Les unités de mesure en brasserie : la densité

Mercredi 17 juin 2015, par Xavier // Outils

Surfant sur les vagues de l’information, le brasseur amateur est confronté à un problème de langage : si la bière est une boisson mondialement connue, ses spécialistes utilisent des termes différents pour qualifier une même chose. Selon les différents systèmes métriques, on se retrouve avec des calculs parfois complexes et des définitions alambiquées (oserais-je dire...). Afin d’éviter les incompréhensions sources de guerre et de conflits, Entamons ensemble une petite série d’articles sur les mesures en brasserie. Nous étudierons en tout premier lieu les mesures de densité, base de l’art du brassage. La couleur de la bière est aussi mesurable, des unités spécifiques sont utilisées à cette fin. Nous terminerons en beauté par des unités de mesures plus généralistes : températures, contenance...
Cet ensemble d’articles se veut être un petit lexique, les différentes informations ont été glanées sur le net (merci wikipédia !), ainsi que dans la littérature spécialisée.

Le degré plato
Le degré Plato (noté °P) est une unité permettant d’exprimer le pourcentage en masse d’extrait sec du moût avant fermentation. Il est utilisé essentiellement dans le milieu du brassage de la bière, et donne une valeur plus précise que le degré Balling.
Les bières courantes sont brassées à partir d’une densité primitive de moût de l’ordre de 11 à 13°P.
Cette unité a été établie en 1900 d’après le nom du Dr Fritz Plato, un chimiste allemand.
La quantité de sucre comprise initialement dans le moût détermine la quantité d’alcool et de gaz dans la bière produite. On peut retenir que le taux d’alcool final vaut en général un peu plus du tiers du degré Plato.
1°P = 1 g de matière sèche soluble (essentiellement le sucre) pour 100 g de moût.

Le degrè Brix
L’échelle de Brix sert à mesurer en degrés Brix (°B) la fraction de saccharose dans un liquide, c’est-à-dire le pourcentage de matière sèche soluble. Attention : le degré Baumé utilise la même notation °B.
La principale application concerne les fruits, et en particulier le milieu viticole, mais elle sert aussi dans les confitures, la confiserie et autres produits agro-alimentaires (boissons).
L’appareil utilisé pour la mesure est un réfractomètre ou un aréomètre. Voir aussi sorbetomètre. Le réfractomètre utilise un faisceau de lumière qui est dévié différemment suivant la nature du milieu dans lequel il se propage. Suivant la teneur en sucre du jus, la déviation de la lumière du jour par l’échantillon varie et indique par une délimitation colorée le degré Brix. Par exemple pour le cassis, plus le Brix est élevé, plus le cassis est sucré. L’unité de mesure est le % (pourcentage de sucre dans le jus).

Quelques valeurs
de 0 à 20 brix : jus de fruits non concentrés, vin, sirops légers, betteraves rouges
de 20 à 55 brix : sauces
de 55 à 90 brix : sirops denses, coulis, pulpes concentrées en sucre, jus de fruits concentrés

Le degrè Baumé
Le degré Baumé est une unité de mesure indirecte de concentration, via la densité, inventée par Antoine Baumé. On le note par °B, °Be ou °Bé.
N’est plus utilisé en France depuis 1961

Le degré Balling
Le degré Balling noté « °B » est une unité indiquée par densimètre à flotteur (ou saccharimètre), étalonné à 17 5 °C. Inventé en 1843 et perfectionné jusqu’en 1862 par le chimiste tchèque Karl Josef Napoléon Balling, il permet d’estimer la teneur en alcool d’une bière à partir de la densité primitive de moût par la mesure directe du poids du sucre d’une solution. Il donne la concentration d’une solution de saccharose exprimée en pourcentage de son poids avant fermentation ; par exemple :
1 °B = 1 g de matière sèche soluble (sucre) pour 100 g de solution sucrée à 17 5 °C. Ainsi une bière à 12 °B aura 12 g de sucre.
Cette échelle fut ensuite perfectionnée en 1897 par le Dr Adolf Brix, qui établit l’échelle de Brix (utilisée en viticulture) et le Dr Fritz Plato qui établit en 1900 le degré Plato qui se note en °P mais aussi en % et qui sème la confusion avec le % en abv. Elle continue toutefois à être utilisée en Tchéquie notamment, en parallèle au degré Plato (presque équivalent).

Densité
La notion de densité est utilisée aux USA. Elle mesure la quantité de matière sèche contenue dans un liquide.
Par convention elle se mesure à une température de 20°C, et à une pression de 1 atmosphère (1013 HectoPascal).
En anglais, la densité se dit "gravity", c’est pourquoi, ami brasseur, si toi aussi tu te rends souvent sur les sites de "craft brewing" (brassage artisanal), tu trouveras des références à une OG (original gravity : densité initiale) et à une FG (final gravity : densité finale).
Le volume d’alcool théorique se calcul ainsi : (densité initiale - densité final) / 0.79661

Conversion des mesures de densité
Degrè Baumé = 0,55 x degrè Brix
La conversion du degré Plato en densité n’est pas linéaire, cependant une bonne approximation de cette conversion est : 1°P = 4/1000 degrés de densité. Par exemple, une mesure de 12° Plato donne une densité approximative de 1,048 = 1 + 12 × (4/1000).
Une autre formule de calcul plus exacte est :
d = 1+°p/(258,6-0,880° p) (p est le degré Plato et d est la densité, par exemple une densité de 1020, d=1,020 )
La conversion inverse se calcule ainsi : P = (258.6 x (d-1)) / (0.88d + 0.12)
Il existe des moyens de conversion plus simple et plus rapide :
Densité = degrè plato x 4 (15°P = 60 points de densité → 1060 en densité spécifique)

Moins rapide, mais simple :

°P=259-(259/densité) et l’inverse : densité=259/(259-°P) ce qui nous donne pour 15°P : 259/(259-15) =61

Dans le domaine de la brasserie, le degré plato reste une référence, et est utilisé principalement en europe centrale.

Outils de mesure
Traditionnellement, la densité se mesure à l’aide soit d’un densimétre, soit à l’aide d’un réfractomètre. Ces deux instruments étant dédiés au brassage et comportant une échelle spécifique (plato ou densité).
L’industrie utilise des instruments dont le principe est équivalent mais les mesures sont bien souvent automatisées.

Quelques valeurs
densitéplato
1000 0,00
1005 1,29
1010 2,56
1015 3,83
1020 5,08
1025 6,33
1030 7,56
1035 8,78
1040 9,99
1045 11,19
1050 12,39
1055 13,57
1060 14,74
1065 15,90
1070 17,05
1075 18,19
1080 19,33
1085 20,45
1090 21,57
1095 22,67
1100 23,77
1105 24,86
1110 25,94
1115 27,01
1120 28,07
1125 29,12
1130 30,17
1135 31,20
1140 32,23