La bière
Résumé de la conférence
donnée à
Agropolis Museum
le 25 juin 2003
La bière et le dolo au pays Dogon :
Origine, savoir-faire et phénomène social

par Jean-Paul Hébert
ENSIA-SIARC


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2.- 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

Les bières dans le monde -

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.


 

 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'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

  • d'amylase liquéfiante ou endoamylase qui scindera les liaisons 1-4a par l'intérieur ; l'empois d'amidon très visqueux comparable à de la colle deviendra plus fluide puisque l'amidon sera transformé en dextrines macromolécules plus petites ;
  • d'amylase saccharifiante, exoamylase qui scindra les liaisons 1-4 a (sic) par l'extérieur en libérant du maltose ;
  • les enzymes déramifiantes, débranchantes, quant à elles, scinderont les liaisons 1-6, constituant les nœuds de l'amylopectine.

    LA DEGRADATION DE L'AMIDON - L'AMYLOLYSE

    Amylolyse : coupure (lyse) de l'amidon

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
L'AMYLOLYSE

 


 

 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
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".

 

Maîtrise de l'outil microbien
Levain
Levure de culture
Pasteur 1822-1898
Levain

Levure de culture
1876 Études sur la bière
Bière tournée - Aspect au microscope de son dépôt

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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