La bière sous-carbonatée n’est pas appelée « plate » pour rien ! Vous voulez que votre bière pétille, mais sans carbonatation, elle a un goût mince, aqueux, terne et sans vie. Ce n’est pas une bière si vous ne pouvez pas sentir les bulles danser sur votre langue. Peut-être a-t-elle le picotement lent, gracieux et valsant d’une bière brune ou la claquette hyperactive et clivée d’une bière de blé effervescente, mais des bulles, il doit y en avoir.
Vous voulez de la carbonatation, mais comment l’obtenir ? Votre moût fermenté est plein de protéines merveilleuses pour la formation de la mousse, mais le sas est inactif. Vous devez faire entrer le gaz dans la bière et pomper ces bulles, mais comment ?
Introduction du tableau d’équilibre. Le dioxyde de carbone (CO2) est le gaz produit par la fermentation qui fait pétiller votre bière. Le tableau ci-dessous vous indique la quantité de CO2 qui se trouvera dans votre bière à l’équilibre (le point auquel le CO2 ne peut plus être absorbé) pour une pression et une température données. La quantité de CO2 est exprimée en « volumes ». Un volume est l’espace que le CO2 occuperait à une pression d’une atmosphère (environ 15 livres par pouce carré) et à une température de 0 °C (32 °F) – c’est la température et la pression standard (STP). En d’autres termes, si 19 litres de bière contenaient trois volumes de CO2, le CO2 occuperait à lui seul trois fois l’espace occupé par la bière, soit 57 litres. Un niveau de carbonatation moyen est de 2,5 volumes de CO2.
La bière retient plus de CO2 lorsqu’elle est plus fraîche ou sous une plus grande pression. Lorsque vous buvez une bière, il y a généralement plus de CO2 dans la bière que la valeur d’équilibre parce que vous l’avez sortie du réfrigérateur et que vous avez relâché la pression en ouvrant la bouteille. Violà ! Le gaz sort de la solution et des bulles se forment.
Carbonatation forcée
Une façon de carbonater est d’inverser ce processus : Refroidir la bière et appliquer une pression. C’est le plus facile à faire avec des fûts. Disons que vous visez un niveau de carbonatation moyen de 2,5 volumes et que le tonneau repose dans un endroit frais à 45 °F (7 °C). Le tableau indique que vous obtiendrez cette quantité de carbonatation si vous maintenez 15 psi de CO2 sur la bière. Cette carbonatation avec la pression supérieure pourrait prendre quelques jours.
Une façon de l’accélérer est de mettre une pression plus élevée sur la bière jusqu’à ce que vous vous approchiez de la carbonatation désirée, puis de baisser la pression à la valeur d’équilibre pour la maintenir juste. Il est également plus facile de carbonater si la bière est plus froide ou si vous pouvez pousser de fines bulles de CO2 à travers une pierre à aérer dans le fond de votre fût. Secouer peut aider jusqu’à un certain point, mais vous devrez probablement laisser la bière se stabiliser par la suite. Vous pouvez laisser votre ligne de CO2 branchée à votre tonneau, mais comme assurance contre les fuites, vous pourriez vouloir augmenter la pression périodiquement et débrancher le gaz à chaque fois.
Si vous rêvez d’un système de tirage depuis des années mais que le Père Noël ne vous a pas livré, vous pouvez toujours utiliser la pression supérieure pour carbonater. Vous avez besoin de bouchons spéciaux réutilisables avec un raccord pour se connecter à une ligne de CO2 et des bouteilles qui acceptent ces bouchons. Ces bouchons sont disponibles dans le commerce. Vous pouvez également fabriquer les vôtres en trouvant des valves de pneus que vous pouvez nettoyer et désinfecter et en les installant dans des bouchons. D’une manière ou d’une autre, vous êtes probablement limité à l’utilisation de bouteilles, comme les PET, qui accepteront les bouchons à vis.
En utilisant cette méthode, vous voudriez donner à chaque bouteille une dose de gaz, puis l’ouvrir un peu pour essayer de purger l’espace de tête de l’air, puis appliquer une dose initiale de gaz au-dessus de l’équilibre. Au fur et à mesure que le CO2 se dissout dans la bière, la pression de l’espace de tête diminue. Vous devez remplir les bouteilles avec des giclées périodiques de gaz jusqu’à ce que l’équilibre soit atteint et qu’il n’y ait plus de gaz dans la bouteille.
