DOCUMENT DE TRAVAIL Les enzymes en panification ... · 3.02.2011 · D’autres vécus où apparaît le travail des enzymes, c’est par exemple les diverses ... et si c’est des

1

DOCUMENT DE TRAVAILDOCUMENT DE TRAVAIL

Les enzymes en panificationLes enzymes en panification ::

«correctives ou additives«correctives ou additives ?»?»

www.boulangerie.netwww.boulangerie.net

Contact ; [email protected]

2

DOSSIER TECHNIQUE ENZYMES CORRECTIVES et / ou ADDITIVES EN BOULANGERIE 1ERE INFORMATION PRELIMINAIRE ;

0.1. Interrogation sur l’enzyme L’enzyme ? Ces premier et troisième chapitres du dossier sont là pour que le point d’interrogation derrière le mot enzyme, ne reste pas indéfiniment une énigme pour le boulanger. Commençons par une histoire un peu «crue». Un reporter / explorateur, connaissance de jeunesse, est spécialiste de l’Amazonie. Lors d’accueils qu’il reçut dans des tribus ne voyant pratiquement pas de «gringos», il vit à l’entrée du village, une vieille indienne qui mâchait un aliment et qui crachait le résultat de sa mastication dans un bol. Bol que, juste après, il du boire en symbolique d’accueil. En fait, la «boisson amazonienne» est une espèce de pré - digestion de l’aliment mâché1. Notre appareil digestif est l’endroit où chez l’humain, les enzymes sont le plus présents. Ici dans notre exemple précité, la digestion commençait à peine avec les enzymes existants dans la salive.

1 D’autres boissons traditionnelles de peuplades sont connues. Citons le nijimanche des indiens Jivaros qui est proche. Il résulte de la mastication de racines de yucca entreposé dans de grandes jarres pendant 4 à 5 jours.

Elle se poursuivra dans le parcours de l’aliment tout le long de l’appareil digestif. L’enzyme présent dans la salive sera d’abord appelé «ptyaline»2, ensuite elle sera classée parmi les amylases (c.à.d. ; enzymes qui dégradent l’amidon) dites salivaires.

0.2. La viande qui s’attendrit. D’autres vécus où apparaît le travail des enzymes, c’est par exemple les diverses transformations de la viande. Servie dès l’abatage elle est coriace, il faut attendre une certaine maturité (au moins 1 jour) pour qu’elle soit plus tendre. Cet attendrissement se réalise grâce aux enzymes protéases (celles qui dégradent les protéines). Plus loin en durée et en lieu, dans l’Asie du Sud - Est, le poisson peut se dégrader tellement grâce aux enzymes que l’on obtient la forme liquide de sauce3.

2 Ptyaline, provient du grec salive et/ou crachat, avec la terminaison scientifique en «…ine» attribuées aux premières enzymes décrits par les scientifiques. 3 Les différentes sources de ces définitions de transformations enzymatiques sont retirées du A.OUALI, p.78 à 81 et de P.ROY, p.99 à 101 (voir les références entières en bibliographie).

3

0.3.Dégradation de l’amidon en glucose

Voici représenté des

granules d’amidon de farine de blé.

Pour la compréhension

c’est schématisé assez fort.

Puis agrandissons à la loupe pour nous aider à comprendre.

On obtient une granule qui est composée (toujours aussi schématiquement) des chaînes d’amidon

Ces chaînes d’amidon sont composées de molécules de glucoses accolées une à l’autre.

Chaque petit rond orange représente une molécule de glucose. Celles-ci sont encore raccordées entre elles. En reprenant ce schéma ci-contre,

représentant l’amidon, qui est présent dans la farine. On aperçoit distinctement avec ses ramifications (ou

branchements), l’amylopectine,

majoritaire (± 70%) dans l’amidon. Les ± 30% restant sont en ligne, se dénomme l’amylose de l’amidon. Maintenant, il n’y a pas que les glucides (nom général des sucres, dits aussi hydrates de carbone). Il y a aussi les protides (ou protéines) et les lipides (ou graisses) dans les 3 apports primordiaux au niveau nutrition humaine. Eux aussi (les protides et les lipides) devront se dégrader ou se fractionner en petites unités pour passer du statut d’aliment à nutriment.

4

5

0.4. Le taux de glucose sanguin et non le taux d’amidon sanguin

Le monde vivant (genre animal et végétal) doit pour se nourrir et croître, dégrader enzymatiquement ou couper dans sa plus petite taille moléculaire, les aliments pour que ceux-ci deviennent des nutriments. Un des exemples le plus simple parce que souvent cité est, l’amidon. Il est composé de centaine à des milliers de molécules de glucose accolées une à l’autre. Pour l’humain, il ne va pas être possible de digérer une si grande chaîne de molécules de glucose qu’est le granule d’amidon. Il faut que dans notre appareil digestif, cette chaîne de molécules de glucose accolées l’un à l’autre, soit petit à petit dégradée et qu’ainsi, ce soit molécule de glucose par molécule de glucose qui «entre» dans le sang et nous fournissent l’énergie 4. Voilà pourquoi l’on parle de taux de glucose sanguin et pas de taux d’amidon sanguin.

0.5. Le sucre rapide et sucre lent On parlera aussi de sucre lent et sucre rapide. Le sucre lent est généralement représenté par le pain et les pâtes contenant très peu de sucres rapides (1 à 2%) et

4 Un humain au repos consomme environ 10 grammes de glucose à l’heure (M.APFELBAUM, p.309)

beaucoup d’amidon. Comme cet amidon (réserve de centaines voire de milliers de molécules de glucose) se dégradera progressivement, il va fournir de l’énergie (ou du sucre) tout le temps de cette dégradation en molécules simples (du glucose), pendant plusieurs heures. Le sucre rapide (le morceau de sucre ou le sucre dans les sodas) ne sont composés que de 2 molécules de glucose (ou d’autres sucres simples). Il est évident que ces 2 molécules se dégraderont plus rapidement et de ce fait seront plus vite assimilées en termes d’énergie transmise à notre corps, d’où l’appellation ; sucre rapide.

0.6. Caricature de l’enzyme On va continuer toujours avec des schémas, pour proposer des images à la compréhension des enzymes

Revoilà nos chaînes d’amidon dessinées ici en plus petit. Dans ce dessin ci-dessus extrait de RAWN5, les enzymes sont représentées en espèces de gros globules 6 et l’on remarque également une double membrane qui figure les parois cellulaires de la levure. Comme pour l’humain, la levure (agent de la fermentation panaire) doit couper en petits morceaux la chaîne d’amidon, puisqu’elle ne sait faire entrer à travers sa paroi qu’une ou deux molécules à la fois.

5 D.RAWN, Traité de biochimie, 1990, p.924 6 Même si par facilité schématique, nous les représenteront plus petites, les enzymes sont de grosses molécules, bien plus grandes que le substrat qu’elles catalysent.

6

Reprenons la loupe pour définir l’action

On va changer notre caricature de l’enzyme pour reprendre une qui sera notre image (un peu flamme) de l’enzyme.

Ce remplacement des symboles se justifie d’autant plus que les nombreux enzymes que l’on représente souvent en terme de ciseaux n’ont pas tous comme fonction de couper (ou dégrader) une grande chaîne de molécules en petites portions. Nous aurons après l’occasion de parler de ces autres fonctions

0.7. L’enzyme est structuré de protéines Les enzymes ont dans leur composition essentiellement de protéines. A la différence des glucides (sucres) qui fournissent le combustible-énergie, ne détermine-t-on pas l’apport des protéines au niveau nutritif, comme les «briques» ou bâtisseurs de notre corps. Les protéines qui composent l’enzyme native du blé ont comme spécificité de provenir des protéines solubles dites parfois protéines pour le métabolisme de la graine généralement impliquées dans le développement du grain et sa germination7. Point un peu plus difficile à comprendre, parce que pas toujours ou complètement explicable, l’enzyme sera codé (ou commandé) par les gènes (qui sont aussi composé principalement de protéines). C’est l’ «ADN» de l’humain qui commande les enzymes de notre corps et c’est ces mêmes gènes de la plante qui vont enclencher les processus enzymatiques pour la germination. 7 Yves DACOSTA, 1986, p.5 & 6. Un classement fonctionnel des protéines du grain de blé a été repris par Y.DACOSTA. Dans sa recherche bibliographique sur le gluten, le consultant différencie protéines de structure, protéines à activité métaboliques (15 à 20%) et enfin les protéine de stockage (dite parfois protéines de réserve et insolubles (= le gluten) étant dans le blé actuel majoritaire (80 à 85%).

7

0.8. La serrure et la clé (le site actif) Pour toutes ces transformations, l’enzyme agit comme une serrure recevant une clé, le substrat. La molécule enzymatique possède une zone bien précise (dite le -site actif-) dans laquelle vient s’emboîter le substrat. Cette découverte nous la devons à Emil FISCHER8 et cela très tôt dans l’histoire, c’était en 1894. Depuis ce concept (serrure/clé) n’a que très peu évolué 9. Prenons le cas (schématisé toujours) d’une molécule de substrat quelconque et de l’enzyme. A l’endroit de rencontre, (dit ; le site actif) entre l’enzyme et la molécule, la fixation n’est possible que si cela correspond parfaitement ou très spécifiquement, comme un puzzle. Alors l’opération enzymatique peut se réaliser, comme ici dans notre exemple ci dessous, la molécule va se scinder en trois parties.

Cette opération très spécifique pourra recommencer pour l’enzyme, mais évidemment pas pour la molécule (substrat) transformé(e). Aujourd’hui l’enzyme porte le non de la molécule qu’elle transforme plus le suffixe …ase. Par exemple si les molécules sont une 8 La description du travail d’Emil FISCHER est repris en note dans le chapitre suivant ; «Histoire de l’enzymologie» et surtout page suivante. 9 Ce modèle (serrure/clé) pourrait laisser penser que molécule et enzymes sont rigides. En 1958 l’américain Daniel KOSHLAND expliquera que le site actif ou correspondent enzyme et substrat a plutôt la souplesse d’un gant (enzyme) dans le lequel entre la main (substrat). C’est «l’ajustement induit» bien expliqué en animation sur cette adresse de l’université de Provence.

chaîne d’amidon, ce sera l’amylase, si elle agit sur des protéines, ce sera une protéase et si c’est des lipides, des lipases. Et ainsi de suite, pour les molécules plus petites, pentosanase pour pentosane, maltase pour maltose. Et toujours plus détaillé lorsque l’on arrive à retirer à la molécule, un atome d’hydrogène c’est une déshydrogénase ou à faire muter un atome, dans la molécule, ce sera une mutase.

0.9. Les co-enzymes Parfois pour que tout corresponde bien entre la serrure/enzyme et la clé/substrat, il faut qu’à la serrure s’ajoute un élément qui sera appelé co-enzyme (en bleu sur le schéma). C’est souvent des éléments minéraux

0.10. Les inhibiteurs d’enzymes A l’inverse et toujours avec l’exemple de la serrure/enzyme et la clé/substrat, à la place d’un élément qui aide à la complémentarité, c’est un élément qui empêche celle-ci. Un inhibiteur d’enzymes (en vert sur le schéma) qui empêche l’action de s’opérer comme il se doit.

8

0.11. La cascade enzymatique On est parti du granule d’amidon et on n’a pas arrêté d’agrandir notre champ de vision pour comprendre comment dans l’infiniment petit, une opération de dégradation se succède à une autre. C’est une cascade de dégradation enzymatique comme un jeu de domino, pour reprendre encore une formule imagée que nous devons comme les trois précédentes à des auteurs allemands spécialisés dans le soin de santé par les enzymes10.

0.12. La température; Le 1er paramètre influant pour

l’enzyme Toute cette «machinerie biologique» ira plus ou moins vite, suivant que les conditions sont optimales ou que l’on s’éloigne de celles-ci vers le haut ou vers le bas de ce point optimal. Quelles sont ces conditions ? En premier, il faut citer la température. Suivront les niveaux d’acidité, de pression osmotique (par exemple ; perte de disponibilité d’eau par l’ajout de sel), la présence ou pas de co-enzymes ou d’inhibiteurs d’enzymes. Pour la température, il faut faire le lien avec la fièvre que l’on prend en cas de suspicion de maladie. Arrivé à 40°C l’alerte, voir la panique s’installe, la molécule protéique qu’est l’enzyme du corps humain ne résiste pas souvent à de hautes températures, elle se transforme 10 Sven NEU & Karl RANSBERGER, Les enzymes santé, 1992.

dans sa structure pour devenir inactive. Une manière simple de comprendre ce changement de structure est d’observer la cuisson d’un blanc d’œuf composé essentiellement de protéines. 11 Quand l’activité enzymatique est inopérante, c’est la vie qui est menacée.

Dans la panification qui nous préoccupe, la température ne sera pas seulement celle prise à la fermentation, mais concerne aussi (voir surtout) le début de la cuisson. En effet la température d’activité optimale des enzymes natives en panification est souvent à des degrés supérieurs (50 à 55°C) à ce que la pâte vit en fermentation (au maximum vers les 30°C, généralement 25°C). Le début de cuisson sera souvent l’instant d’hyper-activité enzymatique pour cette raison. L’instant sera court puisque la désactivation (60 à 70°C) n’est pas loin en temps de cet optimal. La texture se fige dans la pâte avec la gélification de l’amidon (70°C) et la coagulation des protéines (80°C). Pendant quelques petites minutes, les amylases pourront encore dégrader l’amidon gélifié, par exemple.

11 C’est un peu anecdotique, mais en allemand, les protéines sont souvent dénommées « Eiweiβ» ; soit littéralement «blanc d’œuf». Ce qui conduit à des erreurs d’interprétation qui traduisent «protéines - Eiweiβ » en albumines, et ce dernier terme n’est pas une dénomination générique comme devrait l’être le mot «protéine».

9

0.13. L’acidité ; 2ème paramètre influant Le niveau d’acidité du milieu, souvent mesuré rapidement au pH, va lui aussi accélérer ou ralentir l’action de l’enzyme. Ici ce sera la fermentation qui influencera par sa durée et surtout par ses différents ensemencements (fermentation levain ; pH 4 à 4,5, fermentation levure ; pH vers 5,5). Chaque milieu aura pour cette raison ses propres microorganismes et enzymes. Plus on sera acide ou vers le basique vis-à-vis de l’optimal d’activité de l’enzyme, plus l’efficacité de la réaction qu’elle engendre se réduira. Généralement l’acidification a été de tout temps utilisée dans la conservation des aliments, puisqu’elle va jusqu’à inhiber l’activité des ferments en général. Le levain de panification utilise d’ailleurs à certains moments de sa préparation cet effet conservateur grâce à la lactofermentation qui s’acidifie plus fortement dans ce bout de pâte qu’est le levain-chef.

0.14. La pression osmotique; 3ème paramètre influant

On sait aussi conserver certaines denrées par le sel (salaisons) et le sucre (fruits confits), il s’agit ici de la pression osmotique. Le jambon subissant des salages successifs voit se réduire au minimum l’activité enzymatique, cela devient de l’«affinage» se réalisant par ce que l’on nomme parfois un peu pompeusement ; phénomène «d’osmose». L’imprégnation progressive du sucre dans le fruit que l’on va confire, va inhiber toutes activités et c’est pour les mêmes raisons qu’un pain d’épices ou le miel liquéfié remplace l’eau ne sait pas subir de fermentations comme le pain. Ce sont généralement des éléments minéraux qui agissent sur la pression osmotique. Voici comment la levure de la fermentation panaire vit cette pression osmotique.

Dans le troisième dessin de ce dernier schéma, il est clair que la levure se «recroqueville sur elle-même» et extrait d’elle l’eau pour rendre son environnement supportable. Vu la situation, elle vit fort au ralenti. Les enzymes suivront les

10

mêmes réactions en fonction de la pression des éléments minéraux et suite à ce manque de disponibilité de l’eau. Celle-ci, nécessaire à une bonne activité enzymatique, est souvent évaluée par l’Aw. 12.

0.15. L’inhibiteur d’enzyme, autre paramètre influant

Derniers facteurs influents sur le milieu où l’enzyme s’exprime, la présence de co-enzymes. Ils sont moins inusables que les enzymes, puisqu’ils ne sont pas inépuisables. Nous allons les aborder au chapitre 1.5. qui suit. L’inhibition d’enzymes, se comprend simplement. Dans la nature, le grain de blé pour devenir plante doit pouvoir se défendre afin que la réserve de nutriments qu’il contient en son sein serve uniquement à l’enclenchement de sa propre germination. Ainsi les amylases ne provenant pas de la plante (par exemple de microorganismes et de prédateurs primaires (charançons et mites), ont a faire face à ce système de défense des plantes. Le grain doit pouvoir se défendre afin de donner une plantule puis l’épi. Ces éléments bloqueurs d’activité des enzymes sont composés de protéines de blé (de même origine que les enzymes). Ils «possèdent un pouvoir inhibiteur vis-à-vis des α-amylases ne provenant pas de la plante» 13. Cette «action anti α-amylasique s’exerce contre les amylases salivaires, pancréatiques et bactérienne, ainsi que celle de divers insectes» (par exemple les 12 L’activité de l’eau, la «water activity» en anglais donne ce symbole Aw . C’est la présence nécessaire d’humidité (ou eau) pour que la vie s’engendre. Par exemple pour la conservation du grain de blé, on essaye de réduire le plus possible la teneur en humidité pour éviter que cette denrée ne se détériore par les microorganismes ou insectes qui eux ont besoin de cette teneur en eau. J.ADRIAN et A.POIFFAIT écrivent, p.5 que l’activité exige une humidité minimale se traduisant par un Aw égale ou supérieur à 0,35. 13 Yves DACOSTA, p. 30.

coléoptères ; -charançons du grain- et lépidoptères -par exemple ; mites de la farine-)14. L’action des inhibiteurs d’enzymes «correspond sans doute à un rôle de défense de la plante contre les insectes»15. Ils ne seraient pas trop préoccupants dans la panification pour autant que celle-ci opère une bonne fermentation qui ferait perdre leur défense inhibitrice au produit venant du grain de blé. 16 Dans les conditions de fermentation, en général, la force de désactivation des inhibiteurs d’enzymes décroît très vite et inversement la force d’activation des enzymes va croître.

14 P.VALDEBOUZE & D.TOME, 1984, p. 364 à 368. 15 Yves DACOSTA, p. 30. 16 Edward HOWEL, La diététique des enzymes, 1986, consacre 9 pages aux inhibiteurs d’enzymes (p.127 à 136) et donne un tableau d’une enquête sur la germination des laitues de l’Université hébraïque d’Israël réalisée en 1968 par SHAIN & MEYER, publié dans la revue Phytochimie retravaillé ici en graphique sur la durée de 24 heures.

1. DECOUVRONS L’ENZYMOLOGIE 1.1. «Comment se découvre l’enzyme»

par l’histoire. L’infiniment petit est un monde où les définitions seront plus précise puisqu’au début et pendant longtemps, il sera exclusivement examiné par des chercheurs. Passons si vous le voulez bien par les premiers «legos», puis chaque fois les suivants, qui construisent petit à petit la maison qu’est actuellement l’enzymologie céréalière. L’Eglise, maître de la pensée jusqu’au XIXème siècle, imposait une sorte de tabou sur l'étude des êtres vivants. De ce fait, la biochimie n'a démarré que tardivement. Tout d’abord, en 1833 les français Anselme PAYEN et Jean-François PERSOZ avaient déjà découvert l’enzyme qui dégradait l’amidon, ils l’appelèrent «diastase» du grec «séparer»1. Après vint l’époque Louis PASTEUR qui apporta les bases à ce qui allait devenir la microbiologie. Mais, si l’on était, au début du XIXème siècle, à peu près certains que les germes étaient de microscopiques êtres vivants, les enzymes sont réunis avec les microbes sous le nom «ferments». Progressivement dans ce siècle, on séparera les ferments «organisés» ou «figurés», des ferments «inorganisés» ou «solubles». Emile BOURQUELOT dira de ces derniers (les solubles) en 1889 qu’ils «dérivent tous directement de microorganismes vivants» 2 La science des hommes fut très peu désarçonnée en 1 Voir leur étude « Mémoire sur la diastase, les principaux produits de ses réactions et leurs applications aux arts industriels » publiée en 1833 dans les annales de chimie et de physique. 2 Emile BOURQUELOT, Les fermentations, 1889, p.13 à 62. Cet auteur écrira par ailleurs «La ressemblance des deux expressions ‘ferments organisés’ et ‘ferments solubles’ ainsi que la production de ceux-ci par ceux-là ont fait penser depuis longtemps qu’il y avait intérêt pour la commodité du langage à remplacer la seconde par un terme qui prêtât moins à confusion. On a proposé successivement les mots ‘zymase’, ‘diastase’ et ‘enzyme’.

l’été 1896, lorsque l’allemand Eduard BÜCHNER qui avait complètement broyé les levures, vit après l’ajout de sucre, apparaître quand même la formation de bulles3. Peut-on dire que «Le fantôme de la machinerie biologique se trouvait ainsi exorcisée». Démontrée en tout cas, car avant cela d’autres chercheurs avaient plus qu’ouvert la voie4.

C’est un autre allemand (W.KÜHNE), découvreur de la trypsine (enzyme

3 Eduard BÜCHNER qui avait fait son expérience avec son frère Hans, a obtenu le prix Nobel de Chimie en 1907 pour cette étude “Alkoholische Gärung ohne Hefezellen“ soit «Fermentation alcoolique sans cellules de levure». Les frères BÜCHNER reprendront l’expression «zymase» crée par Antoine BECHAMP (*1816-†1906) qui avait fait la même découverte relatée dans «Mycrozymas » en 1883, soit 13 années auparavant. 4 En discutant sur l’intervertion du sucre de canne, dans un compte-rendu intitulé «Sur la fermentation glucosique du sucre de canne», Marcelin BERTHELOT précisait déjà en 1860, p.980, «On voit clairement ici que l’être vivant n’est pas le ferment, mais c’est lui qui l’engendre».

digestive) qui est à l’origine du mot «enzyme» 5 Six années plus tard, toujours en Allemagne, Emil FISCHER 6 a élaboré la thèse de la complémentarité moléculaire entre les enzymes et les substrats en comparant l’enzyme à une serrure et le substrat à une clef.

