La fermentation sous pression, c’est facile !

Publié le , par Juls
fermentation sous pression

La fermentation sous pression a le vent en poupe depuis quelques temps dans le milieu du brassage amateur. Cette méthode, est en réalité un « vieux truc » industriel pour produire de la bière plus rapidement. Un des avantages principaux de ce type de fermentation est qu’elle permet de brasser des lagers en un temps record sans avoir besoin de travailler à une température trop basse. Pour les ale, et notamment les IPA, cette méthode permet de couper totalement le contact avec l’oxygène. Cela réduit fortement le risque d’oxydation.

Si la fermentation sous pression fait autant parler d’elle en ce moment, c’est qu’elle fonctionne très bien à l’échelle du brassage amateur. Au delà des avantages réels sur la bière, cette méthode n’est pas si difficile à mettre en place, en plus d’être très accessible en terme de prix et de matériel. Nous allons détailler tout ce qu’il faut savoir pour vous aider à maitriser la fermentation sous pression !

fermentation sous pression
Quelques fermenteurs pressurisables de 20 à 60L.

Pourquoi fermenter sous pression ?

La réponse la plus commune à cette question sera : la vitesse. Pourtant, ce n’est qu’un des nombreux avantages de cette méthode. Elle permet de faire des bières plus propres en réduisant les faux goûts liés à la production d’esters et en diminuant le risque d’oxydation. Produire plus vite donne également la possibilité de brasser plus de bières. En fait, fermenter sous pression vous donne plus de contrôle sur le produit finit.

La vitesse de fermentation :

Bon, parlons d’abord de l’avantage principal, la fermentation sous pression est vraiment ultra rapide…

Si les industriels ont intérêt à produire rapidement pour faire plus de volume et vendre plus, chez nous, les amateurs, cet avantage va nous permettre d’expérimenter. Produire plus veut dire essayer plus. Brasser de nouvelles recettes, de nouvelles idées, plus vite et plus souvent. L’idée qui se cache derrière cet avantage est la progression en tant que brasseurs. Tant sur la technique que sur la conception d’une recette.

La lager est souvent un pas difficile à passer à l’échelle du brassage amateur. Elle demande beaucoup de froid et bloque les fermenteurs sur de longues périodes. La fermentation sous pression peut être une aide précieuse pour franchir ce pas. Cette méthode permet de fermenter plus chaud et à moindre risque une lager en moins de 3 semaines. On expliquera un peu plus bas les raisons de ce délai si court.

Un autre élément qui vous fera gagner du temps sera l’avance sur la carbonatation. A l’aide d’une valve anti surpression, il sera possible de carbonater en parallèle de la fermentation.

fermentation sous pression
Vous pouvez voir ici cette fameuse valve

Une fermentation plus clean :

La vitesse, on l’a vu, n’est pas le seul avantage. Cette méthode permet aussi de fermenter plus proprement. Sous pression, les levures libèrent moins de substances indésirables. La plupart des souches inhiberont leur production d’esters, de diacétyle et de fusels d’alcool.

Cette méthode permet également de réduire le nombre de transferts de cuves et le risque d’oxydation. Elle améliore ainsi la stabilité des arômes, évite l’affadissement et aide à éliminer les risques de faux goûts (#carton mouillé).

Ce qui emmène à se poser la question du houblon. Si certaines études commencent à montrer que ce type de fermentation pourrait aider à maintenir les aromes les plus volatils, il est sûr qu’une bière plus clean mettra mieux en avant le caractère houblonné de n’importe quelle ale ou lager. Cette méthode vous permettra de brasser des IPA ou IPL ultra propres.

La fermentation sous pression produit également assez peu de Krausen. Vous pourrez ainsi remplir davantage votre fermenteur sans craindre d’encrasser vos vannes. En d’autre terme, faire plus de bière !

Pourquoi la fermentation sous pression fonctionne-t-elle ainsi ?

La réponse courte : la pression et le dioxyde de carbone modifient le comportement des levures.

Vous le savez sans doute, la levure se comporte différemment en fonction des conditions de son environnement. Chaleur, densité du moût, taux d’ensemencement, oxygène sont autant de paramètres qui vont jouer sur les arômes qu’elle va produire. C’est la même chose avec la pression.

La différence la plus significative par rapport à une fermentation classique sera la production d’esters. Dans des conditions normales, température élevée va de pair avec vitesse de fermentation. Les levures chaudes sont plus actives et métabolisent plus rapidement les sucres présents dans leur environnement. Cependant, les températures élevées vont causer une production accrue d’esters. L’éthanol et les fusels d’alcool vont également augmenter. La fermentation sous pression va permettre de résoudre ces problèmes.

fermentation sous pression

Comment la fermentation sous pression influence le comportement de la levure ?