Bases du conditionnement en bouteille
Bien que les fûts puissent vous épargner l’effort de la mise en bouteille, les bouteilles ont encore des avantages. Certaines personnes préfèrent simplement la bière dans une bouteille en verre avec une capsule couronne régulière. Les bouteilles sont certainement moins chères que les équipements de tirage, et il est plus facile de mettre quelques bouteilles au réfrigérateur que de garder un fût froid. De plus, les bouteilles sont plus faciles à transporter. Dans l’ensemble, la méthode la plus répandue de carbonatation de la bière maison est le conditionnement en bouteille. Il s’agit de créer de la gazéification avec une petite quantité de fermentation dans la bouteille. On l’appelle conditionnement parce que la bière mûrit et vieillit également pendant cette fermentation, mais « conditionnement » signifie souvent simplement « carbonatation ». Le conditionnement en bouteille se fait en fermentant complètement la bière jusqu’à ce qu’elle soit plate, en amorçant la bière avec une petite quantité de sucre, en la mettant en bouteille, puis en attendant quelques semaines pour que la fermentation ait lieu.
Il est difficile d’être précis sur la quantité de sucre d’amorçage à utiliser. De nombreux facteurs affectent le conditionnement de la bouteille, et une fois que vous les avez pris en considération, vous finirez probablement par revenir à la formule éprouvée d’une demi à une tasse de sucre par tourie de cinq gallons (19 L) de bière, selon le niveau de carbonatation que vous recherchez. Essayez trois quarts de tasse pour commencer. La meilleure méthode pour être plus précis est de prendre des notes sur la façon dont vous avez carbonaté, et de suivre les résultats. Notez les températures, les manipulations effectuées au cours du processus, ce que vous avez utilisé pour amorcer et en quelle quantité, ainsi que tout autre facteur susceptible d’affecter la carbonatation. Voici quelques-uns des facteurs qui affectent le conditionnement :
Le CO2 dans la bière plate. Selon la température de votre bière et la façon dont elle a été secouée, vous aurez des quantités variables de CO2 dans votre bière « plate ». Plus vous en avez au départ, moins vous devrez en ajouter lors de la fermentation en bouteille. Les embouteilleurs négligent souvent le fait que la bière dite « plate » contient une quantité importante de CO2 en solution après la fermentation. Si vous avez fermenté à 60 °F (15 °C), vous avez déjà un volume de CO2 dans votre bière. Si vous avez fermenté à 0 °C (32 °F), vous pouvez avoir jusqu’à 1,7 volume de CO2, soit les deux tiers de la quantité finale de CO2 recherchée ! Ce CO2 dissous est l’une des raisons pour lesquelles les sas peuvent continuer à bouillonner après la fin de la fermentation. Le tableau de carbonatino résiduel que l’on trouve sur notre page Amorçage de la carbonatation peut être utile lors du conditionnement en bouteille pour vous permettre de connaître la quantité de CO2 présente dans votre bière avant d’ajouter le sucre d’amorçage.
Agitation. Et voici une autre bizarrerie de la carbonatation. En plus de la température et de la pression, l’agitation affecte également la carbonatation. Disons que vous apportez une bouteille de bière au magasin de peinture et que vous contraignez ses employés à mettre la bière sur leur machine à mélanger pendant quelques minutes. (N’essayez pas cela chez vous !) Tout buveur de bière expérimenté ayant la moindre présence d’esprit n’ouvrira pas la bouteille tout de suite, à moins qu’il ne veuille prendre une douche avec un shampoing à la bière ! Mais si vous laissez la bouteille reposer et se stabiliser, elle pourra à nouveau être ouverte en toute sécurité, même si la température et la pression sont restées les mêmes. Que s’est-il donc passé ? Le CO2 forme de faibles attractions intermoléculaires avec le reste de la solution. Lorsque vous secouez une bouteille, ces liaisons faibles sont rompues et le gaz sort plus facilement de la solution, ce qui est à l’origine du geyser de bière. Lorsque vous laissez reposer, les liaisons se reforment.
L’agitation mécanique est une des raisons pour lesquelles des bulles peuvent apparaître apparemment de nulle part dans votre tuyau de siphon. L’agitation fait tomber le CO2 résiduel de la bière. Il est donc plus difficile d’être sûr de la quantité de CO2 dans votre bière après la fermentation, car l’équilibre température-pression n’est pas le seul facteur en jeu.
Espace de tête. Un autre facteur qui affectera le niveau de carbonatation de votre bière conditionnée en bouteille est la quantité d’espace de tête que vous laissez dans le col de la bouteille au-dessus de la bière. Le CO2 issu de la fermentation de la bouteille remplit l’espace de tête tout en pénétrant dans la bière, de sorte que plus l’espace de tête est grand, plus la quantité de CO2 qui y aboutit est importante. Pour une quantité donnée de sucre d’amorçage, plus l’espace de tête est grand, plus la carbonatation est faible.
