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La fabrication des bières |
 La
bière, pain liquide universel
L'homme est essentiellement un mangeur de féculents puisque
55% à 65% de l'énergie calorique de sa ration alimentaire
proviennent de sucres complexes ou sucres simples. Aussi, chaque
continent a un produit amylacé de référence
:
- Afrique : sorgho, mil, manioc
- Asie : riz
- Europe : blé, pomme de terre
- Océanie : igname
De même, si l'on se réfère aux pratiques culinaires
et à l'histoire on peut retrouver des analogies dans la fabrication
de bouillies, plus ou moins consistantes. Or une bouillie laissée
à l'abandon pourra être ensemencée par les micro-organismes
véhiculés par l'air donnant en fonction de la nature
du microbe, un brouet acide voire une bouillie "spéciale"
avec un goût de rappel à boire, des levures bienveillantes
ayant généré de l'alcool !
Aussi, il est naturel de retrouver sur le planisphère
de nombreuses préparations de "bières autochtones"
illustrant l'inventivité, le génie de l'homme, pour
élaborer à partir d'amidon une boisson alcoolisée
de type bière. Les auteurs BERGER et DEBOE-LAURENCE
dans l'ouvrage qui fait référence : "Le
livre de l'amateur de bière" Ed. : R. LAFFONT 1985
nous proposent un tour du monde exotique.
La bière
: pain liquide universel
in Le livre de l'amateur de bière,
Berger et Deboe-Laurence, Ed. R. Laffont 1985
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1 Bière de
bromus mango, plante bisannuelle chilienne, aujourd'hui remplacée
par les céréales européennes.
2 Au Sud du Chili, on utilise aussi les graines d'araucaria,
une variété de pin.
3 Bière péruvienne à base de graines
de quinoa mâchées par les femmes.
4 Bière de caroubier dans la région du Gran
Chaco en Argentine.
5 Bière d'igname au Paraguay et au Nord du Brésil.
6 Cachiri guyanais à base de manioc.
7 Bière de maïs de certaines ethnies indiennes
mexicaines (tesguino).
8 Bière de maïs des Indiens cheyennes, apaches
et creeks (teswin ou oafka).
9 Bière de glands de certaines tribus californiennes
des Rocheuses (avant extermination).
10 Bière des colons canadiens, la Spruce Beer, additionnée
de bourgeons de pin ou sapinette.
11 Bière de froment à fermentation spontanée
en Belgique : faro et lambic
12 Kwasz russe et estonien à base de pain de seigle.
13 Kiesiel ou zur de Russie et d'Europe centrale, à
base de seigle et d'avoine.
14 Bière de ménage dans le Nord de la France,
la Belgique et la Prusse : pomme de terre et chicorée.
15 Bière d'orge houblonnée préparée
traditionnellement dans le Causase.
16 Dolo voltaïque, une bière de sorgho dont les
dolotières font commerce.
17 Pito nigérian à base de sorgho malté.
18 Au Rwanda et en Ouganda, on prépare une bière
de bananes.
19 Kaffir beer en Afrique du Sud et au Zimbabwe, bue trouble
et en pleine fermentation.
20 Bière de patates douces au Zaïre.
21 En Afrique occidentale, on utilise aussi les tiges du bourgou,
variété de sorgho.
22 Bière de racines de gingembre confectionnée
à Madagascar.
23 Le bosa ou bousa éthiopien, à base de froment.
On boit aussi en Ethiopie le sala à base d'orge ou
de tef. On y ajoute des feuilles ou des rameaux de guécho
pour préparer le talla.
24 En Afrique du Sud, les tubercules de pachypodium sont utilisés.
25 Bière des régions pauvres de l'Inde, brassée
avec le coracan
26 Pachwaï, une bière de riz additionnée
de cannabis dans les provinces indiennes du Bengale et d'Orissa.
Madhu et ruhi sont très proches des bières soupes.
27 Bière de riz glutineux dite vin moï ou thaï
en Thaïlande.
28 Bière de Nouvelle-Guinée à base de
moelle de palmier sagou.
29 Topuy des Philippines à base de riz (analogue aux
yakju et takju coréens).
30 Les grains du bambou arundinaria japonica servent à
la préparation d'une bière au Japon.
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L'amidon
Macromolécule de la famille des glucides, on parle de polyholosides
voire de polysaccharides si l'on copie le vocable anglo-saxon. L'amidon
est la substance de réserve par excellence des végétaux,
il constituera le matériau de base pour l'alimentation humaine.
Une molécule voisine la cellulose constituera elle, les tissus
de soutien pour les végétaux, l'homme ne disposant
pas d'une enzyme ; la cellulase ne pourra pas l'utiliser. Dans le
règne animal, on pourra rencontrer le glycogène parfois
appelé amidon animal, concentré dans le foie, il constituera
le stock énergétique de l'homme.
L'amidon est constitué de plusieurs dizaines de milliers
d'unité glucose, l'ancienne terminologie utilisait pour les
glucides le nom d'hydrate de carbone (C.H²o)n aussi le glucose
a 6 atomes de carbone appelé hexose s'écrit C6H12O6,
sa représentation est
Les molécules de glucose s'enchaînent
entre elles par des liaisons osidiques, on parle de liaison 1.4
se traduisant par la perte d'une molécule d'eau.