Les esters

La pression, en tant que force physique, réduit le métabolisme de la levure responsable de la production d’ester. La pression rend plus difficile l’absorption et l’expression de certains nutriments, mais n’empêche pas la conversion des sucres en éthanol et en CO2.

Pour résumer, elle nous donne les avantages d’une estérification limitée sans sacrifier la fonction de conversion primaire de la levure. Ce qui permet de fermenter plus chaud, plus rapidement et sans faux goûts de fermentation.

La disponibilité réduite de l’oxygène limite également la production d’esters. Dans un fermenteur classique, les levures ont davantage accès à l’oxygène atmosphérique. Mais dans un fermenteur pressurisé, en dehors de l’oxygène intégré juste avant la fermentation (qu’elles vont entièrement consommer au passage), l’environnement de la levure ne sera que CO2. La production d’esters sera donc plus faible.

De plus, le dioxyde de carbone augmente l’acidité de l’environnement et la baisse du pH inhibe la production d’esters.

Le diacétyle

Les esters ne sont pas les seuls à être inhibés, le diacétyle l’est également. Fermenter sous pression et à des températures plus chaudes, entraîne un processus de fermentation plus rapide et plus complet. Cela permet à la levure de consommer une plus grande partie du diacétyle produit. Selon certaines études, la pression contribuerait à supprimer la formation de diacétyle en favorisant une conversion plus efficace de ses précurseurs en d’autres composés aromatiques.

En résumé, il est possible de fermenter une lager directement à température de « diacétyl rest » sans craindre une production insensé d’ester et garder un profil parfaitement clean.

Matériel nécessaire à la fermentation sous pression

Le passage à la fermentation sous pression nécessite un tout petit peu de matériel. L’élément principal sera, bien sûr, un fermenteur préssurisable. Il faudra également une valve pour réguler la pression, un système de contrôle de température, et éventuellement une bonbonne de CO2.

Fermenteur pressurisable :

Il s’agira de l’élément principal de votre système. Il faudra un fermenteur qui puisse supporter au moins 2 bar de pression. Rassurez vous, c’est assez facile à trouver et pour un prix raisonnable. La meilleure solution consistera à se diriger vers les fermenteurs PET de type Fermzilla, Chubby ou King junior.

fermentation sous pression fermenteur
Fermzilla 27L

Valve de régulation de la pression (ou Spunding Valve) :

Vous aurez ensuite besoin d’une Spunding Valve APRV avec Ball lock. Elle peut se bricoler facilement ou être achetée en une seule pièce. Cette valve sera indispensable pour réguler et maintenir la pression souhaitée dans le fermenteur.

valve pour fermentation sous pression
Ce régulateur se clipse directement sur tous les fermenteurs pressurisable que nous proposons.

Et pour bricoler une Spunding valve ?

C’est assez simple puisque vous n’aurez besoin que de 4 éléments :

Contrôle de la température :

Un simple régulateur Ink-Bird dans une pièce à température controllée (ou mieux, dans un frigo à fermentation bricolé) sera largement suffisant.

Le petit plus de ce système ?

Si vous ajoutez un flotteur et un robinet, vous pouvez assurer le service directement depuis le fermenteur. Pour cela, il faudra également une bonbonne de CO2. Vous pouvez également remplacer cette bonbonne par une recharge sodastream (avec ce détendeur). Cela vous dispense de l’étape d’embouteillage et permet de gagner du temps.

Si vous ne voulez pas vous prendre la tête, nous avons rassemblé pour vous tout l’équipement nécessaire pour un service pression maison.

systeme de fermentation sous pression complet
Voila notre système bricolé avec le Fermzilla 27L.

Où trouver tout le matériel réuni ?

Sur notre boutique ! Afin de vous faciliter la tâche, nous avons réuni pour vous tous nos fermenteurs pressurisable et les équipements nécessaires pour mener à bien votre fermentation sous pression. Vous trouverez, en pack, toutes nos gammes de prix pour fermenter et/ou servir 20 à 60 litres de bière.

Updade fermentation sous pression avril 2024 :

Nous avons choisi ici de faire le focus sur les fermenteurs pressurisable. Ceci dit, il y a une alternative très intéressante.