La hauteur de remplissage idéale est une question de préférence. Les remplissages élevés permettent d’éliminer l’air de l’espace de tête, ce qui vous aide à éviter l’oxydation. Des niveaux de remplissage plus bas donnent une certaine protection contre le jaillissement et permettent une certaine marge de manœuvre dans la carbonatation. Parfois, une carbonatation excessive peut être corrigée en refroidissant la bière autant que possible, en faisant doucement levier sur le bouchon pour libérer la pression dans l’espace de tête, puis en refermant le bouchon. Cela ne fonctionnera pas s’il n’y a pas d’espace de tête.
Méthode de mesure. Lorsque vous essayez de juger de la quantité de sucre d’amorçage à ajouter, la mesure du sucre par poids plutôt que par volume donne généralement des résultats plus précis, mais ce n’est pas infaillible.
Si le sucre d’amorçage absorbe l’humidité de l’air, le poids augmente, mais la quantité de sucre reste la même. Utiliser le même poids de sucre donne alors des quantités variables de carbonatation. L’extrait sec est particulièrement susceptible d’absorber l’humidité de l’air. Étant donné que le volume est moins affecté par l’absorption d’humidité, il est préférable de mesurer l’extrait sec en volume. Et bien sûr, la pesée n’est aussi bonne que la machine utilisée, mais vous avez déjà une balance skookum pour votre houblon, n’est-ce pas ?
Quand le sucre n’est pas du sucre
Qu’allez-vous utiliser pour amorcer ? Le sucre que vous utilisez peut être un sucre raffiné comme le dextrose, ou il peut provenir d’un extrait de malt séché ou liquide, de miel, ou même de jus de fruits. L’extrait de malt séché étant moins fermentescible que le dextrose, vous devez en utiliser davantage. Si vous estimez que votre extrait est fermentescible à 80 %, alors vous devrez utiliser 25 % d’extrait séché de plus que de sucre (80 % x 125 % = 1).
La brasserie artisanale et le homebrewing mettent souvent l’accent sur l’utilisation d’ingrédients naturels. Lorsqu’il s’agit de la carbonatation, cela signifie que la carbonatation artificielle à l’aide de CO2 provenant d’une cuve est souvent considérée comme inférieure à la carbonatation » naturelle » du conditionnement en bouteille. C’est une erreur. Le dioxyde de carbone provenant d’une cuve est probablement le plus pur de tous les ingrédients que vous pouvez mettre dans votre bière et le CO2 est du CO2, peu importe d’où il provient.
La carbonatation forcée peut donner des résultats différents du conditionnement en bouteille, mais la carbonatation elle-même sera la même. Par exemple, toute différence dans la tête que les bières forment sera le résultat de différences dans les propriétés de formation de la tête des bières, et non dans la source du CO2. L’amorçage au miel peut améliorer le collet de votre bière, mais ce sera à cause des autres ingrédients que vous avez ajoutés en même temps que le miel. Fermenter sans le miel et carbonater artificiellement donnerait le même résultat. Mais comme toujours, il est important de se sentir bien dans la façon dont on fabrique sa bière. Le conditionnement en bouteille peut avoir quelques avantages secondaires, comme la réduction de la saveur de caramel au beurre du diacétyle ou la diminution de l’oxygène dissous dans la bière.
Puisque les arômes sont souvent éliminés de la bière pendant la fermentation, l’amorçage offre une bonne occasion d’ajouter des arômes à votre bière. L’ajout de jus de fruits à l’amorçage serait un excellent moyen d’avoir un bon nez sur une bière aux fruits, bien que vous pourriez avoir des difficultés à déterminer la quantité de sucre que vous ajoutez. Une méthode approximative pour déterminer la teneur en sucre du jus serait de prendre sa gravité spécifique.
Disons que vous ajoutez quatre tasses de jus dont la gravité est de 1,080. Les quatre tasses équivalent à un litre, ce qui signifie que votre jus est 80 grammes par litre plus dense que l’eau. (Un litre d’eau pèse 1 000 grammes. Faut aimer ça !) Si vous faites la grande hypothèse que les sucres fermentescibles sont responsables de la différence de densité, vous savez que vous avez 80 grammes de sucre ou 2,8 oz.
Comment ajouter le sucre
Vous pourriez ajouter une petite quantité de sucre à chacune de vos bouteilles, puis soutirer votre bière plate dans celles-ci. Mais il est plus difficile de mesurer avec précision la quantité de sucre. Il est également plus difficile d’éliminer les microbes de votre sucre, et vous pourriez même avoir trop de mousse lorsque vous remplissez les bouteilles. Cette méthode pourrait tout de même valoir la peine si, pour une raison ou une autre, vous ne savez pas quelle quantité de bière vous mettez en bouteille ou si vous ne mettez pas en bouteille la totalité du lot.
