La fermentation haute, basse ou spontanée classe les bières selon l'organisme qui transforme le moût : Saccharomyces cerevisiae au tempéré pour les ales, Saccharomyces pastorianus au froid pour les lagers, levures et bactéries venues de l'air pour le lambic.
Le travail de la levure dans un moût de bière
Après le brassage, le moût refroidi contient surtout du maltose, un peu de glucose et de maltotriose, ainsi que des sucres plus longs que les levures ne savent pas consommer. La levure transforme les sucres fermentescibles en éthanol et en gaz carbonique. Elle produit aussi, en petites quantités, des esters aux odeurs de fruit, des alcools supérieurs, des composés soufrés et parfois des phénols. Ce sont ces sous-produits, bien plus que l'alcool lui-même, qui donnent à une famille de bières son profil.
Les mots « haute » et « basse » viennent de l'observation des cuves ouvertes d'autrefois. Les levures d'ale remontaient à la surface avec la mousse, d'où le brasseur les recueillait ; les levures de lager floculaient et tombaient au fond de la cuve. Dans les cuves cylindro-coniques modernes, les deux types finissent souvent au fond, mais le vocabulaire est resté.
| Famille | Organismes en jeu | Conduite | Styles rattachés |
|---|---|---|---|
| Fermentation haute | Saccharomyces cerevisiae, souches choisies | Température tempérée, fermentation de quelques jours, garde courte | Pale ale, IPA, stout, porter, blanche, saison, bières belges de dégustation |
| Fermentation basse | Saccharomyces pastorianus, hybride cultivé | Fermentation au froid, plus lente, suivie d'une garde de plusieurs semaines près de 0 °C | Pils, helles, bock, märzen, la plupart des blondes courantes |
| Fermentation spontanée | Levures et bactéries de l'air et du bois, dont Brettanomyces | Aucun ensemencement, élevage long en fût de bois | Lambic, gueuze, faro, lambics aux fruits |
Fermentation haute : les ales et leurs esters
Les ales sont fermentées par des souches de Saccharomyces cerevisiae, l'espèce qu'on retrouve aussi dans le pain et dans la plupart des cuves de vin. Elle travaille vite à des températures tempérées, souvent au-dessus de 15 °C, et la fermentation principale se boucle en quelques jours. Plus la température monte, plus la levure libère d'esters : banane, poire, fruits rouges selon la souche.
Certaines souches produisent aussi des phénols. C'est le cas des levures de bière de blé allemande, qui donnent une note de clou de girofle, ou de nombreuses souches belges, plus épicées. Dans une pale ale anglaise, au contraire, le brasseur cherche une levure discrète qui laisse parler le malt et le houblon. La plupart des bières brassées dans les monastères, présentées dans la page sur la bière trappiste et la bière d'abbaye, relèvent de cette famille et refermentent souvent en bouteille.
Fermentation basse et garde au froid des lagers
La levure de lager, Saccharomyces pastorianus, n'existe pas à l'état sauvage sous cette forme : c'est un hybride entre Saccharomyces cerevisiae et une espèce tolérante au froid, Saccharomyces eubayanus, identifiée dans les forêts de Patagonie. Cet hybride a hérité des deux parents la capacité de fermenter le maltotriose et celle de rester actif à basse température. Les brasseries d'Europe centrale l'ont sélectionné sans le savoir en brassant l'hiver dans des caves fraîches.
Fermentée au froid, souvent sous 12 °C, la lager produit peu d'esters. Le brasseur laisse ensuite remonter la température quelques jours pour que la levure réabsorbe le diacétyle, une molécule au goût de beurre, puis il descend la bière près de 0 °C pour la garde. Pendant ces semaines, la levure et les protéines se déposent et le goût s'affine. Le profil obtenu est plus net, centré sur le malt et le houblon.
En France, la mention « bière de garde » ne dépend pourtant pas du type de levure. Le décret relatif aux bières la réserve à une bière gardée au moins 21 jours après sa fermentation principale, et les bières de garde du Nord sont traditionnellement de fermentation haute.
