Les houblonnages ⇒ Dry-Hopping facile

[Romain]

En regardant les courbes,
on voit que le diacétyl atteint sont pic à 4 - 5 jours, soit à la fin de la fermentation primaire. Ensuite, sa concentration diminue brutalement et rapidement, alors que la température est encore haute.
La température diminue pendant la fermentation secondaire et la concentration en diacétyle continue de diminuer.

Mais elle diminue de moins en moins vite, ce qui laisse penser que la transformation du diacétyle est plus lente lorsque la température baisse.

Voilà, ce que j'en déduis.

[Joey]

De plus, le 'diaceltyl rest' que l'on fait dans certaines lagers se fait a température 'haute' (pour une lager) du genre température pièce. Et ce pour éliminer le plus possible de diacetyl quand la fermentation s'est fait a température basse...

[The Submarine Captain]

Mais elle diminue de moins en moins vite, ce qui laisse penser que la transformation du diacétyle est plus lente lorsque la température baisse.

Euh, je vais peut-être chercher trop loin, et je pense ici à haute voix, mais il y a un autre facteur possible qui me vient à l'esprit:
- s'il y a de moins en moins de diacétyle à réduire au fil du temps, est-ce que c'est pas une simple question de proportionalité que la quantité diminue du coup de moins en moins vite ? (comme les isotopes radioactifs et leurs demi-vies, par exemple)
- ou est-ce que le facteur déterminant est la quantité de levure présente en suspension, qui a une capacité de réduction du diacétyle donnée et - en simplifiant - plus ou moins constante, donc la diminution serait plus ou moins linéaire ?

Tout ça en faisant abstraction de la température, of course, en supposant qu'elle reste constante...

[Romain]

Tu as raison Captain, ce schéma ne suffit pas à expliquer la réduction du diacétyle.

On en veut d'autres !!!!

[leurne]

Allez, j'me lache en biblio! Bonne lecture!

Diacetyl production and reduction are strongly influenced by temperature, and the rates for both increase as temperature increases. Thus, an ale fermented at 20 degrees C (68 degrees F) typically has a higher diacetyl peak than, say, a lager fermented at 10 degrees C (50 degrees F). The rate of diacetyl reduction, however, is much higher in the ale than in the lager, which is why most lager brewers prefer to get diacetyl levels below 0.10-0.15 mg/L at the end of the main fermentation. Some additional reduction occurs in cold storage, but at a very slow rate. For this reason, some brewers raise the temperature of a cold-fermented beer to 20 degrees C (68 degrees F) for a brief period following the end of the main fermentation, a practice that is usually called diacetyl rest.

One alternative is the so-called Narziss fermentation. In this procedure the first two-thirds of the fermentation is done at 8-10 degrees C (46-50 degrees F). During the final third of fermentation, the temperature is allowed to increase to 20 degrees C (68 degrees F), after which the beer is transferred to cold storage. Another alternative is to add freshly fermenting wort (kraeusen) to diacetyl-laden beer in cold storage.

http://brewingtechniques.com/library/ba ... 2/fix.html

Diacetyl rest

Question: I generally perform the first two-thirds of my lager fermentation at 50 degrees F, rack the beer to a secondary fermentor, and lower the temperature 2 degrees F/day until I reach 40 degrees F. I hold it there until fermentation is complete.
I want to include a diacetyl rest, but I am not sure how this procedure is done properly. I understand that usually after racking to the secondary you allow the temperature to increase to around 60 degrees F; after some time you then take the temperature back down.
At what temperature should the diacetyl rest occur? Do you allow the temperature to rise freely, or do you step it up? How long is the diacetyl rest, and how do you know when it is complete? Once the rest is complete, do you step the temperature down, or drop it all at once?


