Faut-il vraiment carbonater toutes ses bières de la même façon ?

Quand j'ai commencé à m'intéresser au brassage de la bière, j'ai eu aussi mon lot de découvertes et d'étonnements. L’un des tout premiers a été de comprendre qu’une fois la fermentation terminée… eh bien, la bière était encore loin d'être prête à être bue. Il restait encore deux étapes essentielles : la carbonatation et le conditionnement. Et assez vite, une autre question s'est posée : est-ce qu'on carbonate vraiment toutes ses bières de la même façon, avec toujours plus ou moins la même quantité de sucre ?

Ça peut paraitre un peu bête mais je pense (j'espère) que je ne suis pas la seule a être passée par ces questions éminemment existentielles. Alors aujourd'hui, on s'intéresse à la carbonatation.

Combien de sucre ajouter en bouteille ? Que veut dire volumes de CO2 ? Et si on utilise un keg, quelle pression appliquer ? 9 années de brassage et quelques recherches plus tard, je vous propose de reprendre tout ça simplement, étape par étape. Bonne lecture :)

1. Qu'est-ce que la carbonatation d'une bière ?

Comme d'habitude, commençons par le commencement, et définissons ensemble rapidement ce qu'est la carbonatation d'une bière.

Pour ça, j'aimerais citer la définition de Schuyler Schultz, ultra simple et limpide :

"Carbonatation : Le processus consistant à dissoudre du CO2 dans une bière, généralement réalisé par conditionnement en bouteille ou par carbonatation forcée. 2. La quantité de CO2 dissoute dans une bière."(1)

Pourquoi cette étape de carbonatation est très importante dans une bière ?
À une intensité plus ou moins forte, la carbonatation fait partie intégrante de l'expérience de dégustation d'une bière. Lorsqu'elle est élevée, elle peut appuyer un côté frais ou vif, tandis que quand elle est plus faible, elle peut permettre de donner davantage de place à la base maltée ou accentuer la perception du corps de la bière. Pour moi, une dégustation peut être totalement fichue si une bière est trop carbonatée pour son style. Il m'est arrivé un bon nombre de fois de déguster une bière trop carbonatée pour son style et de ne pas réussir à percevoir comme il se doit les notes maltées ou même houblonnées, ou de perdre la texture du corps, mon palais étant trop perturbé par des bulles trop présentes.

Présentation de mon matériel pour carbonatation forcée en keg.

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2. Les deux grandes méthodes : refermentation et carbonatation forcée

Pour carbonater sa bière, on a le choix entre deux méthodes distinctes : la refermentation (souvent en bouteille) et la carbonatation forcée (souvent en fût/keg).

En gros, le principe de la refermentation, c'est de réactiver la levure en lui apportant une nouvelle dose de sucre, le tout dans un récipient hermétique (souvent une bouteille encapsulée), afin que le CO2 nouvellement créé ne puisse pas s'échapper. C'est ce qui donne la carbonatation. Je pense que la plupart des brasseurs amateurs commencent par là, puisque la deuxième méthode nécessite un peu plus de matériel.

Pour la carbonatation forcée : on met la bière sous pression de CO2, afin de dissoudre le gaz directement dans la bière.

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L'une des deux méthodes est-elle meilleure que l'autre ?

Quand on entend le mot "forcée" dans la deuxième méthode, on pourrait croire que la carbonatation qui en résulte est "moins bien" que celui de la refermentation en bouteille. Randy Mosher indique dans Tasting Beer(2) qu’il existe peu d’éléments théoriques ou études de la science sensorielle permettant d’affirmer que l’une des deux méthodes est meilleure que l’autre. Au final, le gaz dissous se comporte de la même manière, quelle que soit la façon dont il a été obtenu. Personnellement, je pense que le choix entre l'une ou l'autre va dépendre de différents facteurs comme :

• Le niveau du brasseur (comme je le dis plus haut, on débute souvent avec la refermentation en bouteille),
• Le budget alloué au conditionnement (on le verra tout à l'heure, la carbonatation forcée requiert un équipement un peu plus conséquent),
  
• Le style que l'on a brassé : la refermentation en bouteille fait traditionnellement partie de certains styles, notamment plusieurs bières belges comme les Dubbel, Tripel ou Belgian Strong Ale, et peut même influencer leur profil final.(3)(4)

Maintenant qu'on a vu le théorique, on va passer à la pratique et on commence tout de suite avec la refermentation en bouteille.