1.2. L’enzyme entre en panification par le malt.

Spécialiste de l’étude de la fermentation panaire, Léon BOUTROUX 7 devrait nous amener un peu plus sur notre métier en passant en revue les derniers apports de la science pour la panification. Toutefois, il ne peut qu’écrire «…à la suite de 5 Enzyme provient du grec «en» + «zumé» qui signifie «dans» + «levain». L’expression sera employée indifféremment au masculin puis au féminin du fait qu’un des premiers utilisateur en 1878 de l’expression, Wilhem KÜHNE (*1837-†1900), était allemand et a mis le mot dans le genre neutre qui existe en langue germanique, mais pas en français où l’expression sera finalement mise dans le genre féminin. 6 Hermann Emil FISCHER (*1852- †1919) était en recherche sur les structures des protéines, avant de se lancer dans l’étude des sucres. C’est par ce chemin différent que l’étude de la fermentation, qu’il arrive à proposer la compréhension de cette association spécifique entre le substrat et le ferment. Son travail où il décrit la complémentarité entre l’enzyme et le substrat s’intitule «Einfluss der Configuration auf die wirkung der Enzyme», soit «Influence de la configuration sur le travail des enzymes», Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft, 1894, 27, 2985-93. 7 Léon BOUTROUX, (*1851- †1921) chimiste est le frère d’Emile BOUTROUX de l’Académie Française et oncle du mathématicien Pierre BOUTROUX. Il a réalisé sa thèse de doctorat en 1880, «Sur une fermentation nouvelle du glucose» et un discours de réception à une académie scientifique en 1891 «Sur la fermentation panaire». Son livre de 1897, s’intitule. «Le pain et la panification, chimie et technologie de la boulangerie et de la meunerie». On peut dire qu’il suit bien la problématique de la fermentation panaire (voir également la note suivante). Il est considéré par Roger DRAPRON, en mars 1996, p.2, comme celui qui «constate l’attaque de l’amidon par ces enzymes dans les pâtes».

l’immense développement qu’ont pris les recherches bactériologiques, l’étude des diastases et celles des transformations des hydrates de carbone, une théorie simple ne pouvait plus conserver d’autorité ; mille faits nouveaux venaient chaque jour compliquer la question et suggérer des hypothèses nouvelles.»8 Rien de tel alors que l’application sur le terrain pour dénouer les balbutiements des sciences naissantes. C’est dans un métier qui s’industrialisera assez vite (la brasserie), que l’usage du malt d’orge sera le plus étudié et permettra d’en copier par après l’emploi «déjà maîtrisé» pour la boulangerie 9. A ces débuts les «préparations maltées» sont ajoutées à la farine en quantité minime (0,5 à 0,7%) afin de permettre un meilleur «pouvoir liquéfiant», (on parle de «dégradation enzymatique» de nos jours) et ainsi activé favorablement la fermentation des levures au sein de la pâte. Il s’agit à ce moment, d’aide circonstancielle lorsque les récoltes des années sèches procuraient une farine lente au démarrage de la fermentation.

1.3. L’extrait de malt L’apparition de l’extrait liquide de malt en tant que produit commercial considéré plus stable, est facile à dater. Le premier produit, le «Diamalt» avait comme

8 Léon BOUTROUX, 1897, p.96 & 97. Il écrit ce passage pour après consacré une centaine de pages à la Théorie de la fermentation panaire et «reprendre cette question comme si elle était neuve» en espérant au bout, p.196, «avoir apporté des résultats nouveaux importants, du moins avoir établi les faits les plus rigoureusement et avoir éliminé les erreurs». 9 René GEOFFROY, 1950, p.180. D’autant que l’on s’aperçoit que les «préparations maltées permettent également de rectifier les farines de régions sèches ou d’années sèches, faiblarde en fermentation et par conséquence en développement de la mie», p. 210 & 219, toujours du même auteur. Philippe ROUSSEL et Hubert CHIRON écriront en 2002, p.150 que Léon HENDOUX évoque en 1889 une farine de fève maltée

représentant d’une firme collaborant après avec WANDER 10 de Berne, un personnage qui est aussi l’écrivain d’une histoire française de la boulangerie.

Il s’agit

d’Ambroise MOREL 11 qui donne l’année 1906 pour les débuts de l’extrait de malt en France. Le commercial vante son article en ces termes «ce produit active la pousse, procure au pain un grand

développement, lui donne un goût exquis et permet de conserver longtemps sa fraîcheur».

10 La Hauser & Malzfabrik Sobotka de Vienne aura en 1916 une participation de 50% de la firme WANDER. Cette dernière débuta en 1865 et fera après les premiers aliments fortifiants à base de malt, un produit commercial plus que renommé ; l’ Ovomaltine. Celui-ci est composé aussi d’extrait de malt auquel on ajoutera en 1904 de la poudre d’œuf, de lait et plus tard d’une pointe de cacao. La firme Wander entrera dans le giron du groupe Sandoz en 1967, puis sortira en 2002 de Novartis (fusion Sandoz/Ciba-Geigy en 1996) pour intégrer l’Associated British Food (ABF). 11 Ambroise MOREL, Histoire illustrée de la Boulangerie en France, 1924. Il écrit p. 427 «En 1906, fut introduit d’Allemagne un nouveau ferment appelé Diamalt. Ce produit fut introduit par moi. En 1910, une compagnie française fut fondée, elle installa une usine à Ris-Orangis près de Corbeil.» Ambroise MOREL était également syndic de la boulangerie de Paris. Philippe ROUSSEL et Hubert CHIRON, déjà cité, écriront, p .150, que la firme Diamalt «emploie dès 1912 le service de démonstrateurs».

Après ces premiers descriptifs, plus que correctifs, le malt en extrait ou en sirop 12 va aussi plaire en tant qu’apport de goût.

Outre Atlantique, aussi le Diamalt est commercialisé très tôt

12 La farine de malt résulte de la germination d’une graine de céréale (généralement orge, mais cela peut être le froment). Ces graines germées sont ensuite séchées une trentaine d’heures à des températures de 60 °C à 70 °C, puis terminée par une phase «coup de feu» à 80 °C / 100 °C. Ce séchage (appelé touraillage), donnera suivant sa conduite différentes couleurs aux bières (blonde, brune, noire), puis est suivi d’un dégermage extrayant les radicelles des germes. Cette matière première subit soit un concassage (pour la brasserie) ou un broyage plus fin pour la meunerie. Les extraits de malt dérivent de la farine de malt. Le sirop de malt est le résultat d’un retrempage du malt avec une nouvelle hydrolyse enzymatique suivi d’une évaporation sous vide. L’extrait de malt cristallisé pousse plus l’évaporation de l’eau. A la place de l’obtention d’un sirop, on arrive à des cristaux de conservation difficile. Les extraits de malt contiennent ainsi plus de maltose que la farine de malt. Source de ce passage ; Philippe ROUSSEL, en 1998, p. 580 à 585.

1.4. Le goût «malté» Un des premiers pains de marque sera le «Pura-malté» de la firme Puratos 13 , ces débuts datent de 1923. Un ancêtre du mixe boulanger en somme (farine ou mélange de farine prêtes à l’emploi).

La plus forte coloration de la croûte pourra aussi être l’objet d’exploration, mais finalement on évitera plutôt le «rougissement» de la croûte parce que le goût caramélisé est trop souvent reçu comme «trop cuit» par la clientèle.

Cette interprétation (amélioration du goût) par le malt en boulangerie, nous éloigne d’un aspect qui se voulait au début d’un but de régulation dit «gommer les fluctuations du bagage enzymatique» suivant l’état de la récolte et on passe à un profil d’amélioration de la farine.

13 Ce renseignement figure sur les sites de la firme Puratos à la page «histoire» ; http://www.puratos.com/about/history/default.aspx

Ces deux exemples d’emploi du malt très distincts, permettent de faire apparaître la différence entre «corriger» une fluctuation enzymatique naturelle et «ajouter» ou améliorer la denrée de base. Le souhait de se «soumettre à la question» ; correctif ou additif, sera la ligne de force de ce dossier enzyme afin d’aiguiser notre discernement professionnel. Nous le ferons dans ce dossier, en identifiant la méthode de panification naturelle et ainsi mieux pouvoir évaluer en pleine compétence, l’amélioration.

1.5. La carence de la «blancheur» En général, on panifie depuis longtemps des farines blutées, de ce fait, il faut lire d’anciens textes pour avoir ces témoignages. Le premier vient d’un Manuel de Boulangerie ; «l’emploi du sucre de malt est indiqué pour améliorer les farines pauvres en enzymes (farine blanche)»14. Nous sommes à la moitié du siècle passé avec ce commentaire. Un an après cet écrit, un spécialiste en «enzymologie naissante», écrit «si l’on part de farines blanches qui sont extraites à des taux très bas et qui ont peu d’enzymes, il est nécessaire d’utiliser des produits améliorants» 15. Il apparaît bien que la farine subissant par le tamisage le retrait des parties périphériques du grain, se carence en enzyme (et en co-enzymes), une fois qu’elle n’est plus que la mouture de l’amande du grain. Alors reprenons la question que nous désirions soumettre; dans le cas de figure d’une farine blanche comparée à une farine complète, l’ajout d’enzyme est-il assimilable à un correctif ou un additif ? Pas facile d’y répondre puisqu’on pourrait dire qu’il s’agit plus d’une évolution du à un choix public ou consommateur.

14 Manuel de boulangerie-pâtisserie suisse, 1949, p.71 & 72. 15 J.STOLKOWSKI, en 1950, p. 119.

Ce supplément enzymatique semble bien du à une carence (que l’on pourrait considérer commercialement comme inévitable), d’après ces deux sources venant d’horizons sectoriels différents.

1.6. L’effet «vitesse» et l’effet «volume» Dans l’évolution suivante, on se penchera sur le fait que l’ajout de produits maltés (farine, extraits, sirop) engendre une accélération à la fermentation et une augmentation de volume. Cela fait qu’il deviendra assez difficile encore une fois de distinguer le correctif de l’additif. Fallait-il aller plus vite et vouloir du volumineux obligatoirement et exclusivement ? Un comptable performant ou un technicien soucieux des aspects gustatifs et nutritionnels risquent bien de donner des réponses différentes, même s’ils font partie de la même entreprise. L’on peut imaginer aisément avec le recul historique lequel des deux avis a été pris en compte. Il est évident qu’il est difficile de croire que l’on ne fait que réguler la faiblesse diastasique des céréales due certaines années à un climat trop sec que celles-ci subissaient.

1.7. L’hyper… et l’hypo…diastasique Sous nos climats tempérés et suivant la saison, la récolte pourra être hyperdiastasique. Soit venant de lots de grains de blés ayant entamé le processus de germination et contenant trop d’enzymes qui dégraderont trop vite la pâte.

Où les années à sécheresse ; hypodiastasique (ne dégradant pas assez vite la pâte).

L’apport de malt ne devrait venir qu’en ce cas de farine hypodiastasique. Sûrement pas dans le cas précédent où le malt amplifierait encore plus la dégradation de la pâte, puisque inévitablement on dégrade parallèlement les chaînes de gluten et les chaînes d’amidon. Si l’on parle d’effet régulateur du malt pour ces conditions climatiques changeantes, il faut quand même signaler que c’est surtout l’hyperdiastasique qui est l’accident climatique le plus fréquent. Dans les années 1950/1960, c’est le blé germé sur pied causant problème16 qui oblige l’encadrement scientifique de la boulangerie à approfondir le thème. Le secteur de la boulangerie dans les pays anglo-saxons a trouvé une autre réponse que le malt à l’hypodiastasique, depuis les années 1960. C’est à l’étape mouture, en endommageant l’amidon, que la solution est apportée. Elle permet l’accélération de 16 Roger DRAPRON, 1996, signale que l’aspect de trop forte activité enzymatique (hyperdiastasiques) des farines dans les années 1950-60 a nécessité un état des connaissances plus approfondi. Et qu’à cette époque dans les pays anglo-saxons on utilisait déjà l’amylase fongique alors qu’en France, farine et extrait de malt sont encore employés.

la fermentation par activation enzymatique.17 Les années qui vont suivrent, la Politique Agricole Commune (dite PAC) va influencer fortement le marché. Sous le double effet des prix plancher d’intervention accordé par la CEE et l’élévation des rendements, la qualité panifiable du blé va perdre de l’intérêt aux yeux des céréaliculteurs. Le blé fourrager va lui accompagner l’évolution de la consommation de viande, grande consommatrice de céréales. Déclassés de la qualité boulangère les blés hyperdiastasiques iront vers ce marché carné progressant.

Tout ceci pour signaler que vers 1993, la Communauté Européenne va vouloir baisser ces mécanismes de production devenus excédentaires et générateurs de stocks coûteux budgétairement. L’institution européenne liera alors la subvention des récoltes de blé à la qualité et notamment à l’indice mesurant l’activité enzymatique de la farine de blé. Cet indice se mesure grâce à un appareil qui s’exprimera en temps de chute d’Hagberg. 18 17 E.A.FARRAND décrit les bases du principe en 1964, p. 98-111. Là encore, il est clair qu’il s’agit de procédé moderne (pétrissage intensif du CBP = Chorleywood Bread Process et fermentation «no time») et de rapidité de panification. 18 L’indice de temps de chute d’Hagberg (du nom de Sven HAGBERG, un chercheur suédois) permet

1.8. Après le malt, l’amylase fongique Après ces trois remarques sur les effets du malt; goût, rapidité de fermentation et le caractère peu influant des récoltes hypodiastasiques, que l’on pourrait presque qualifiée d’approche préliminaire, voyons la suite. Comme la science évolue19 et que

depuis 1962, (Jean BURE, 1980, p, 68) de mesurer le temps de chute de l’agitateur dans la pâte tenue dans un tube. Si la farine, qui compose cette pâte, est riche en activité enzymatique, le piston «chute» plus vite parce que la pâte est plus dégradée, plus fluide du fait qu’elle comporte moins d’amidon. Lorsqu’une farine est déjà un peu dégradée enzymatiquement, on sent manuellement qu’elle a plus d’empoissage, qu’elle est plus «lourde». C’est généralement une différence que l’on peut apercevoir entre une farine (au même taux d’extraction) de seigle qui est généralement plus «lourde» que la farine de blé/froment. L’examen du taux de chute d’Hagberg est bien expliqué par ce diaporama. 19 J.POTUS, R.DRAPRON et A.POIFFAIT, p. 430, détaille l’évolution de la connaissance des enzymes après BUCHNER. En 1891-94, J.TAKAMINE, puis en 1896, A.BOIDIN et J.EFFRONT initient et développent l’utilisation industrielle des enzymes à

l’on sait produire séparément des enzymes, on se passe du malt en tant qu’ajout 20. Au Japon, pays de tradition des

aliments fermentés,

Jokichi Takamine

produit des enzymes et dès 1891 il dépose des brevets aux Etats-Unis (qui

deviendra son pays d’adoption) pour les fabriquer à l’aide de la moisissure (aspergillus du riz). Bien avant le début des années 1970 21, on extrait plus l’enzyme du broyat de levure

partir de moisissures et de bactéries. En 1905 HENRI, puis en 1913, MICHAELIS & MENTEN conçoivent une loi permettant d’envisager mathématiquement, les mécanismes de base de la catalyse enzymatique, En 1922, WILLSTÄTTER établit la nature protéique des enzymes, en 1926, SUMMER obtient la première enzymes sous forme cristallisée, en 1960, STEIN et MOORE définissent la structure primaire d’une enzyme (la ribonucléase), La même année, PHILIPPS représente la molécule du lisozyme (l’enzyme de la pénicciline), en 1965, MONOD établit une théorie concernant les possibilités de régulation du métabolisme cellulaire et en 1969, MERRIFIELD effectue la synthèse de la ribonucléase ou ARNase. 20 Jérôme SOUPPE, 1997, p.299. L‘auteur travaillant à l’époque à Gist-Brocades (fusionné avec DSM en 1998) écrit «On peut ici souligner la faible productivité du végétal par rapport au microbien : ainsi pour effectuer un brassin mixte engageant 70 kgs. de malt …un brasseur pourra liquéfier ; soit par 20 % de son malt, c'est-à-dire 14 kgs. de malt ce qui correspond à environ 17 kgs d’orge initial et quelques jours de maltage ; soit par l’amylase commerciale de Bacillus licheniformis où 12 grammes de moût, (fermenté quelques jours) sont nécessaire. » Sur le site de Mühlenchemie, on se dit les créateurs de la première amylase fongique commerciale (l’Alphamalt) en 1952. 21 Lire le tableau «Historique de l’enzymologie céréalière» en fin de ce chapitre pour comprendre que l’amylase fongique existe déjà depuis 1891.

sur milieu riche en sucres ou d’une farine ayant subi le maltage, mais on cherche à les produirent par ces merveilleuses petites machines biologiques que sont les microorganismes de toutes sortes22.

Un des milieux de culture les plus efficient sera celui où les moisissures agissent.

De plus les amylases produites par ses champignons microscopiques auront une propriété intéressante. Elles n’ont pas les mêmes caractéristiques que les amylases natives du blé tendre. Ces amylases dites fongiques se dénaturent à la cuisson plus tôt que les amylases du malt et les autres

22 Jérôme SOUPPE, déjà cité, p.299 écrit « …pour comparer la productivité d’une plante à celle d’un microorganisme : Un hectare de papayer produit environ 300 kgs. de protéine enzymatique par an. 1 fermenteur industriel de 100m³ utilisé pendant un an pour fabriquer une enzyme d’origine microbienne (10gr./litre sur 5n jours de fermentation fournira environ 30 tonnes de protéine enzymatique. Soit l’équivalent d’une plantation de 100 hectares environ, d’un végétal pourtant particulièrement productif comme le papayer qui n’est pas saisonnier.»

amylases natives de la farine23. Dès lors l’évitement d’un surdosage est plus aisé. Un choix qui plait par sa facilité d’emploi aux formulateurs d’ajout enzymatique. La première amylase fongique est autorisée en 1983, mais en fin août 1979 une autorisation provisoire est déjà délivrée 24. Pour s’attarder sur l’autorisation provisoire, signalons que l’enzyme glucose-oxydase (en abrégé GOX) la recevra aussi en mars 1995 avant d’être agrée officiellement deux ans plus tard, en 1997. Si l’on doit approfondir le vécu législatif de l’ajout enzymatique dans les transformations de produits alimentaires, nous devons non seulement parler des autorisations provisoires, mais aussi passer par les cases «activités secondaires» et «auxiliaires technologiques».

1.9. L’amylase à «effets secondaires» Des «effets ou activités secondaires» de l’enzyme amylase sont dans un premier temps découverts et puis un peu après clairement déclarés. De quoi s’agit-il ? Aux premiers temps d’exploitation commerciale des produits enzymatiques, la purification de ceux-ci n’était pas ce qu’elle devenue de nos jours. De plus, les «effets secondaires» peuvent dépendre du «patrimoine » de l’organisme producteur, mais aussi des conditions de culture.25 Ce constat sera encore plus crucial pour l’ajout sous forme de malt, où parfois des protéases coexistent avec les amylases.26

23 L’α-amylase natif se désactive (ou se déstructure) à 75°C/80°C, tandis que l’a-amylase fongique se désactive 65°C/70°C. 24 Philippe ROUSSEL, 1991, p. 582 & 583. Mais les amylases sont probablement présentent avant ces dates d’autorisations provisoires. 25 P.BESANCON, en 1997, p.23. 26 Roger DRAPRON, en 1996, p.2, signale que dans les années 1960 ces «extraits de céréales germées (malt) présentaient le défaut d’enrichir en même temps la pâte…en protéases néfastes à la panification…et d’autres activités enzymatiques dites secondaires, dont la nature ne fut précisée que plus tard».

Le malt est moins «purifié» que les préparations enzymatiques issues de microorganismes. Quoi de plus normal, dès lors d’avoir dans les «impuretés», des effets qui seront dits secondaires. Observons comme le démontre le tableau ci-après, datant de 1988 27, que dans les amylases fongiques testées, ce sont justement ces amylases à activités secondaires qui donnent souvent les meilleurs résultats au volume. Les pentosanases qui réalisaient probablement ces effets secondaires ne seront autorisées qu’en 1993 (soit 5 ans après ce constat recensé lors de cette étude). De nos jours, la pureté de l’enzyme est considéré comme une qualité et c’est aussi celle qui est la plus «purifiée» qui réalise le plus rapidement son action devenue, il faut bien le dire, plus spécifique.

1.10. L’auxiliaire technologique où «processing aid»,

gomme le code additif de l’étiquette Survient en France, le décret pain, le 13 septembre 1993. Pour le pain de tradition française, l’additif est interdit et notamment l’acide ascorbique. Dans le répertoire des additifs, il porte le numéro E 300. Potentiellement il est un agent oxydo-réducteur, c’est à dire qui oxyde ou préserve -réduit- le produit au sein du procédé de transformation où il est introduit.28 Dans l’alimentaire en général,

27 P. ROUSSEL, en, 1991, p. 582 28 Pour comprendre le rôle de l’acide ascorbique, voir le dossier technique ; L’acide ascorbique et la

l’acide ascorbique est utilisé comme agent réducteur. Par exemple la banane tranchée subira assez vite un brunissement du aux réactions enzymatiques face à l’oxydation et l’exposition du fruit tranché à l’air. Une simple application de jus de citron ou d’orange (contenant de l’acide ascorbique naturel) permettra d’offrir à la banane ouverte une protection contre le brunissement. Ce qui sera aussi le cas dans la pratique commerciale pour les légumes dits de troisième gamme (proposés prétranchés au consommateur). Cet E 300 porte aussi le nom de vitamine C et l’on ne se privera pas de l’auréoler de ce nom. Parfois son apport lors du pétrissage sera même un temps appelé «pain à la pilule (de vitamine C)». En boulangerie, c’est l’effet inverse de l’acide ascorbique (oxydant) qu’il faut prendre en compte. Lors du pétrissage (apport d’eau -H²O- et d’air), l’acide ascorbique devient vite déshydro-ascorbique, cet agent oxydant qui apporte une maturation plus rapide du gluten (par conséquent de la pâte) et assure aussi un gain de développement. En Meunerie, l’acide ascorbique à de très faible dose s’impose vite comme l’adjuvant le plus avantageux au niveau du rapport qualité-prix.

Après plus de 40 années d’usage en panification, comment les deux secteurs (Meunerie et Boulangerie) pourront-ils se priver de ces avantages pour bénéficier de l’appellation «pain de tradition française».

panification, dans les dossiers de Boulangerie.net à cette adresse.

Pour les firmes para-boulangères, les premières à réagir, la réponse vient des enzymes.29 Et cela au grand dam de certains défenseurs de méthodes simples et naturelles de panification.30 Pourquoi, les enzymes ? Simplement parce qu’ils n’ont pas le statut d’additifs mais d’auxiliaires technologiques. Grâce à l’absence de mentions, l’étiquette reste «propre» !

Exemple d’indications reçues par la boulangerie

Ils peuvent ainsi être ajoutés à la farine de tradition française. On pouvait légitiment se poser la question si l’on n’essayait pas de contourner l’esprit de la loi en essayant d’intégrer dans la farine, non plus un ingrédient engendrant des réactions enzymatiques, mais les enzymes eux-mêmes fussent-ils non natifs dans le blé et son produit de mouture.31

29 Fabien FAISY & Olivier NEYERNEUF, en juin 1996, p. 3 à 12. Les auteurs (de Gist-Brocades fusionné avec DSM en 1998), recherchent une alternative «capable de reproduire l’action de l’acide ascorbique.» Ils écrivent notamment dans la conclusion que «Si la Confédération de la Boulangerie décidait d’exploiter les nouvelles opportunités qu’apporte cette enzyme (la Glucose-oxydase), alors pourraient être créées les conditions pour que le pain de tradition puisse enfin faire la percée espérée…en 1993». 30 Philippe VIRON de la Minoterie Viron de Chartres, est «gardien du pain-patrimoine» comme le dénomme Steven KAPLAN, dans, Le retour du bon pain, 2002, p.321 à 330. En juillet 1996, Philippe VIRON s’offusque de la communication technique citée à la note précédente. Il a ces termes ; « Grâce au décret pain (de 1993) interdisant pour le pain de tradition française l’emploi d’améliorants et autres produits chimiques, nous avons été vers la réhabilitation du goût et de la qualité. A peine ce décret sorti que des chercheurs se mobilisent afin de contourner le décret !» 31 Notes importantes, les enzymes « oxydantes » (par exemple ;GlucoseOXydase, HexoseOXydase), ne seront jamais autorisées en panification dite de tradition française, suivant le décret de 1993.