Dave Miller : Your understanding of the diacetyl rest is basically correct. It should be done when fermentation is about two-thirds complete, as measured by beer gravity. For example, if you have a 1.054 beer and anticipate a final gravity of 1.012, that means a drop of 42 points. Two-thirds of 42 is 28, so when the gravity of the beer has dropped 28 points - to 1.026 - rack the beer to the secondary and let the temperature rise to 60 degrees F or so. Normally, a diacetyl rest lasts about 48 h, but it varies according to the requirements of the brewer. Once it is complete, the temperature is brought down gradually - 2-4 degrees F/day - until lagering temperature (usually 32 degrees F) is reached.
One thing to remember, if you incorporate a diacetyl rest, is to rack the beer - or in a unitank fermentation, draw off the yeast - before you allow the temperature to rise. This will help prevent the yeast dregs from autolyzing and giving a yeasty taint to the finished beer.
Most brewers just allow the beer to rise at its natural rate. As to the right temperature for the diacetyl rest, it is related to time and also to your question about how you know when the diacetyl rest is over.
The purpose of the diacetyl rest is to give the yeast a boost when it is in its corrective phase - that is, while it is reabsorbing and metabolizing the by-products that it excreted early in the fermentation. Anybody who has ever smelled a lager beer in the second or third day of active fermentation knows that it is a nasty smelling concoction, reeking of acetaldehyde and other things including, often, diacetyl - the butter or butterscotch note that is a part of the flavor profile of many ales. It is considered undesirable in most lagers, hence the inclusion of a diacetyl rest to reduce it.
Lager yeasts vary tremendously in their ability to remove diacetyl. Some of them, such as the famous Weihenstephan strain #308, need all the help they can get just to bring levels down to the taste threshold range. Others do quite well with no diacetyl rest at all. So to answer your question about times and temperatures, I would need to know what yeast you are using and how much diacetyl is in your finished beer.
Lacking that information, I would say that you have to experiment to get the results you want. Two days and 60 degrees F are fairly common, but they may be more or less than you need. Some breweries use higher or lower temperatures - anywhere from 55 to 65 degrees F - and longer or shorter times. You know when the rest is complete only by assaying the results. For most small-scale brewers, this means using our favorite lab apparatus, the human palate and nose.
The reason for dropping the temperature slowly after the diacetyl rest is that you don't want to chill the yeast too quickly. Fast chilling could put the yeast to sleep. More sugars remain to metabolize and more nasties to remove, and if you give the yeast a chance to adapt to the lower temperature it will happily continue to work slowly, even near the freezing point.
By the way, if you can manage it, I recommend a lager temperature of 32 degrees F. This temperature will give a clearer, cleaner flavored beer, especially if (as I recommend) you filter your lagers to remove yeast and chill haze.

http://www.brewingtechniques.com/librar ... iller.html

Temperature has an effect primarily on fermentation rate
through its effect on yeast growth and metabolic rate. The data in Fig. 6.18 shows
attenuation profiles for pilot-scale high-gravity lager fermentations performed at a
range of temperatures between 11°C and 25°C. All other process variables were, as
near possible, identical. As may be seen, between the two extremes of temperature,
there was a difference of nearly 100 hours in the time taken to achieve final gravity.
Based on this result it may be supposed that it must be advantageous to perform
fermentations at as high a temperature as possible. Most brewing yeast strains have a
maximum growth temperature within the range of 30 to 35"C, suggesting that very
rapid fermentations could be achieved. In fact, several factors preclude the use of very
high temperatures. Some loss of volatile flavour components and ethanol by gas
stripping is inevitable in all fermentations. The severity of this effect is obviously
correlated with the vigour of fermentation. At very high temperatures, the rate of loss
becomes unacceptable. Indeed, at 30°C, it would be necessary to control the loss of
water due to evaporation and it would be difficult to retain the fermenting wort within
the vessel!



Of greater significance is the effect of temperature on the formation of yeastderived
flavour components. In general, ales are fermented at higher temperatures
(typically 18 to 25°C) compared to lagers (6 to 15.C). Ales tend to be more highly
flavoured than lagers, whereas lagers contain greater concentrations of more subtle
flavour components. The greater flavour intensity of ales is in part due to the malts
and hops used in their preparation. In addition, the beers also usually contain greater
concentrations of higher alcohols and esters, which are produced during fermentation.
Some of these differences are a consequence of the yeast strains used. Generally, ale
strains produce more esters and higher alcohols than lager strains. However,
increased temperature also produces elevated levels of higher alcohols and possibly
esters (Stevens, 1960; Mandl et al., 1975; Kumada et al., 1975; Posada et al, 1977;
Miedener, 1978). It is probable that it is only in the case of higher alcohols that the
increase can be ascribed directly to increase in temperature. In the case of esters,
effects due to oxygen may also be implicated. Thus, elevation in temperature reduces
the solubility of oxygen. There is a negative correlation between oxygen availability
and ester synthesis. Decreased oxygen availability reduces yeast growth extent
because of sterol limitation. Reduced utilisation of wort amino nitrogen and sugars
for biomass formation allows a greater proportion of the pools of 0x0-acids and
acetyl-CoA to be used for the synthesis of esters. In fact, it may be shown that yeast
growth extent and beer ester concentrations are unchanged at different temperatures
when oxygen concentration is maintained at a constant value.
The temperature at which fermentation is conducted may influence oxygen
requirement. As the temperature at which yeast is grown is reduced, the cells incorporate
a progressively greater proportion of unsaturated fatty acid residues into the
plasma membrane in order to maintain fluidity (Boulton & Ratledge, 1985). It follows
that de novo unsaturated fatty acids synthesis during fermentation will require more
oxygen at lower fermentation temperatures.
Fermentation temperature influences the profile of formation and reduction of
VDK. Thus, increased fermentation temperature increases the peak value of VDK. In
addition, at elevated temperatures the VDK peak occurs earlier in the fermentation
and the rates of formation and decline are more rapid (Fig. 6.19). Thus, elevated
temperature favours rapid primary and secondary fermentation.



