Fermentation
La fermentation est un processus par lequel des levures transforment des sucres en alcool et en CO2. Cette page fournit des informations très générales et théoriques sur la fermentation et sur les levures.
Vous pouvez également vous référer à la page sur les Levures pour l'hydromel pour une approche plus pratique.
Le rôle des levures dans la fermentation
La fabrication de l’hydromel repose sur la fermentation des sucres présents dans le miel par des petits organismes appelés “Levures”, et qui sont des sortes de champignons (du règne des fungi).
Les levures ont deux modes de fonctionnement :
- La respiration aérobie : en présence d’oxygène et lorsqu’il n’y a pas beaucoup de sucres dans leur milieu, les levures se reproduisent très vite en consommant de l’eau, de l’oxygène, et en rejetant du CO2 C6H12O6 (Glucose) + 6 O2 6 CO2+6 H2O + ATP
- La fermentation, qui est anaérobie : en l’absence d’oxygène ou si la concentration de sucre est importante (effet Crabtree), les levures cessent de consommer l’oxygène, et consomment les sucres à la place. Elles se reproduisent alors plus lentement, mais rejettent de l’éthanol et du CO2. C6H12O6 (glucose) 2 CO2+2 CH3CH2OH (éthanol) + ATP
Les réactions décrites ci-dessus sont considérablement simplifiées : en réalité, le métabolisme des levures est très complexe. Les levures ont besoin de nutriments, notamment de formes d’azotes qu’elles peuvent intégrer (du DAP, des acides aminés, etc.), de vitamines, ou encore d’oxygène dans certaines conditions, y compris anaérobies.
En fonction de la présence de certains composants dans son milieu, la levure les transforme et peut développer certains arômes particuliers, certains recherchés, d’autres négatifs, certains très volatiles (ils disparaissent lors de l’élevage), d’autres non.
Voici un exemple de description plus complète des réactions chimiques des levures :
Si vous souhaitez voir à quoi ressemblent les levures, je recommande fortement ces deux exceptionnelles vidéos (en anglais) qui montrent des levures sous de nombreux angles différents, avec des grossissements importants :
Réaliser un pied de cuve
Voir la page dédiée : pied de cuve
L’évolution du moût
Lorsque l’on constitue le moût (l’hydromel avant sa fermentation), on obtient un liquide sucré. Les levures vont consommer les sucres, et rejeter de l’éthanol et du CO2.
Le sucre est plus dense que l’eau. L’eau est plus dense que l’alcool. Cela signifie qu’un litre d’alcool est plus léger qu’un litre d’eau, qui lui-même est plus léger qu’un litre de sucre :
| Ingrédient | Densité |
|---|---|
| Ethanol | 0.789 |
| Eau | 1.000 |
| Miel | 1.420 |
| Glucose | 1.56 |
| Fructose | 1.69 |
Le miel étant principalement composé de sucres (glucose et fructose principalement) ainsi que d’eau (environ 17.5%), sa densité (son poids par litre).
Lors de la fermentation, comme les levures consomment des sucres et produisent de l’éthanol, la densité du moût va évoluer.
Par exemple, un hydromel avec 300g/L de miel va avoir une densité initiale (DI) de 1.088 environ. Cela dépend des miels, et bien que l’on puisse faire des calculs pour estimer les densités initiales, il vaut mieux les mesurer avec un densimètre (voir plus bas).
Lors de la fermentation, les sucres vont être transformés en alcool, et donc la densité va baisser. Elle peut descendre jusqu’en dessous de 1.000, parfois jusqu’à 0.990 : l’hydromel est alors plus léger que de l’eau, et n’a quasiment plus aucun sucres résiduels.
Le taux d’alcool
Le taux d’alcool peut être déterminé selon plusieurs techniques :
- Les laboratoires utilisent notamment des ébulliomètres pour déterminer la proportion d’alcool à partir du produit final : en distillant l’hydromel avec cet instrument, on peut déterminer sa teneur en alcool.
- Les amateurs préfèrent plutôt calculer le taux d’alcool à partir de l’évolution de la densité, que l'on mesure avec un densimètre.
La première méthode est complexe et onéreuse : on la laissera donc de côté sur ce wiki.
Pour calculer le taux d’alcool à partir de l’évolution de la densité, on il faut mesurer la densité initiale ("DI") du moût, puis la densité actuelle ("DF" ou densité finale). On peut ensuite soit utiliser un calculateur (par exemple : https://www.meadmakr.com/abv-calculator/ ) ou bien réaliser un calcul pour trouver le taux d’alcool. Plusieurs formules sont proposées, et elles sont toutes assez approximatives.