Cette technologie est sur le point de révolutionner la fabrication de la bière

En matière de bière, de nombreux lecteurs sauront à quel point le nectar ambré peut être un produit magnifique et pourquoi les forces du progrès scientifique doivent se concentrer sur son amélioration constante.

Au fil des ans, de nombreuses avancées ont été réalisées dans notre compréhension de la biochimie de la fermentation. Mais le processus de base de fabrication de la bière n'a pas changé depuis des centaines, voire des milliers d'années. De toute évidence, les percées révolutionnaires dans le domaine de la science brassicole sont rares et espacées.

C'est pourquoi le travail de Lorenzo Albanese à l'Institut de biométéorologie de Florence, en Italie, et de quelques copains, est si important. Ces personnes dévouées ont inventé un tout nouveau processus de brassage de la bière qui modifie radicalement la chimie, l'ingénierie et l'empreinte environnementale du processus qui produit l'infusion céleste.

Alors qu'ont-ils fait ? La sauce secrète de leur nouvelle méthode est la cavitation, la formation de petites bulles de vapeur dans un liquide et leur effondrement ultérieur. Cela se fait généralement en réduisant la pression dans un liquide pour qu'il bout, puis en l'augmentant à nouveau pour que la vapeur se condense.

La cavitation peut être produite par une turbine rotative qui génère de basses pressions à ses pointes à déplacement rapide. En effet, la cavitation est souvent un sous-produit indésirable des hélices des navires et des sous-marins, notamment parce que la traînée de bulles et le bruit qu'elle produit peuvent révéler la position d'un sous-marin.

La cavitation est un processus extraordinaire. L'effondrement rapide d'une de ces minuscules bulles peut créer des températures de plus de 1 000 Kelvin et produire des pressions environ 5 000 fois supérieures à la pression atmosphérique. Ces conditions modifient considérablement l'environnement physique et chimique de l'eau. Albanese et ses amis ont mené des expériences approfondies pour découvrir comment cela influence le processus de brassage.

Ce processus implique les ingrédients de base du malt, du houblon, de la levure et de l'eau et a toujours été relativement simple. Il se déroule en quatre étapes. La première consiste à créer un liquide sucré appelé moût dans lequel l'amidon de l'orge malté est converti en sucres plus simples fermentescibles.

Dans la deuxième étape, le moût est égoutté et l'orge maltée lavée pour extraire le plus possible de sucres fermentescibles, un processus connu sous le nom de barbotage.

Le moût est ensuite bouilli pendant environ une heure pour éliminer l'eau et concentrer les sucres. L'ébullition tue également toutes les enzymes impliquées dans la conversion de l'amidon en sucre et fait bouillir les produits chimiques volatils qui peuvent ruiner le mélange, en particulier le sulfure de diméthyle au goût désagréable. L'ajout du houblon à ce stade donne au mélange ses saveurs caractéristiques.

Enfin, le mélange est refroidi et la levure ajoutée pour démarrer le processus de fermentation, qui prend généralement plusieurs jours. Cela convertit les sucres en alcool, créant de la bière, qui peut ensuite être mise en bouteille.

Bien sûr, le diable est dans les détails. L'orge maltée doit être broyée au préalable pour augmenter sa surface. Le moût doit être conservé à une certaine température, généralement entre 50 et 78 °C, pour aider les enzymes à décomposer l'amidon.

Combiné avec l'ébullition, il s'agit d'un processus énergivore. Il faut environ 32 kilowattheures pour fabriquer 100 litres de bière. (À titre de comparaison, un téléviseur évalué à 100 watts laissé allumé pendant 10 heures utilise un seul kilowattheure.)

Alors, comment la cavitation change-t-elle tout cela ? Pour le savoir, Albanese et co ont construit un tout nouveau type d'installation de brassage qui produit de la cavitation dans le moût. Ils ont ensuite mené une série d'expériences de fabrication de bière dans différentes conditions pour explorer les avantages et les inconvénients potentiels introduits par la cavitation.

Les résultats rendent la lecture intéressante. Le premier avantage est que la cavitation réduit en pulpe l'orge malté et supprime ainsi la nécessité de le broyer au préalable. Le broyage à sec des malts devient inutile avec la nouvelle installation, car les malts sont pulvérisés par les processus de cavitation jusqu'à une taille inférieure à 100 µm en quelques minutes, expliquent Albanese and co. Cela augmente également la biodégradabilité du malt usé, qui est un déchet du processus de fabrication de la bière.

La cavitation augmente également la vitesse à laquelle l'amidon passe de l'orge maltée pulvérisée dans le moût. Ce processus est si efficace qu'il reste peu ou pas d'amidon dans le malt à la fin du processus.

Cela a des implications importantes. Cela signifie que le processus de barbotage - le lavage du malt pour éliminer le sucre et l'amidon piégés - devient totalement inutile.

L'amidon étant libéré plus efficacement, la transformation de l'amidon en sucres plus simples peut avoir lieu à des températures plus basses. La température d'activation des enzymes visant à transformer l'amidon en sucres simples et en acides aminés chute d'environ 35 °C, raccourcissant le temps nécessaire à la saccharification, explique l'équipe.

La cavitation contribue également à améliorer l'efficacité des processus chimiques qui se produisent généralement lors de l'ébullition conventionnelle du mélange de moût et de houblon. La cavitation provoque un dégazage rapide des gaz volatils désagréables, dénature les enzymes du moût et permet aux arômes de houblon de se mélanger facilement. Cela rend l'ébullition totalement inutile. En effet, tout ce processus peut avoir lieu à environ 78 °C, disons Albanese and co.

Tout cela se traduit par d'importantes économies d'énergie. L'équipe affirme que son nouveau processus de brassage n'a utilisé que 24 kilowattheures pour 100 litres, soit environ 30 % de moins qu'une expérience de contrôle qu'elle a également menée. Et c'est avant qu'ils n'optimisent le processus pour éviter une dissipation de chaleur inutile.

Une chose que l'équipe ne prend pas en compte, cependant, est le coût de l'équipement nécessaire pour créer de la cavitation et la maintenance qui y est associée. La cavitation est notoirement dommageable. Les pressions et les températures qu'il produit rongent l'acier le plus dur. La manière dont cela influencerait les coûts n'est pas claire, mais doit sûrement être prise en compte d'une manière ou d'une autre.

Bien sûr, le test ultime est le produit lui-même. Dans une série de tests, cette équipe courageuse affirme que la bière obtenue est tout aussi bonne que la bière produite de manière conventionnelle. C'est quelque chose qui devra être vérifié de manière indépendante par des individus désintéressés prêts à mettre leurs propres intérêts de côté au nom de la science.

Si des observateurs objectifs s'accordent à dire que la bière obtenue est bonne, la cavitation devrait avoir un impact majeur sur l'industrie brassicole. En effet, cela pourrait s'avérer être l'un des plus grands changements dans la technologie de brassage depuis des décennies, voire des siècles.

Réf : arxiv.org/abs/1609.06629 : Un nouveau procédé de brassage par cavitation hydrodynamique contrôlée

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