Le génie des procédés par l'exemple

L'opération consiste à amener l'humidité du grain de 12 – 15 % à 42 – 45 % afin d'initier sa germination.

En plus de l'hydratation de l'endosperme, la trempe permet d'éliminer de la surface du grain des impuretés, micro-organismes et inhibiteurs de la germination. Les paramètres importants de la trempe sont : la température de l'eau, le ratio orge / eau, le diagramme de trempe, l'aération, l'extraction du CO₂, l'agitation, la variété d'orge et l'utilisation de différents additifs.

L'hydratation est importante pour amorcer la synthèse d'enzymes et pour assurer le transport de celles-ci vers l'endosperme. De plus, l'eau absorbée doit permettre une modification homogène des tissus tout en minimisant la croissance et la respiration de l'embryon.

Au début de la trempe, la prise d'eau est très rapide. Elle diminue dans un second temps et devient de plus en plus lente. En conséquence, l'embryon et les enveloppes absorbent l'eau plus rapidement que l'endosperme. Le mécanisme d'absorption consiste en fait en deux phases séparées :

• une phase de prise d'eau rapide par l'embryon, par simple diffusion ;

• une phase plus lente de prise d'eau, contrôlée par le métabolisme.

La trempe est constituée de plusieurs étapes « sous eau » et « sous air » successives. Ces diagrammes doivent être adaptés à chaque variété d'orge utilisée. La durée des étapes sous eau et sous air joue un rôle décisif pour la qualité finale du malt.

Les différentes variétés d'orge sont caractérisées par des taux d'humidité minimum au dessous desquels les graines ne germent pas. Les variétés les moins exigeantes germent à partir de 30% d'humidité tandis que les variétés les plus exigeantes ne germent qu'à partir d'un taux d'humidité de 50% (cas extrêmes). La vitesse de la prise d'eau dépend de la structure du grain (variété, taille, rigidité des réseaux protéiques) mais aussi de la température de l'eau.

Des teneurs élevées en protéines et en β-glucanes freinent la prise d'eau. Les caractéristiques de l'endosperme jouent aussi un rôle important dans la prise d'eau. En fait, les endospermes farineux ont une structure ouverte et fissurée et les granules d'amidon sont peu liés à la matrice protéique. L'eau pénètre donc dans ce type d'amande plus facilement que dans des endospermes durs. Les graines à endosperme farineux permettent d'ailleurs généralement d'obtenir des malts de meilleure qualité.

L'entrée d'eau est aussi ralentie par les couches externes imperméables du grain et notamment le péricarpe. Dans une graine intacte, l'eau pénètre préférentiellement dans la région embryonnaire ; elle entre plus lentement à l'extrémité distale et dans des proportions encore moindres dans la région ventrale.

La pression hydrostatique peut aussi influencer la qualité de la trempe. Ainsi, le piquage des grains (la sortie de la plumule de l'enveloppe) est totalement inhibé par une pression supérieure à 2 bars. Cet effet dépend de l'avancement du développement embryonnaire.

Durant la trempe, on assiste à des modifications dues à la dissolution de diverses substances. Pendant les 6 premières heures de trempage, le grain perd de 0.6 à 1.5% de sa matière sèche. Les substances dissoutes sont de natures diverses : tanins, matières azotées, gommes, sucres, et quelques matières minérales. La trempe amorce les réactions enzymatiques qui se poursuivront et s'amplifieront pendant la germination.

La température de l'eau de trempage est très importante. En fait, elle agit sur la vitesse d'imbibition et la vitesse de dissolution, donc sur la durée de la trempe. Elle joue aussi un rôle sur la croissance des micro-organismes à la surface du grain et dans l'eau de trempage. Cependant, elle ne semble avoir aucun effet sur la qualité finale du malt.