La fermentation est la réaction biochimique consistant à libérer de l’énergie à partir de sucre (du glucose C6H12O6 ). Pour fermenter le moût, il est nécessaire de l’ensemencer avec des levures qui vont se charger de transformer le glucose (entre autres) en alcool (C2H5OH) et en dioxyde de carbone. Dans le cas de la fabrication de la bière, la fermentation est dite éthylique (ou alcoolique) car la réaction dégage de l’éthanol :
Fermentation basse
La fermentation basse nécessite l’adjonction dans le moût de levures dont l’activité est optimale à des températures basses (9-22 °C, idéalement 10-15 °C).
Les bières obtenues par fermentation basse ont un goût de houblon et de malt. Elles sont en moyenne moins fruitées et moins alcoolisées que les bières de fermentation haute, mais plus chargées en dioxyde de carbone. Elles se consomment fraîches, généralement entre 4 et 7 degrés Celsius.
La levure la plus fréquemment employée est Saccharomyces pastorianus (anciennement Saccharomyces carlsbergensis).
La fraîcheur requise par le procédé a l’avantage de protéger la bière contre les bactéries et les champignons. Les bières obtenues par fermentation basse ont une durée de conservation supérieure à celles obtenues par fermentation haute. En revanche, les levures basses produisent moins d’alcool que les hautes, car leur « travail » est freiné par l’alcool qu’elles produisent.
La fermentation basse est suivie d’une phase de stockage qui durait quelques mois, aujourd’hui quelques semaines. Cela vaut aux bières de fermentation basse le nom usuel de Lager (de l’allemand lagern, signifiant « stocker »).
Fermentation haute
La levure « haute » couramment utilisée est Saccharomyces cerevisiae. La fermentation a lieu durant 3 à 8 jours à une température de 15 à 25 degrés Celsius.
Elle était la méthode de brassage la plus répandue avant que ne fût inventé le réfrigérateur, mais la température élevée ne protège pas la bière des bactéries et champignons. La bière ainsi produite se conserve moins longtemps que celle de fermentation basse.
La fermentation haute permet d’obtenir de hautes teneurs en alcool (la levure haute n’est pas « ralentie » en présence d’alcool), ainsi que des arômes complexes. Les bières ainsi produites sont généralement moins chargées en dioxyde de carbone que les bières de fermentation basse. Elles se consomment à plus haute température que ces dernières, généralement entre 6 et 12 degrés Celsius.
Une bière obtenue par fermentation haute est couramment appelée Ale, notamment au Royaume-Uni.
Fermentation spontanée
Contrairement aux fermentations haute et basse, la fermentation spontanée ne nécessite pas d’ajout de levure dans le moût ; exposé à l’air libre, il est ensemencé par des levures sauvages.
Aujourd’hui il n’est guère plus utilisé que pour les bières belges de type lambic et donne un goût acide dû aux acides lactique et acétique. Cette technique est endémique de la vallée de la Senne et du Pajottenland, où l’on trouve à l’état naturel les levures Dekkera bruxellensis (ou lambicus). Les bières produites grâce à cette technique portent l’appellation de lambic.
Fermentation mixte
La fermentation mixte combine une fermentation par des levures classiques de brasseries (Saccharomyces pastorianus et Saccharomyces cerevisiae) et une fermentation par des organismes divers, souvent qualifiés de « sauvages » (Brettanomyces, Lactobacillus, Pediococcus…).
Les différents microorganismes peuvent être ensemencés simultanément ou de manière différée selon les résultats escomptés. Il en résulte une grande variété de dynamiques de fermentation, mais on peut souvent mettre en évidence deux phases :
- Tout d’abord, les levures sélectionnées du genre Saccharomyces transforment l’essentiel du sucre en alcool grâce à une fermentation alcoolique simple. Cette phase peut s’apparenter à une fermentation primaire.
- Ensuite, les organismes « sauvages », ensemencés volontairement ou en provenance de l’environnement (air, fûts en bois…), entament un long processus de transformation biochimique faisant entre autres, significativement baisser le pH.
La bière finie présente une acidité marquée, mais la fermentation mixte permet d’avoir un résultat plus modéré que chez les lambics. Les styles les plus connus sont les vieilles brunes et les rouges des Flandres, mais un grand nombre de brasseries utilisent ce type de fermentation pour produire des bières diverses. On peut également avoir un taux de sucre résiduel légèrement supérieur.