Ces péripéties démontrent bien l’avantage du statut d’auxiliaire technologique32. Un statut ou comme souvent la définition sera sujette à interprétation divergente. Un auxiliaire technologique devrait être une substance non consommée parce que généralement dégradée au cours du processus de transformation.

1.11. La tradition avec ou sans enzyme ?

Bien sur ici, il s’agit de défendre un produit qui se définit de tradition. Ce qui sera encore plus strictement appliqué pour l’autre produit de tradition en Europe, la bière allemande dite souvent «originelle», l’équivalent du traditionnel appliqué au pain en France.

32 La Revue de l’Industrie Alimentaire (RIA) d’octobre 1995 sous-titre un encadré avec ses termes ; «Des enzymes pour remplacer des additifs». C’est une technologie «d’aspect plus naturel et qui surtout n’apparaissent pas sur l’étiquetage». F.FAISY &é O.NEYERNEUF, déjà cité, décrivent d’emblée p. 3, cette «réelle aspiration pour davantage de -naturalité-».

La «Reinheitsgebot» ou «loi sur la pureté de la bière», est enracinée dans la culture germanique depuis 1516. Historiquement, c’est un fameux parcours.33 Dans la bière de tradition allemande pas une seule enzyme n’est autorisé. Ce qui n’est pas le cas du pain de tradition française qui accepte l’amylase fongique 34

1.12. La démocratie «versus lobbys» Pour essayer de comprendre comment se prenne les décisions au niveau législatif, voyons l’interprétation de l’AMFEP (Association of Manufacturers and Formulators of Enzyme Products) sur les «statuts» à accorder à l’enzyme (au point 1. du tableau suivant). Et ceci par rapport au projet initial de la Commission Européenne.

33 Ce n’est pas sans intérêt de relater brièvement le vécu de près de 500 ans de cette loi sur la pureté de la bière. Bavaroise à l’origine, elle n’acceptait comme ingrédient que l’orge, le houblon et l’eau. La levure n’entrera dans la composition que lorsqu’elle fut reconnue par le monde scientifique. Peu après l’unification dans un grand état germanique à la fin du XIXème siècle, la loi s’appliquera à toute l’Allemagne actuelle en 1906, évinçant au passage des bières brassée de manière traditionnelle, notamment celle à la cerise, faites dans le Nord de ce nouvel état germanique. 34 C’est un courrier de la DGCCRF du 19 novembre 1993 qui autorise, ± 2 mois après, l’introduction de gluten et d’amylases fongiques (puisqu’ils ont un statut d’auxiliaires technologiques), voir Les Nouvelles de la Boulangerie, n° 420 du 15-12-1993, p. 3

Situation fonctionnelle Statut légal de l’enzyme

1.-L'enzyme est fonctionnelle dans le produit alimentaire final (parce que le substrat est présent et que le pH et la température sont appropriés)

Additif Dans le projet CE en 2000

Ingrédient alimentaire

Pour l’AMFEP 2 - L'enzyme n'est pas fonctionnelle dans le produit alimentaire final - 2.1. L'activité de l'enzyme peut être réversible mais les conditions du milieu ne sont pas adaptées

Auxiliaire technologique

- 2.2 L'enzyme est dénaturée (par exemple en traitement thermique ou chimique), mais les protéines reste présentes


- 2.3 L'enzyme est définitivement retiré (Aucune activité, pas d'enzyme)


Nous aurons l’occasion de revenir sur cet aspect d’enzyme «fonctionnelle» dans le produit final (viable au sein de la denrée alimentaire consommée). Il n’est pas anormal dès le moment où l’enzyme est native, ce qui laisse supposer les termes (substrat présent avec pH et température appropriées), mais est-ce vraiment le cas des propositions enzymatiques faites au secteur de la boulangerie. Il existe une certaine rétention d’information de la part des fournisseurs35.

Elle est clairement exprimée par un autre lobbying, la FEDIMA (La fédération des fabricants et les fournisseurs d'ingrédients de boulangerie).

35 Jacques POTUS, Des enzymes, éditorial de la revue Industries des Céréales, n°138, juillet 2004

Ce lobby écrit 36 en décembre 2006 «La proposition (de la CE) ne favorise pas la propriété intellectuelle et l'innovation de nos produits.»37 Le communiqué de la FEDIMA poursuit en signalant «…que les conditions de l'utilisation seront basées sur l'utilisation sûre des enzymes.» Est-ce parce que l’on souhaite «une lecture amicale» et ne pas contribuer à «l'hésitation du consommateur pour les additifs» comme «les enzymes utilisées dans nos produits ne sont pas en activité dans le produit de consommation final, il n'y a aucun besoin de les déclarer»

En conclusion pour la FEDIMA « Marquer la catégorie «enzymes» serait un bon compromis.» Tous les textes en italique 36 http://www.fedima.org/papersMAIN.htm en ligne en décembre 1996. 37 L’article 12 du chapitre 1 de la directive 1331 /2008 précise «Parmi les informations fournies par les demandeurs, le traitement confidentiel peut être accordé à l'information dont la divulgation pourrait nuire sensiblement à sa position concurrentielle. Les informations relatives à celui-ci ne doit pas, en toutes circonstances, être considérées comme confidentielles: (a) le nom et l'adresse du demandeur; (b) le nom et une description claire de la substance; (c) la justification de l'utilisation de la substance dans ou sur des denrées alimentaires ou catégories de denrées alimentaires; (d) les renseignements pertinents à l'évaluation de la sécurité des la substance; (e) le cas échéant, la méthode d'analyse (s).» Pourtant l'Union Européenne a produit depuis 1993 une série de réglementations imposant aux producteurs de denrées alimentaires de mettre en place des mesures visant à assurer un niveau de protection élevée, notamment une tracabilité de la fourche à la fourchette.

qui précèdent sont extraits des «Premiers commentaires sur la proposition concernant les agents d’amélioration d’aliments». Si on écoute ce conseil notre sac de farine ne préciserait pas quelle famille et types d’enzymes est ajoutés. 38

Pourtant une protéase, une pentosanase, une oxydase, une lipase ou une amylase c’est différent technologiquement. Et ce qui différenciera une boulangerie de son concurrent est majoritairement le diagramme de panification où l’enzyme y sera obligatoirement plus ou moins actif. Qui doit faire les choix technologiques en panification; les fournisseurs d’ingrédients ou le boulanger ? C’est l’hémorragie, voire l’appropriation de la compétence professionnelle que l’on entraîne dans de telle démarche trop exclusive au niveau sectoriel dans la filière qui va de la farine au pain. Ce qui peut effrayer dans de telle démarche, ce n’est pas tant qu’un lobby cherche son intérêt, mais qu’il le fasse au dépens d’autres (ses clients) et que des décisions soit prise sans consultation de tous les secteurs concernés, mais plutôt en réponse face aux lobbyings. 1.13. Les enzymes «recombinées» (OGM) La connaissance scientifique des enzymes devient de plus en plus fine grâce à

38 Cette proposition ne sera pas suivie par la CE qui sortira en décembre 2008 son règlement 1333 sur les additifs, enzymes (voir article 3 paragraphe 2 b) et arômes et la note précédente. Aujourd’hui, c’est sur l’obligation de précisions de la classe de «grande famille» enzymatique que l’on retrouve sur l’inscription obligatoire ou chaque enzyme reçoit une autorisation avec un numéro de nomenclature qui se trouve sur le site de l’université de Braunschweig (D) ; http://www.brenda-enzymes.org/ ou de l’IUB (Union Internationale de Biochimie)http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/index.html

l’évolution de science comme la biologie moléculaire. Les premières enzymes issues d’Organismes Génétiquement Modifiées seront autorisées en 1994, elles seront dites ; enzymes recombinées. C’est une espèce de rationalisation de la production d’enzyme qui s’opère de plus en plus, mais de quelle «modification», s’agit-il ? En général, il faut que la modification en vaille la peine. C’est déjà bien clair que pour les producteurs d’enzymes, plutôt que d’élever des bovins, les abattre à 18 mois, pour avoir 4.106 unités qui coaguleront le lait en fromage, il est plus facile en ces mêmes 18 mois de produire à l’aide de microorganismes dans cet espace confiné et contrôlable qui est un grand fermenteur et en final avoir l’équivalent de présure de 2 .500.000 veaux.39

Les fabricants d’enzymes tiennent le même

39 Jérôme SOUPPE, déjà cité, p.300

discours que les fabricants d’arômes 40 en disant qu’il n’existe plus assez de veaux sur la Terre pour fabriquer tous les fromages qui s’y consomme de nos jours. Ce sera dans le matériel génétique d’une levure (Kluyveromyces lactis) que l’on va introduire le gène codant l’enzyme chymosine, producteur de la présure du lait. Les fabricants d’enzymes explorent surtout du côté des enzymes de microorganismes, dits «extrêmophiles» 41. Ainsi des enzymes résistants à la cuisson (l’amylase bactérienne par exemple), à de fortes salinités (ce sera plus fréquent dans le commerce de la viande) ou de basses températures (notamment dans le matériel génétique des levures ou enzymes résistantes à la congélation) sont intéressantes pour l’agro-alimentaire qui cherche toujours l’innovation. Ces gènes pourront être transmis au microorganisme producteur d’enzymes. Autre transfert de gènes visé, c’est la multiplication du gène codant l’enzyme recherché pour autant que le microorganisme une fois modifié dans ses chromosomes, ne rejette pas ce genre de «greffe génétique» évidemment. Cette dernière «recombinaison» va améliorer la productivité et à la longue risque bien de s’imposer face aux productions d’enzymes «non recombinées» au point de les effacer du marché. Un peu comme les enzymes venant de microorganismes ont en moins de dix années quasi supplanter les enzymes d’origine végétale ; genre papaïne, «sève» de la papaye, bromélaïne de l’ananas et ficine du figuier.

40 Le discours des fabricants d’arômes réside lui sur le fait que rien que pour les produits aux fraises consommés aux Etats-Unis, la production mondiale de fraises ne suffirait que pour assurer 5 % de cette consommation étasunienne, voir ; Hans-Ulrich GRIMM, Arômes dans notre assiette, en 2004. 41 G. BARBIER, en 1997, p.286 à 340. Les conditions «extrêmes» sont des pH, températures ou pression osmotique «extrêmes».

Ces enzymes venant de cultures du Sud sont curieusement employées pour permettre une résistance aux basses températures, notamment en ce qui concerne la ficine pour les pâtes conditionnée au froid 42 Il faut aussi parler d’une autre pratique en Recherche et Développement des fabricants d’enzymes; l’auto-clonage. Ce type de méthode est défini par la directive européenne43. Il s’agit de prendre des gènes dans des cellules de la même espèce ou fort apparentées (qui peuvent échanger du matériel génétique par le biais de processus physiologiques naturels). De parfois en retirer une séquence d’ADN et aussi de les réintégrer «nettoyée». En d'autres termes, si le transfert de l'information génétique est largement limitée à ce qui pourrait se produire naturellement dans une seule espèce, le travail est considéré comme de «l'auto-clonage». Les lobbys font pression pour que l’auto clonage ne soit pas considéré comme une modification génétique à déclarer44. La définition de l’auto-clonage qu’ils vont donner par après deviendra plus

42 Antoine ROIG, en 1988, p. 505 à 507. 43 Voir le règlement à cette adresse 44 La déclaration de modification génétique en dissémination étant mal perçue du consommateur, les lobbys fonctionnant par le génétique essayent de faire passer au second degré les produits comme l’enzyme en la dénommant «recombinée» ou depuis peu en évoquant les production OGM de deuxième génération.

large. Pour eux, plus besoin d’être lié au niveau génétique, il suffit que les «gènes aient une longue histoire d'utilisation sûre dans l'organisme particulier concerné». 1.14. L’essor de l’enzymologie céréalière On le voit toutes les conditions sont là pour que le développement des enzymes s’opère. 45 De 1997 à 2004, le nombre d'enzymes autorisés en panification française va passer du simple au double.46

Après les amylases à effets secondaires, ce sera sous leurs vrais noms, les pentosanases, (dénommés parfois dans un sens plus large ; hémicellulases, où plus précis ; xylanases) qui vont dans la dernière décennie du XXème siècle prendre place dans la pâte à pain et donner cet essor 47. Pour beaucoup, ce sera une demi 45 Véronique LARETTA-GARDE, 1997, fait l’état de situation de 1996, p.4 & 5. C’est le secteur des détergents (les enzymes gloutons) qui tient largement la vedette du volume commercialisé par l’industrie des enzymes (45%). Les besoins pour les industries de cuisson ne couvrent que 4% d’un marché estimé alors, à 6 milliards d’euros. 46 Loïc LOUARME, en juillet 2004 47 La première xylanase mise sur le marché date de 1973 d’après l’historique de Röhm, ex-partenaire de Puratos sur le marché allemand, devenu AB Enzymes. La xylanase sera active dans l’améliorant de panification S 500 de la firme belge. Selon Philippe MENGAL, directeur de la recherche appliquée chez Puratos, la découverte des propriétés de l’enzyme xylanase lance le S 500 (version en poudre du T 500) en 1975, «le secret de la xylanase a été gardé précieusement pendant une douzaine d’années», ce qui permit un avantage compétitif vis à vis de la concurrence (Voir revue Filière Gourmande n°100 d’oct.-nov.2003).

découverte technologique, comme un nouvel apport48.

Au cours de la première décennie du XXIème siècle, les lipases auxquelles on ne pensait pas qu’elles puisent jouer un rôle important vont s’installer dans la gamme des propositions enzymatiques à la panification49. Ce marché de l’enzyme pour le secteur boulangerie arrive même à 48 Les pentosanes et leurs enzymes les pentosanases ont plus de vécu sur d’autres céréales que le froment et en plus se situant vers la périphérie du grain, les farines «blanches» n’en comportant pas beaucoup, peu de vécu technologiques pour profiter de cette composante de la farine existe dans les pays de pains blancs. Deux observations qui ont empêchés les études anglo-saxonnes et françaises de repérer les avantages que l’on pouvait en tirer. Par contre les études allemandes étaient plus poussées à ce sujet puisque la panification s’opère dans ce pays avec de la farine de seigle plus riche en pentosanes ; 12,4 % dans un grain complet de seigle pour 7,4 % pour le grain de froment. De plus, les pains plus riches en fibres sont prisés dans ce pays. Ce qui explique l’avantage allemand en ce domaine précis. Xavier ROUAU, le chercheur de L’INRA de Montpellier écrivait en 1996 ; « …la compréhension de leur mode d’action est récente p. 13. H.PETRICH-MURRAY & P.DUCROO écrivent eux ; «la littérature américaine est beaucoup plus fournie (que la française) sur ce sujet (des pentosanes) , mais son analyse laisse perplexe…(elle) attribue une action plutôt négative sur le volume du pain. Un examen plus approfondi permet de constater que la majorité des études a porté sur des fractions extraites voire purifiées de la farine. Et tous procédés d’extraction ou de purification est dénaturant.», en 1996, p. 13. 49 Lutz POPPER de Mülhenchemie, en 2009, écrit que «le succès actuel des enzymes lipolytiques est en train d’impulser une nouvelle dynamique d’évolution». Ce texte est en ligne à cette adresse. Novozymes lancera sa lipase boulangère Lipopan en 1998.

présenter de nombreux acteurs, ce qui occasionne une concurrence accrue. Les fabricants d’adjuvants et de grandes meuneries ont investi dans ce secteur.

D’après les firmes productrices, il faut 3 à 5 années de recherche en moyenne, plus 2 ans d’accréditation pour mettre au point une enzyme qui pourrait faire une carrière commerciale. Les frais d’un dossier d’agréation s’élève à ± 200.000,00 € à 260.000,00 € afin de couvrir les études toxicologiques entre autres. 1.15. L’évaluation sanitaire des enzymes Voulant harmoniser le marché par sa directive, l’Europe précise qu’elle fera l’estimation des enzymes par son organisme (l’EFSA ; Autorité Européenne de la sécurité alimentaire). Le terme ; décembre 2012. L’EFSA a déjà mis en ligne un document d'orientation précisant le type d'information que l'industrie doit fournir pour permettre à cet organisme européen d'effectuer les appréciations de sécurité sur l’utilisation d’enzymes50. L’évaluation de sécurité doit faire face aux propriétés toxicologiques de la préparation enzymatique51. Des contaminations par métaux lourds sont sujettes à contrôle52.

50 Voir à cette adresse du site de l’EFSA. 51 L’absence dans quelques grammes de microorganisme pathogènes (de type Salmonelle, Staphylocoque doré, Escheria coli, Listeria, etc…), mais aussi absence d’anti-biotiques et de toxines (mycotoxines) produites par des moisissures quelques fois utilisé comme souche productrices dans les «fermenteurs à enzyme». C’est le cas d’Aspergillus Niger dont certaines souches produisent des mycotoxines. 52 Plomb, mercure, cadmium et arsenic du au procédé de production (filtration et purification) et parfois aux alliages métalliques des matériaux employés lors de cette production.

La quantité de l'enzyme consommé dans le cas où elle se retrouve dans la denrée consommée. Le fait que la préparation enzymatique peut provoquer des allergies et des irritations implique également un suivi sanitaire et cela prend encore plus d’importances pour les opérateurs travaillant avec la matière active qu’est l’enzyme, comme les boulangers. Une enquête française de 1988 relevait que 34% des boulangers asthmatiques étaient sensibilisé à l’α-amylase53. Le consommateur n'ayant certainement pas à souffrir du même risque puisqu'il mange le pain cuit et que les enzymes sont détruites à la cuisson. Déjà à la fin des années 1960 en Angleterre, il existait de nombreux cas d'irritations, d'allergies de contact (eczéma) et même de réactions asthmatiques dus aux «enzymes gloutons» -des protéases- des produits de lessives. C’était présent aussi bien chez les consommateurs, qu'évidemment chez les ouvriers employés dans les productions d'enzymes et de poudre à laver

La teneur en enzymes a du être réduite dans les lessives et parfois on l'a exclu. Sur le sol britannique, la proposition commerciale est claire. Comme le montre le schéma précédent, une réponse à cette critique allergène a été donnée dans l’étiquetage. On a aussi amélioré le processus de fabrication au niveau de la sécurité et des procédés. Dans les unités de production d’enzymes comme dans les usines de productions de pénicilline et d’anti-biotiques (on y travaille en scaphandre), on 53 Pour cette thématique, un dossier «L’allergie du boulanger» est présent sur le site de boulangerie.net et on peut lire aussi les recommandations des fiches techniques des produits enzymatiques à Précautions d’emploi et manutention .

évite le contact direct et pratique l’épuration de l’air respiré par les travailleurs54.

Une réponse fut également apportée par les fabricants de matières premières manipulées par la boulangerie, c’est l’enrobage à l’aide d’huile ou de gluten, des compositions enzymatiques pour tenter de faire barrière entre la protéine allergène et les travailleurs de la farine contenant des enzymes. Pour la sécurité alimentaire de l’enzyme soumis à la dissémination dans notre environnement, celle-ci doit répondre à des assurances plus précises. Le calcul des facteurs objectifs de sécurité n’est pas simple et que dire alors qu’il s’agira d’enzymes recombinées (issus d’OGM)55

54 Sans subir les mêmes concentrations de protéines actives que dans les productions d’enzymes plus concentrées, l’atelier où se transforme le farine en pain doit pouvoir éviter de trop fort empoussièrrage. La pesée des matières premières et des pâtons, le remplissage du pétrin avec la farine, le début du pétrissage, l'enfarinement des couches ou panetons, ou encore lors du façonnage ou de l'abaisse des pâtons. Sont les points les plus critique. 55 Dans ce cas, une analyse complète de la procédure de modification génétique est nécessaire, en tenant compte de l'organisme donneur, l'organisme hôte, l'identité et la caractérisation des vecteurs et des séquences de nucléotides insérés, l'utilisation des gènes marqueurs, tels que les antibiotiques les transferts de gènes de résistance.

HISTORIQUE DE L’ENZYMOLOGIE «BOULANGERE» DATE INTERVENTIONS DE LA RECHERCHE TITRES de LIVRES

1833 Anselme PAYEN (FRA) et Jean-François PERSOZ (FRA)

Mémoire sur la diastase, les principaux produits de ses réactions et leurs applications aux arts industriels

1883 Antoine BECHAMP (FRA) Mycrozymas 1891 à 1894

Jokichi TAKAMINE (JAP) dépose une série de brevets aux USA. Ces inventions vont permettre la production industrielle d’enzymes par les moisissures (Aspergillus)

1892 Jacob HAUSER et Moritz SOBOTKA (AUT) lance le premier DIAMALT 1894 Hermann Emil FISCHER (DEU) Influence de la configuration sur le

travail des enzymes 1896 Eduard et Hans BÜCHNER (DEU) Fermentation alcoolique sans

cellules de levure 1896 Auguste BOIDIN et Auguste COLLETTE

(FRA) Procédé d’utilisation des moisissures

1899 Jean EFFRONT (Prof à l’Univ. de Bruxelles) Les enzymes et leurs applications 1906 Première commercialisation de l’extrait de malt en boulangerie française 1907 Otto RÖHM (DEU) découvre une protéase pour le tannage et lance son entreprise de

production d’enzymes industrielle 1922 Auguste BOIDIN (FRA) et Jean EFFRONT (BEL) crée la société «Rapidase» en

France 1923 PURATOS (BEL) lance la première farine prête à l’emploi pour le «Puramalté» 1952 Première enzyme par procédé microbien chez NOVO (DKN) pour l’industrie textile 1952 Première amylase fongique commerciale de l’entreprise Mühlenchemie (DEU);

l’Alphamalt. 1958 Sven HAGBERG (SWE) Méthode diastasique pour la farine

de froment et de seigle 1962 Sven HAGBERG vend la patente de l’appareil permettant de mesurer l’activité

enzymatique de la farine à Harald PERTEN (SWE) 1973 Première hémicellulase (xylanase) commercialisé par RÖHM (DEU) 1979 Première autorisation pour l’amylase fongique en France 1991 Première amylase bactérienne thermorésistante par NOVOZYMES (DKN) 1992 Première lipase pour la panification (Lipopan) produite par NOVOZYMES (DNK) 1994 Première autorisation d’enzymes issus de microorganisme génétiquement modifié en

France 2008 Règlement d’harmonisation des législations européennes sur les enzymes

2EME INFORMATION PRELIMINAIRE ; LE SUBSTRAT FARINE.