Fermentation spontanée : lambic et gueuze
Le lambic n'est pas ensemencé. Le moût bouilli est versé dans un bac large et peu profond, le refroidissoir, où il passe la nuit au contact de l'air. Les micro-organismes de l'atmosphère et de la brasserie s'y déposent, puis le moût est mis en fûts de bois. Une succession s'installe sur des mois : entérobactéries d'abord, puis Saccharomyces, bactéries lactiques et enfin levures Brettanomyces, qui consomment lentement les sucres que les autres ont laissés.
Le résultat est une bière acide, peu pétillante quand elle est jeune, aux notes de cuir, de foin ou de pomme verte. La gueuze naît de l'assemblage de lambics d'âges différents, qui refermente en bouteille. Sous sa forme « vieille », elle est protégée dans l'Union européenne comme spécialité traditionnelle garantie : l'assemblage doit avoir un âge moyen pondéré d'au moins un an, et son composant le plus ancien doit avoir passé au moins trois ans en fût de bois. Le droit français connaît de son côté la dénomination « bière de fermentation lactique », ou gueuze.
Les fermentations mixtes conduites
Entre l'ensemencement d'une seule souche et la fermentation spontanée existent les fermentations mixtes : le brasseur ajoute volontairement des bactéries lactiques ou des Brettanomyces cultivées. Certaines bières acides sont aussi acidifiées en cuve avant l'ébullition, ce qui donne une acidité franche en quelques jours. Ces méthodes reproduisent une partie du profil sans la durée ni l'aléa du refroidissoir.
Ce que la famille de fermentation dit, et ne dit pas, de la bière
Le type de fermentation renseigne sur le profil aromatique, pas sur la force. Le degré dépend de la quantité de sucres fermentescibles du moût et du taux d'atténuation de la levure : une lager peut être plus forte qu'une ale, et inversement. La couleur ne dépend pas non plus de la levure mais des malts employés, comme l'explique la page sur le malt et la couleur de la bière.
Les mots « ale » et « lager » sont des noms de styles, sans définition réglementaire en France : l'étiquette n'a pas l'obligation de préciser la levure. Pour replacer la fermentation dans la suite des opérations, du concassage au conditionnement, voir le guide sur la fabrication de la bière étape par étape. Les points communs avec la cuve de vin sont traités dans la page sur les passerelles entre vin et bière, et l'ensemble des guides brassicoles se trouve dans la rubrique bières.
Questions sur les levures de haute et de basse fermentation
- Une bière blanche est-elle de fermentation haute ou basse ?
- Les bières blanches, belges comme allemandes, sont presque toujours de fermentation haute. Leur trouble vient du blé et des levures en suspension, et leurs notes épicées ou fruitées viennent de la souche employée. Le mot « blanche » renvoie à la pâleur et au trouble, pas à un mode de fermentation.
- Pourquoi la plupart des bières courantes sont-elles des lagers ?
- La fermentation basse donne un profil régulier, peu marqué par la levure, qui se reproduit facilement d'un brassin à l'autre. La généralisation de la réfrigération au XIXe siècle a permis de brasser des lagers toute l'année, hors des caves naturelles. Ce mode s'est ensuite imposé dans la production industrielle.
- Les levures sauvages sont-elles un défaut dans une bière ?
- Tout dépend du style. Dans un lambic, Brettanomyces fait partie du profil attendu ; dans une pils, la même levure serait une contamination qui donne des notes animales et une surcarbonatation. Le brasseur maîtrise donc l'hygiène selon ce qu'il cherche.
Sources : décret n° 92-307 du 31 mars 1992 relatif aux bières (Légifrance), demande d'enregistrement de la spécialité traditionnelle garantie Vieille Gueuze (Journal officiel des Communautés européennes, série C), Commission européenne (CORDIS) sur l'origine de la levure de lager.
