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Description

2. Fabrication de la bière 2.1 l’industrie de la bière et son ampleur économique • histoire riche de 9000 années. • Le Québec est économiquement fort dans le domaine grâce à la prohibition pendant les années 30. ING1030 Chimie pour Ingénieur, Hiver 2003. Notes de cours supplémentaires, Chapitre 2. 1Auteurs : M Buschmann 2.2 Description du procédé 2.2.1 Fermentation La notion centrale dans la fabrication de la bière est la réaction biochimique de fermentation : C H O → 2C H OH + 2CO 6 12 6 2 5 2glucose → éthanol + dioxyde de carbone C’est une réaction menée par des enzymes présents dans des micro-organismes (levures, bactéries, par exemple). Alors, pour fermenter on a besoin de glucose et des microorganismes capables de réaliser la réaction biochimique de fermentation. ING1030 Chimie pour Ingénieur, Hiver 2003. Notes de cours supplémentaires, Chapitre 2. 2Auteurs : M Buschmann 2.2.2 La source de glucose Le grain d’orge (Tableau 2.1) Il contient un polymère de glucose = amidon. Deux molécules de glucose se polymérisent (par l’action des enzymes) pour former une molécule de maltose (Fig. 2.3). Des molécules de maltose se polymérisent pour former des polymères d’amylose. (polymère = une chaîne faite de plusieurs copies d’une molécule qui a donc une structure répétitive). ING1030 Chimie pour Ingénieur, Hiver 2003. Notes de cours supplémentaires, Chapitre 2. 3Auteurs : M Buschmann Amidon = des chaînes ...

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• Publié par: Nusug
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• Langue: Français

Extrait

2. Fabrication de la bière

  2.1 l industrie de la bière et son ampleur économique  •histoire riche de 9000 années. •Le Québec est économiquement fort dans le domaine grâce à la prohibition pendant les années 30. 

ING1030 Chimie pour Ingénieur, Hiver 2003. Notes de cours supplémentaires, Chapitre 2. Auteurs : M Buschmann

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2.2 Description du procédé  2.2.1 Fermentation La notion centrale dans la fabrication de la bière est laréaction biochimiquedefermentation: 

C 6 H 12 O 6 →2C 2 H 5 OH + 2CO 2 

glucose→éthanol + dioxyde de carbone

 Cest une réaction menée par desenzymes présents dans dessemsinagro-orcmi(levures, bactéries, par exemple). Alors, pour fermenter on a besoin de glucose et des microorganismes capables de réaliser la réaction biochimique de fermentation.

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2.2.2La source de glucose  Le grain dorge (Tableau 2.1)  Il contient un polymère de glucose = amidon.  Deux molécules de glucose se polymérisent (par laction des enzymes) pour former une molécule de maltose (Fig. 2.3).  Des molécules de maltose se polymérisent pour former des polymères damylose.  (polymère = une chaîne faite de plusieurs copies dune molécule qui a donc une structure répétitive). 

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Amidon = des chaînes damylose liées les unes 

aux autres. (Fig. 2.4)



Alors, le glucose est fourni par dépolymérisation

de lamidon, une réaction biochimique exécutée

par des enzymes présents dans les grains d orge. 

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Les étapes du procédé  Survol : Fig. 2.8  Maltage (Fig 2.5) Grain dorge - séchage, maturation.  - addition deau et doxygène.  - germination = lenzyme amylase digère lamidon pour produire de la glucose.  - touraillage = griller les grains pour produire de la couleur et de larôme.  

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Brassage (Fig 2.6)

Les grains de malt

 - concassés

 - stérilisés (UV)

La glucose est finalement produite en contrôlant la

température (T= 60-65°C) et lepH=5.2pour

favoriser laction des enzymes.

Après filtrage etc. on a le moût de brassage.



Fermentation :

Le moût de brassage

 - addition des levures

 incubation avec leslevuresquifermentent. -

 -pH tombe de 5.2 à 4.2(plus acide)

 - une semaine

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Maturation : Fermentation secondaire pour produire du CO 2 , qui rend la bière pétillante.  Clarification et Embouteillage : Enlever les particules/impuretés, etc.   2.5 Vue d ensemble des concepts Fig. 2.9 Notions requises : Équilibres acido-basiques Réactions biochimiques Cinétique réactionnelle Solubilité des gaz 

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2.6.1 Équilibres acido-basiques



Lacidité (ou le contraire : basicité) dune solution

aqueuse affecte plusieurs processus importants.

Dans la fermentation de la bière, on a vu que

lacidité (ou le pH) affecte :

1) la production de glucose pendant le brassage

2) le taux des réactions biochimiques dans les

levures (fermentation) qui produisent léthanol à

partir du glucose.



Le pH est également très important dans la

physiologie humaine. Lacidité des tissus et des

cellules est très étroitement contrôlée pour

maintenir une physiologie normale. Et même les

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différences dacidité entre des compartiments des cellules ou des tissus est un facteur qui dirige certains processus, comme la génération dénergie métabolique, par exemple.  Quelques définitions (selon Arrhenius) :  Un acide: une substance qui augment la concentration de H + (aq) (aq = en solution aqueuse) Une base: une substance qui augmente la concentration de OH - (aq).  Une solution acidea plus de H + que de OH -  Une solution basiquea plus de OH - que de H + 

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   2.6.1.2 L équilibre d ionisation de l eau  Les concentrations [H + ] et [OH - ] ne sont pas indépendantes, car lionisation spontanée de leau a lieu selon : H 2 O↔H + (aq) + OH - (aq)  Cette ionisation est faible avec une molécule pour 10 9 ionisée, mais ce taux dionisation est important dans le contrôle du pH.  La constante déquilibre pour cette réaction sécrit

   H +    OH −    K= [ H ] 2 O 

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Mais parce qu'une molécule dans 10 9 est ionisée, la concentration deau [H 2 O] reste stable (55 M=moles/L), peu importe les concentrations de [H + ] et de [OH - ]. Alors on peut réecrire lexpression déquilibre en assimilant [H 2 O] à la constante déquilibre comme suit,

K E =K   H 2 O=      H    + OH   −  

ou K E sappelle le produit ionique de leau.

− 14 2 E =10M à 25°C. 

(Il dépend fortement de la température).   

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