En tant que brasseurs, nous savons que le but de la trempe est de cibler des enzymes spécifiques afin de décomposer les amidons présents en sucres que la levure pourra fermenter. Mais qu’est-ce qu’une enzyme ? Et comment décompose-t-elle l’amidon ? Et quelles enzymes devons-nous cibler ?
Eh bien, une enzyme est simplement une protéine dotée d’une structure particulière et spécifique, capable d’accélérer la dégradation de différents substrats (une molécule sur laquelle les enzymes peuvent agir). Les enzymes accélèrent les réactions chimiques sans subir elles-mêmes de changement chimique permanent, ce qui signifie qu’une enzyme n’est pas « utilisée » dans la réaction chimique.
C’est clair comme de l’eau de roche, non ?
Comme nous l’avons mentionné, chaque enzyme a une structure spéciale et spécifique, ce qui signifie que la structure du substrat doit correspondre à celle de l’enzyme pour qu’elle puisse se lier et agir sur le substrat, comme les pièces d’un puzzle. C’est pourquoi nous ciblons différentes enzymes dans le moût, chaque enzyme ne travaille que sur un substrat spécifique.
Lorsqu’une enzyme se lie avec succès au substrat, elle réduit la quantité d’énergie nécessaire à une réaction chimique, ce qui permet à la réaction de se produire plus rapidement et à une température plus basse.
Outre les protéines, de nombreuses enzymes ont besoin de cofacteurs pour fonctionner. Ces cofacteurs peuvent être le manganèse, le cuivre, le zinc, le potassium et le sodium, c’est pourquoi il est important que ces ions soient présents dans le moût.
Les enzymes en action pendant le moût
En gros, les enzymes sont des protéines qui se lient aux molécules d’amidon dans le moût et accélèrent les réactions chimiques nécessaires pour les transformer en sucre.
Il est intéressant de noter que cette vitesse accrue des réactions catalysées par les enzymes augmente avec la température, mais seulement jusqu’à un certain point. Il existe une température « maximale » pour ces réactions et si vous dépassez cette température, cela aura un effet négatif sur de nombreuses enzymes. Des changements de température aussi minimes que 1 à 2 °C peuvent modifier les résultats de 10 à 20 %, c’est pourquoi nous nous concentrons tant sur les étapes de température du moût et sur le maintien d’une température constante tout au long du processus.
Tous les organismes produisent toutes les enzymes nécessaires à la décomposition des molécules qui les composent. Cela signifie que l’orge est naturellement capable de produire toutes les enzymes nécessaires à la décomposition de l’amidon, du bêta-glucane, des lipides et des protéines.
Il y a trois réactions enzymatiques principales que les brasseurs ciblent dans le processus d’empâtage. La première est l’hydrolyse de l’amidon. L’hydrolyse signifie simplement « la décomposition chimique d’un composé par réaction avec l’eau ». En brasserie, nous voulons décomposer l’amidon en sucres, en utilisant les enzymes bêta-amylase et alpha-amylase. Avant que les enzymes puissent agir sur les amidons, il faut gélatiniser les granules d’amidon, ce qui signifie que le moût doit être à une température optimale pour que la gélatinisation ait lieu et que l’alpha-amylase ou la bêta-amylase puissent agir sans être dénaturées.
La deuxième étape est la dégradation du bêta-glucane. Le bêta-glucan constitue plus de 75 % de la paroi cellulaire de l’orge et, bien qu’une grande partie soit soluble dans l’eau, une autre partie est liée à la paroi cellulaire.
Enfin, nous cherchons à réaliser l’hydrolyse des protéines et des polypeptides. Les protéines sont solubilisées pendant l’empâtage et précipitent pendant l’ébullition. Les enzymes endoprotéase et exopeptidase sont responsables de la décomposition des protéines, l’exopeptidase étant responsable de la production d’acides aminés qui sont vitaux pour la croissance et la santé de la levure pendant la fermentation.