0.16. Les différents sucres de la farine Un deuxième préliminaire explicatif est nécessaire pour mieux encore comprendre la vie intime d’une pâte. Une farine est composée notamment de glucides ou hydrates de carbone que l’on se contente souvent d’appeler «sucres». Ce qu’il faut savoir pour pénétrer un peu plus l’activité d’une pâte, c’est qu’un sucre n’est pas l’autre. On a déjà parlé des sucres simples (dits aussi sucres rapides) et des sucres complexes (dits aussi lents), nous pouvons garder le même ordre pour parler en analyse plus profonde. Le sucre complexe dans la farine est l’amidon. C’est une chaîne de molécules de glucose accolées une à l’autre. Mais toutes les liaisons entre les molécules ne sont pas les mêmes. Certains endroits où se relient les molécules entre elles sont différents au point de donner la possibilité de donner deux liens sur une molécule de glucose pour continuer les chaînes d’amidon. Un lien continue la ligne droite et l’autre va permettre un branchement.

En schématisé, le granule d’amidon cela donne à peu près ceci ;

La majorité de l’amidon du froment (blé tendre) est composé de chaînes d’amidon à branchements (ou ramifications). On en compte jusqu’à ± 70 %. Elles se dénomment «amylopectine», du fait qu’elles ont des qualités épaississantes plus fortes que l’amidon restant en ligne (± les 30% restants) appelé lui ; «amylose». Certaines variétés d’autres céréales ont des compositions à plus forte teneur en amylopectine. C’est le cas d’une variété de riz dit à tort «glutineux»1 en français. Mais on le traduit mieux on disant «riz collant» ou avec une expression moins appétissante ; «riz gluant». Quoiqu’il en soit ce «gluant» ou «collant» serait du au

fait que l’amylopectine domine, à presque la totalité, dans l’amidon de ce riz et 1 En fait, le riz ne contient pas de gluten et l’appellation est devenue de plus en plus incongrue du fait de l’intolérance grandissante au gluten. Alors que ce riz est accepté par les coeliaques.

l’amylose est pratiquement absent (0 à 2 %).2 Une fois que la chaîne d’amidon se dégrade en plus petites portions, ces dernières vont porter la dénomination générique de dextrines.

L’expression «dextrines limites» est employée pour spécifier le fait que les amylases natives de la farine ne savent pas «débrancher» ou plus précisément ne savent pas séparer les molécules d’amidon accolées entre elles par la liaison permettant le développement de ramifications. Ce qui fait que l’opération des enzymes (ici dégradation qui coupent en plus petites portions) s’arrête à la proximité des ces branchements, c’est leurs limites en quelque sorte. Les dextrines (ou molécules de glucose accolées l’un à l’autre) en plus petits nombres que l’amylose, s’appelleront

o maltose (2 molécules liées entre-elles),

2 Le riz «collant» est parfois appelé «riz lao», puisque c’est le Laos et la Thaïlande qui en sont les principaux producteurs et consommateurs. En anglais on le dénomme «waxy» soit «cireux». Malgré qu’il soit moins rentable à l’hectare (19 quintaux) que le riz ordinaire (40 quintaux/hectare), la demande a fait que son prix de vente compense ce manque de rendement par un meilleur prix de vente.

o maltotriose (3 molécules liées entre-elles),

o maltotétraose (4 molécules liées entre-elles),

o maltopentaose (5 molécules liées entre-elles),

o maltohexaose (6 molécules liées entre-elles).

0.17. Après les « complexes », les simples Pour mieux connaître les sucres dits simples (d’une seule molécule) 3, il faut passer une autre étape d’approfondissement scientifique. On devra parler non seulement de molécule, mais aussi des atomes qui composent cette molécule. Plusieurs expressions ont été employées pour dénommés les «sucres» de la farine, nous retiendrons ici la plus scientifique «hydrate de carbone». Hydrate pour les atones d’hydrogène et carbone pour les atomes de carbone évidemment. Une molécule d’hydrate de carbone (= ose en terminaisons) peut avoir 6 atomes de carbone (= hexose) ou 5 atones de carbone (= pentose). Schématisé cela donnera un hexagone ou un pentagone dans le rond représentant la molécule d’hydrates de carbone. A chaque angle se situe un atome (numéroté) de carbone.

Là, vous savez déjà différencier les hexoses des pentoses.

3 Encore que cette appellation peut faire l’objet de diverses interprétations, puisque le maltose et autres disaccharides (deux molécules d’hydrates de carbone liées entre elles) sont souvent déclarés de sucres simples du fait qu’ils sont assimilables par les divers organismes digestifs.

Maintenant il existe différents hexoses et différents pentoses. Le glucose le fructose et le galactose sont des hexoses et se différencient dans la position des atomes de carbone au sein de la molécule d’hydrates de carbone. Pour l’explication de cette différence, il est nécessaire de passer par les formules plus «chimiques», couchée sur papier ce sera une mise à plat. La molécule de glucose 4 compte 24 atomes en formule réduite cela donne ; C6H12O6, soit 6 atomes de carbone, 12 atomes d’hydrogène et 6 atomes d’oxygène. La molécule de fructose5 (C6H12O6 aussi) se dénomme ainsi parce que ce type de sucres est présent principalement dans les fruits. Mise à plat ; structures et formules seront les suivantes ;

Entre glucose et fructose, il s’agit simplement d’un changement de position d’atome6 au sein de la molécule.

4 Le «glucose» portait aussi le nom de «dextrose» Pour bien repérer les divers sucres voir ce site ; http://gfev.univ-tln.fr/Glucides/GLUCIDES.htm 5 Le «fructose» portait aussi le nom de «lévulose» 6 Cela s’appelle un isomère (= partie identique en grec) qui sera dit ici, de fonction.

0.18. Le sirop à haute teneur en fructose Changement dits d’isomères qui permettra dans les années 1970 aux Etats-Unis, une fois un procédé enzymatique trouvé, de produire le fameux «High Fructose Corn Sirop».7 Ce remplacement du sucre par l’isoglucose (autre nom du HFCS) réalisé grâce à la trouvaille d’une enzyme, a pu être une réalité suite à une situation économique spécifique des deux grands états de l’Amérique du Nord 8. Elle deviendra assez vite la cible de campagne diététique, où obésité et risque cardio-vasculaire sont les principaux reproches adressés à sa sur-consommation.

Cette «saga économique et diététique», nous éloigne quelque peu de la boulange.

7 Soit HFCS en initiale et en français, Sirop de maïs à haute teneur en fructose. Teneur qui peut être variable, jusqu’à 90% fructose / 10% glucose utilisé en pâtisserie, soit le plus utilisé dans les sodas 55% / 45% qui remplacera progressivement le sucre dans les sodas en Amérique du Nord, puis totalement dès 1984, où encore 42% / 58% utilisé dans les boissons isotoniques (à boire après l’effort, à ne pas confondre avec les boissons énergisantes). Voir notamment, Marie-Laure MOINET, en 1989, p.100. 8 L’enzyme isomérase est venue en quelque sorte régler un déficit de balance commerciale. Début des années 1980, aux Etats-Unis d’Amérique, on importait beaucoup de sucre de canne et on disposait d’un stock excédentaire de maïs subsidié par l’Etat. En remplaçant le sucre de canne (saccharose) par le sirop de maïs à haute teneur en fructose, on faisait d’une pierre deux coups, réduire l’importation coûteuse et utilisé une matière première peu coûteuse et à portée de main. Cette position économique mettra à mal les pays exportateurs de sucre de canne qui en souffriront de manière plus crucial que les Etats-Unis d’Amérique.

0.19. Sucres simples et fermentescibles Revenons aux sucres simples, ils sont peu présents dans la farine. Mais cela suffit pour nourrir les voraces levures ou mieux encore la microflore des levains lors des rafraîchis.9 Les chiffres que l’on possède viennent de quelques études assez anciennes.

Dans cet inventaire10 des sucres fermentescibles, plusieurs sont composé de plus d’une molécule (monosaccharide), il existe les disaccharides composé de deux molécules de sucres, c’est le cas des ;

o maltose (2 molécules de glucose liées entre-elles),

o saccharose (1 molécule de glucose liée à 1 molécule de fructose)11,

o lactose (1 molécule de glucose liée à 1 molécule de galactose).

o mélibiose, même composition que le lactose, mais avec une liaison différente

Où encore de plus de 2 molécules. o le raffinose à 3 molécules ; 1

molécule de galactose liée à 1 molécule de glucose et 1 molécule de fructose

9 Grâce l’application du principe du rafraîchi successifs, ce 1 % de sucres fermentescibles consommé par les microorganismes du levain sont suffisant pour permettre une fermentation qui aère déjà la pâte. 10 Les sources de ce tableau sont ; extrait de la journée pédagogique 1974 du CENATRA (B), les chiffres de Mc KENZIE (1956) sont cité par Michel BERGER, en 1983 et enfin les chiffres de René GEOFFROY, datent de 1950. Pour une information plus récente, voir chapitre 2.4. 11 Le saccharose de par son antériorité dans le commerce, est considéré comme l’unité sucrante de référence.

On s’arrête là 12, et on «ose» facilement le faire, car l’important n’est pas de connaître toutes ces dénominations, mais c’est savoir que chacun de ces sucres ont des propriétés bien distinctes et que les opérations séparant ces liaisons seront opérées par des enzymes spécifiques. Cette notion est importante pour pénétrer les actions de l’ingénierie enzymatique et comprendre d’autres curiosités de la vie d’une pâte.13 0.20. Les sucres «pentoses » C’est près de l’enveloppe du grain que se concentrent surtout ces sucres pentoses14 à la propriété épaississante et gélifiante. C’est dans d’autres graines que le blé tendre/froment qu’ils sont plus présents 15. Composé de molécules de xylose en ligne sur laquelle se greffe des molécules d’arabinose. Une petite présentation schématique suffira dans ce chapitre. La récente mise en valeur de leurs propriétés et la multiplicité d’interventions enzymatiques, fait que l’on les approchera plus loin.

12 Les pentoses savent de la même manière se subdiviser en pentosanes (chaînes de molécules), arabinoxylane, chaîne également, mais au terme plus précis, composé de molécules de sucres pentoses «simples» appelés ; xylose et arabinose. 13 Notamment pourquoi il existe ou n’existe pas des compétitions sur le substrat nutritif entre les divers microorganismes qui composent la microflore du levain. 14 G.SPICHER, p. 40 écrit que pour ce qui est du seigle, « on retrouve 30% des pentosanes du grain dans l’amidon , les 70% restants se trouvent dans l’écorce » 15 Voir le tableau présenté au chapitre 1.14. où l’on remarque que le froment ne comporte que 60% de pentosanes par rapport au seigle. L’orge et l’avoine en contiennent également plus que le froment.

0.21. Les diverses protéines de la farine Les protéines (ou matières azotées)16 ont aussi le même profil que les glucides au niveau du processus de leur dégradation.17

Mais des différences importantes au niveau structure que nous verrons de manière plus approfondie au chapitre 2.16. 18

16 L’azote représente 80 % de la composition de l’air. Sous forme minérale, il est repris notamment en nitrates. La forme végétale sera la protéine. 17 On va parfois remplacer dans le jargon scientifique la dénomination «molécules» par «résidus». Les di-, tri- et poly-peptides sont composés de deux, trois jusqu’à 10 acides aminés. La protéine compte des dizaines à des centaines de «résidus» d’acides aminés. Les di-, tri- et poly-peptides sont composés de deux, trois jusqu’à 10 acides aminés. 18 La science subdivise beaucoup les protéines sous leur structure. Soit structure primaire (forme en ligne), secondaire (forme en hélice, feuillet plissé ou coudes par exemple), structure tertiaire (où les structures secondaires se lient entre-elles sous forme de pelote plus ou moins compactes ou de fibrilles), et structure quartenaire (encore plus de liaisons entre les chaînes).

Différence aussi en nutrition, où on sera attentif à la

présence dans les plus petits

éléments protéiques,

des acides aminés

essentiels (ceux qui ne savent venir que par l’alimentation). Et au facteur dit «limitant» la bio-assimilation des nutriments.19 Dans ce domaine nourricier, l’attribution de «blé de qualité» à la teneur en gluten détonne. Le gluten est plus pauvre nutritivement 20 que les autres protéines du blé et que par conséquent, il diminue le déjà faible cœfficient d’efficacité protéique du blé.

Cela suivant le principe du facteur limitant, qui comme le montre l’image fait que si un des acides aminés essentiels manque, tous les autres sont en excès par rapport à celui qui est en plus faible quantité.

19 Le facteur limitant = si un des acides aminés essentiels manque, il empêche l’assimilation des autres. L’acide aminé faisant le facteur limitant dans le blé est la lysine, d’autant qu’il est absorbé (-10 à 15%) pour la réalisation de la croûte (Réaction de Maillard). 20 Il contient moins de lysine que les autres protéines du blé tendre (albumines et globulines).

Autre point qui différence les protides (protéines) des glucides (sucres) lors des transformations enzymatiques, c’est que les protéines ont non seulement la faculté de se scinder entre plus petites portions, mais aussi de recréer des liaisons21 et former d’autres types d’association protéique. Ce qui est souvent recherché au niveau de la transformation professionnelle que le boulanger fait subir à la pâte de farine de blé. Cela donne notamment une plasticité et permet l’aération par le volume de la mie. Les «liens» ou «ponts» entre chaînes protéiques donnent un «nerf» à la pâte.

0.22. Les divers acides aminés du blé. Il existe une vingtaine d’acides aminés, ceux-ci ont tous une spécificité différente.

21 La liaison la plus connue en technologie boulangère est la liaison entre deux atomes de soufre dits ponts (pour liaisons) disulfurés. Mais d’autres liaisons existent ; hydrogènes fort présentes dans les structures primaires et secondaires, les liaisons ioniques ou polaires qui s’établissent grâce aux charges électriques contraire et les liaisons hydrophobes où la «phobie» de l’eau fait se réunir protides et lipides par exemple.

De plus les spécificités (polarité) ne sont pas les mêmes technologiquement dans un environnement levure et levain aux teneurs acide distinctes. Certains acides aminés n’aime pas trop l’eau (ils sont dits ; hydrophobes) et dans le milieu aqueux qu’est la pâte, en se regroupant ou réfugiant à l’intérieur d’une chaîne d’acides aminés (peptides, mais surtout protéines) ils feront faire un mouvement (ou forme différente de la structure) et un réarrangement (déplacement) dans l’ordre qui était établi entre eux. Cela sera vrai aussi pour les autres acides aminés qui ont d’autres caractéristiques, les acides aminés soufrés (cystéine, principalement et en noyau jaune sur le tableau) seront apte à établir des liens dans la chaîne même ou entre deux chaînes différentes. Les acides aminés aimant l’eau (dits ; hydrophiles) ont aussi des fonctions particulières, ce sera parfois à leur emplacement dans la chaîne que s’opèrera plus facilement les coupures. Enfin sortons du technologique et entrons dans le nutritionnel avec les acides aminés qui sont dits essentiels (dans le tableau avec le noyau pavé de briques) quand ils doivent venir par apport alimentaire. Le problème en panification est que ceux qui sont intéressants technologiquement ne sont pas avantageux nutritionnellement. Exemple, les composants du gluten pauvres en lysine, l’acide aminé limitant l’assimilation des autres acides aminés essentiels.

0.23. Les divers lipides (graisses) du blé . Longue chaîne, à la fois plus fluide, se dégradant plus vite, les lipides de la farine font souvent débat. D’abord par le fait que leur présence naturelle dans une céréale comme le blé est minime, surtout dans l’amidon, d’où parfois (à tort) on a définit leur rôle comme insignifiant.22 Quand aux apports externes venant par l’ajout de matières grasses végétales ou animales hydrogénées, cela ne semble pas la meilleure option au niveau nutritif. 23 Les matières grasses n’étant pas facilement miscible en milieu pâteux, pour améliorer cette difficulté, des émulsifiants (ou maintenant des lipases) peuvent souvent s’ajouter à la composition de la pâte. Dans le schéma simplifié d’acide gras stéarique24, les triglycérides (85 à 95 % des lipides en général) représentés ci-dessous ne se mélangeront pas facilement au milieu pâteux.

22 Il existe ± 1 % à 2% de lipides dans un grain de blé suivant le taux d’extraction et la variété, le maïs et l’avoine peuvent en contenir 3 fois plus (± 6 %) et le riz deux fois moins (± 0,5 %). L’article de Stéphane NERON, dans la revue Industries des céréales,de septembre 2000, p. 5 à 18 fait le point sur le sujet des lipides de l’amidon. 23 Les apports d’acides gras externes sont déjà sous forme saturée et ils perdent encore de leurs qualités nutritionnelles par la cuisson (passage d’acide cis en acide trans). 24 L’acide gras stéarique (du grec ; stear = graisse ou suif) est dit acides gras longs par sa plus longue chaîne d’acide gras (16) il est abondant dans les graisses animales. L’acide gras du beurre (l’acide butanoïque ou butyrique) est lui dit ; acides gras courts puisque sa chaîne d’acides gras ne contient que 2 acides gras.

C’est pourquoi les matières grasses émulsifiantes employées en ajout dans la panification (appelés parfois ; datas esters ou en termes législatif ; E 470 et consorts) sont des di- ou mono-glycérides 25, soit deux ou une chaîne d’acides gras, elles sont moins hydrophobes (rejettent moins l’eau). Ainsi pour rendre plus «mélangeables» les lipides, il est nécessaire de dégrader les triglycérides en séparant les molécules de glycérol 26 entre-elles. Ce qui donne ces mono- et di-glycérides comme le montre le tableau ci-dessous.

Ou en séparant la molécule de glycérol pour libérer les acides gras. C’est principalement dans la périphérie du grain, que se niche les lipides natifs du blé. Ils contiennent pour moitié des phospholipides 27.

25 J.-L. DOUBLIER, p. 92 signale qu’en 1971 aux Etats-Unis, 32.000 tonnes de Mono-(40%) et Di-(65%)glycérides sont employés dans les industries de cuisson, soit ¾ des émulsifiants employés. 26 Le glycérol est un polyol où sucre alcool. 27 Ces phospholipides riches en acide linolénique (reçu actuellement en terme d’oméga 3 par le marketing alimentaire) contiennent une molécule de phosphate et de choline (alcool aminé) en plus.

RECAPITULATIF DES NOMS DES MOLECULES AU NIVEAU…

…DES GLUCIDES ...DES PROTIDES …DES LIPIDES

L’amidon est composé de 1.000 à 100.000 molécules de glucose.

La protéine est composée jusqu’à une centaine d’acides aminés

Les triglycérides sont composés de trois chaînes de glycérides (glycérol + chaîne d’acides gras)

Les dextrines sont composées de petits bouts de chaînes de molécules de glucose

Les peptides sont composés d’au moins deux acides aminés liés ou plusieurs liés entre eux. Comme pour la protéine, si l’ordre ou la place de l’acide aminé change, la dénomination et la fonction peuvent être différentes.

Deux chaînes de glycérides plus acides gras sont des diglycérides Une chaîne avec un glycéride plus des acides gras est un monoglycérides

Les molécules de sucres «simples» sont le glucose, le fructose et le galactose. La molécule de glucose peut être accolées à une autre molécule de glucose = du maltose, où à une molécule de fructose = du saccharose, où encore à une molécule de galactose = du lactose.

Les acides aminés sont essentiels dès le moment où ils doivent venir par l’alimentation.

Les acides gras, une fois estérifiés (libérés de leur lien alcool) seront plus facilement diffusés.

1

2. CONNAITRE LA PÂTE-TEMOIN, SI L’ON VEUT « CORRIGER » 2.1. La référence ; la dégradation enzymatique «native» de la farine. Connaître mieux qui fait quoi dans la pâte. Savoir le rôle de chaque intervenant qu’il soit composants naturels ou ajoutés est une qualification professionnelle. Il nous faut aussi un point de référence. Ici c’est le parcours naturel d’une panification. Le choix de l’auto-fermentation (fermentation au levain naturel) sera la base ou le témoin, auquel on se comparera. La fermentation alcoolique de la levure, dominante actuellement, sera vue puisqu’elle s’intègre de toute façon dans l’étude de l’auto-fermentation. Ce sera à chacun de retirer de son savoir-faire et de sa compétence l’option d’ «amendement» qu’il souhaiterait obtenir ou mieux respecter la vie naturelle d’une pâte comme le prescrit le décret tradition. 2.2. Les premieres enzymes actives ; les lipases. La plante «blé» possède bien sur ses propres enzymes. Dans leurs fonctions premières (redonner un nouvel épi grâce à la semence) celles-ci dégraderont petit à petit les composants (lipides, glucides, protides et micronutriments) pour amorcer la vie dès que les conditions (chaleur et humidité ambiantes) seront en place.

La dégradation démarre à partir du germe qui est l’endroit du grain le plus riche en

nutriments vitalisant 1 et où se concentre la plus forte teneur en lipides 2. C’est important de préciser ce point.

Les lipides sont en effet les matières du grain le plus facilement décomposables (ou plus précisément ici ; hydrolysables) 3. Bien avant le mélange avec l’eau et le ferment au pétrissage, dès la simple conservation de la farine (particulièrement complète, comportant le germe), les lipases sont pratiquement les seules enzymes hydrolases en activité4.

1 La bonne teneur en nutriments du germe est bien connue. Réputé, il y a comme principal attrait, la teneur en vitamines B et vitamine E (le scutellum -partie périphérique du germe- contient 60 à 70 % des vitamines B1 du grain). On a déjà décrit la teneur en lipides (15 %). La teneur en protéines est de 30 à 40 % sur mat.sèches et 5 à 6 % d’éléments minéraux. Voir ; Extraction du germe de blé en mouture, Claude WILLM, en 2005, p. 23. 2 Le germe ne faisant que 3% du grain, contient près de 14/15 % de lipides du grain de blé, la couche d’aleurone, 8 % du blé, prend 24 % des lipides. L’albumen, 84 % du blé, a 62% des lipides. Synthèse d’après les renseignements que donne Bernard GODON en 1991. 3 Jacques POTUS, F. EL AMRANI, V.AMEILLE et N.KAID, 1996, p.11. Ce qui va permettre aprés l’hydrolyse, l’action enzymatique d’ oxydation des protéines afin d’obtenir la maturité de la farine 4 Dans la farine et par la faible teneur en eau de celle-ci, les probabilités de rencontre entre molécules sont limitées.

2

Où

Afin d’avoir un repère simple de ce phénomène de dégradation (hydrolyse) enzymatique. Dans un premier temps (quelques semaines) on attribuera à l’action enclenchée par les lipases, le terme de maturation de la farine (appelé aussi «temps de plancher»)5. Après (quelques mois quand même), c’est l’odeur et le goût de graisse rance qui peut atteindre deux fois plus rapidement une farine complète qu’une farine blanche 6. Au cours de la panification qui suivra (au pétrissage et dans la fermentation) l’activité des lipases sera plus faible 7. D’autres réactions enzymatiques liées aux lipides, sont du le plus souvent à l’apport supplémentaires des corps gras ; soit par ajout de farine de légumineuses (fèves ou soja) plus riches en lipides, soit par ajout 5 Les observations des modifications apportées lors de la maturation des farines sont principalement dues aux lipases qui en hydrolysant alimentent l’action oxydante des lipoxygénases sur les protéines. Dans les premières semaines cela apporte une augmentation des ponts disulfures qui diminueront progressivement au-delà, voir Philippe CASTELLO, J.POTUS, J.-L. BARRET et J. NICOLAS, en, juillet 1998, p. 5 à 13. 6 Les recommandations de l’Asso. Nation. de Meunerie Française (ANMF) concernant la Durée Limite d’Utilisation Optimale (DLUO) est de 9 mois pour une farine «blanche», de type 55 et 65, et de 4 mois pour le type de farine intégrale (T 150). Voir Ph. WIRSTA & coll., en mars 2006, p. 9 à 13. 7 Jacques POTUS, F. EL AMRANI, V.AMEILLE et N.KAID, 1996, p.12.

de matières grasses pour stabiliser la structure de la mie des pains «toasts» 8.

