référence, la majorité des bières sont incluses entre 1.030 et 1.100. Cette mesure est habituellement prise à l’aide d’un outil de mesure nommé un hydromètre

Degrés Belges

Liées à la densité spécifique, les degrés Belges sont utilisés traditionnellement dans l’industrie brassicole du pays du même nom et plusieurs de ses brasseries affichent encore cette valeur sur leur étiquette ou dans le nom de produit. C’est ainsi que nous avons les Westvleteren 12, les Achel 8, et les Rochefort 6. Ayant une gravité spécifique de départ respective de 1.120, 1.080, et 1.060. Cette mesure est semblable aux « points de densité » précédemment mentionnés et est égal à (SG – 1) * 100.

Indicatif de la quantité de sucre

Balling

Les degrés Balling (et Brix, et Plato) sont utilisés pour représenter une concentration de sucrose en solution. Ils cherchent à indiquer la masse de sucrose par masse de solutions. 1 g de sucrose dans 100 g d’eau est donc 1% du poids, ou 1° (Balling, Brix, Plato). La différence entre les trois échelles vient du fait qu’une version initiale (Balling) fut ajustée (Brix) à deux occasions (Plato). L’échelle Plato est donc une version plus précise et à jour des deux autres. Ces degrés peuvent être calculés utilisant un hydromètre et une table de conversion, ou utilisant un réfractomètre. Cependant, ce dernier ne fonctionne que très grossièrement dans un environnement complexe comme un moût à bière.

Molarité

La molarité n’est discutée qu’aux fins de présentation puisque son usage en brassage est très rare. Elle présente une quantité de substance par volume, soit 1 mol/L (mole par litre). Cette mesure serait parfaite pour le brassage, mais pour les raisons discutées précédemment, elle n’est seulement calculable que pour de simples solutions.

Effets secondaire brassicole de la gravité

Une connaissance des effets de la gravité sur les différentes étapes du brassage est sûre de mener à un meilleur produit et une plus grande réplicabilitée. Elle affectera une multitude de caractéristiques de la bière telle que l’efficacité d’utilisation du houblon, la teneur en alcool, la couleur du produit, l’aspect en bouche, et plusieurs autres. Cependant, ces derniers feront l’objet d’un article à eux seuls.

Conclusion

Brasseur(e)s ou non, j’espère que cet article vous aura éclairé sur les différents facteurs qui affectent ce que nous connaissons comme la gravité. De par sa méthodologie, cet article tenait à apprendre, divertir, mais surtout renforcer les connaissances de base de nos lecteurs. Il est facile d’utiliser un densimètre depuis des années sans vraiment s’être posé la question: « Pourquoi? » ou « Qu’est-ce que ça représente? »

Finalement, cet article est le premier d’une longue série révisant certains concepts de base et certains plus poussé. Ils nous feraient plaisir d’entendre vos commentaires et suggestion. Que se soit des idées d’articles, de présentations, de questions que vous vous posés, laissez-les en commentaire en bas des articles. De plus, les articles de la série Science Brassicole sont modifiables sans préavis puisque nous tenons à les garder à jour et vérifiés.

Au prochain rendez-vous.

*Image titre a été prise par Pete Jelliffe

2 commentaires sur « Science Brassicole: Gravité »

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