calculer le taux d’alcool dans la bière

Oups, ça faisait longtemp que je n’avais pas publié… les vacances, game of thrones qui a recommencé, etc, etc… 😀

Bon, l’école recommence, on va faire des maths !

Pour connaitre la quantité d’alcool de votre bière, vous allez avoir besoin d’un densimètre. Le densimètre est un outil qui permet de mesurer la densité d’un liquide par rapport à l’eau. Sur les densimètres, l’eau est calibrée à 1.000. Utilisé à des moments précis du brassage nous pourront estimer la quantité d’alcool qu’il y aura dans notre bière.

Je connais deux types de densimètre, le « standard » et le “plato”. Il existe également un « balling » et un « brix ». Si vous avez le choix, préférez le densimètre standard il vous évite de faire des calculs supplémentaires. Pour le reconnaitre voici une image :

Densimètre relatif

Graduation d’un densimètre standard.

Je vais parler dans cet article des informations en densité standard qui se trouve être en Kg/litre. Le densimètre sera calibré à 1.000 à une eau à 20° (c’est le standard actuel) si vous en possédez un vieux il pourra être calibré à 15° il vous faudra alors faire une conversion ou refroidir le liquide à 15°.

Pour calculer l’alcool de notre bière, nous aurons besoin de connaitre trois valeurs.

La première sera la densité du moût après ébullition ou juste avant de mettre les levures. C’est la densité initiale souvent abrégé en DI ou OG en anglais (original gravity). Nous devons mesurer à 20° mais nous allons prélever l’échantillon du mout à la fin de l‘ébullition quand il est encore chaud. On le laissera refroidir tranquillement, il ne va pas s’enfuir. Si on prend l’échantillon après avoir refroidi la totalité de notre mout, cela augmentera le risque de contamination (si votre cuve de fermentation possède un robinet c’est l’idéal).

On obtiendra alors, une densité élevé et le densimètre flottera beaucoup grâce au sucre.

image

Vous devez prendre la valeur ou l’eau est bien plate. Il ne faut pas prendre la mesure de l’eau qui “remonte” contre la parois ou le densimètre.

La seconde sera la densité après fermentation, c’est la densité finale abrégée DF ou FG en anglais (final gravity). On prélève un échantillon et mesurons-le avec notre densimètre. En général, la densité finale doit être assez proche de 1.010 et le densimètre doit bien couler.

image

Pour des bières classiques la densité devrait être proche de 1.010. Pour des bières forte ça sera normalement plus élevé.

La troisième mesure – que je ne fais pas – consiste à connaitre la quantité de sucre que vous avez mis à l’embouteillage par rapport à la quantité de bière. Cette valeur vous la mettez en gramme par litre et on va regarder plus bas comment la calculer. Il s’agit de sucre simple qui seront théoriquement 100 % transformer par les levures. Je ne fais pas cette mesure, car j’ajoute le sucre dans les bouteilles une par une avec un dosimètre qui m’indique le sucre a ajouté par bouteille. Le truc génial avec ce dosimètre c’est qu’il ne m’indique pas la quantité de sucre que ça fait… Mais à la sensation en bouche que j’ai quand je bois ma bière doit correspondre à 6 grammes par litre car elle faiblement carbonaté.

une fois que nous avons ces trois informations, nous allons pouvoir estimer la quantité d’alcool. Je dis estimer, car on ne fait pas un test en laboratoire. Mais la majorité des microbrasseries font le calcul comme ça qui reste très précis s’il c’est fait correctement.

Calculer l’alcool de la bière facilement

Pour conduire une voiture, vous n’avez pas besoin de savoir comment fonctionne un moteur. Ce paragraphe est pour les personnes qui ne souhaitent pas comprendre comment ça fonctionne, mais qui souhaite obtenir un résultat rapide.

Nous venons de finir l’embouteillage et avons toutes les mesures nécessaires pour calculer l’alcool de notre bière. C’est parti !

Pour illustrer, un exemple :

Voici les mesures que nous avons :

Densité initiale ou DI : 1.050

Densité Finale ou DF : 1.010

Quantité de sucre : 8 grammes/litre

Trouvons l’atténuation :

Atténuation = (DI – DF) *1000 = (1.050 – 1.010) *1000 = 40

Calculons la quantité d’alcool avant embouteillage :

Atténuation / 7.642 = 40 / 7.642 = 5.234 % de volume d’alcool (avant embouteillage)

Calculons l’augmentation d’alcool suite au sucre de l’embouteillage :

Quantité de sucre en gramme / 15.486 = 8 / 15.486 = 0.517 % volume d’alcool dû à l’embouteillage

Additionnons ces deux valeurs pour trouver le pourcentage d’alcool en volume à l’ouverture de notre bière !

5.234 + 0.517 = 5.751 % volume d’alcool 🙂

Avec ces quatre calculs vous connaissez maintenant la quantité d’alcool de votre bière.

