Nutriments

Les nutriments sont des compléments ajoutés dans l'hydromel afin d'apporter aux levures des éléments qui ne sont pas présents dans le miel et le moût d'hydromel.

Les besoins nutritifs des levures

Azote Assimilable (AA)

Les levures ont besoin d’azote pour fermenter efficacement. On distingue plusieurs types d’azote assimilable (utilisables) par les levures : les azotes minéraux (ion ammonium) et les azotes organiques (acides aminés). Certains peptides et protéines peuvent également être utilisées par les levures comme source d'azote. Les azotes minéraux sont utiles en début de fermentation. Ils sont très vite consommés par les levures, mais ne peuvent plus être utilisés par les levures lorsque l’hydromel atteint 9% d’alcool environ, ou le premier tiers de la fermentation. Les azotes organiques peuvent, eux, être utilisés après cette barrière.

Les recherches de Lallemand (une entreprise produisant levures et nutriments) indiquent que les acides aminés contenus dans le Fermaid O sont l’équivalent de 3 à 4 fois la même quantité d’azote minéral de type DAP. Ainsi, à quantité d'azote égale, les nutriments organiques sont plus efficaces que les nutriments minéraux.

L'apport d'azotes en quantités suffisantes pour garantir une fermentation saine permet également de développer certains arômes produits par les levures. Ces arômes dépendent également des précurseurs présents dans le moût.

Vitamines et autres nutriments

Les levures ont également besoin de vitamines pour leur développement :

• Thiamine (Vitamine B1)
• Biotine (B8)
• Niacine (B3)
• Acide pantothénique (B5)
• Acide foliquie (B9)

Ces nutriments sont liés à des métabolismes des levures qu'ils peuvent renforcer, améliorant ainsi les qualités organoleptiques du produit fini.

Certains oligo-éléments sont également utiles à la croissance des levures (croissance cellulaire et transports membranaires) :

• Magnésium, Cuivre, Zinc, Manganèse, Potassium,....

Facteurs de survie

Les acides gras et les stérols sont des facteurs de survie permettant aux levures de résister aux conditions du moût, ainsi qu'à des températures hors de la plage optimale de fonctionnement de la levure choisie.

Choisir des nutriments

Nutriments disponibles commercialement

Exemples de nutriments pour levures : go-ferm, Fermaid K et Fermaid O

On peut retenir notamment les nutriments suivants, disponibles en France :

Nutriment	YAN total	Commentaires
DAP ou Nutrisal	210 PPM	Phosphate de diammonium : source de nutriments minéraux. Dose maximale recommandée : 0,96g/L.
Fermaid K	100 PPM	Contient du DAP. C’est une source de nutriments minéraux et organiques. Dose maximale recommandée : 0,50g/L.
Fermaid O	40 PPM	Source de nutriments organiques principalement. On applique un facteur 3 ou 4 à ce YAN pour refléter l’efficacité réelle du Fermaid O. (Avec Go-Ferm = 4, sans Go-Ferm = 3) Source. Dose maximale recommandée : 1,1g/L, répartie en deux additions au moins (à l’ensemmencement puis au ⅓ de la fermentation).
Nutrivit de Brouwland	?	Source de nutriments organiques et minéraux.
NUTS de Coyotl	160 PPM	Source de nutriments organiques, de précurseurs pour la création de facteurs de survie par les levures.

YAN total : Yeast Assimilable Nitrogen : c’est la quantité d’azote utilisable par les levures

Des études recommandent de favoriser les sources de nutriments organiques (Fermaid O notamment) :

• Yeast Nutrition: Amino Acids Are Better Than Ammonia (DAP) - Scott Labs
• The important role of nitrogen | Lallemand Wine

En effet, la fermentation est plus rapide et produit de meilleurs arômes avec des nutriments organiques plutôt qu’inorganiques.

Impact des sources d'azote : ammonique VS acides aminés

Les sources d'azote ammoniacal (DAP) peuvent avoir des impacts négatifs sur la dynamique fermentaire : ajoutés pendant la réhydratation, ils vont inhiber les levures. Au contraire, ajoutés en début de fermentation, ils risquent de provoquer un sur-développement des levures : la colonie de levures se développe trop vite. Cela peut engendrer des pics de chaleur, la production de composés souffrés (odeur d'oeuf pourri), et réduire la capacité des levures à faire face à des carrences dans d'autres nutriments utiles (vitamines).

Aromatiquement, le DAP peut également causer des problèmes car dans certains cas il renforce la production d'acide acétique et d'acétate d'éthyl (arômes de solvant).

Au contraire, l'ajout d'acides aminés (nutriments type Fermaid O, NUTS!, etc.) permet une fermentation plus saine, et tend à renforcer la production de composés aromatiques désirables (esters, thiols).