The choice of temperature has practical implications for fermentation management.
The use of high temperatures results in increased fermentation rate but some of
the potential advantage is lost because of the concomitant increase in time taken to
cool at the end of fermentation. Vigorous fermentations require more careful handling
with respect to control of fobbing. Care must be taken to protect yeast in large
closed vessels when fermentations are performed at high temperatures. In traditional
top-cropping ale fermentations performed in open square vessels, the yeast is
removed comparatively early in the process. Consequently, it is not subject to heat
stress. Conversely, similar fermentations performed in large-capacity closed vessels
provide an environment in which it is much more difficult to control the temperature
of the yeast. Thus, when yeast cells are packed into the cone of a vessel, attemperation
is inefficient and difficult. Clearly, this problem will be exacerbated where a high
fermentation temperature is used. In such cases, the yeast should be removed from the
vessel as soon as is possible and vessels should be fitted with cone cooling jackets (see
Section 5.4.1).

Brewing Yeast & Fermentation, Chris Boulton & David Quain


Le commentaire du schéma qui pose problème:

This is the common production process in open fermenters by simple means.
Pitching is performed at 6 – 7 ° C, then the temperature is allowed to rise to 8 – 9 ° C.
Four days later the beer is cooled down slowly to 3 – 4 ° C. Afterwards it is transferred
in a lager tank still containing a residual fermentable extract of 1.1 – 1.3%. However,
it is also possible to add 10 – 12% kr ä usen with a degree of attenuation of 25% to
a totally fermented young beer to depict the residual extract . In the lager tank the
beer is cooled slowly to − 1 ° C. In this time the extract is fermented completely and
the diacetyl is reduced below the human threshold. At − 1 ° C the beer is lagered
for a further or 2 weeks. See Figure 8.2 .

Ca aide pas trop car c'est surtout de la description de process (Handbook of Brewing)

The fermentation temperature will affect the amount and profile of the esters, with
most esters increasing in concentration at higher temperatures.19,42,52,55,113,148,149
Engan and Aubert149 showed that acetate esters increased with temperature but
MCFA esters were not affected. It is likely that the increase in acetate ester levels is
related to the stimulation of synthesis of higher alcohols (stimulation of yeast growth)
as well as stimulation of the AATases. Stimulation of yeast growth at higher temperatures
will prevent any accumulation of acyl CoA and thus will not result in any increase of
the MCFA esters. Increasing the temperature at the end of fermentation can be expected
to give a more fruity beer. Unlike higher alcohols, a significant proportion of the
esters is still synthesised during that period and any stimulation of the AATase activities
will further increase their production.

Brewing Yeast Fermentation Performance Second edition Edited by KATHERINE SMART
(Si vous voulez les références des articles, là ou y a les petits chiffres, envoyez un mp ^^)


Voili voilou, j'ai fait le tour en vitesse de la doc que j'ai...

[Head]

Moi y'a un truc qui me fais doucement sourire à chaque fois que j'entend parler de diacétyle, c'est que vous donnez l'impression que c'est une bête farouche qui se réveille de façon sournoise à chaque coin de fermentation... quelqu'un a-t'il déjà été dérangé par la présence de diacétyle dans sa bière en fin de fermentation?