En poursuivant les enchaînements (la polymérisation)
on obtient une chaîne l'amylose qui dans l'espace, en fonction
du milieu, s'entortillera de façon complexe.
Pour compliquer l'ensemble une autre molécule résulte
de l'enchaînement d'unité glucose ; il s'agit de l'amylopectine.
Sur une chaîne de type amylose "linéaire"
tous les 30 à 40 glucoses vient se greffer une branche co-latérale
; on parle de liaison 1-6.
L'amidon comportera un mélange d'amylose et d'amylopectine
aussi selon l'origine végétale, chaque amidon aura
ses propriétés propres, un comportement spécifique
en fonction des conditions environnantes, de pH, de température.
La cuisson des pâtes alimentaires, des différentes
variétés de pommes de terre l'illustre très
bien.
L'amidon
: sa structure biochimique
L'amylolyse
L'étymologie du mot fournit l'explication ;
amylo = amidon, lyse = coupure
On peut parler d'hydrolyse puisque l'eau (hydro) va intervenir.
Le schéma est inverse de la construction maille à
maille de glucoses avec perte d'une molécule d'eau pour obtenir
amylose ou amylopectine. L'amylolyse constituera, par réincorporation
de molécules d'eau, à scinder l'amidon en structures
plus simples, de quelques milliers d'unités glucose ; les
dextrines, au maltose ; sucre de malt, constitué de 2 unités
glucose.
Les effecteurs de toutes ces réactions d'hydrolyse sont
d'ordre chimique acide comme avec l'acide chlorhydrique de l'estomac
par exemple, mais surtout biochimique grâce aux enzymes. L'ancienne
terminologie use du mot diastase, mot ringard certes mais pratique
puisque encore utilisé en milieu industriel, les amylases
seront donc les enzymes agissant sur l'amidon.
En brasserie on parlera
Hydrolyse : 2 voies :
- chimiques (HCl)
- enzymatiques (hydrolases, amylases)
Amylases : liaisons 1-4a :
-
amylase ß (saccharifiante)
-
amylase a (liquéfiante)
liaisons
1-6 : - déramifiante
Produits d'hydrolyse:
amidon => dextrines = n glc => maltose = 2 glc
=> dextrines limites
L'AMYLOLYSE: Amylase
Amylase 
La
glycolyse
Chez l'homme au cours de la digestion, l'amidon sous
l'action des enzymes notamment des amylases salivaire et pancréatique
sera hydrolysé, scindé en une molécule plus
simple, le glucose. Véhiculé par le sang, le glucose
par la voie respiratoire sera rejeté sous forme d'eau et
de gaz carbonique en fournissant de l'énergie musculaire,
intellectuelle. Le surplus de glucose sera lui reconverti en une
macromolécule le glycogène et stocké dans le
foie. Une application pratique pour les marathoniens, manger des
pâtes riches en amidon provenant du blé dur, pour stocker
un maximum de glycogène dans le foie ; glycogène qui
libérera le glucose lors de l'épreuve sportive.
La glycolyse comme l'indique l'étymologie correspond à
la coupure de la molécule de glucose, la molécule
transportée dans le sang pour fournir l'énergie à
la machine humaine. Le glucose jouera un rôle déterminant
aussi bien en présence d'air en aérobiose dans le
cadre de la respiration humaine, qu'en absence d'air, en anaérobiose.
L'évolution du glucose suivra toute une chaîne de réactions
biochimiques catalysées par des enzymes associées
parfois à des coenzymes. On parle de voies métaboliques.
Très complexes elles peuvent être simplifiées
à l'extrême sous forme de schéma suivant
Après
l'amylolyse : la glycolyse
La bière résulte du travail de l'homme
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| En présence
d'oxygène (aérobiose) |
En
absence d'oxygène (anaérobiose)
|
Les glucides, soit les macromolécules complexes
(l'amidon dans le règne végétal le glycogène
dans le règne animal) soit les molécules plus simples,
le maltose sucre de malt dans le moût sucré de brasserie,
le lactose sucre du lait, le saccharose de la betterave ou de la
canne à sucre, le fructose du jus de raisin sont transformés
en glucose. A la suite d'un mécanisme complexe, cet hexose
est transformé en 2 molécules en C3 selon la formule
C6H12O6 => 2 CH3COCOOH + 2H2O
glucose
2 acide pyruvique
L'acide pyruvique comportant 3 atomes de carbone jouera le rôle
d'une plaque tournante dans le cas de la voie respiratoire. En présence
d'oxygène, il sera injecté dans le cycle de la respiration,
appelé aussi cycle de Krebs, cycle des acides tricarboxyliques,
cycle de l'acide citrique. Ce cycle bien complexe a valu à
ses "expliciteurs" le Prix Nobel. Il faut retenir qu'en
milieu oxygène cet acide pyruvique provenant du glucose est
transformé en résidus éliminés par les
poumons et la transpiration ; l'eau et le gaz carbonique et surtout
en énergie. Les biochimistes parlent d'énergie apportée
sous forme d'ATP (adénosine triphosphate) par les coenzymes
transporteurs d'électrons jusqu'à l'oxygène
de l'air.