Une méthode alternative populaire consiste à faire bouillir votre sucre avec une tasse ou deux d’eau, puis à mélanger le tout à la totalité du lot. L’ébullition tue les insectes et vous ne mesurez le sucre qu’une seule fois. Naturellement, il est important que cette eau sucrée soit bien mélangée à votre bière pour que chaque bouteille reçoive la même quantité de sucre et finisse par avoir la même carbonatation.
Puisque vous voulez aussi laisser autant de levure que possible dans le fermenteur, une bonne méthode consiste à mettre votre liquide d’amorçage préparé dans un récipient et à y soutirer votre bière. Au fur et à mesure que le récipient d’embouteillage se remplit, le sucre d’amorçage devrait s’y mélanger assez bien. Vous siphonnez ensuite votre bière dans vos bouteilles et les bouchez.
La bière en fût ou en pression peut également être carbonatée par amorçage. Tout ce dont vous avez vraiment besoin, c’est d’un récipient capable de tenir la pression.
La carbonatation n’est pas exactement une saveur. Elle fait partie de la sensation globale de boire de la bière. Avec la température, la carbonatation détermine comment les saveurs de votre bière vont se présenter. La prochaine fois que vous goûterez votre bière maison après la fermentation, ne soyez pas déçu s’il n’y a pas encore tout ce que vous espériez. Réservez votre jugement jusqu’à ce que vous ayez ajouté cette touche magique de carbonatation.
Si vous avez vraiment besoin de savoir
De nombreux brasseurs sont parfaitement heureux de commencer avec la règle empirique des trois quarts de tasse de sucre pour cinq gallons de bière, puis d’expérimenter jusqu’à ce que le bon niveau de carbonatation soit atteint. Mais si vous avez besoin d’être plus précis, voici le côté scientifique pour choisir la bonne quantité de sucre d’amorçage.
Le dioxyde de carbone a une densité à STP (température et pression standard) de 0,122 livre par pied cube, ou 1,96 gramme par litre.
Parfois, le niveau de carbonatation de la bière est donné en poids plutôt qu’en volume. Le facteur de conversion des volumes de CO2 en CO2 en poids (g/L) est de 1,96. Par exemple : 2,5 volumes x 1,96 = 4,9 g/l. Pour reconvertir en volumes, multipliez par 0,51 (l’inverse de 1,96).
Le dioxyde de carbone a un poids moléculaire de 44,01 et le glucose a un poids moléculaire de 180,16. Pendant la fermentation, chaque molécule de glucose crée deux molécules d’alcool éthylique et deux molécules de CO2. Une mole est le nombre de molécules dont le poids en grammes est égal au poids moléculaire de la molécule. Cela signifie qu’une mole de glucose pèse 180,16 grammes et fermente pour produire deux moles de dioxyde de carbone pesant 2 x 44 g = 88 g.
Disons que vous voulez que vos cinq gallons (18,93 litres) de bière contiennent 2,5 volumes de CO2. C’est 18,93 litres x 2,5 volumes = 47,32 litres de CO2.
Puisqu’une mole de CO2 occupe 22,4 litres (STP), nous avons besoin de 47,32 / 22,4 = 2,11 moles de CO2. Celui-ci sera produit par la moitié de ce nombre de moles de glucose, soit 1,056 moles. Multipliez par le poids moléculaire du glucose et vous trouvez que vous avez besoin de 190,2 grammes de glucose ou 6,71 onces.
Si votre fermentation s’est terminée à 50 °F (10 °C), vous pourriez déjà avoir 1,2 volume de CO2 dans votre bière. Cela signifie que vous avez besoin de 1,3 volume de CO2 supplémentaire pour obtenir 2,5 volumes. Vous pouvez obtenir ce résultat en ajoutant (1,3 / 2,5) x 190,2 = 98,9 grammes de glucose, soit 3.5 onces.
Vous pouvez faire des ajustements similaires si vous avez une quantité différente de bière ou si vous visez un niveau de carbonatation différent. Si vous voulez carbonater à 2,8 volumes au lieu de 2,5, multipliez par 2,8 / 2,5. Si vous avez quatre gallons de bière au lieu de cinq, multipliez par 4 / 5.
Lorsque vous ajustez pour ajouter plus de sucre (par exemple, plus de bière), mettez le gros chiffre en haut ; lorsque vous ajustez pour moins de sucre (par exemple, moins de carbonatation), mettez le plus petit chiffre en haut.
Niveaux de carbonatation standard
Bien que la bière ait une moyenne d’environ 2,5 volumes de CO2, il y a pas mal de variations. Les bières qui sont traditionnellement peu carbonatées pourraient être en dessous de deux volumes, mais elles auront un goût plat. La carbonatation à trois volumes de CO2 est assez élevée, mais les bières exceptionnellement pétillantes peuvent atteindre jusqu’à cinq volumes de CO2. Voici quelques valeurs pour le niveau de carbonatation de différents styles de bière, en volumes de CO2 :