En brasserie, le diacétyle (enfin surtout ses précurseurs) est un co-produit normal de la fermentation produit en quantités infimes (souvent sous le seuil de perception d'un nez non formé). Et dans une grande majorité des cas (vérifié en fermentation haute, un peu moins en basse) il est réduit en fin de fermentation et devient quasiment indécelable (même en utilisant des appareils de mesures poussées: chromato, spectro de masse...).

De toute ma courte (mais intense!) expérience estudiantine et professionnelle en brasserie (et j'en ai vu passer une série de milliers d'hectos en fermentation!), je n'ai rencontré que très peu de fois de bière en garde avec un taux de diacétyle "dérangeant"... et bien souvent c'était suite à une fermentation un peu rapide (disons précipitée pour cause de rush estival) avec une levure un peu fatiguée! --> réensemmencement avec une propagation fraiche et en 48h l'affaire est réglée!

Un peu de science pour ceux que ça intéresse: le diacétyle et ses précurseurs, ou en tout cas les molécules que l'on regroupe sous le nom de VDK (pour Vicinal DiKetones, en eng) sont des composés intermédiaire de la synthèse d'acides aminés (valine pour le diacétyle aka 2,3-butanedione, iso-leucine pour son cousin le 2,3-pentanedione)... en gros la levure sort son arsenal enzymatique pour isoler ou créer ces acides aminés parcequ'elle en a besoin pour bosser, mais surtout survivre et se développer, et des fois ben paf, y'a un loupé et ça sent le beurre

Plus sérieusement il n'est nullement question de demi-vie du diacétyle (même celui de Fukushima...). La réduction de ces cétones ,quand elle n'aboutie pas à la formation d'acides aminés, se conclue par la formation d'alcools (2,3-butanediol pour le diacétyle, 2,3-pentanediol pour son cousin) infiniment moins perceptibles! Et cette transformation chimique est encore une fois réalisable grâce à l'équipement enzymatique de nos chères amies les levures!
Et comme pour toute réaction enzymatique, plus il fait froid, moins ça va vite! (d'où le "diacetyl rest" plus à 10°c qu'à 1°c)

Et avec ça? Quoi qui faut faire?
Ben on a vu que la présence en excès du diacétyle est liée à plusieurs choses (dans le désordre)

- si la levure ne trouve pas les acides aminés qui lui faut (ici valine et iso-leucine): si y'en a pas de dispo tels quels, elle va essayer de s'en fabriquer à partir de ce qu'elle trouve
-> bosser avec des malts frais et de qualité (pas du truc qui a 5 ans et qui est conservé dans une cave humide), ce qui jouera sur la qualité des protéines et donc sur la qualité de leur transformation en acides aminés
-> bosser le palier protéolytique en fonction de votre levure, car c'est lui qui fournira les protéines nécessaires à cette synthèse d'acides aminés
-> apport de blé = apport d'acides aminés

- si la levure a besoin de synthétiser une grande quantité d'acides aminés: comprendre par là qu'elle doit se développer plus que de raison pour "coloniser le milieu"
-> ensemencer en quantité raisonnable (bannir le sachet de 11gr pour 100 litres, ou faire un pied de cuve)

- si la levure bosse n'importe comment: comprendre par là qu'elle travaille fort et vite si bien qu'elle saute des étapes dans les transformations, ce qui abouti à une présence en forte concentration de divers co-produits (pas forcément désirables)
-> adapter la température de fermentation à la souche de levure utilisée

-si la levure n'est plus en forme à la fin de la fermentation: comprendre par là qu'elle sombre dans la déchéance de l'alcoolisme et ne fournit plus le moindre effort pour réduire ces composés mal-odorants
-> oxygéner raisonnablement le moût en début de fermentation afin de permettre à la levure, non pas de se développer vite ou de respirer (comme on le lit souvent), mais de synthétiser des stérols à partir des acides gras présents, et ce afin de renforcer sa membrane (son K-way et couteau suisse) pour lui permettre de se développer mieux (moins de dégénérescences lors des divisions cellulaires), mais surtout d'offrir une résistance aux pressions (osmotiques et autres) plus importante et donc à notre niveau une meilleure résistance à l'alcool.

Bon voilà pour le principal (j'ai bien mérité ma petite Hop-it! )
J'ai fait pas mal de raccourcis j'en suis conscient, mais le but n'est pas ici d'écrire un bouquin, hein?