Ce cas de figure d’addition ne sera pas trop observé ici, puisque l’objectif de ce chapitre est de «lire» le positionnement naturel d’une farine. Mais comme les farines de légumineuses peuvent entrer dans le registre naturel et notamment dans la composition d’une farine de tradition, il est utile d’en dire un mot.9 Dans le cas de figure de pétrissage intensif, l’«amélioration» que devrait apporter une farine de légumineuses (fèves ou soja) contenant des lipoxygénases, s’est avéré ne pas être le choix le plus judicieux pour un aspect important, le goût. 10 8 R.DESGREZ, p. 139 à 145, signale que les corps gras à chaîne courte (type beurre par exemple) sont plus sensible à l’hydrolyse enzymatique avec une risque dit de saponification en terme d’altération. Tandis qu’une fois commencée l’action des enzymes oxydantes s’accélère progressivement et ceci en fonction de la nature du corps gras (ce qui peut multiplier la vitesse d’oxydation par 10 ou 30), du taux de présence d’anti-oxygène naturels (tocophérols) ou de synthèse (additif) et de présence de lumière, chaleur et traces de catalyseurs «chimiques» du type fer, cuivre, manganèse. 9 L’activité de l’enzyme lypoxygénase de la farine de fève (une enzyme oxydase, cette fois) est 100 fois supérieure à l’activité de la lipoxygénase du blé. Elle peut être encore triplée (300 X), s’il s’agit de farine de soja plutôt que de farine de fèves ; Philippe ROUSSEL, 1998, p.596 à 602. 10 Dans les années 1970, arrivé à un plafonnement de l’intensification du pétrissage, l’ajout de farine de fève (et plus rarement de soja) contenant plus d’enzyme oxydante (la lipoxygénase - LPOX) contribuait largement dans la pâte ainsi pétrie à détruire les pigments caroténoïdes et produire un gaz (l’hexanal) qui dénaturait le goût du pain et le rendait fade, voir ; R.DRAPRON, Y.BEAUX, M.CORMIER, J.GEFFROY et J.ADRIAN, 1974.

3

2.3. Les seconds enzymes «natives» actives ; les amylases & protéases Voilà pour les lipides. S’ensuit lors du pétrissage et de la fermentation, la dégradation des glucides et protides. Les premiers abordés sont aussi ceux qui sont les plus accessibles, tant au niveau de leurs situations dans la graine (en périphérie près du germe, notamment la couche d’aleurone), qu’au niveau de leur faculté à être plus vite bio-assimilable (parce que contenant de plus grandes quantités de sucres simples 11 et protéines solubles 12). Tout est naturellement bien en place pour que la vie puisse se «starter». Après la partie germe, c’est le cœur du grain (l’albumen devenant farine blanche où encore, amidon) qui sera consommée, un peu comme une réserve d’aliment, pour continuer la germination13.

2.3.1. La premiere heure pour consommer les sucres «simples» Après le pétrissage, avec l’apport d’eau et de ferments, la fermentation panaire, activée par ses microorganismes, a une dégradation nettement plus rapide que la

11 Au lieu de 1% des sucres simples contenue dans une farine «blanche» (voir chapitre 0.19), les «remoulages» issus de la périphérie du grain en contiennent jusqu’à 10% ; Michel BERGER, p.40. 12 Au lieu des +/- 15 % de protéines solubles contenues dans les protéines totales d’une farine, les enveloppes du grain contiennent 30 % de protéines solubles dans le total des protéines, soit le double. Voir, Yves DACOSTA, p. 29. 13 Les actions germination / grain & fermentation / farine, suivent les mêmes types de dégradations.

germination14. C’est un constat clair dans les premières heures de la fermentation. Ces premiers temps d’ensemencement microbien de la pâte, ce seront les levures et bactéries qui consommeront les sucres directement fermentescibles qui ne font que 1% du «substrat farine» 15.

14 Le tableau est repris d’une étude de 1925 par V. KULVINSKA publié dans CAYLA Michèle, en 1982. René GEOFFROY, 1950, p.213 cite des travaux de PRINGSHEIM en 1926 démontrant une augmentation de 30% de l’amylolyse au bout de 6 heures avec l’adjonction de jus de levure bouilli. Ajoutons qu’au début du pétrissage, une production de maltose est multipliée par 47 avec 350 à 700 rotation de l’axe pétrisseur, suite probablement à la favorisation de renouvellement des contacts enzymes/substrat dans cet apport de brassage mécanique ; Annie POIFFAIT, Jacques POTUS et Roger DRAPRON, juin 1993, p. 8 à 10. Encore faut-il que la levure en profite en assimilant ce maltose. Ph.ROUSSEL (1998), p.580, écrivant la composition de la farine de malt (30h. à +/- 65°C) donne 58,55% d’amidon, 9,32% de dextrines, 4,35 de maltose et 2,73% d’ indéterminé. 15 Ces sucres dits «libres» par V.LELOUP, P.COLONNA & A. BULEON en 1991, p.79, ils sont composés de moins 0,1% de fructose, moins de 0,1% de glucose, 0,5 à 2,3 % de saccharose et 0,1 à 0,3 % de maltose et homologues supérieurs. Voir aussi les références plus anciennes, chapitre 0.19.

4

Ces sucres sont dits «simples», mais c’est comme souvent dans ce dossier, pour… simplifié, qu’on les appelle ainsi. Si l’on veut approfondir, il faut préciser que le sucre le plus simple est celui qui ne compte qu’une molécule (le plus souvent en panification, le glucose). Lorsqu’il est composé de deux molécules, il sera encore nécessaire de les scinder en deux molécules distinctes.

2.3.2. Les enzymes qui séparent deux molécules liées entre-elles Pour le sucre «simple» maltose, l’enzyme maltase va séparer les deux molécules de glucose accolées entre-elles, pour procurer 2 molécules de glucose.

Rappelons qu’au niveau du goût, le maltose et le glucose ne son pas repéré de manière identique comme nous l’avons vu au chapitre 1.4. Il est probablement assez important de faire profiter la pâte d’une bonne transformation de l’amidon en

maltose lors de la fermentation, dans une recherche de goût16. Autre enzyme très tôt repérée17, la saccharase. Le saccharose n’étant présent que dans les sucres « simples », l’enzyme le décomposant (la saccharase) ne sera importante que lors des premières heures et lors d’une panification avec ajout de sucres (généralement du saccharose). Elle va séparer les deux molécules soudées (une molécule de glucose accolée à une de fructose) pour procurer ces deux molécules séparées.

La dégradation de ces deux di-saccharides se réalise dans l’espace entre les deux membranes de la paroi cellulaire 18. Ce passage de la description de la saccharase nous permet d’introduire une notion de biochimie en plus sur un pouvoir rotatoire de molécules. Soit vers la gauche

16 Un repère professionnel pour les boulangers qui ont ce vécu. C’est le principe de conduire une pâte au levain sur plusieurs rafraîchis amène à introduire dans la pâte finale, une grande proportion de pâte ayant subit une fermentation. Ainsi l’amidon est transformé et la dégradation a réalisé une «bonne transformation des sucres». Une saveur plus sucrée, voire «miellée», se rapprochant du goût «malté» en résulte. 17 Historiquement, le premier sucre décrit provient de la canne à sucre (qui est composé essentiellement de saccharose). Comme souvent, l’antériorité donnera au saccharose, une prévalence dans les différentes déterminations ; ici du sucre. Par exemple, l’unité sucrante 1, est le pouvoir sucrant du saccharose, tous les autres sucres, inclus édulcorants intense, se référeront à cela. Le saccharose sera aussi appelé sucrose comme l’enzyme portera indifféremment plusieurs dénominations ; saccharase, sucrase et invertase, vu à la note suivante. 18 Bernard POITRENAUD, en 1994, p. 177.

5

(levogyre ou L) ou vers la droite (dextrogyre ou D). Le phénomène qui apporte l’expression «sucre inverti» et «invertase» est le fait que le saccharose fait tourner la lumière 19 vers la droite, alors que le mélange des deux molécules séparées fait tourner la lumière vers la gauche. Une inversion de la polarisation de la lumière s’est réalisé, d’où les dénominations précitées pour le mélange des deux molécules et l’enzyme. 2.3.3. Tous ces «sucres simples» s’assimilent différement, par tous les divers microorganismes du levain. La fermentation panaire au levain naturel va pouvoir disposer de ces diverses molécules de «sucres» (maltose, saccharose, fructose, glucose). La diversité des «sucres» de la farine vous est mieux connue, mais il existe aussi une diversité de microorganismes dans la fermentation de la pâte au levain. En effet, telle ou telle souche de levures ou de bactéries ont des facultés d’assimiler le maltose d’autres pas. Dans la fermentation au levain naturel, cela peut donner l’occasion de concurrence ou compétition entre microorganismes pour leur nourriture de «sucres» disponibles dans le « substrat » farine. Dans le meilleur des cas une complémentarité s’installe lorsque l’un fermente le glucose et l’autre le maltose. Dans la fermentation ensemencée à la levure de panification, la situation est plus simple, d’autant que la souche «saccharomyces cerevisae» est une des rares souche de levure qui peut assimiler autant le glucose que le maltose (le deux sucres les plus présents), ce qui n’est pas une propriété de toutes les espèces de levures «sauvages» présentes dans une

19 C’est un des premiers travaux publié de Louis PASTEUR et qui lui ouvrira la porte de la notoriété scientifique; Mémoire sur la relation qui peut exister entre la forme cristalline et la composition chimique, et sur la cause de la polarisation rotatoire, Paris 1848.

fermentation ensemencée au levain naturel 20. Dans le tableau suivant21, datant déjà de quelques années, vous pourrez remarquer les facultés fermentaires sur les différents sucres de quelques microorganismes recensés au sein des levains naturels en Allemagne. On y remarque que les autres levures du levain (à part la Saccharomyces Cerevisae) n’assimile pas les sucres dissacharides (ou mieux diholosides = de 2 molécules). Les bactéries lactiques semblent mieux transférer le maltose pour l’assimiler. Ce serait peut-être du à une meilleure perméabilité de leurs parois cellulaires22.

20 En plus des Saccharomyces cerevisae, à notre connaissance, seuls l’espèce de levure Candida tropicalis a été recensée dans les levains comme possédant également la faculté de dégrader (ou assimiler) le maltose, voir C. GANCEDO et R.SERRANO, en 1989, p. 211. 21 Deux tableaux (celui des bactéries lactiques et celui des levures) sont refondus pour une meilleure lecture. Ils sont extraits de Gottfried SPICHER, 1987, p. 75 et 95 22 T.LENDER, R.DELAVAULT et A. LE MOINGE en 1992, p.332 ; «Le phénomène de perméation (transport actif à l’intérieur des cellules) reste hypothétique chez les eucaryotes (cellules possédant un noyau, comme les levures) et il est mieux connu chez les bactéries» (ne possédant pas de noyaux).

6

2.3.4. Après les sucres simples; la «trop ?» lente découpe de l’amidon. Lorsque la consommation de ce petit pourcentage de sucres «simples» sera achevée, elle ne saura reprendre qu’après découpage ou dégradation de ces longs bouts de chaînes d’amidon où les molécules de glucose sont accolées les unes aux autres. Les microorganismes devront attendre que les enzymes de la farine cisaillent l’amidon, afin de procurer des mono-, di- ou tri-saccharides que les microorganismes pourront eux aussi dégrader. Michel Berger donne, début des années 1980 une belle description de l’évolution des sucres de la farine au cours de la fermentation23. Le progrès que l’on suivait comme objectif concernant la fermentation panaire était d’aller toujours plus vite, aucune autre considération que la vitesse d’exécution. A cette époque (les sixties-folies ou années soixantes) la prise en compte de la fermentation comme un espace goût n’entrait pas en ligne de compte comme objectif24. 23 Michel BERGER, en 1983, p. 42. Voici des extraits ; «…la disparition rapide du saccharose et des hexoses (maltose, lactose, mélibiose) avant que ne puisse se constater réellement la métabolisation du maltose fourni par l’amylolyse. …la quantité de maltose produit est donc le facteur limitant de la production de gaz carbonique…» L’auteur constate «deux zones de production de gaz …la première correspond à l’utilisation des sucres préexistants directement fermentescibles et la seconde à celle du maltose produit. Entre les deux, on constate une diminution du débit de gaz carbonique correspondant à la période de transition». «On doit cependant remarquer … que la sélection des souches commercialisées (de levures) ne permet plus de visualiser aussi nettement ce phénomène.» 24 Bernard POITRENAUD écrit en 1994, p.177 que c’est de Grande-Bretagne et pour s’adapter au procédé de panification rapide dit C.B.P. (Chorleywood Bread Process) mis au point au centre de recherche de Chorleywood au nord de Londres que l’on rechercha des levures a action rapide, début des années 1960. Ces souches de levure seront ensuite utilisées sur le continent où se développait le pétrissage intensifié qui insidieusement réduit le temps de fermentation.

Les boulangers d’alors observaient facilement avant les années 1970, (c'est-à-dire, avant la génération des levures dites «rapides»25), une stagnation de la fermentation après 1 heure. Celle-ci reprenait après ½ heure, comme le décrit le schéma ci-après.

En rouge, sur ce schéma, le dégagement gazeux après les années 1970 et les levures «rapides». En bleu, le dégagement gazeux avant les années 1970 et les levures n’ayant pas encore la faculté, apportée grâce à la sélection des souches en levurerie industrielle, d’assimiler plus vite le maltose 26. 2.3.5. Carte d’identité des deux amylases «natives» ; l’alpha et la bêta. Pour dégrader la «réserve» de sucres de l’amidon, le grain compte sur les amylases natives du blé. Si l’on demande «leurs papiers» aux amylases natives du blé, on

Plus on pétrit, moins on fait fermenté et plus on fait fermenté la pâte, moins on a besoin de pétrir. 25 Bernard POITRENAUD, 1994, p. 178, emploi les expressions ; «levure à adaptation lente au maltose» et «levure à adaptation rapide au maltose». 26 Ce tableau est repris de la communication de Philippe CLEMENT, 1983, p.23.

7

a deux types d’amylases natives ; l’αlpha amylase 27 et la βêta amylase. L’alpha amylase (ou α -amylase) est dite endo-enzyme parce que son action de dégradation de l’amidon se déroule en plein milieu (à l’intérieur) de la chaîne. La bêta amylase (ou β -amylase) est elle dite exo-enzyme, puisque son action de dégradation ne peut se réaliser qu’en démarrant d’une extrémité de la chaîne d’amidon et en dégradant par paire de molécules de glucose (= maltose).

Cette distinction endo/exo-enzyme est précieuse pour comprendre la complémentarité entre ces deux fonctions de dégradation enzymatique. Cette dégradation provoque une diminution de la viscosité (d’où l’action est dite parfois «liquéfiante») et dans le cas de la dégradation de l’amylose donne en résultante principalement du maltose et du maltotriose 28.

27 L’activité de l’αlpha-amylase est métallodépendante au calcium, (qui est plus présent dans la farine complète que dans la farine blanche ; 2,5 fois plus). Voir V.LELOUP, P.COLONNA & A. BULEON, qui p.82 signalent que l’ion calcium stabilise la structure de l’enzyme et agit comme activateur, mais le calcium peut aussi être inhibiteur de la β êta-amylase, c’est du moins ce qu’écrivent C.MERCIER et M.T.TOLLIER, 1984, p.320. 28 Voir ; V.LELOUP, P.COLONNA & A. BULEON, 1991, p.86.

Pendant que l’α-amylase coupe des bouts d’amidon, la β -amylase rend ses bouts d’amidon disponibles en les réduisant en maltose (2 molécules de glucose soudées entre-elles) disponible dès lors pour la levure de boulangerie ou la bactérie lactique. 2.3.6. L’importance de l’action conjointe des alpha et bêta-amylases. Suit l’importance d’un équilibre entre l’action «dextrinisante» 29 de l’α-amylase et l’action «saccharifiante» 30 de la β -amylase. En effet l’aboutissement d’une action de la seule α -amylase donnera au sein d’une pâte, un aspect apuré et suintant que l’on retrouve lors de l’emploi de farine hyperdiastasique (voir chapitre 1.7.), puisque la β -amylase n’évolue pas en teneur lors de la germination 31.

29 L’action «dextrinisante» est la résultante des coupes à n’importe quel endroit à l’intérieur de la chaîne d’amidon, sauf aux branchements, procurant des bouts d’amidon, soit des dextrines. 30 L’action a été appelée «saccharifiante» au début puisqu’elle apporte en résultat de dégradation une paire de molécules de sucres, dans le cas de l’amidon, appelée maltose, et non pas saccharose (aussi une paire de molécule, voir chapitre 0.19., mais de composition différente) comme le pourrait laisser penser la dénomination générique et assez ancienne de l’action. 31 Voir ; V.LELOUP, P.COLONNA & A. BULEON, p. 122

8

Voilà pourquoi cet équilibre est conséquent pour la qualité de la pâte et du pain 32

2.3.7. La dégradation du glucose par les microorganismes de la fermentation au levain naturel. Lorsqu’on en arrive à avoir réussi à dégrader l’amidon et mis à disposition de nouveaux sucres «simples», on revient vers la fermentation de ceux-ci déjà entrevue aux chapitres précédents (chap. 2.3.2. à 2.3.6.). Le «carburant» de la fermentation panaire est de nouveau disponible, mais maintenant, on sort du système enzymatique de la farine et entre dans le système enzymatique des microorganimes. Le choix de notre approche de la fermentation - témoin étant celle du levain naturel, c’est une fermentation qui est biodiversifiée (trois voies fermentaires différentes). Chaque voie pourrait porter le nom de cascade enzymatique. L’enzyme en tête de cette cascade de dégradation, une fois sa 32 Voir V.LELOUP & coll., déjà cité, p.124.

mission réussie, va permettre à l’enzyme suivante d’œuvrer et ainsi de suite en démultipliant les actions. Les trois voies fermentaires des trois types de microorganismes du levain empruntent soit des bouts de chemins, soit toute, la transformation de la molécule de glucose en acide pyruvique, qui s’intitule la glycolyse (nom qui vient du grec, et signifie ; scission ou dissolution du sucre).

Nous allons voir cela de manière récapitulative en donnant une version épurée des appellations scientifiques (et aussi grâce aux diaporamas annexés qui synthétisent encore plus facilement certaines phases). Il faut bien savoir qu’à partir de la dégradation des sucres «simples», tout se passe à l’intérieur du microorganisme et que toute modification ou «amélioration» que l’on voudrait apporter est du domaine de la microbiologie, ce n’est plus dans la farine que s’aménage les modifications. On ne parle plus d’ajout d’enzymes au sein du substrat farine, mais d’amélioration ou modification de la souche de levures (généralement) ou de bactéries lactiques. Le levain est une fermentation mixte, c'est-à-dire qu’il est à la fois une fermentation

9

alcoolique et une fermentation lactique. D’accord, deux types de fermentation, mais pourquoi trois voies fermentaires. En fait, c’est la fermentation lactique qui se subdivise en deux voies différentes. 2.3.8. La voie lactique homofermentaire Pour la version simplifiée, on a une version de fermentation lactique qui ne produit, à la fin de la dégradation de la molécule de glucose, que de l’acide lactique. La bactérie lactique sera dite pour cette raison «homofermentaire» puisqu’un seul type d’acide sera la résultante de ce type de fermentation du glucose.

FERMENTATION LACTIQUE

HOMOFERMENTAIRE

Une molécule de glucose donne au final deux molécules d’acide lactique.

Entre le glucose et l’acide lactique, neuf molécules différentes sont issues de dix transformations enzymatiques.33 2.3.9. La voie lactique hétérofermentaire «Hétéro-» puisque la voie fermentaire au final a non seulement produit de l’acide lactique mais aussi de l’acide acétique, du gaz carbonique et de l’alcool. Quatre métabolites terminaux pour cette voie la plus complexe, dite des pentoses, puisque à un moment de la dégradation de la molécule de glucose, il va perdre un atome de carbone associé à deux atomes d’oxygène, soit du CO² ou gaz carbonique. Plus loin, une molécule aboutira en acide lactique et l’autre en acide acétique34.

FERMENTATION LACTIQUE HETEROFERMENTAIRE

33 Markus BRANDT, Michael GÄNZLER, 2006, p. 113 à 115 34 Markus BRANDT, Michael GÄNZLER, 2006, p. 115 à 120.

10

Inventaire chiffré de cette voie très «hétéro», une quinzaine de molécules différentes avec de l’acide lactique (50%), de l’acide acétique (50%) et aussi un dégagement de gaz carbonique. Au travail, une douzaine d’enzymes différentes au moins (puisque un choix se propose après l’acétyl-phosphate) qui donnera soit de l’éthanol (alcool), soit de l’acide acétique, cette dernière semble bien la plus repérée. 2.3.10. La fermentation alcoolique des levures. La fermentation alcoolique est la plus connue des boulangers, c’est pratiquement une question d’examen de fin de CAP. Elle produit «les yeux du pain» disaient les anciens, le gaz carbonique ou CO² qui emprisonné par le réseau glutineux aère la mie du pain. Au final, de sa dégradation de la molécule de glucose, de l’alcool qui à la cuisson s’évanoui dans l’air, mais embaume les boutiques de boulangerie, est la fameuse odeur du pain frais.

FERMENTATION ALCOOLIQUE

2.3.11. Les fermentations secondaires. S’il existe des métabolites terminaux (gaz carbonique, éthanol, acide lactique et acide acétique), les molécules intermédiaires (aldéhyde, glycérate, par ex.) sont très volatiles et aromatisantes également. Ce qui me gâte rien au niveau de la recherche du goût évidemment. Il existe aussi des fermentations dites secondaires dans les fermentations levurées, celles-ci sont estimées à ± 5% en produisant glycérol, acides organiques, aldéhydes, esters, alcools supérieurs 35 Dans la fermentation au levain, on compte aussi, mais presque à l’état de traces (0,59% de l’acidité titrable), d’autres acides organiques (propionique, isovalérique, valérique, isobutyrique, butyrique) 36, dont certains (les «iso») sont plus présent dans la fermentation ensemencée à la levure, mais dans ce dernier type de fermentation, cette fermentation secondaire n’est pas masquée par ce que celle-ci procure d’acide lactique et d’acide acétique, nettement plus importante, multiplié des milliers de fois dans la fermentation au levain par rapport à la fermentation levure. Toujours dans la fermentation au levain, il existe aussi de la part des bactéries lactiques des fermentations dites secondaires dégradant des acides organiques (malique, fumarique et citrique) et aboutissant à des formations d’acide pyruvique 37 35 Bernard POITRENAUD, 1994, p. 175. 36 Bernard ONNO et Philippe ROUSSEL, 1994, p. 306 & 307. 37 Gottfried SPICHER et Hans STEPHAN, p. 200 à 208 et Markus BRANDT, Michael GÄNZLER, p. 115 & 119.