Les Soda Keg font tout aussi bien le travail. Ils ne servent pas qu’au conditionnement, ils font également de très bons fermenteurs sous pression. Il est très courant de faire fermenter des ipa en soda keg et d’assurer le service directement depuis ce dernier.

Il ne sera pas possible de faire plus que 9L ou 19L (en fonction du modèle choisi), mais les Soda Keg présentent l’avantage d’être en inox. La bière sera totalement protégée des rayons UV.

Process standard de fermentation sous pression

Le process est en fait assez simple. Il suffit de transférer votre moût dans le fermenteur pressurisable et de pitcher la levure dans sa tranche de température optimale. Plus vous serez dans le haut de cette tranche et plus la fermentation sera rapide.

Quelle pression ?

Réglez ensuite votre valve sur la pression de fermentation souhaitée. En règle générale on débute une fermentation sous pression entre 10 et 12 PSI (0.6 à 0.8 bar). Il est possible de monter la pression au court de la fermentation et de finir à 14 ou 15 PSI (environ 1 bar). Vous adapterez le processus en fonction de vos résultats, mais globalement il sera rare de dépasser 20 PSI.

Pour les lagers, les meilleurs résultats semblent être obtenus avec la souche de levure W34/70. Elle maintient parfaitement sa viabilité et sa vitalité sous pression (jusqu’à 14.5 PSI soit 1 bar) tout en gardant son excellent profil de fermentation clean.

Comment régler une Spunding Valve ?

Une fois que vous l’avez fixée sur votre fermenteur, déverrouillez complètement la valve en utilisant le manomètre ou la mollette située à l’extrémité (en fonction du modèle). Le gaz va commencer à s’échapper. Réduisez lentement l’ouverture de la valve jusqu’à ce que le manomètre affiche la pression voulue et que le sifflement du CO2 ne soit plus audible (sans pour autant fermer entièrement la valve).

Il est important de vérifier périodiquement que la pression reste stable au niveau que vous avez prédéfini, sinon, un ajustement du manomètre sera nécessaire. Ne vous inquiétez pas, il est courant de devoir effectuer plusieurs essais avant d’obtenir le réglage optimal.

Faut il pressuriser le fermenteur au CO2 (carbonatation forcée) ?

Malgré le débat sur le sujet, ce n’est pas obligatoire. La plupart du temps, les souches se chargeront de produire elles même le CO2 suffisant.

En général, il n’y aura pas besoin de faire une carbonatation forcée pour une ale. La pression montera naturellement. Cela permettra aussi de laisser certains esters s’exprimer (très légèrement) si c’est le profil que vous cherchez.

Pour une lager, il est préférable de carbonater à la pression voulue dès le départ, cela inhibera totalement les sous produits de fermentation des levures.

En fait, nous vous encourageons à expérimenter pour adapter votre process à ce qui vous convient le mieux. Dans tous les cas, la carbonatation forcée, les options CO2 ou le conditionnement post fermentation sous pression seront traités avec plus de précision dans un prochain article.

Quelle est la température de fermentation sous pression idéale ?

Vous pouvez démarrer votre fermentation avec une température relativement élevée. La plupart des levures ale ne produiront pas d’ester même avec une température de départ de 21°C.

Pour les lagers, il est possible de commencer aux alentours de 14°C et laisser monter à température ambiante pendant 48H.

Il faudra probablement augmenter la pression pour obtenir une bière clean au fur et à mesure que la température augmente. La fermentation sera surement terminée au bout d’une à deux semaines pour les ales et deux à trois semaines pour les lagers. Vous pourrez alors relâcher la pression et réduire la température si vous souhaitez faire maturer la bière.

Autrement vous pouvez passer directement au conditionnement et préserver tout le CO2 déjà présent dans la bière. Si le niveau de bulles ne vous convient pas, vous pouvez faire de la carbonatation forcée quelques jours de plus.

Quelques bonnes pratiques pour mener à bien votre fermentation sous pression

Si la fermentation sous pression élimine certains problèmes, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de précautions à prendre. Les points principaux où il faudra porter votre attention seront le choix de la levure, l’atténuation, la clarté et le dry hop.

La levure :

Si la plupart des souches résistent bien à la pression, elles ne conviennent pas toutes à cette méthode. Par exemple, les levures au profil POF+ qui fermentent naturellement à haute température ne sont pas les plus adaptées car on ne cherche généralement pas à inhiber leur production d’esters. Il n’est, évidement, pas impossible de travailler avec elles en adaptant le process, mais ce serait vous compliquer la tache.