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3. Comment refermenter en bouteille ?

Ajout du sirop de sucre dans le fond du seau de resucrage.

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Attendre que la fermentation soit terminée.

Avant même de parler du sucre, c'est la première règle à respecter. Si vous embouteillez trop tôt, vos sucres ne seront pas encore tous consommés et la levure risque de terminer le travail (la fermentation initiale, qui doit se finir dans le fermenteur) une fois bien installée dans vos bouteilles. Vous risquez donc au mieux, une surcarbonatation et au pire, une explosion de bouteilles. 

Comment s'assurer que la fermentation est bien terminée ? Eh bien, je vois plusieurs solutions. La première : quand vous soupçonnez que tout est fini, vérifiez votre densité finale en prélevant un échantillon. Idéalement avec un densimètre. Pour être sûr et certain que tout est ok, il faudra renouveler l'opération sur plusieurs jours. Si cette densité reste la même sur ces quelques jours, vous pouvez conditionner votre bière.

Si vous n'avez pas envie de perdre une certaine quantité de bière avec les différents prélèvements, vous pouvez simplement attendre plus longtemps que préconisé avant d'embouteiller, pour être sûr que la bière ait fini de fermenter (attention, ça, ça ne peut bien fonctionner que si la bière n'a pas été infectée..).

Petite note : non, on ne peut pas se fier à l'activité du barboteur. Celui-ci peut très bien ne plus montrer d'activité alors que la levure est encore active. Le seul facteur déterminant est vraiment la densité finale.

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Ajouter de la levure pour carbonater, utile ou non ?

Après une fermentation dans de bonnes conditions, il n'y a généralement pas besoin d'ajouter de la levure pour la refermentation en bouteille. Suivant les recommandations de la American Homebrewers Association (AHA), je resterais néanmoins plus prudente sur ce point si la bière en fermenteur a subi une longue période de garde, si la levure est particulièrement floculante ou si l'on filtre la bière(5). Dans ces cas-là, la levure ne sera peut-être plus présente en quantité suffisante et l'utilisation d'une levure pour embouteillage (type F-2 de Fermentis ou CBC-1 de Lallemand), peut être envisagée.

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Quel sucre utiliser pour la refermentation en bouteille ?

Dans son livre How to Brew, John Palmer donne des indications pour 9 types de sucre différents, notamment le sucre de canne, le dextrose, l'extrait de malt (DME), le miel ou encore la mélasse mais il précise qu'à poids égal, tous ne donnent pas la même quantité de CO2. Il est donc difficile de simplement remplacer un sucre par un autre.

Personnellement, je suis du parti de ne pas tester de choses hasardeuses à cette étape et j'utilise toujours du sucre de table. Pour moi, cette étape sert uniquement à carbonater et, si je veux ajouter des choses plus extravagantes, je préfère le faire en amont. Je reste quand même ouverte et curieuse pour d'éventuels retours d'expérience, n'hésitez pas à tenter de me faire changer d'avis en commentaire.

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Comment déterminer la quantité de sucre à ajouter ?

On voit parfois passer sur les forums des conseils ou avis du style "Moi, je mets toujours 6 ou 7 g/L et ça fonctionne." Alors oui, je ne doute pas que ça fonctionne mais la quantité variera selon différents facteurs comme :

• Le style de bière (certains styles demandent une carbo plus développée que d'autres),
• La température de fermentation : plus la bière est froide, plus elle peut retenir de CO2 dissous. À l’inverse, quand elle se réchauffe, une partie du CO2 a tendance à s’échapper du liquide. Une bière à plus faible température aura donc besoin de moins de pression qu'une bière plus chaude pour atteindre le même niveau de carbonatation.
• Et le type de sucre, comme on a pu le voir juste avant.

En gros, il n'existe pas une quantité universelle, mais plutôt des fourchettes pour chaque famille de styles, exprimées en volumes de CO2. C'est à partir de là que l'on peut réellement calculer la quantité de sucre que l'on aura besoin. Personnellement, pour faire mes calculs j'utilise le site www.brewersfriend.com(6). Je vous présente ici ma démarche pas à pas.