11

RECAPITULATIF DES FERMENTATIONS ALCOOLIQUE & LACTIQUES DU GLUCOSE

12

2.4. Les protéases 2.4.1. La protéase native, parfois ; «un pont trop loin». Probablement plus que la dégradation excessive de l’amidon, la crainte du boulanger est cette déstructuration des protéines et notamment du gluten, cette partie de la farine qui rend la pâte élastique. Pas envie de livrer le pain par en dessous de la porte, le boulanger. Une appréhension qui tourne à angoisse lorsqu’on en arrive à produire de la «savate» comme le décrit Emile Dufour 38. Ou abouti à cette autre appréciation des hommes de métier, un état dit de «pourrissement» de la pâte, du à un excédent de fermentation39. Tout est question de bonne conduite de la fermentation panaire qui doit s’adapter quotidiennement à des situations fluctuantes (météo, changement de farine, par exemple). Une vigilance fine dans le suivi des paramètres ajusté par l’expression professionnel. Cette dégradation de la pâte sera enclenchée et poursuivie d’autant plus rapidement si la récolte de l’année a subi une germination sur pied ou dans le cas plus rare, qu’elle ai subi une introduction d’activité protéolytique du à des insectes («blés punaisés», par exemple) 40 ou de moisissures. La découpe des protéines en peptides et surtout acides aminés est un bénéfice nutritionnel, de par la meilleure bio-assimilation apportée Ce qui résulte de la fragmentation des chaînes de protéines qui s’opère de toute façon en digestion. Certaines bactéries lactiques du levain apportent une dégradation des protéines et 38 Voilà la définition qu’Emile DUFOUR donne de la savate dans son écrit sorti droit du fournil, en 1937, p. 178, Savate : Mauvais travail, vilain pain. 39 Lionel POILÂNE, 1981, p.104, donne l’expression «ton levain est pourri» (mot qui signifie trop fermenté). 40 Jacques POTUS F. EL AMRANI, V.AMEILLE et N.KAID, 1996, p.10 & 11.

peptides qui augmente la teneur en acides aminés, comme le montre ce tableau réalisé en 1983 par un microbiologiste allemand spécialiste du levain ; G.Spicher.

Mais technologiquement et comme dit d’entrée de jeu dans ce chapitre des protéases natives, le boulanger ne peut poursuivre une dégradation jusqu’à déliter (désagréger) une pâte.

13

2.4.2. L’apport aromatique de la dégradation des protéines. L’apport gustatif et aromatique de la protéolyse, qu’on appellera «ménagée», est également bien reconnu par les anciens manuels de boulangerie et confirmé par des écrits récents plus approfondi41. Certains acides aminés (lysine) iront former la croûte en se «soudant» avec des sucres 42. Dans la fermentation au levain plus que dans la fermentation avec la seule levure, d’autres acides aminés, (proline, leucine, arginine, isoleucine, phénylalaline & méthionine) peuvent jusqu’à se désaminés (perdre leur atome d’azote) et aboutir en substances volatiles donnant

41 Léon BOUTROUX en 1897, déjà cité, p.170, signale que l’altération du gluten donne des qualités de saveur et de digestibilité recherchée par le consommateur. Le Manuel de boulangerie-pâtisserie suisse, 1949, p.67 dans sa description de la dégradation des protéines en peptides pour finalement arriver aux acides aminés, est vu comme un apport de substances aromatiques. 42 Il s’agit de la réaction dite de Maillard, qui n’est pas issue de transformations enzymatiques.

arômes et goût à la mie43. La réputation des protéines en apports aromatiques n’est plus à démontrer dans l’alimentaire. Le très connu exhausteur de goût, le glutamate, dérive de l’acide aminé ; l’acide glutamique44.

Ces arômes de «jus de viandes rôties» qui s’élaborent souvent avec la cuisson, ont fait notamment la renommée gastronomique des sauces concentrées en cubes de bouillon.

Dans la cuisine asiatique, les sauces de soja et sauces de poisson, s’obtiennent avec le procédé de l’hydrolyse non plus «ménagée» mais assez «poussée» des protéines (un à deux ans de maturation pour la sauce de poisson).

43 Dans le Handbuch Sauerteig, de 2006, Markus BRANDT, développe 7 pages sur le sujet, p.21 à 27. 44 Le glutamate ou plus précis, le glutamate monosodique est un des sels de l’acide glutamique, il est fréquemment utilisé dans la cuisine du sud-est asiatique. Voir ; J.-M. BELIN et F.HUSSON, en 1997, p.271. Y.DACOSTA, 1986, parlant p. 86 à 91, d’hydrolyse du gluten ayant comme objectif, l’aspect renforçateur ou apporteur d’arômes, indique que l’hydrolyse doit être plus forte. Même si c’est les hydrolysats de gluten qui possèdent le taux le plus élevé de monoglutamate de sodium (21%), par rapport à des résultats d’hydrolyse de maïs (12%) et de soya (7%), cela ne se traduit pas par une supériorité en tant qu’exhausteur d’arômes à l’égard des autres hydrolysats.

14

2.4.3 Attention toutefois aux peptides amers. Au niveau du goût, la protéolyse peut conduire à des aspects moins positifs lors d’une trop longue maturation de la pâte, la dégradation des protéines peut présenter le développement de peptides amers 45. Une amertume présente parfois dans les fermentations panaires poussées trop loin46 et sans soin où au contrôle non régulé dans la longueur de sa durée par une température au froid positif.

Situation plus rare, certaines bactéries déclarées de «polluantes» dans la microflore du levain, produisent aussi un goût amer 47. Cela peut exister dans la fermentation au levain ayant vécu de hautes températures, ensemencé d’un levain-chef dont la microflore a épuisé le substrat ou un levain-chef en formation,

45 Le degré d’amertume serait lié à la teneur en acides aminés hydrophobes qui composent le peptide, P.ROY et P.DURAND, en 1997, p.109. La maturation de certains fromages peut présenter également ce risque d’apparition de peptides amers. 46 Y.POPINEAU, P.MASSON et J.-L. THEBAUDIN, 1991, qui p.147 & 151 relatent ce risque de formation de peptides amers par la réduction de la taille des peptides. 47 Gottfried SPICHER, 1987, p. 108 qui recense cette production d’amer par Paracolobactrum coliforme (syn. Bactérium coli) et Mycroccocus pyogenes.

trop jeune et n’ayant pas encore réalisé, par des rafraîchis successifs, l’épuration des bacilles coliformes par l’obtention d’une acidification prononcée.48 2.4.5. Pas que de la dégradation, mais aussi assemblage, pontage et liaisons. Tout n’est pas que protéolyse (le chemin vers le pourrissement ou d’hydrolyse). Il existe d’autres possibilités de transformations que la découpe en plus petits éléments des protéines. Et cela est intéressant technologiquement. Enzymatiquement, on peut aussi changer les structures et les fonctions des protéines. Sont possibles, des réactions de pontage ou greffage entre protéines, en quelque sorte une liaison en réseau. Ce qui n’est pas le cas pour les «sucres» ou glucides de l’amidon de la farine.49 Ce qui se vit dans le fournil notamment après un temps de pause (au pointage ou fermentation de la pâte après pétrissage) par un geste plus artisanal qu’industriel, le rabat de la pâte. On y remarque de suite qu’après un simple repliage de la pâte sur elle-même on redonne une cohésion, un «corps», à la pâte que celle-ci avait perdue lors d’un court temps de fermentation.

48 G.SPICHER, E.RABE et Chr.ROHSCHENKEL, en avril 1987, p. 118 à 122 et S.BARBER et BAGUENA, en 1989. 49 La liaison peptidique se fait entre le groupement acide (COOH) d'un acide aminé et le groupement amine (NH2) de l'autre. Au cours de la réaction, une molécule d'eau est éliminée. Il s'agit d'une action enzymatique d’hydrolyse, dite ici protéolyse qui condense, réticule.

15

Ce vécu que l’on ressent facilement dans les mains est une preuve vivante que les protéines sont des chaînes d’acides aminés promptes à rétablir des liaisons entre-elles, alors que dans la phase précédent ce «resserement», la pâte était plus lâche 50. 2.4.6. Les diverses possibilités de liaisons Dans les acides aminés , il y a ceux qui aiment l’eau (hydrophyles 51), ceux qui repoussent l’eau (hydrophobes52) et qui en se rapprochant entre eux, changent souvent les ordres ou positions au sein de la chaîne de protéines.

50 C’est comme si on enlevait l’atome d’hydrogène venu se fixer entre les deux atomes de souffre et l’on recréait le «pontage disulfurés», c’est un image que j’aime beaucoup et qui peut se comprendre par les figures du chapitre suivant, 2.4.7. Ce «resserage» se réalise mieux après une légère levée de la pâte. Trop lévé (ou trop d’écart) la pâte a difficile à se «relier». 51 Ce type de liaison va réagir et être utile dès l’ajout d’eau dans la farine, en fixant une molécule d’eau, elle favorise la viscosité. Y.DACOSTA, p.15 cite les acides aspartique et glutamique, l’arginine, l’histidine et la lysine 52 Ce type de liaison, va entre autres, lier les protéines entre elles ainsi qu’aux glucides (pentosanes, notamment) et lipides. Yves POPINEAU, P.MASSON et J.-L.. THEBAUDIN, p. 129 écrit «l’hydrolyse des protéines permet d’obtenir des peptides où des protéines plus courtes qui peuvent être différentes après les coupures, car celles-ci sont souvent accompagnées de réarrangements (en phase aqueuse, à cause des propriétés hydrophobes) qui ont de nouvelles propriétés fonctionnelles, nutritionnelles et biologiques». Plus loin, p. 132, il écrit «Les prolamines riches en souffre (beaucoup de gliadines & les gluténines à faible poids moléculaire) ont une forte teneur en acide aminés hydrophobes.» Y.DACOSTA, p. 14, cite les acides aminés apolaires comme hydrophobes (alanine, glycine, valine, leucine, isoleucine, phénylalanine, cystine, proline & méthionine).

Les molécules (ici les acides aminés) peuvent être chargées d’ions comme de l’électricité portée par un corps. La charge est soit négative (-) soit positive (+). Il existe même sur le marché d’appareils ioniseurs d’air apportant les ions négatifs pseudo - bienfaiteurs pour la santé 53. Entre ces deux ions ( + & -) peut se créer un autre type de liaisons; les liaisons ioniques54

53 Ces appareils ont été accusés par certains Etats de publicité mensongère et parfois des accusations d’imposture médicale sont également recensées sur ces ventes d’appareils apportant aux dires des concepteurs une air aussi «tonifiante» que celle que l’on rencontre près des chutes d’eau. Y.DACOSTA, p. 17, signale que le caractère cationique (= charge +) où anionique (= charge -) varie fort suivant l’acidité du milieu. Peu ou pas d’analyses à ma connaissance ont été réalisées sur des pâtes au levain à pH différent d’une pâte levurée. De plus, comme le signale Y.DACOSTA dans son ouvrage bibliographique sur le gluten, la fixation d’ions minéraux (la pâte est salée et la farine complète comporte des minéraux) modifie la charge globale. 54 P.ROUSSEL & H.CHIRON, p.79, résument dans un encadré toutes les liaisons et notamment les ioniques (c’est encore plus de la physique ici) entre les ions chargés négativement et positivement. J.POTUS, F. EL AMRANI, V.AMEILLE et N.KAID, 1996, p.11, écrivent que «les protéases endogènes de la farine hydrolysent les liaisons peptidiques de préférence au niveau des acides aminés chargés positivement, ce qui explique leur faible activité sur les protéines –insolubles- du blé dans lesquelles les acides aminés basiques sont en faible proportion.» Ce qui signifie que les «résidus» ou «molécules» donneurs d’ions positifs n’ont pas assez de «résidus» récepteurs d’ions.

16

Les liaisons phénoliques (où liaisons hydrogènes), présentes en quantité limitée dans une farine, elles, vont prendre de plus en plus d’importance dans l’approche d’ajout d’enzymes dans une pâte de farine de froment, en remplacement de ce qu’on demandait à des agents additifs oxydo-réducteurs (bromate et acide ascorbique).

Dans les plus fortes liaisons, du moins les mieux repérées par les études de technologies boulangères, celles qui s’établissent (après oxydation) 55 entre deux atomes de souffre, appelées ; les ponts disulfurés.

On le voit, avec les apports du mouvement de ce milieu aqueux qu’est la pâte, tout est 55 C’est l’élimination d’un atome d’hydrogène qui permet à deux atomes de soufre de se souder. Cette oxydation se réalise à la fermentation et plus rapidement par l’ajout d’agents ou auxiliaires technologiques à pouvoir oxydo-réducteur (par ex. : l’acide ascorbique ou enzyme oxydante ; type glucose-oxydase ou hexose-oxydase).

en place pour se lier et se délier au niveau des chaînes (ou réseaux) protéiques.

17

Les diverses liaisons réalisées entre les protéines pour créer de nouvelles structures

2.4.7. La trop longue protéolyse dans les pâtes ensemencée à la levure Les levures sont moins aptes que les bactéries à dégrader les protéines, elles secrètent cependant des protéases.56 Une fermentation de la pâte ensemencée à la levure poussée trop loin en durée 57, arrive à être un milieu où des cellules de levures dépérissent. Ces levures mortes aux parois cellulaires désagrégées apportent leurs contenus qui seront un apport nutritif de premier choix 58. Avant cette cytolyse (destruction de la cellule), certains peptides

56 J.-Y.LEVEAU, en 1983, p.6. 57 Bernard POITRENAUD, signale , p. 174, qu’en anaérobie (vie sans air, par exemple ; dans la pâte) et ainsi en «panification, la durée des schémas est trop courte pour envisager une quelconque multiplication de la levure dans la pâte. Ce que l’on peut simplement constater, c’est une augmentation du taux de bourgeons qui atteint 40 à 50 % après quatre heures de fermentation.». Il faut compter beaucoup plus de temps à température ambiante pour avoir une petite partie des levures de la pâte qui s’auto-lyse et libèrent leurs contenus. 58 Bernard POITRENAUD, 1994, p.175 qui cite l’apport de tous les acides aminés essentiels, phospholipides, minéraux et vitamines. C’est au point que les levures désactivées sont recommandables en supplément vitaminique dans l’alimentation humaine.

sont confinés au sein de la cellule de levure, citons un des plus repéré qui porte le nom de glutathion.

Celui-ci était alors sans effet, puisque captif de la cellule auparavant, devient disponible dans la pâte.

Les ponts disulfures avant (en-haut) et après (en-bas) l’action des levures désactivées contenant du glutathion.

18

Les levures désactivées sont devenus un produit commercialisé 59 depuis le début des années 1990 afin de rectifier la trop grande ténacité du gluten des farines qui rétracte l’allongement et l’abaisse des pâtons destinés à la confection de baguettes, petola de pizza ou croissanterie. Un peu de détente, d’extensibilité, face à l’excès de ténacité rétractable, si l’on veut. Cet apport de glutathion à effet réducteur est nettement plus développé 20 ans après sa venue sur le marché. Il est permet de comprendre qu’une pâte levurée laissée longtemps en suspens à température ambiante peut procurer ces effets de relâchement. Le plus souvent, un apport partiel de pâte levurée «abandonnée» longtemps aura plus qu’un effet de relâchement et donnera du collant assez rapidement à toute la pâte. Il est certain que la maîtrise de tel ajout (pâte fermentée) est plus hasardeuse qu’avec le produit commercial proposé de plus en plus élargi dans sa gamme de proportion de glutathion 60. Mais la pratique de l’apport de pâte pré-fermentée bien conduite peut révéler cet aspect «relaxant». 2.4.8. La trop longue protéolyse dans les pâtes ensemencée au levain Les pâtes au levain ont un autre vécu que les pâtes levurées. Dans un premier temps, parce que l’acidité du levain va régenter 61

59 Stéphane BEAGUE et Vincent LECHEVALIER, de la société Lesaffre, en 2005, p.29 à 37. 60 S.BEAGUE et Vincent LECHEVALIER, p.31 qui présentent quatre types de levures désactivées de leur firme avec des teneurs en glutathion jusqu’à 8 fois plus importante que dans la levure standard. 61 Pour la panification du seigle Gottfried SPICHER et Hans STEPHAN, 1987, p.44 à 49, consacre un

différemment les accords qu’il peut y avoir entre les acides aminés62. Dans la durée de la panification au levain, le «pont trop loin» existe aussi, bien évidemment. S’il se maintient bien au début grâce au frein apporté par l’acidification, un dépassement de la protéolyse donne des effets assez dévastateurs. La destruction rapide du réseau est l’accident à redouter puisqu’au bout d’un moment de cette longue fermentation, les bactéries du levain et l’acidité vont influer ensemble. Puisqu’une fois arrivé au pH 4, on est à l’optimum du niveau d’activité d’un de types de protéases de la farine 63. Et certaines bactéries faisant partie de la microflore du levain possèdent également des protéases. Ajoutons encore que si le gluten est une protéine insoluble dans l’eau, il se dissout plus facilement avec l’acidité. 2.4.9. Les diverses fonctions des acides amimés

chapitre à l’effet «régularisateur» du l’acidité du levain sur l’activité des enzymes. Au pH 4 -4,5, les amylases du seigle sont «calmées» et les pentosanases «activées», deux cas de figure positifs. 62 Coté observation pratique, Raymond CALVEL, en 1979, p.57, écrit «le levain facilite l’utilisation de farines faibles (en gluten)». Plus analyste, Y.DACOSTA, en 1986, p. 17, parle de l’influence du pH (acidité ou mieux pouvoir d’Hydrogène) qui permet de fixer les protons H+ et augmenterait les liaisons ioniques. 63 Il existe deux grands types de protéases natives du blé. Un type actif en milieu acide (autour du pH 4), on cite l’aspartyl-protéase et l’autre type active en milieu basique (entre les pH 7 & 9). Y.POPINEAU, P.MASSON et J.-L. THEBAUDIN, en 1991, p. 145. Les protéases alcalines sont plus rapides dans l’hydrolyse, elles ont été utilisées pour la fabrication d’hydrolysats de protéines de céréales pour y apporter des propriétés moussantes et émulsifiantes. B.ONNO et P.ROUSSEL écrivent p. 309, que «le pH optimum des protéases est voisin de 4, l’acidification de la pâte favorise leur activation».

19

Reprenons dans un tableau les acides aminés en décrivant quelques fonctions qu’ils peuvent avoir.

Révélé sous un diagramme de Venn 64, les acides aminés peuvent avoir plusieurs fonctions et ne sont pas en mesure de réaliser tout les rôles de liens hydrophobes, polaires ou hydrogènes.

La potentialité des fonctions des acides aminés est complexe et il n’est pas toujours évident d’en tirer une conclusion probante. D’autant qu’en s’associant entre eux, les

64 John VENN (1834-1923), améliora la représentation géométrique de Léonhard EULER (1707-1783) pour classer dans un seul schéma les attributions différentes et similaires.

acides aminés peuvent avoir d’autres fonctions. 2.5. Les hémicellulases et l’hémicellulose 2.5.1. Hémicellulases et hémicellulose, un vécu comme un oubli technologique Déjà Bernard GODON, 1998 écrit, p. 58, « En général, le terme hémicellulose correspond à la partie insoluble dans l’eau, pentosane à la fraction soluble ». Malgré cela on retrouvera le termes «pentosane» employé indifféremment pour les solubles et les insolubles d’autant que les deuxièmes deviennent partiellement solubles au cours des transformations enzymatiques lors de la panification. En France, on ne s’est pas beaucoup occupé des pentosanes ou hémicellulases avant le début des années 1990 65. Pourquoi ? Parce que la donne était le pain blanc et que les pentosanes ou hémicelluloses se trouvent en quantités importantes à la périphérie du grain.

65 Voir pour de plus amples renseignements, ceux repris en commentaires dans les notes du chapitre 1.14.

20

Ainsi, parce que les farines «blanches» en contiennent peu 66 et qu’en plus le froment est la céréale qui en contient le moins 67. On négligera ce que les premiers traités de boulangerie française appelaient le «muqueux» du blé 68 (les hémicelluloses ou pentosanes), au profit quasi exclusif du «glutineux» du blé. 2.5.2 La technologie pour profiter des hémicellulases Par contre dans un pays comme l’Allemagne, où la céréale panifiable a été le seigle et où l’entièreté du grain est souvent employé en panification, se sera différent. Il se développera toute une technologie basé sur les hémicelluloses, matière dite dans ce pays ; «épaississante» 69. Pour cerner la qualité panifiable du

66 G.SPICHER, 1987, p.40, donne pour le seigle une répartition de «…30% des pentosanes du grain dans l’amidon , les 70% restants se trouvent dans l’écorce». 67 Voir le tableau présenté au chapitre 1.14. qui donne un rapport de teneur supérieur de 150% pour le seigle complet vis-à-vis du froment complet. Si on ajoute le pourcentage repris à la note précédente pour comparer seigle complet à froment «blanc», on part dans un rapport de 1 pour le froment «blanc» à 5 pour le seigle complet. 68 PARMENTIER, p.25, après avoir décrit, en1778, le son de blé et la matière glutineuse et avant d’aborder l’amidon, parle «du muqueux du blé», qui était au XVIIIème siècle le nom générique de la substance farineuse. Ce muqueux, écrit-il «a une saveur sucrée, attire l’humidité de l’air, poisse les mains, se dissout aisément dans l’eau froide. Le muqueux du blé se trouve distribué dans toutes les parties de la fructification des plantes qui sont nutritives» 69 On retrouvera les hémicelluloses ou pentosanes sous plusieurs appellations dans les diverses disciplines scientifiques, ce qui va permette de cerner la matière. Polysaccharides non amylacés, gommes ou alors sont inclues dans un nom de matières soit muqueuses, mucilagineuses, gélifiantes, épaississantes, colloïdes ou visqueuses. En terme diététique il s’agit souvent de fibres alimentaires solubles ou pas. Les noms de sucres simples (arabinose ou xylose) qui les composent ou l’arabinoxylane le sucre composé des sucres précités est plus précis en terme scientifique.

seigle, on mesure la viscosité (suite au malaxage, en comptant les ondes émises) 70 d’une masse de farine complète fortement hydratée qui va monter en température (jusqu’à 63°C) afin d’évaluer la potentialité de gélification de la farine. C’est par ce test de viscosité du milieu pâteux que l’on va tenter de cerner la valeur boulangère. C’est tout autre chose que les tests évaluant la potentialité de déformation de la pâte composée de farine «blanche» de froment.