Comprendre le calcul de l’alcool

La version “compliquée” pour les personnes qui veulent mieux comprendre d’où je sors mes chiffres. Les chimistes remarqueront probablement des petites améliorations à faire. N’hésitez pas enrichir l’article grâce aux commentaires.

La densité de l’eau est de 1.000 à 20 degré. On sait que l’eau pèse un kilo pour un litre.

Donc

Deau = 1.000 Kg/litre

DI = 1.050 Kg/litre

DF = 1.010 Kg/litre

Dalcool = 0.792 Kg/litre

Nous allons calculer l’atténuation sans faire de conversion

Attenuation = 0.040 Kg/litre disparu dans l’air.

Nous savons que ces 0.040 Kg sont en fait le co2. En effet le sucre fermentescible se transforme en alcool et en co2. Mais nous on en à rien faire du co2 qui n’est plus dans notre bière… ce qui nous intéresse c’est l’alcool ! Donc intéressons-nous à la masse molaire pour connaitre précisément en quoi ce transforme notre sucre.

Alcool (Ethanol) = 0.046069 Kg/mol

Co2 = 0.044010

Nous allons diviser 0.046069/0.044010 = 1.046785

Nous savons maintenant que pour 1 Kg de Co2 il y a 1.046785 Kg d’alcool qui est créé.

Donc 0.040*1.046785 = 0.041871 Kg d’alcool dans nos 1.010 Kg de bière. Allons chercher le pourcentage en poids maintenant

0.041871/1.010 = 0.041457 c’est-à-dire 4.145683 % d’alcool au poids. C’est super on peut maintenant embouteiller aux États-Unis d’Amérique. Dans ce pays, le pourcentage de l’alcool est au poids. Comme l’alcool est plus léger une même bière aura toujours un pourcentage plus faible au poids qu’en volume.

Ce qui nous intéresse de savoir c’est la quantité d’alcool en volume. Pour le savoir nous allons transformer les Kg en volume.

4.145683/0.792 = 5.234448 % de volume d’alcool !

Yeah réussi !

Ce qui est bien c’est que la quantité d’alcool dépend de l’atténuation. S’il y a deux fois plus d’atténuation il y aura deux fois plus d’alcool, c’est linéaire. Nous pouvons donc obtenir un chiffre qu’on pourra toujours utiliser pour faire ce calcul plus simplement (comme nous l’avons fait plus haut)

40/5.234448= 7.641684 ou arrondissons à 7.642.

Ce qui signifie 40 / 7.642 = 5.234 % d’alcool

Ok maintenant nous allons faire la même chose pour le sucre à l’embouteillage.

Nous avions trouvé plus haut que pour 1 Kg de co2 il y avait 1.046785 Kg d’alcool.

On va chercher ce que donne 1 Kg de sucre en pourcentage d’alcool en gramme

(100*1.046785) / (1+1.046785) = 51.14289 % d’alcool créer

Donc 8gr/litre vont donner 8 * 0.5114289 = 4.091431 gr/litre d’alcool ou 0.004091431 kg/litre de bière c’est-à-dire grossomodo 0.4091431% d’alcool en poids en plus.

On fait la conversion en volume 0.4091431/0.792 = 0.516595 % d’alcool en volume supplémentaire.

Comme avant, c’est linéaire. Si on ajoute le double du sucre il y aura deux fois plus d’alcool (ne faite pas ça en pratique, ça évitera que des bouteilles vous pète à la gueule 😉 ).

Donc si nous faisons 8 / 0.516595 = 15.48602

8 / 15.486 = 0.516796 % de volume d’alcool en plus.

Après il suffit de faire une addition des deux résultats et c’est fini. Yeah !

Bravo ! Vous savez comment calculer l’alcool !

Ça faisait longtemps que je n’avais plus fait de math et j’ai bien galéré avec les calculs et pour trouver des informations précises… Je voulais publier cet article bien plus tôt, mais à chaque fois j’en apprenais davantage et je pouvais enrichir l’article. Mais maintenant, je suis enfin au clair avec ça.

J’utilisais les calculs du livre de Jean-François Simard qui permet de calculer l’alcool sans savoir comment “le moteur de la voiture” fonctionne. Mais je trouvais ça frustrant d’avoir des chiffres qui sorte de nul par. Je ne pouvais simplement pas publier cet article en donnant des chiffres aux pif et en vous disant “c’est comme ça et c’est tout”. Je suis content d’avoir trouver une valeur qui ce rapproche du livre. Dans le livre il arrondi à la décimal et il divisait par 7.6 au lieu de 7.642 comme moi. Merci notamment au site univers bière qui m’a aidé à y voir plus clair et aux autres sites/wiki à gauche et à droite.

Je me suis amusé à réaliser les calculs sur excel. Je vous partagerai mon fichier dès que j’aurai fait un peu de mise en page.

Bon brassage !

Image de mise en avant : Baron Vallum

Image de l’article : Daniel Spiess , TSLBA, TSLBA

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