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Calcul de la quantité de sucre de refermentation, à l'aide du site www.brewersfriend.com

1. Je commence par sélectionner le système métrique européen et indiquer la quantité de bière à carbonater (ici : 20L)
   
   
   
2. Je dois ensuite entrer le volume de CO2.
   
   Pour ça, je me réfère aux fourchettes partagées sur le site.
   
   Comme indiqué plus haut, ces fourchettes sont données en volumes de CO2. Cette unité de mesure indique la quantité de CO2 dissoute dans la bière. Plus le nombre de volumes est élevé, plus la bière sera carbonatée et pétillante. Comme vous pouvez le voir, les familles de styles sont assez large, à nous de penser plus en détail de ce qu'on attend d'un style précis. Je m'explique avec un exemple : la Saison et la Witbier font toutes deux partie de la famille des Belgian Ales, pourtant une Saison est généralement plus carbonatée. Pour ce style je choisirais donc plutôt la fourchette haute. Ici on va prendre l'exemple de notre toute dernière recette, la MT5 : une White IPA à l'Alora. Un style rafraîchissant situé entre la famille des bières belges et celle des bière américaines. Je lui ai choisi une carbonatation de 2,5 vol de CO2.
   J'indique donc 2,5 dans la case prévue à cet effet.
   
   
3. On passe ensuite à la température et là aussi, avant de la compléter, il y a pas mal de choses à dire.
   
   Si on brasse une Ale tout ce qu'il y a de plus classique, on n'aura pas trop de questions à se poser. La température de fermentation aura certainement été autour des 20°C, on rentre cette température et tout va bien. MAIS, parce qu'il y a un mais, que se passe-t-il si on fait un cold crash de plusieurs jours (le fait de descendre subitement la température proche de 0°C, afin de précipiter les résidus en fond de fermenteur) ? Au moment de remplir la case de température, est-ce que je renseigne la température de fermentation ou la température du cold crash ?
   Et si je fermente à 35°C à l'aide d'une levure kveik et qu'ensuite je laisse ma bière à température ambiante ?
   Dans ces deux cas, comme nous l'indique le site brewersfriend, on retiendra généralement la température la plus élevée atteinte par la bière pendant ou après la fermentation. Pourquoi ? Plus la bière est chaude, moins elle retient de CO2 dissous : une Ale fermentée à 20°C puis cold crashée à 2 °C sera donc calculée avec 20°C, tandis qu’une kveik fermentée à 35°C puis refroidie à température ambiante sera calculée à 35°C.
   À nuancer toutefois pour le cold crash : ce dernier peut redissoudre une partie du CO₂ présent dans l’espace vide du fermenteur, la source précise que cet effet reste difficile à quantifier précisément.
   Pour suivre mon exemple : j'ai fermenté cette bière avec une Kveik à 35°C.
   
   
4. Une fois ces différentes infos confirmées, le site nous donne la quantité à utiliser selon le type de sucre que l'on choisi d'utiliser.
   
   Comme j'utilise du sucre de table, je vais donc devoir en utiliser 146g pour faire mon sirop de resucrage.
   

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Comment incorporer le sucre de resucrage à la bière ?

Maintenant que j'ai cette quantité de sucre, il me reste à l'ajouter dans ma bière. Pour qu'il soit ajouté de la façon la plus homogène possible, je prépare un sirop : je place mon sucre dans une casserole avec un fond d'eau et je porte à ébullition pendant environ 1 minute. Je couvre et laisse refroidir couvert (afin d'éviter un risque de contamination).

Une fois refroidi, je le verse dans le fond de mon seau de resucrage puis je transfère ma bière par dessus (à l'aide d'un auto-siphon pour le faire de la façon la plus délicate possible). Pendant que le seau se remplit, je mélange délicatement de temps en temps avec une cuillère en inox désinfectée. L'idée est encore une fois d'avoir une répartition homogène du sirop dans toute la bière afin d'éviter de se retrouver au final avec des bouteilles surcarbonatées et d'autres pas assez.

