Le malt est l'ingrédient de base utilisé dans la production de la bière. Le malt fournit la majeure partie de l'amidon, les enzymes et les protéines qui sont nécessaires pour donner à la bière sa teneur en alcool et sa saveur distinctives. La qualité de malt est, donc, essentielle. Figure 1 présent un schéma du processus de maltage. L’orge est d’abord nettoyée et calibrée. Tous les grains ayant 2.5 mm et plus sont alors prêts à être maltés. Le processus de maltage comprend plusieurs étapes, les grains d'orge matures sont imprégnés ou trempés pour leur permettre de s'imprégner de l'eau. Ensuite, les grains sont étalés à germer, au cours de laquelle l'amidon à l'intérieur de l'endosperme sera hydrolysé par les α-amylases où l'embryon
commence à se développer. Les grains germés, qui montrent un système racinaire bien développé et ont des acrospires, ce qui représente environ 75% de la longueur du grain, sont ensuite touraillés. Le malt modifié et touraillé fournit la matière première pour la fermentation. Le procédé de maltage permet de passer d’une matière première dont les réserves sont difficiles à exploiter pour la fabrication de la bière à une matière intermédiaire ‘‘le malt’’; qui est farineux et très adapté à la fermentation pour obtenir une bonne boisson à la fin.
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Figure 1 schéma de processus de maltage
2.1. Les étapes de maltage
2.1.1. La trempe
Le but de trempe est d’hydrater uniformément la masse de l'endosperme et de permettre une croissance uniforme pendant la germination. La trempe commence par mélanger les grains d'orge avec de l'eau pour augmenter le niveau d'humidité et activer les processus métaboliques du noyau en sommeil. La trempe est composée d'une séquence de phases dites sous-eau (water-reste WR) et sous-air (air-reste AR). Pendant les phases sous-eau, les grains sont immergés dans l’eau pour assurer la diffusion d’eau à l’intérieur des grains. Pendant les phases sous-air, les cuves de trempe sont vidées et aérées pour fournir l’oxygène nécessaire au grain et éliminer le CO2 (Hariri, 2003).
L’eau passe d’abord dans l’embryon, ensuite il se répand dans les autres parties de grain. L'absorption d'eau dépend du temps de trempe, de la température, du volume du grain, de la variété, et des propriétés physiologiques. L’absorption d’eau est élevée au dépôt de la trempe. Il augmente avec l’augmentation de la température de l’eau, et la diminution de taille des grains. La variété d’orge et l’année de culture ont également un effet important sur l’absorption d’eau (Manger, 2010). Pendant cette étape, les enzymes sont donc synthétisées et la migration commence, conduisant à la deuxième étape: la germination.
2.1.2. La germination
C’est une étape très importante étant donné qu’elle est à l’origine des principales modifications de grain pendant le maltage (Debourg, 1998). La principale intention de la
Orge calibré
Eau
Nettoyage et
calibrage Trempe Germination Touraillage
Récolte
Orge fin de trempe Malt vert Malt
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germination est la fabrication des enzymes. Figure 2 présente les différentes modifications qui se déroulent pendant la germination. Pendant la germination le noyau de germination développe radicelles et un acrospire. Puis (1) l’embryon de grain excrète un facteur de croissance (Gibbérellique acide GA) qui (2) s’oriente vers l’aleurone et (3) induit la formation des enzymes telles que (α-amylases et dextrinases). Les β amylases existent déjà dans
l’endosperme. (4) Ces enzymes sont nécessaires pour dégrader les grandes molécules aux simples consistantes dans l’endosperme et les faire migrer vers l’embryon en profitant de l’eau absorbée. Les enzymes les plus importantes du malt sont les β-glucanases et les amylases qui sont responsables de la dégradation de l’amidon. La quantité d’amylase dépend de la quantité d’eau absorbée. La formation des enzymes est plus rapide avec une température de trempe et de germination plus élevé, (Hjmaner ,2004).