En fait votre choix dépendra avant tout du profil aromatique que vous voulez donner à votre bière. Les souches produisant naturellement peu d’esters donneront de meilleurs résultats. Le but avec la fermentation sous pression est avant tout d’avoir une bière au profil clean en un temps extrêmement réduit.

Il est possible de trouver des levures « spéciales pression ». Cependant, la plupart des souches standard auront une production d’ester quasiment supprimées au delà de 14.5 PSI (1 bar). Ces souches spéciales sont là pour que certaines personnes se sentent plus a l’aise avec le process mais elles ne sont fondamentalement pas révolutionnaires.

Il semble également que les levures sèches s’adaptent mieux que les souches liquides à la fermentation sous pression. W34/70, Safale US-05, Bry 97, M44… Toutes ces souches ont montré d’excellents résultats avec cette technique.

Atténuation :

La pression inhibe la croissance et la viabilité des cellules de levure. Cela peut poser un problème d’atténuation. Cependant, il est facile d’y remédier.

Pour cela il suffit de produire un moût plus fermentescible. Nous recommandons un empâtage de 75 à 90 minutes à une température de 65 à 67°C maximum afin de faciliter le travail de l’enzyme alpha-amylase.

Vous pouvez aussi aider la levure en la réhydratant et/ou en ajoutant une cuillère à soupe de nutriment dans votre moût en ébullition.

Concernant le taux d’ensemencement, vous pouvez légèrement sur-pitcher la levure. Cela permettra de contrer l’inhibition de la croissance causée par la pression.

Nous recommandons, enfin, de limiter les facteurs stressants pour vos levures. Pour cela, une densité initiale n’excédant pas les 1.060 sera idéal. Ce n’est pas obligatoire si vous voulez faire des bières fortes, mais ajustez votre taux d’ensemencement dans ce cas là.

Clarté :

Un léger inconvénient à la fermentation sous pression sera que vous ne bénéficierez pas d’une des clé de la clarté des bières : le temps.

Fermenter rapidement à un coût ! Rassurez vous, le goût n’en sera aucunement impacté. Seule la robe pourra être légèrement troublée. Là aussi il y a des solutions.

Cela vaut particulièrement sur les lagers où la clarté absolue est recherchée. En fin d’ébullition, nous vous recommandons d’utiliser du lichen ou d’autres clarifiants comme la gélatine notamment (1 feuille/10L). Vous pouvez également choisir une souche avec une forte floculation.

Dry Hop :

Ajouter un dry hop dans un fermenteur pressurisé peut emmener à une grosse libération de CO2. Si vous ne remettez pas rapidement en place le couvercle, vous risquez une « explosion » de houblon. Cela sera préjudiciable pour les arômes mais aussi pour vos vêtements et les murs de la pièce où se trouve votre fermenteur. Là encore, les solutions sont simples, voici ce que nous vous conseillons :

  • Dépressurisez lentement le fermenteur avant de procéder au dry hop.
  • Ne vous tenez pas directement au-dessus de l’ouverture (ou de l’orifice) lorsque vous ajoutez le houblon.
  • Ajoutez le houblon en plusieurs fois, pas tout d’un coup. (Réfléchissez au multi dry hop également)

Il y a cependant une dernière solution, plus simple mais qui nécessite un équipement supplémentaire : le Hop Bong.

hopbong

Avec cet outil, il suffit de mettre le houblon dedans, il sera purgé de son oxygène et pourra être intégré en toute sécurité dans votre fermenteur. Cette version est spécialement adaptée pour les fermenteurs Fermzilla et AllRounder.

Il est possible d’en bricoler un soi même avec une bouteille en plastique retournée et découpée à sa base. Vous ne pourrez pas purger le houblon de son oxygène, mais en procédant ainsi vous pourrez tout de même l’intégrer sans risque de débordement en ouvrant simplement la vanne.

Conclusion

La fermentation sous pression n’est pas si difficile. Elle n’est peut être pas totalement adaptée aux débutants (encore que, avec de la motivation, c’est envisageable) mais elle représente un gain de temps et d’expérience vraiment intéressant pour les brasseurs amateurs chevronnés.

On l’a vu, cette pratique, à la base industrielle, s’adapte bien à l’échelle du brassage amateur. Si les grosses brasseries y ont un intérêt commercial, chez nous elle représente un gain de temps considérable. Gain de temps = plus de brassin = plus d’expérience = progrès.

La fermentation sous pression est un moyen fantastique de tirer le meilleur parti de votre système de brassage sans sacrifier la qualité de vos brassins. Après tout, plus de pression n’est pas forcément synonyme de plus de stress (LOL).