Une façon de devoir éviter de passer par le sirop de sucre est d'avoir recours aux carbonation drops, ces doses de sucres toutes prêtes à ajouter directement dans chaque bouteille avant d'encapsuler. C'est ultra pratique, le seul problème que je trouve à cette méthode est que l'on ne peut pas doser comme on le souhaite la carbonatation.

Quelque soit la méthode que vous choisissez, une fois la bière mise en bouteille et encapsulée, il restera ensuite à placer les bouteilles au chaud (environ 20-25°C) pendant environ deux semaines puis de vérifier la carbonatation.

Il est maintenant temps de passer à la deuxième méthode principale pour carbonater : la carbonatation forcée en keg.

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4. Comment carbonater une bière en keg ?

Le principe de la carbonatation forcée

Ici, pas de sucre de resucrage en jeu, on va utiliser une bonbonne de CO2, à brancher sur le keg/fût. Un détendeur entre les deux permet de gérer le niveau de pression. Le gaz appliqué au keg se dissout progressivement dans la bière. En général, en 7 à 10 jours c'est prêt.

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Choisir la pression adéquate

Même point de départ que pour le sucre, pour choisir la pression qu'il faut, on va d'abord s'intéresser au volume de CO2 que l'on cherche à obtenir pour notre bière. Ici, on reste toujours sur mon exemple de White IPA à 2,5 vol de CO2.

Ensuite, personnellement, je refroidis mon keg jusqu'à sa température de service (ici, environ 4 °C), ça me permet aussi de clarifier ma bière. Contrairement au calcul du resucrage, on utilise ici la température réelle de la bière pendant la carbonatation, et non sa température de fermentation.

Je renseigne ces infos, toujours sur le site de brewersfriend.com(7) (attention, ici on sélectionne l'outil "Keg Carbonation Calculator"). Le calculateur m’indique directement la pression à régler sur mon détendeur : 0,82 bar.

Une fois la pression déterminée, il ne reste plus qu’à connecter le keg au CO2, régler le détendeur à la pression calculée et le maintenir à cette température et sous cette pression. Avec cette méthode, la bière atteint progressivement la carbonatation souhaitée, généralement, c'est prêt en 7 à 10 jours.

Il n’est pas nécessaire d’augmenter la pression pour aller plus vite : il existe des méthodes de carbonatation rapide, mais elles demandent davantage de contrôle et présentent plus de risque de surcarbonater la bière.

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5. Ma bière est trop ou pas assez carbonatée, que s'est-il passé ?

Si une bière n'est pas suffisamment carbonatée, il peut y avoir plusieurs explications :

• Temps trop court de refermentation en bouteille,
• Levure plus assez active.

Et si une bière est trop carbonatée, ça peut être dû à :

• Trop de sucre de refermentation,
• Un embouteillage trop tôt, avant la fin de la fermentation,
• Ou encore une infection.

J'ai développé davantage ce sujet dans mon article dédié aux principaux défauts de la bière.

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Conclusion

Au final, comme un peu à chaque fois dans le brassage, réussir sa carbonatation revient à d'abord comprendre qu'il n'existe vraiment de formule universelle. Il faut au contraire prendre en compte différents paramètres et adapter à son propre contexte du moment (style, température, équipement..).

Et une fois qu'on a intégré cette logique, la carbonatation devient finalement une étape assez simple à maîtriser. J'espère que cet article vous aura aidé à y voir plus clair, n'hésitez pas à partager vos propres techniques et conseils en commentaire :)

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Sources

(1) Beer, Food, and Flavor: A Guide to Tasting, Pairing, and the Culture of Craft Beer, Schuyler Schultz

(2) Tasting Beer: An Insider’s Guide to the World’s Greatest Drink, Randy Mosher, Chapitre 4, « Carbonation: Natural versus Artificial »

(3) Guide BJCP, 2021

(4) How to Brew, John Palmer, Chapitre 10, "Kegging versus Cask and Bottle Conditionning"

(5) https://homebrewersassociation.org/how-to-brew/mastering-the-art-of-bottle-conditioning/

(6) https://www.brewersfriend.com/beer-priming-calculator/

(7) https://www.brewersfriend.com/keg-carbonation-calculator/