Figure 2 Structured'un graind'orgeen germinationetles processus biochimiquesqui se produisentau cours dela partie "modification" duprocessus de maltage
2.1.3. Le touraillage
Le touraillage est appliqué sur l’orge germée pour éviter une transformation excessive et limiter les pertes. Obtenir un malt stable et conservable requière la réduction de la teneur d’eau de 40% à 5%. Cette étape arrêt tous signe de vie et d’activité enzymatique dans le grain.
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Au cours du touraillage un courant d’air chaud passe dans le malt pour éliminer l’eau. La qualité du malt est fortement liée au temps et à la température de touraillage (Manger, 2010). Enfin, le résultat est une matière intermédiaire ‘‘le malt’’, qui est en état stable et réservable?. Le malt doit être farineux et adapté à la fermentation. Le malt est la matière essentielle dans la fabrication de la bière. La qualité dumalt qui dépend de plusieurs facteurs est un élément clé pour la qualité de la bière.
2.2. Qualité de malt
La qualité du malt est le résultat de beaucoup de facteurs, s'étendant de la qualité d'orge, à l'hygiène des installations, aux contrôles du processus?. La production mondiale d'orges brassicoles, qui est approximativement de 25 MT, est prévue pour être transformée en malt et puis en bière. Cependant, la consommation mondiale de bière est en pleine expansion (2 milliards de hl) (IFBM) et les malteurs cherchent constamment un meilleur contrôle du procédé de maltage, afin d'obtenir la meilleure qualité du malt possible. La qualité de malt est essentiellement liée à deux genres de facteurs: (i) les conditions opératoires du procédé de maltage: trempe (la température, diagramme de trempe), germination (la température, durée de germination), touraillage (les températures, durée de touraillage), (ii) qualités de matière première (orge) (contenu d'humidité, teneur en protéines, teneur en β-glucanes, et teneur en
arabinoxylanes, index de germination, volume du grain, variété, année de culture, lieu de culture et des propriétés physiologiques). Pour commander la qualité de malt, il est nécessaire d’étudier et de comprendre l'impact de ces facteurs sur le malt.
En ce qui concerne les facteurs opératoires, le contrôle du maltage est un vrai défi en raison de divers paramètres opératoires pendant le maltage. La température de l’eau de trempe est très importante. Elle influence la durée de cette phase. Une trempe à 10-12 C° nécessite une prolongation de la durée de cette phase (Hudson, 1986). Plus la température de l’eau de trempe est élevée, plus la durée de trempe est longue et plus la vitesse d’absorption d’eau dans les grains est rapide (Chapon, 1960). Une température de trempe à plus de 20C° et la germination à 15C° provoque un choc, limite la vitesse et l’efficacité de la formation des enzymes pendant la germination (Narziss et al. 1970). La trempe chaud réduise le développement des enzymes responsables de la solubilisation des protéines de stockage et des parois cellulaires (Baxter et al.1980). La diminution de l’oxygène consommé par l’embryon le rend incapable de respirer. Il favorise la fermentation, les concentrations de CO2 et d’alcool augmentent et deviennent toxiques (Hough, 1985, Manger, 2010). Powell et al. (1993) ont montré l’effet positif de l’aération pendant la trempe sur presque tous les paramètres de malt. Elle (l'aération?) accélère l’activité physiologique de la germination, favorise le développement des enzymes. L’activité respiratoire de l’orge colonisée par la microflore augmente avec le niveau d’oxygène de l'air au cours de germination (Van Campenhout, 1999). Des études menées par Hariri (2003) ont montré qu’il n’y a pas un effet significatif de l’aération de la trempe sur la qualité de la trempe, une augmentation de la friabilité est constatée entre un système non aéré et un système aéré. Des corrélations entre le programme de trempe (la température, trempe ??? et périodes d'aération) et la qualité de germination ont été trouvées par Hariri, (2003) et Holmberg et al. (2005). Une augmentation de la durée de