Globalement, il convient donc de favoriser les sources de nutriments organiques type acides aminés, plutôt que du DAP, qui étaient auparavant souvent utilisé.

Sources & plus de lecture :

• Objectif sensoriel de vos cuvées : le rôle clef de la nutrition et de la levure, Florence Sablayrolles & Marion Bastien (lien)
• Comparison of inorganic and organic nitrogen supplementation of grape juice – Effect on volatile composition and aroma profile of a Chardonnay wine fermented with Saccharomyces cerevisiae yeast, Torrea & al. (lien)

Autres nutriments

Un sachet de 5.5g de levures dans environ 55g d'eau, prêt à bouillir

Levures mortes (bouillies ou en flocons)

On peut substituer les nutriments par des levures mortes : les levures vivantes peuvent consommer les cellules de levures mortes, et ainsi accéder à des réserves d’azote. Ainsi, on peut :

• Faire bouillir des levures (de boulanger par exemple, qui est moins cher). On dilue de la levure dans 10 fois leur poids en eau dans une casserole, on mélange énergétiquement pour bien dissoudre les levures dans l'eau, puis on ébouillante le tout. Quelques secondes d'ébulition sont suffisantes. Des expérimentations montrent qu’environ 2g de levure bouillie par L d’hydromel est une proportion adaptée.
• Utiliser des flocons de levure de bière diététique, que l’on utilise parfois sur les salades ou dans les soupes. Ces levures sont plus faciles à consommer par une levure à bière/vin active. En effet, la manière dont les levures ont été “tuées” affecte la capacité de levures vivantes de les consommer. Cette forme de levure a également l’avantage d’être plus riche en certaines vitamines utiles aux levures, notamment en vitamines B1. Exemple : Levure de Bière, gamme Vitalité.

Pollen en surface d'un hydromel Bochet

Pollen

Le pollen peut apporter de l’azote assimilable par les levures, mais son prix est très élevé comparé aux nutriments, et le pollen affecte significativement le goût, la couleur et l’odeur de l’hydromel : en petites quantités cela peut être positif, mais un excès peut être mauvais.

• Une étude recommande ainsi 30g/L de pollen pour subvenir aux besoins en azote d’une levure, dans un hydromel avec une densité initiale d’environ 1.087 (Influence of pollen addition on mead elaboration: Physicochemical and sensory characteristics).
• Une étude constate une amélioration de la fermentation avec des doses de pollen même faibles (0.1-0.25 g/L) dans des moûts de vin rouge : Bee Pollen as Oenological Tool to Carry out Red Winemaking in Warm Climate Conditions
• Une étude recommande des doses faibles pour accélerer le début de fermentation (0.1-0.25g/L) pour des moûts de vin blanc. Cette étude note également une augmentation de l’acidité volatile dés 10g/L : Effect on White Grape Must of Multiflora Bee Pollen Addition during the Alcoholic Fermentation Process
• Cette étude indique que l’on trouve 18% de protéines dans le pollen, dont 10% est présent sous forme d'ammoniac. On pourrait donc compter 18PPM d’azote assimilable par gramme de pollen : https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00218839.1983.11100572

Pour expérimenter sur la proportion adaptée de pollen, on peut tenter d'ajouter 10g/L au moût avant le début de la fermentation, puis augmenter ou diminuer selon les résultats obtenus.

Raisins secs

Les raisins secs ne sont pas des nutriments efficaces, contrairement à ce qu'affirment de nombreuses recettes sur internet. Méfiance ! En effet, ils ne contiennent pas beaucoup de protéines, d'acides aminés, et encore moins de d'azote organique (DAP).

Les raisins secs peuvent apporter du goût, et des tannins, mais ils ne sont en aucun cas un apport nutritionnel adapté pour les levures.

Un papier sur le sujet, Tom Repas, Raisins are not nutrients, calcule qu'une poignée de 50 raisins (26 g) apporteraient au maximum 128 PPM (mg/L) d'azote assimilable au moût. Ainsi, pour atteindre 250 PPM de YAN, il faudrait ajouter environ deux poignées de raisins secs par litre d'hydromel. Les raisins devraient probablement être mixés, pour rendre les nutriments disponibles. Autant dire que vous allez obtenir une soupe de raisins secs plutôt qu'un hydromel....

Utilisation des nutriments

Dosage

La première étape pour répondre à cette question est d’évaluer les besoins en nutriments de la levure avec laquelle on travaille. En effet, certaines levures, comme la 71B, ont des besoins faibles en nutriments. D’autres, comme les Kveik, ont des besoins très élevés en nutriments. En outre, plus on demande d’efforts à notre levure, plus il faut lui fournir de nutriments. En d’autres termes, plus le degré d’alcool visé est élevé, et plus il y a de sucres dans le moût initial, plus il faut ajouter de nutriments.