Ce même acide pyruvique jouera le même rôle
de plaque tournante dans le cas des fermentations, appelées
il y a bien longtemps la vie en absence d'air. Selon le micro-organisme
les produits obtenus seront variables, mais dériveront tous
de cet acide pyruvique. Dans le cas de la fermentation alcoolique
la levure produira de l'alcool, si une bactérie acétique
se développe l'alcool deviendra acide acétique, le
vin deviendra vinaigre. Le lactose du lait deviendra acide lactique
sous l'effet de bactéries lactiques, l'acidité augmentera,
et les caséines protéiques précipiteront. La
bactérie Acetonobutylicum fournira acétone et l'alcool
butylique. Les exemples sont infiniment nombreux à l'image
du monde microbien.
Terminons la biochimie simplifiée à l'extrême
par l'exemple du sportif de bas niveau afin de monter la cohérence
des voies métaboliques liées aux glucides. Soit un
apprenti marathonien gorgé de pâtes alimentaires. Son
foie a stocké le glycogène. Au cours des premiers
kilomètres, le glycogène fournit par l'intermédiaire
de la glycolyse, le glucose qui, par voie respiratoire donne l'énergie,
sueur et gaz carbonique. Par la suite la ventilation pulmonaire
se révèle difficile, le cycle de Krebs fonctionne
à plein mais l'oxygène fourni est insuffisant. La
plaque tournante acide pyruvique oriente alors la machine vers le
fonctionnement en anaérobiose ; faute d'oxygène en
quantité suffisante, l'acide lactique s'accumule dans les
muscles… l'athlète est alors victime de crampes et doit
s'arrêter !
La
maîtrise de l'outil microbien
Là encore à l'échelle de l'histoire
millénaire la maîtrise de l'outil microbien est toute
récente. Au XIX° siècle deux théories s'affrontent
pour expliquer la fermentation. Une théorie chimique est
défendue par les tenants de la chimie organique, les allemands
Justin Von LIEBIG (1803-1873) Friedrich WOELHER (1800-1882). C'est
Louis PASTEUR (1822-1895) qui définitivement clôturera
la polémique par la publication en 1876 de son fameux "Traité
sur la bière, ses maladies, causes qui les provoquent, procédé
pour la rendre inaltérable avec une théorie nouvelle
de la fermentation".
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Maîtrise
de l'outil microbien
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Levain
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Levure
de culture
Pasteur 1822-1898
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1876 Études
sur la bière
Bière tournée - Aspect au microscope de son
dépôt
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A signaler le rôle d'ingénieur conseil
joué par PASTEUR. Patriote il engageait ses recherches pour
résoudre des problèmes industriels comme l'illustrent
ses travaux avec les distillateurs Lillois, ou les producteurs de
vers à soie des Cévennes. Internationalement connu,
la brasserie Whitebread à Londres exhibe fièrement
le microscope qui a vu l'œil de PASTEUR. Enfin, pour les bons
élèves, signalons ses collaborateurs danois JACOBSEN
et HANSEN. Le premier a acheté une brasserie sur un tertre
(berg) à Copenhague et a eu un fils Carl, aussi a-t-il fondé
une brasserie prestigieuse ; la brasserie CARLSBERG. HANSEN quant
à lui a introduit la notion de levure de culture pure reprise
par tous les brasseurs du monde. A partir d'une seule cellule, isolée
méticuleusement au laboratoire, des techniques aseptiques
permettent l'obtention d'un levain. Des "levurothèques"
proposent aux brasseurs toute une collection de souches levuriennes.
La diversité génétique permet de disposer d'une
gamme quasi infinie de propriétés technologiques,
aromatiques de levure. Questions vocabulaire les microbiologistes
hommes de grande rigueur parlent de l'espèce Saccharomyces
cervisiae (ce qui signifie littéralement champignon de la
bière qui utilise du sucre). On peut trouver aussi les terminologies
de Saccharomyces uvarum ou les anciennes références
de Saccharomyces cerevisiae pour définir les levures de fermentation
haute qui travaillent à température supérieure
à 15°C et les Saccharomyces carlsbergensis pour qualifier
les levures de fermentation basse qui travaillent à basse
température inférieure à 10°C.
Pour les bières autochtones les dolotières de Ouagadougou
sont loin de maîtriser l'hygiène et la sanitation industrielles
des temples d'acier inoxydable. Pourtant elles maîtrisent
très bien l'utilisation des levures qu'elles récupèrent
d'une préparation à l'autre, par filtration sur charbon
de bois par exemple ou bien qu'elles échangent entre elles.
Dans la continuité de la définition de la bière,
qui résulte du travail de l'homme, la biochimie et la microbiologie
ont apporté les connaissances scientifiques pour expliquer
les sortilèges du brassage et de la fermentation. Pourtant
la bière existe depuis des millénaires.
Peut-on en évoquer l'histoire ?
3.-
L'histoire de la bière =>
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