Ici c’est le pouvoir absorbant des hémicelluloses et du gonflement de l’amidon qui s’en suit, qui organise le développement de la mie. Une expansion de la mie qui ne tient pas qu’aux alvéoles, mais qui pense à alléger ce qui entoure ces alvéoles ; l’amidon. A la cuisson par l’eau, retenue puis diffusée par les

X.ROUAU, p. 13 écrira même que les enzymes hémicellulases sont appelées «trivialement, pentosanases». 70 L’analyse réalisée à l’amylographe Brabender (l’appareil de mesure qui a le plus évolué) prend le plus haut niveau d’une courbe, celle-ci mesurant par corrélation entre la viscosité de farine ou grain concassé en suspension dans l’eau, soumis à un mouvement de rotation et avec l’élévation progressive de la température, elle évalue à la fois la viscosité et la potentialité de gélification de l’amidon. La viscosité en mesurée en AE, c.a.d. en Angstroem, une unité de mesure de longueur d’onde. Voir J.-M. BRUMMER, p.99 & 100. Voir pour des infos plus complètes, le dossier Pentosanes sur B.N.

21

hémicelluloses 71, l’amidon va alors absorber cette eau et se gonfler. Un peu comme le grain de riz par sa cuisson dans l’eau ébouillantée. Voilà comment s’explique le développement et la légèreté de la mie dans une panification de céréales riches en hémicelluloses. La qualité technologique de la farine ne se juge pas à la seule force de pousse de la pâte, il vous faudra différer l’estimation de la force de pousse au résultat obtenu lors de l’éclatement de l’amidon à la cuisson72. Pas évident comme attitude à prendre.

__________________________________

2.5.3. Les hémicellulases natives On signale 73 des hémicellulases du blé, principalement concentrées dans les parties périphériques du grain et dites en faibles quantités. Leurs activités variant suivant les variétés de froment, elles ont des niveaux d’actions dits faibles aussi par les

71 Les pentosanes ont une capacité d’absorption d’eau de +/- 8 fois leur poids d’eau. Alors que le gluten ne retient que 1,8 fois son poids. Même s’il y a 4 fois moins de pentosanes que de gluten, ce sera encore les pentosanes qui prendront la plus grosse charge. 72 Vécu de fournil, lorsque l’on observe à l’enfournement d’une pâte «jeune» que celle-ci se développe ou «éclate» mieux au four, qu’un pâton enfourné au maximum de développement et rétention gazeuse. 73 X.ROUAU, p. 16

chercheurs74. Pourquoi leurs actions est-elle minimalisée ? Parce que tout simplement des études les déclarent d’un niveau d’activité «très largement inférieurs à ceux des doses d’hémicellulases utilisées en additifs»75. On ne part plus de l’expression naturelle comme référence, mais c’est l’addition qui est le repère, on inverse la démarche, là. Pourquoi ? Parce que l’on était déjà habituer au service rendu par ce «travesti» en amylases. En effet, dès l’instant où l’amylase fongique, 76 est apparue sur le marché (1979), des effets secondaires (voir chapitre 1.9.), qui venaient des hémicellulases, seront repérées et employées pendant presque vingt ans sous la dénomination «amylases à activités secondaires»77 . Les hémicellulases ou pentosanases natives du blé auront la possibilité de couper à l’intérieur 78 des chaînes d’arabinoxylanes 79 entre les molécules de xylose et en séparant les molécules 74 X.ROUAU, p. 17, qui signale l’action sur les pentosanases insolubles qui deviennent solubles (10% en fin de pétrissage et 25% en fin de fermentation –levure-) Ce qui est une des principales actions positives pour la pâte. 75 X.ROUAU, p. 16. Précisons aussi que la panification a évolué en raccourcissant parfois à une partie de plus en plus congrue l’espace temps de fermentation. Souvent en éliminant les pré-pâtes (levain, poolish) et en diminuant le pointage au profit de l’apprêt, la farine n’a plus eu beaucoup de temps pour absorber l’eau. Le rôle des pentosanes (capter l’eau) s’en retrouvera amenuisé. 76 H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, p. 14 qui donne l’espèce Aspergillus niger et par après l’Aspergillus awamori 77 H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, p. 14 écrivent «Pour des raisons diverses, ces enzymes -hémicellulases- sont apparues en panification sous l’appellation : amylases à activités secondaires. Très vite ces activités dites secondaires sont apparues comme principales». 78 Elles sont souvent appelées endo-arabinoxylanes 79 X.ROUAU, p. 14, Ces chaînes sont linéaires comme l’amylose (voir chapitre 0.16.) et comporte de 100 à 500 molécules.

22

d’arabinose attenant 80 à l’ossature de la chaîne de xylose. Ensuite l’action sur les pentosanes insolubles qui en deviennent solubles (10% en fin de pétrissage et 25% en fin de fermentation –levure-) est une des principales actions positives pour la pâte.81 Peu de littérature existe sur les autres actions que nous verrons plus loin (au chapitre 3.3.1.), bien que des écrits précédant l’arrivée des hémicellulases sur le marché décrivent l’interaction entre gluten et hémicelluloses et que la pratique de longues fermentations observe une présence plus mousse et gommeuse, plutôt que de l’élasticité du gluten. C’est là que l’on soupçonne l’action des hémicellulases sur les hémicelluloses. Une synergie est même développée entre l’élasticité du gluten emprisonnant les bulles de gaz produite par la fermentation et le film d’hydrocolloïdes (la viscosité apportée par les pentosanes) qui tapissent les parois des alvéoles 82 et renforce ainsi les cavités gazeuses de la mie. Lorsque que l’on dégrade les chaînes de hémicelluloses, les sucres pentoses «simples» (d’une molécule), seront «digérés» par les bactéries de la fermentation au levain 83.

80 H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, p. 14, donnent le ratio molécules de xylose/molécules d’arabinose, il est de 2/1. Plus les cellules d’arabinose sont scindées de la chaîne de pentoses, plus vite la dégradation de xylose s’opérera par les endo-xylanases (qui coupent la chaîne à partir de l’intérieur de celle-ci) 81 X.ROUAU, p. 17 & 18. Les pentosanases en dégradant les hémicelluloses insolubles limite les interruptions dans le film de gluten par des inclusions fibreuses et renforce en viscosité ce même film. H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, p. 13 écrivent que ce qui différencie les pentosanes insolubles des pentosanes solubles est le poids moléculaire et le degré de ramification interne, supérieures dans les premières citées. 82 X.ROUAU, p. 18. 83 H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, p. 14. Il est clair que beaucoup de bactéries lactiques possèdent des pentosanases puisqu’elles fermentent le ribulose et le xylose (deux pentoses) par la voie

2.6. Les autres hémicellulases et cellulases. Les écrits sur la dégradation de la cellulose du blé en panification se développent ces dernières années 84. Il peut être important de savoir que l’enzyme cellulase comme l’enzyme hémi-cellulase n’existent pas en digestion chez l’humain. Cellulose et hémi-cellulose devraient préalablement passer par une fermentation pour se transformer d’aliments en nutriments. La cellulose comporte des matières intéressantes qui sont probablement un peu dégradées dans cette longue fermentation mixte qu’est le levain. Notamment ces autres hémicelluloses (hémi = à moitié en grec ancien), dont le plus repéré est le glucane 85. Peu d’écrits à notre connaissance, existent au point de pouvoir un peu cerner le sujet. Les moisissures sont encore une fois les principales sources productrices en industrie, de cellulase 86 pour les apports enzymatiques dits alors exogènes. L’objectif d’un traitement enzymatique des fibres alimentaires (cellulose du blé, ici) est d’une part, une augmentation des fibres solubles et d’autre part une amélioration des propriétés physiques et sensorielles des fibres 87. On peut aussi penser aux effets

fermentaire d’ailleurs dénommée ; voie des pentoses. Les bactéries lactiques hétérofermentaires emploie cette voie et les bactéries lactiques homofermentaires falcultatives également, lorsqu’elles fermentent les pentoses, voir ; F.DELLAGLIO et co.; Caractéristiques générales des bactéries lactiques. 84 Guylaine LACAZE, M.WICK, S.CAPPELLE, Emerging fermentation technologies: Development of novel sourdoughs, Revue Food Microbiology, n° 24 de 2007, p. 155–160 emploi souvent l’expression «dextranes» 85 Le glucane se situe également à la périphérie du grain et spécialement pour l’avoine et l’orge. Il est composé comme l’amidon de molécules de glucose accolées l’une à l’autre. 86 Voir J.-P. LARPENT et M.LARPENT-GOURGAUD, p.360. 87 Renato AMADO, Eva ARRIGONI et Andrea CAPREZ, Effets des traitements sur les propriétés

23

formant comme une gomme ou liant appelé parfois gel. 2.7. L’acide phytique, les phytates et la phytase Avec ces enzymes «phytases», on entre plus dans des descriptifs nutritionnels que technique. C’est pas plus mal. On sort aussi des dégradations des macro-nutriments (glucides, lipides et protides), pour parler des dégradations des micro-nutriments (ici, sels minéraux et oligo-éléments) L’acide phytique est un corps naturel des graines (et de la farine en résultant) composé d’acide à base de phosphore.

Malheureusement cet acide phosphorique a une affinité particulière pour le calcium, le magnésium et certains oligo-éléments (fer, cuivre, zinc, manganèse) avec lesquels il forme un bloc inséparable (appelé ; phytates). Cette liaison (acide phytique/minéraux) a comme conséquence, que les composés deviennent inassimilables par l’organisme 88. Encore une fois, l’intervention de séparation sera réalisée par une enzyme dénommée de manière générique ; «phytase». C’est son action que l’on va décrire. Une précision importante, cela concerne les minéraux de la farine et de ce fait, les panifications à la farine blanche, +/- 75 % de taux d’extraction en mouture sur cylindres et plus extrait encore, +/- 65% sur meules ne sont pratiquement pas concernées. physico-chimiques, publié dans Les fibres alimentaires, éd. APRIA, 1987. 88 Voir pour une information approfondie sur le sujet, le dossier Pain complet déminéralisant ou acide phytique sur le site boulangerie.net

2.7.1. La phytase des céréales, le remède vient avec le mal. Dans la farine complète, « le phosphore est à 80% sous forme de phytates » 89 , c'est-à-dire sous forme de minéraux liés à l’acide phosphorique et difficilement dégradables en peu de temps. D’où le problème de ne pas profiter des minéraux du pain, en termes nutritifs, alors que des carences en calcium, magnésium, fer, sont recensées dans le bol alimentaire actuellement. Le phosphore, responsable de cette liaison, est présent dans toutes les graines, et bien sur, y compris, les céréales panifiables. G.Spicher écrit que «l’acide phytique (80% du phosphore) est probablement un produit résultant du métabolisme phosphoré de la fermentation et sert de réserve phosphorée, c’est à dire énergétique, ainsi qu’activeur ultérieur pour la germination». 90 C’est tellement vrai que les «voies fermentaires» ou fermentation avaient encore un autre nom en 1967; «phosphorylation», puisque le rôle du phosphore y était considéré comme de «première importance» 91. On sait qu’il faudra un temps avant que les sels minéraux liés à l’acide phytique se libèrent. Dans la fermentation, il faudra laisser 6 à 7 heures pour qu’une pâte au levain dissocie totalement l’acide phytique 89 Carole ANTOINE & col., p.6 90 G.SPICHER (1987), p. 47. 91 Voir : Eugène AUBEL, p.27 à 35.

24

des minéraux 92 et les rendent bio-assimilables. Si la fermentation au levain réalise en 6/7 heures, une séparation totale des phytates en acide phosphorique et minéraux. Dans la même durée, la fermentation ensemencée à la levure n’hydrolyse que la moitié des phytates 93.

2.7.2. Il faut lui laisser le temps de passer toute les étapes. « Lors de la germination, c’est du scutellum (sorte de coquille elliptique qui entoure la plantule du germe et la sépare de l’amande farineuse) que partiront les actions, qui par dégradation enzymatique, mettront l’amande farineuse à la disposition de la plantule»94. Cela c’est pour suivre les voies germinatives autant que fermentaires. Comment et pourquoi, après avoir été bloquant, le phosphore devient l’énergie qui permet de créer un processus de vie, prenons un exemple. Sur une toute petite parcelle de la transformation enzymatique qui se réalise dans la panification, celle du glucose en

92 Voir les enquêtes sur le sujet réalisées par J.G.REINHOLD, p. 38-41, R.HAUSPY, p. 27, H.J. LONKHUYSEN, p.101. 93 TER-SARKISSIAN et col., p.651-653. Ce dernier auteur signale l’existence de deux barrières définie par le niveau d’acidité pour arriver à hydrolyser les phytates complètement. Ce qui différencie les résutats obtenus par le levain par rapport aux pâtes ensemencées à la levure. 94 Henri NURET, cité dans Claude WILLM, p. 23.

acide pyruvique (vu plus haut ; chapitre 2.3.7.). Celle-ci requière dans la douzaine d’opérations enzymatiques, des transformations qui consomment de l’énergie et d’autres qui apportent de l’énergie. Pour la première opération de dégradation du glucose, c’est l’atome de phosphore donné par une molécule qui en possède trois (l’ATP) 95 qui déclenche l’énergie nécessaire et qui sera pour cette raison, appelé par les bio-chimistes, l’enzyme-clef de la glycolyse.

La première porte s’ouvre. C’est donc le phosphore qui apporte l’énergie pour que celle-ci permette la dégradation de la molécule de glucose et dans la germination afin de redonner une nouvelle plante. Il est également normal ou naturel que cette naissance de la nouvelle plante ou vie à partir du germe, ne se déclenche que suivant des paramètres (acidité, humidité, température) qui lui garantisse de pouvoir continuer au mieux son but. On le perçoit par cette autre observation ; la biodisponibilité des minéraux réduite dans un premier temps par l’effet chélateur de l’acide phytique (liant et bloquant l’assimilation des minéraux) existent dans la nature comme un effet de frein que les scientifiques appellent « pouvoir 95 L’ATP = Adénosine Tri Phosphate devenant ainsi de l’ADP ou Adénosine Di Phosphate. On appelle les enzymes comportant l’atome de phosphore de l’ATP avec le terminal « kinase ».

25

tampon »96. En somme encore une barrière ou porte à passer (un mot de passe de plus) afin que se confirme les conditions de germination en allongeant les étapes ou portes à franchir. Si l’on place la problématique de l’acide phytique dans la nécessaire dégradation des aliments afin que ceux-ci prennent le statut de nutriments. Le frein, puis la libéralisation du phosphore (ou phosphorylation et déphosphorylation du langage scientifique d’autrefois) va finir par apporter l’énergie à bien de dégradations positives. La voie naturelle de ces transformations enzymatiques, (surtout par la longue auto-fermentation et la conservation de l’entité des éléments du grain), va dans l’exemple de la glycolyse décrite plus haut, transmettre deux atomes de phosphore dans le premier temps et les récupérer dans la deuxième partie (voir schéma). Ainsi cela peut repartir pour une autre transformation de molécule de glucose. L’enzyme et le phosphore auront une action perpétuelle et pourront continuer leurs fonctions de germination, de fermentation et de bio-assimilation des nutriments. C’est réglé comme un mouvement d’horlogerie. Il suffit simplement de le respecter.

On remarque dans la colonne de gauche du tableau qui suit que l’énergie nécessaire aux transformations enzymatiques est apporté par le phosphore Celui est emprunté à une molécule qui possède trois atomes de phosphore (ATP = Adénosine

96G.SPICHER, p. 141 à 143, consacre un sous-chapitre à cet effet tampon des matières minérales de la farine dans le levain, au point d’utiliser la phytine comme régulateur voir stabilisateur de l’acidité, comme l’emploi du sel en fermentation panaire. Un ajout de phytate (0,1 à 1 gr.) est jugée apropriée lors de la méthode de conduite du levain en continu (procédé industriel). Chez le même auteur, p. 48 on lit « Par leur faculté d’effet-tampon, les phytates contribuent dans la solution a ce que le pH du levain reste assez longtemps dans un secteur optimal pour la phytase (pH optimum : 5,0 à 5,5)»

Tri Phosphate) dans la première partie de la glycolyse (fermentation du glucose). Après la scission en deux parties de la molécule dégradées, un apport de deux molécules de phosphore organique entre dans le processus de dégradation. Dans la seconde partie, c’est ainsi quatre atomes de phosphore énergétiques qui rendues à des molécules ADT (Adénosine Di-Posphate) redevienne Tri-Phosphate et sont prête en double pour de nouvelles transformations de molécules de glucose.

26

1

3.L’INGENERIE ENZYMATIQUE

& SES PROPOSITIONS BOULANGERES

3.1. LES DIVERS AMYLASES SUR LE

MARCHE On reprend ce granule d’amidon schématisé afin de comprendre ce qu'est l’ingénierie enzymatique qui se retrouve dans notre sac de farine. Ce granule est composé de deux types d’amidon.

Il est nécessaire de comprendre ces différences puisque dans l’amylose, les molécules de glucoses sont liées par l’atome carbone 1 de la molécule qui précède, à l’atone carbone 4 de la molécule de glucose qui suit. Dans le cas de l’amylopectine, (un amidon qui contient un pouvoir plus gélifiant que l’amylose, d’où son nom), là où il existe un branchement, la molécule de glucose se situant au départ de la ramification est liée toujours à partir du carbone 1, mais au carbone 6 de la molécule qui fait le branchement. En schématisé, cela donne ceci.

Revenons sur notre schéma de granule d’amidon. Il est ici dégradé par une amylase, mais il n’existe pas une seule sorte d’amylase. Nous avons vu (chap.2.3.5.), que dans les amylases natives du blé, il y a deux sortes ; l’alpha-amylase et la bêta-amylase. La bêta-amylase ne sait couper les chaînes de molécules de glucose qu’à partir du bout et en scindant par groupe de deux molécules de glucose ( = maltose) à la fois. Mais elle arrêtera son action de dégradation à l’approche des départs de ramifications, là ce n’est plus son domaine.

L’alpha-amylase du blé peut dégrader la chaîne de molécules de glucose en coupant m’importe où. Sauf qu’elle aussi ne sait pas dégrader (couper) les endroits où il y a des branchements, de nouveau ce n’est pas de son ressort.

2

Avec les amylases natives du blé, le noyau du granule d’amidon reste presque intact avec ce qu’on appelle des «dextrines limites». Ici, l’expression de la démarcation des possibilités des enzymes natives.

L’α-amylase fongique venue sur le marché dans les années 1950 en Allemagne et plus de quinze après en France, a l’avantage d’avoir une température d’optimum d’activité ainsi qu’une température d’inactivation, 10 °C en dessous de l’α-amylase native du blé 1. Ce qui lui donne

1 Voir les renseignements cités au chapitre 1.8.

un petit risque en moins, au niveau surdosage, vu son inactivité plus rapide. En voulant aller plus vite dans la dégradation enzymatique, on s’est dit qu’on va ajouter une enzyme amylase qui sait débrancher et couper ces liaisons carbone 1/carbone 6. C’est la pullulanase qui doit son nom à la dégradation des pullulanes. Le pullulane est le nom donné à un sucre composé de trois molécules de glucose (= maltotriose), lié entre eux par l’atome carbone 1 et l’atome carbone 4. Au bout du maltotriose pour réaliser d’autres liaisons, il n’existe que la possibilité d’une liaison entre les atomes carbone 1 et 6.

Et on a trouvé une pullulanase produite par un bacille 2 qui débranche les ramifications, ce qui donne un granule d’amidon dégradé comme ceci ;

2 Il s’agit du bacille acidopulluliticus, la pullulanase fut autorisée en France en 1993 et on lui attribue parfois les mêmes qualités de préservation du moelleux grâce à ce «débranchage» de l’amylopectine, encore faut-il que l’enzyme soit thermorésistante, par conséquent classée comme additive et plus comme auxiliaire technologique.

3

Mais on peut aussi aller prendre l’enzyme amyloglucosidase produite par une moisissure 3 qui elle est capable de couper toutes les types de liaisons (1,4 comme 1,6), ce qui donne ce résultat.

Le manque de rapidité de l’action (l’ «amélioration» de la panification n’a prioritairement que cet objectif) de cette enzyme fait qu’elle ne répond toujours aux attentes des formulateurs 4 qui préfèrent

3 Il s’agit de l’Aspergillus niger, l’amyloglucosidase fut autorisé en France en 2001 4 Le «formulateur» n’est pas forcément un fabricant d’enzymes. Il peut acheter ceux-ci chez le fabricant et composé les coktails en fonction de l’état de la récolte ou des demandes spécifiques des clients.

rencontrer la demande plus rentable de la vitesse d’exécution. Maintenant que l’on voit qu’une amylase n’est pas l’autre et que finalement l’ingénierie enzymatique peut nous préparer n’importe quel type de frappe quasi chirurgicale, il faut encore différencier ces alpha-amylase, pullulanase et glucoamylase entre-elles. Suivant qu’elles proviennent de microorganismes différents, elles peuvent avoir des dispositions différentes et suivant ce que va vivre le milieu pâteux, ce sera vrai surtout pour les alpha-amylases. Les températures et le niveau d’acidité déterminent des zones d’activité différentes, et là aussi il existe des choix et le cocktail enzymatique risque d’être différent. 3.2.L’AMYLASE BACTERIENNE ET

LE MOELLEUX 3.2.1.L’expérience de BOUSSINGAULT

C’était en 1852, que Jean-Baptiste BOUSSINGAULT (1802 - 1887), lance des «expériences ayant pour but de déterminer la cause de la transformation du pain tendre en pain rassis». Car pour lui, «ce changement d’état suit l’abaissement de la température, et il ne m’a jamais paru qu’il fût raisonnable de l’attribuer à un effet de dessiccation».

4

Son expérience consiste à évaluer la perte en eau du pain pendant le rassissement. Après six jours, la perte de poids du pain n’était que de 40 gr. par rapport à un poids de départ de 3.730 gr., soit une perte d’un tout peu petit plus de 1%. Voici le tableau de l'expérience de 1852 qui sera encore repris par Emile Boutroux en 1897.

Au bout des quatre pages relatant ses expériences dans les annales de chimie et de physique5, sa conclusion est «que ce n’est pas par la moindre proportion d’eau que le pain rassis diffère du pain tendre, mais par un état moléculaire particulier qui se manifeste pendant le refroidissement, se développe ensuite et persiste aussi longtemps que la température ne dépasse pas une certaine limite».

5 Pour les personnes intéressées par l'enquête de 1852 de J.-B. Boussingault, «Approche ayant pour but de déterminer la cause de la transformation du pain frais en pain rassis», on sait la télécharger en ligne sur le site http://gallica.bnf.fr La démarche est la suivante; choisir l'onglet > Presse et revues >> Tapez dans la recherche; Annales de chimie et physique, cliquez sur Accéder à tous les volumes, Choisir l'année 1852, Dans cette année choisir dans la série 3, le tome 36, et puis aller aux pages 490-494 que vous pouvez télécharger en cochant correctement les pages que vous souhaitez.

3.2.2. La rétrogradation de l’amidon Cette expérience probablement que tout boulanger l’a vécu en «repassant» des pains au four. Alors c’est quoi cet «état moléculaire particulier» dont Jean-Baptiste BOUSSINGAULT fait référence. On l’appelle aujourd’hui la rétrogradation de l’amidon ! Etes-vous plus avancé avec cette définition? Une petite image pour la compréhension…

En fait, c’est comme si l’amidon se recristallisait. Une autre image plus parlante, peut’être.