On peut ainsi calculer la quantité de nutriments à ajouter en suivant le protocole suivant :

1. Identifier les besoins en nutriments de la levure utilisée, et choisir le bon facteur multiplicateur :
   • Faible = 0,75
   • Moyen = 0,9
   • Élevé = 1,25
2. Transformer la densité initiale de notre moût d’hydromel en Brix en utilisant un calculateur tel que : https://www.meadmakr.com/sg-to-brix-converter/
3. Utiliser la formule suivante pour calculer la quantité d’azote assimilable à ajouter : YAN mg/L = Brix * Densité initiale * 10 * facteur de la levure. Le facteur étant le nombre trouvé à l’étape 1.
4. Ainsi, on peut utiliser la quantité de YAN dans nos nutriments pour calculer le nombre de g/L à ajouter. Par exemple, pour du Fermaid K, on divise le résultat obtenu par 100 (voir le tableau de la question “Quels nutriments utiliser ?”. Attention à ne pas dépasser le dosage maximal recommandé. Dépasser cette dose peut causer des défauts organoleptiques ou bien dépasser des limites légales.

Par exemple : On utilise de la 71B, et notre moût a une densité initiale de 1.090, et notre nutriment est du NUTS! (Coyotl).

1. Notre besoin en nutriment est faible (facteur = 0,75)
2. Notre Brix est 21,6
3. On obtient donc un besoin en nutriments de 21,6 * 1,090 * 10 * 0,75 = 177 PPM YAN
4. 1g de NUTS! contient 160PPM (mg/g) de YAN-équivalent, il nous faut donc ajouter 177/160 = 1.11g de NUTS! par litre de moût pour fournir à la levure la quantité optimale d’azote. La limite d’utilisation recommandée de NUTS! Étant 1.1g/L, on utilise cette quantité, que l’on ajoutera au moins en deux additions.

Méthodologies alternatives de dosage

On peut également utiliser un calculateur comme le TOSNA 3.0 de MeadMadeRight : https://www.meadmaderight.com/tosna-calculator. Ce calculateur repose sur l’utilisation exclusive de Fermaid O ou Fermaid K, réparti en 4 additions recommandées.

Travis Blount-Elliott propose une méthodologie d’ajout des nutriments répartis en plusieurs sources (DAP, Fermaid K, Fermaid O). Ces recherches sont basées notamment sur des échanges avec les chercheurs de Scott Lab aux Etats-Unis, et sur les expériences personnelles de Travis. On peut suivre cette méthodologie détaillée dans le papier rédigé par Travis Blount-Elliott : Advanced Nutrients in Meadmaking

Séquences d'ajout de nutriments

Il convient de respecter quelques règles dans l’ajout des nutriments :

• Les nutriments contenant du Phosphate de diammonium (DAP) sont à éviter pendant les 24 premières heures de fermentation si vous utilisez une levure sèche. C’est le cas par exemple du Nutrisal.
• On obtient de meilleurs résultats en ajoutant les nutriments en plusieurs fois en début de fermentation et jusqu’au premier tiers de la fermentation.
• On considère généralement que l’efficacité des nutriments ajoutés après le premier tiers de la fermentation, ou dans un moût avec plus de 9% d’alcool est réduite, voire nulle dans le cas de nutriments minéraux (DAP).

Des protocoles précis permettent de calculer quand ajouter ces nutriments. On propose généralement de lisser l’ajout des nutriments en 3 fois :

• A l’ensemmencement (en supposant que la levure ait été réhydratée ou qu’il s’agit d’une levure liquide).
• Après une baisse de densité de 10 points.
• Au premier tiers de la fermentation : sur un moût à 1.090, lorsque la densité de ((1.090-1.000)/3)+1.000 = 1.060 est atteinte.

Un protocole couramment utilisé aux Etats-Unis est “TOSNA”. On peut retrouver les calculs et recommandations sur les calculateurs suivants :

• MeadMakr : BatchBuildr - MeadMakr ,
• MeadMadeRight : TOSNA CALCULATOR | Mead Made Right

Lallemand recommande au moins deux additions de nutriments organique : l’une lors de l’ajout des levures dans le moût, et une seconde lorsqu’un tiers des sucres a été consommé par les levures (The important role of nitrogen | Lallemand Wine).

En effet, ajouter tous les nutriments dès le début de la fermentation peut conduire les levures à se multiplier trop vite, et à consommer les nutriments trop vites, ce qui augmente les chances de défauts (température trop haute, moins bonne résistance à l’alcool donc risque d’arrêt de fermentation prématuré,....).