EDIT: j'avais plus fait gaffe au sujet initial du post, mais on en est bien loin, non

[Romain]

Merci beaucoup à Leurne et Head qui ont clairement enrichi mes quelques connaissances ce soir !

Romain

[vitendo]

merci pour les infos des différents contributeurs, et pour la confrontation enrichissante des idées.

on a vu que la présence en excès du diacétyle est liée à plusieurs choses (dans le désordre)
- si la levure ne trouve pas les acides aminés qui lui faut (ici valine et iso-leucine): si y'en a pas de dispo tels quels, elle va essayer de s'en fabriquer à partir de ce qu'elle trouve

Ce qu'elle trouve : càd du diacétyle par ex (précurseur de la syntèse des AA). Un déficit en AA ne va t il pas justement faire baisser le diacétyle plutôt que conduire à un excès? ou bien j'ai pas tous les morceaux?

bosser le palier protéolytique en fonction de votre levure, car c'est lui qui fournira les protéines nécessaires à cette synthèse d'acides aminés

peux tu stp préciser ta pensée notamment "en fonction de votre levure"?
Sinon, il me semblait que c'était plutôt les AA (obtenus lors du pallier protéolytique) qui allaient permettre la synthèse de protéines par les levures en fermentation.

[olivierpicard]

Merci beaucoup Head pour ce super exposé qui éclaire bien des lanternes aux non biologistes comme moi. Mais un truc me surprend :

-> oxygéner raisonnablement le moût en début de fermentation afin de permettre à la levure, non pas de se développer vite ou de respirer (comme on le lit souvent), mais de synthétiser des stérols à partir des acides gras présents, et ce afin de renforcer sa membrane (son K-way et couteau suisse) pour lui permettre de se développer mieux (moins de dégénérescences lors des divisions cellulaires), mais surtout d'offrir une résistance aux pressions (osmotiques et autres) plus importante et donc à notre niveau une meilleure résistance à l'alcool.

Je croyais avoir compris que l'oxygénation du moût avant le début de la fermentation était important pour favoriser la phase aérobie, et donc de multiplication cellulaire, avant que la levure ne passe en mode "fermentation" suite à la disparition d'oxygène dissous ?
Pourrais tu expliquer un peu plus cette synthèse des stérols (dont je n'ai jamais entendu parler, pauvre de moi... )

J'ai fait pas mal de raccourcis j'en suis conscient, mais le but n'est pas ici d'écrire un bouquin, hein?

Et pour le bouquin, pourquoi pas ? Tu rédiges un ebook, et s'il est intéressant et de qualité, tu peux le vendre dans le monde entier...

[Head]

Ce qu'elle trouve : càd du diacétyle par ex

Non justement le diacétyle fait parti des voies annexes... il n'est pas naturellement présent. On parle bien ici des conditions initiales du moût.
Et plus les levures ont besoin de synthétiser les AA par cette voie, plus une certaine quantité de diacétyle risque du rester au stade 2,3-butanedione sans aller jusqu'à l'AA... c'est cette quantité que tu réduits en 2,3-butanediol en fin de fermentation.

peux tu stp préciser ta pensée notamment "en fonction de votre levure"?

Je voulais justement pas trop préciser pour pas partir dans des détails trop tordus... mais en gros chaque génotype de levure utilisé à des besoins propres et qui peuvent varier, même si on parle toujours de S. cerevisiae. C'est d’ailleurs ça qui détermine les qualité organoleptiques d'une souches (les co-produits qu'elle relargue lors de la fermentation). Au stade amateur et au vu des quantité en jeu, 'faut vraiment pas commencer à se prendre la tête avec ça, mais en bref, selon les types d'AA et les concentrations apportées, certaines souches de levures auront tendances à créer plus de diacétyle résiduel (même principe pour les esters et autres alcools supérieurs). c'est à force d'essais que tu doses ce genre de truc ('fin pour les fanatiques de la r&d )

Sinon, il me semblait que c'était plutôt les AA (obtenus lors du pallier protéolytique) qui allaient permettre la synthèse de protéines par les levures en fermentation.

C'est vrai aussi. Il faut voir les AA comme des briques élémentaires que la levures peuvent manipuler. Les protéines "reformées" vont servir différentes choses comme fabriquer les différentes enzymes utiles à la levures (attention, je ne parle pas des amylases et protéases que l'on fait bosser au brassage)