C’est bien tout ça, mais on écrit au début, «comprendre l’ingénierie enzymatique» ? 3.2.3. La thermo-résistance amylasique C’est que l’astuce est de repérer dans toutes les amylases qui existent, celles qui résistent à la cuisson 6. L’idée est d’en maîtriser la fonction de dégradation après la cuisson. On l’a doit en terme de proposition commerciale à la

6 J.-P.LARPENT & M.LARPENT-GOURGAUD, p. 261, signalent que «la thermostabilté des enzymes est d’abord due à la séquence des acides aminés et à un certain nombre de facteurs de stabilisation (hydrophobicité, liaison métallique, création de paires d’ions avec le substrat glycosylation) . L’α-amylase de Bacillus stearothermophilus a une température optimale d’action à 65°C., celle de Bacillus licheniformis de 90°C.»

5

firme d’origine danoise Novozymes en 1991 7, Avant cela dans la littérature technologique française, l’amylase bactérienne était évitée pour ces raisons de thermo-résistance.8 On connaissait déjà en boulangerie des problèmes de résistance à la cuisson par la maladie du pain filant dit «ropy» en anglais, c'est-à-dire visqueux vu l’état du pain qui malgré qu’il soit cuit redevenait flasque. C’est le bacille dits populairement «des foins» (apparaissant à l’époque caniculaire de la fenaison) qui est responsable de cette maladie du pain filant, il est dit thermorésistant, ce que J.-B. BOUSSINGAULT avait déjà pu mettre en évidence, puisque dans son expérience en mettant le thermomètre dès la sortie du four à 7 centimètre de la surface (croûte) du pain, celui-ci indiquait 97°C, moins que les 100°C fatidique pensait-on à l'époque. On appelle aujourd’hui le bacille «des foins», bacille subtilis (autrefois bacille mensentericus) et son enzyme amylase est encore fort active à 70 à 80°C. Mais un autre bacille est encore plus performant, c’est le bacille appelé 7 Voir le site de Novozymes qui relate l’année 1991 pour le lancement de Novamyl et L’impact des enzymes article de Cécile CHEVREUX, paru dans la revue Filière Gourmande N° 86 de mars 2002 qui donne les commentaires de Christine ROSA ingénieur chez Novozymes France ; «En effet, sans risque de surdosage et sans interférer ni sur la consistance des pâtes, ni sur la structure de la mie ou le volume des produits, Novamyl opère directement sur le moelleux des produits de boulangerie dès J + 1 en retardant la rétrogradation de l’amidon tout au long de la conservation» 8 J.POTUS et coll. (1996) écrivent p.10 pour les risques de correction amylasiques à inactivation élevée «plus encore pour l’α-amylase bactérienne, l’activité de celle-ci étant prolongée pendant la cuisson, la quantité de dextrines formées peut être importante et le volume du pain réduit». Deux freins se présentaient à l’emploi d’amylases bactériennes. Le fait que l’on ne voyait comment maîtrisé une dégradation après cuisson et la réalité législative du statut d’auxiliaire technologique qui empêche la présence intentionnelle du produit dans le produit consommé.

licheniformis puisqu’il aurait, (vu au microscope), la forme un peu «fleurie» de lichens. Là c’est à 90 à 95°C que se trouve la température optimale de leur amylase. Elle sait encore mieux résister à la cuisson à l’intérieur du pain. 3.2.4. Le débranchage après cuisson Et une fois le pain cuit, ces amylases peuvent être toujours active sur l’amidon en diminuant l’enchevêtrement du réseau recristallisé (dense) de l’amidon (à gauche sur le schéma ci-dessous) en coupant des branchements (au centre) ou en sectionnant à partir des extrémités des ramifications d’amidon, deux molécules de glucose (maltose) par deux molécules de glucose, (à droite) action dite maltogénique pour l’amylase du bacille stearothermophilus. Ces actions seront limitées aux zones cristallines séparées9.

D’où la mention de non-interférence sur le volume et la texture employée par l’ingénieure de la firme novatrice quelques notes plus haut dans ce chapitre 3.2. Elle les réalisent en utilisant aussi les propriétés (agents dépresseurs d’Aw) des dextrines 10. Ces actions permettront à la mie de pain cuite ainsi traitée de garder plus longtemps son moelleux. L’utilisation de ce type d’enzymes devra se réaliser avec précaution dans un but bien 9 B.GODON, (1994), p.425 . 10 J.POTUS, R.DRAPRON et A.POIFFAIT, (1994), p.441

6

particulier 11 pour ne pas prolonger la formation de dextrines pendant la cuisson. Deux problèmes cependant ; 1-/ La classification de l’enzyme dans les auxiliaires technologiques ne répond plus à la définition de ceux-ci par la législation européenne. «On entend par «auxiliaire technologique» toute substance non consommée comme ingrédient alimentaire en soi et volontairement utilisée dans la transformation des matières premières, des denrées alimentaires ou de leurs ingrédients, pour répondre à un certain objectif technologique pendant le traitement ou la transformation et pouvant avoir pour résultat la présence non intentionnelle de résidus techniquement inévitables de cette substance ou de ses dérivés dans le produit fini et à condition que ces résidus ne présentent pas de risque sanitaire et n’aient pas d’effets technologiques sur le produit fini.» 12. 2-/ Le risque sanitaire d’allergie ou d’intolérance risque de prendre un certain temps avant de pouvoir être décelé et pour cela il faudrait afin d’évaluer le risque que le produit de cuisson en contenant fasse mention de sa présence, ce qui n’est malheureusement pas le cas. 3.3. LES HEMICELLULASES, PENTOSANASES où XYLANASES 3.3.1.Une nouveauté, ces hémicellulases? Voilà ces mots «pentosanases» ou «hémicellulases» dont on n’avait jamais beaucoup parlés, il y a vingt ans d’ici. Aujourd’hui, c’est à peine si les cours théoriques de boulangerie en parlent. Et pourtant, actuellement on les retrouve sur les étiquettes de nos sacs de farine.

11 POTUS et R.DRAPRON, (1997), p.126 12 Directive 89/107/CEE, art. 1er point 3

On a vu au chapitre 2.5., que ces enzymes sont natives dans la farine, mais que c’est depuis leur introduction dans les complexes enzymatiques où améliorants que le secteur y prête attention. 3.3.2. Les diverses noms des hémicellulases Une des difficultés pour la compréhension, sont les différents noms employés en dénomination. Déjà pour le substrat dégradés (les sucres pentoses), il existe une confusion 13.

De nombreuses variétés d’hémicellulases existent sur le marché. Il faut attribuer cette diversité à la plus grande complexité des ces chaînes de sucres pentoses par rapport aux chaînes d’hexoses (glucose) qu’est l’amidon 14.

13 Bernard GODON, 1998 écrit, p. 58, « En général, le terme hémicellulose correspond à la partie insoluble dans l’eau, pentosane à la fraction soluble ». Malgré cela on retrouvera le terme «pentosane» employé indifféremment pour les solubles et les insolubles d’autant que les deuxième deviennent solubles au cours des transformations enzymatiques lors de la fermentation. 14 Lutz POPPER de Mühlenchemie écrit p.1, «Le terme d’hémicellulase désigne une famille d’enzymes dont les membres, sont capables de décomposer les pentosanes. Leur impact sur la panification et les propriétés de la pâte varie toutefois beaucoup d’une enzyme à l’autre»

7

Plusieurs firmes productrices d’enzymes ont d’ailleurs une gamme importante d’hémicellulases 15 ce qui démontre cette multiplicité d’actions potentiels. L’action des xylanases (la troisième dénomination) se différencie, comme les amylases, avec l’impossibilité ou pas de dégrader aux approches de branchements ou ramifications16. Il existe, comme pour les

15 Les fabricants d’enzymes allemands (Röhm et Mühlenchemie) ont su préserver leurs initiatives en matière de production d’hémicellulases. La première (aujourd’hui devenue AB Enzymes) qui a été précurseur de ce domaine des pentosanases présente une quinzaine de xylanases en mélange ou pas avec des amylases fongiques et des xylanase transglutaminase, c'est-à-dire une xylanase qui permettent de se lier avec les protéines. Des xylanases bactériennes qui ciblent parfois les hémicelluloses insolubles avec un bulletin final couché sur prospectus commercial ; d’extensibilité, régulation et volume. La deuxième firme allemande, (Mühlenchemie) présente une douzaine de propositions avec également des mélanges amylases et hémicellulases et cible pratiquement les mêmes effets. Des spécificités pour la panification du seigle ou pour de longues fermentations sont également rencontrées. Voir ; les sites de ces deux firmes, notation de juillet 2011; http://www.abenzymes.com et http://www.muehlenchemie.de 16 Voir J.-P. LARPENT et M. LARPENT-GOURGAUD, p.328. écrivent déjà en 1990, qu’il existe 6 types de xylanases. Certaines sont capables de détruire les liaisons au point de ramification, d’autres pas. Lorsqu’elles coupent les branchements, elles peuvent différer par les produits terminaux formés ; xylose (1 molécule), xylobiose (2 molécules attachées), xylooligosaccharides (plusieurs molécules de xylose liées entre-elles). Lorsqu’elles sont

protéases, non seulement la potentialité des dégradations en de toujours plus petites portions, mais aussi des possibilités de connexion en de plus longues assemblages, intra-éléménts (entre chaînes pentosanes) et parfois inter-éléments (entre chaînes pentosanes et chaînes de protéines). 3.3.3. Les diverses pentosanases Pour profiter technologiquement des hémicellulases, il importe, comme toujours, de ne pas trop dégrader les chaînes de celles-ci. L’on a remarqué par exemple que les coupes des endo-xylanases (séparation opérée à l’intérieur de la chaîne de xylose17) se réalisaient plus difficilement à l’endroit où les sucres pentoses arabinose se trouvaient en lien 18 ou jonction sur le chapelet de xylose. Ce qui procure des plus longs bouts de chaînes de xylose, comme pour les dextrines limites (voir chap.0.16), intéressants technologiquement 19 par leur plus faculté de capter l’eau ou de réaliser une meilleure viscosité.

incapables de supprimer les points de ramification, elles donnent des oligo-saccharides plus grands que le xylobiose. Enfin certaines xylanases ne savent pas couper les liaisons avec l’arabinose et de ce fait ne produisent que du xylose (une molécule) et du xylobiose (plusieurs molécules de xylose accolées l’une à l’autre). 17 La liaison entre deux molécules de xylose s’effectue entre l’atome de carbone 1 et l’atome de carbone 4 18 La liaison de la molécule d’arabinose sur la molécule de xylose s’effectue soit le carbone 2 ou le carbone 3 du xylose. 19 C’est pour cette raison que ce sont les endo-xylanases qui entreront de manière préférentielles dans le choix d’hémicellulases en panification, puisqu’elles permettent de garder de plus grandes chaînes d’arabinoxylanes contrairement à une dégradation opérée par des exo-xylanases qui coupent à partir des extrémités deux molécules de xylose par deux molécules de xylose, à l’image des bêta-amylase.

8

Par contre, à l’inverse, si l’on veut rendre cette chaîne de pentosanes plus facilement dégradable en petites portions, une action spécifique séparant la molécule d’arabinose de la chaîne de xylose rendra celle-ci plus apte à réaliser cette action 20.

Autre particularité d’action sur les pentosanes, comme il existe des pentosanes insolubles, il est préférable de de rendre celles-ci solubles 21 plutôt que dégrader les pentosanes solubles. Dernière action, les pontages entre chaînes de pentosanes où entre chaînes de protéines et chaînes de pentosanes se réalisent grâce à des enzymes estérases sur les acides férulique où coumarique 22 attachées à la molécule d’arabinose elle-même attenante à la chaîne de molécules de xylose.

20 Cette action est réalisée par l’enzyme arabinofuranosidase. 21 H. PETRICH-MURRAY et P.DUCROO, écrivent, p.13 ; «Il ne semble pas qu’une différence importante de composition existe entre les formes soluble et insoluble. Le poids moléculaire et le degré de ramification interne de la molécule expliqueraient la différence de solubilité». 22 Ces deux acides sont parfois regroupés sous le nom d’acide cinnamiques avec l’acide sinapique, ils se retrouvent principalement dans la fraction insoluble des pentosanes (à 88% pour la farine, à 81% pour la pâte). L’acide férulique est majoritaire (entre 84 à 86%), l’acide coumarique est minoritaire (2%) et diminue au cours du pétrissage. L’acide sinapique est à 4% des acides cinnamiques et sa teneur augmente à 9 % dans les pâtes. Voir ; L.RAKOTOZAFY et coll., p. 19.

Cette action ne se réalise alors que grâce à l’oxydation de ces acides. Ce qui sera en quelque sorte «forcé» par l’ajout d’enzyme oxydase permettant d’effectuer plus rapidement ce travail de ponts hydrogènes dits aussi phénoliques (voir chap.2.4.6.). 3.3.4. Les liaisons entre pentosanes Une fois l’acide férulique estérifié, il va pouvoir se lier à une autre acide férulique (l’acide se dénommera acide diférulique). Ce qui donnera lieu à ce pontage entre deux chaînes de pentosanes.

Le tout permet de réaliser, à cru, un effet mousse gélifié que l’on peut schématiser comme suit pour une compréhension simplifiée ou l’on voit apparaître en éclats les acides féruliques prêt à se réunir par l’oxydation.

9

Ces acides devenus ; diférulique par leurs jonctions, créent comme un gel pâteux.

3.3.5. Les liaisons entre les chaînes de pentosanes et chaînes de protéines Autre liaison qui peut se réaliser entre chaîne de protéines et chaînes de pentosanes. Cette une liaison dite hydrogène ou phénoliques entre un atome d’hydrogène et un atone d’oxygène vu au chapitre 2.4.6.. Deux acides aminés semble les plus sollicités dans ces liaisons 23, il s’agit de la tyrosine et de la cystéine. La deuxième étant déjà sollicitée pour les ponts disulfurés.

23 Jacques POTUS et col., Les oxydoréductases en panification, 1999, p 7.

Cela se passe entre l’acide férulique de la chaîne des pentosanes et les acides aminés de la chaîne de protéines. Les voilà expliqué en schématisant sur une succession de deux figures.

10

3.4. Les oxydases en panification. 3.4.1. L’effet de Serres au XVIème siècle En 1600, Olivier de Serres parle de qualité du grain et de la farine, il fait, comme beaucoup à cette époque, une différence entre farine issue du blé battu de l’épi, soit depuis longtemps ou depuis peu. Il préfère les second, à servir pour les maîtres, tandis que les premiers seront servi aux servant(e)s.

Il évite une oxydation en quelque sorte, en préférant une farine issue de grain qui n’a pas trop de «plancher». Mais bien sur, cette citation tient plus de l’observation à une époque où la science commence à peine à se structurer. Il écrit aussi plus loin, qu’«une farine se conservera longtemps (plus de 7 à 8 mois) si on la moud dans le décroissant de la lune» 24. Comme il répètera 25 une croyance

24 O. de SERRES, p.816 et 817 25 O. de SERRES, p.104

populaire sans la contrôler; «le blé mal cultivé se transforme en ivraie». 3.4.2. Le vécu «oxydases» dans la pâte Plus actuel et pour ressentir ce thème des oxydases au fournil, il suffit d’observer la différence entre une pâte morte (dite aussi verte) et une pâte à maturité. Cette dernière a plus de corps, plus d’aération, de vie en somme. Ce qui donne à une pâte «un âge mûr» c’est une oxydation qui peut parfois se dénommer ; maturation ou «prise de force».

C’est principalement au pointage que s’opère ce passage «de la jeunesse à l’âge adulte». Le pointage, cette fermentation de la pâte en masse est de plus en plus négligée dans nos fournils. C’est pourquoi dans une volonté de solution afin de

11

panifier «vite et bien», le professeur Calvel avait préconisé 26 un ajout de pâte pré-fermentée 27 apportant plus rapidement cette maturité à la pâte qui en bénéficie. Dans les processus industriels, le pointage à être carrément abandonné lorsqu’il s’agit de faire vivre à la pâte, la congélation. 3.4.3. Vite ! Speed ! Fast ! Une obession aiguisée en boulangerie aussi De tout temps, on a voulu aller plus vite et sous toutes les latitudes de la vie, l’obtention de la maturité a toujours été un empressement difficile à gérer. En plus, au niveau commercial, soumettre la maturité de la pâte à l’exercice de rentabilité économique va inévitablement faire l’objet de recherche de «raccourcis». Pour l’oxydation en meunerie-boulangerie, cela ira des gaz oxydants la pâte à l’ajout d’additifs oxydo-réducteurs en passant autrefois par des traitements à l’arc électrique 28. De toutes ses formes d’acquisition rapide de la maturité de la pâte, ne retenons ici que le prédécesseur autorisé et le plus utilisé en France, les quelques dizaines de milligrammes d’acide ascorbique ajouté au kilo de farine. Nous avons déjà vu au chapitre 1.10., que c’est le décret dit «de tradition française» en 1993 qui exclura l’acide ascorbique. Cela va, en quelque sorte, promouvoir l’enzyme glucose-

26 «Il faut faire avant ce qui est difficile de faire après», écrira le professeur CALVEL (2002, p.8) dans l’éditorial intitulé Vite et bien, de la revue «Le Boulanger-Pâtissier», d’avril 1980. 27 L’ajout de pâte pré-fermentée doit être précisé. C’est un apport d’une pâte confectionnée antérieurement et qui dépasse rarement en volume les 20% du total de la pâte. Conservée en température ambiante, elle ne devrait pas trop excéder une heure en durée. Si plus, afin de préserver ces qualités d’apport de maturation et ne pas verser dans l’apport d’assouplissement ou elle risque d’engendre du collant, elle doit se conserver au froid positif (10°C ou moins). 28 Lire L’amélioration et les améliorants pour en savoir plus à ce sujet.

oxydase et le passage de l’additif à l’auxiliaire technologique dans ce domaine de l’oxydation. La teneur native d’acide ascorbique ou vitamine C, est minime dans la farine. Par conséquence, les teneurs natives des enzymes acide ascorbique oxydase et acide ascorbique déshydrogènase existent aussi. Si ce détail est important, c’est simplement pour signaler que ce soit additif ou auxiliaire technologique, les réactions d’oxydo-réduction enclenchées sont enzymatique quelque soit l’origine de la «catégorie légale» de l’agent engendrant l’oxydation. Dans l’objectif fixé, de permettre un discernement professionnel du boulanger, il sera utile de mesurer le potentiel d’oxydo-réduction d’une pâte et d’évaluer les diverses interventions proposées aujourd’hui par l’ingénierie enzymatique. 3.4.4. La mesure du potentiel d’oxydation d’une pâte Il existe en France, un laboratoire du Conservatoire des Arts et Métiers (CNAM) ou une équipe s’attelle à cette tâche de la mesure du potentiel d’oxydation de la pâte. Depuis pas mal d’années, on fait des recherches au point d’avoir créer de toutes pièces deux instruments de mesure spécifiques. En 1993, est construit le pétrin bio-réacteur, en 2003 ce sera le sitoxygraphe qui sera élaborer avec les connaissances accumulées au cours des dix années précédentes. Une brève présentation des deux outils s’impose si l’on veut comparer les mises en situation opérée scientifiquement avec les méthodes qui seront rencontrées au fournil.

Le pétrin bioréacteur du CNAM (1993)

12

Dans une cuve où les paramètres (T°) sont

contrôlés, le petit fraseur va opérer 1.200 rotations dans une pâte hydratée à 70%.

L’instrument permet d’analyser les gaz _________________________________________

Le sitoxygraphe du CNAM (2003)

C’est un axe à l’horizontal qui pétri la pâte

hydratée à 60% avec +/- 1.200 rotations Un sas permet les retraits sans interférences.

L’analyse porte sur les gaz également. Réalisé grâce au soutien des groupes Soufflet et Puratos

_________________________________________ Deux caractéristiques se rencontrent plus en procédé de pétrissage industriel qu’artisanal. Les 1.200 rotations (encore que l’on peut relativiser), et les pétrins fermés. Dans l’évolution de la boulangerie artisanale, un désengagement vis-à-vis du travail intensif au pétrissage pour se réinvestir vers des temps de fermentation plus long a été la tendance ces derniers temps.

3.4.5. Oxyder au pétrissage ou en fermentation ? En 1767, dans un des premiers manuels de boulangerie française, on trouve ces expressions ; «Pour bien composer la pâte et pour faire du bon pain, il faut que la pâte soit suffisamment travaillée et par les levains et par les bras». D’ailleurs «lorsque l’on emploie moins de levain, il faut plus de travail et on est obligé d’y employer plus de levain lorsqu’on la (la pâte) travaille moins», relate Paul Jacques Malouin 29 et à la page suivante celui-ci signale encore qu’ «à Paris, on fait dépendre la bonté du pain, plus des levains que du travail». Plus loin dans l’écrit «Le travail du levain dans la pâte surpasse encore celui des mains». Depuis, tout comme au Conservatoire des Arts et Métiers créé un peu plus tard (1794), beaucoup d’eau à couler sous les ponts de la Seine. Les conditions sociales ont changé, le pétrissage n’est plus manuel et le levain après être tombé en désuétude ne reprend de la pratique que depuis deux à trois décennies. Comme le montre le tableau suivant, les changements opérés en panification iront renforcer le pétrissage et diminué les temps de fermentation. On monte de 300 tours à 1.200 tours au pétrissage et on descend de 6 h.30’ jusqu’à 1 h. en fermentation. Il n’en est pas moins vrai que le pétrissage et la fermentation sont deux opérations qui oxydent la pâte, plus on insiste sur une des

29 P.J.MALOUIN, p.237, 238 et 266

13

deux, moins il faut mettre d’accent sur l’autre.

Dans la balance, c’est le pétrissage qui a pris du poids par rapport au positionnement décrit dans les premiers manuels. Un point qui s’observe aussi plus dans l’artisanat que dans l’industrie, c’est quand il faut choisir, on préfère marier les deux éléments (farine / eau) plus par capillarité en longue fermentation qu’en les fouettant longtemps ensemble.

Comme l’espace fermentation est l’endroit ou se forme le goût, ainsi que beaucoup de meilleures bio-assimilation et épuration dans le cas de la panification au levain 30, favoriser l’option de la fermentation sur le pétrissage semble bien, «couler de source».

30 Pour plus de précisions ; voir le cours sur le levain à son chapitre II.7.

3.4.6. L’oxygène ; un ingrédient des pâtes ! L’équipe du CNAM sort en 2010 un article reprenant le parcours de 17 années d’expériences conduites avec les deux pétrins instrumentés. D’emblée on y précise que du fait de l’incorporation d’un oxydant (l’oxygène de l’air) ; «Pétrir c’est oxyder». Le titre de l’article «L’oxygène, un ingrédient oublié de la pâte» 31 détermine bien ce que les études veulent cerner. Que se passe-t-il avec l’oxygène dans la pâte ? Qu’oxyde-t-il ? Une recherche 32 va jusqu’à donner 60% de la consommation d’oxygène par les acides gras, pourtant peu nombreux dans la pâte de blé tendre, mais tellement aisément hydrolysables (par les lipases) puis oxydables (voir chapitre 2.2.). Le glucose oxydé par la levure (qui respire et fermente) prend 10% de la consommation d’oxygène 33. Nous arrivons à un total de 70%. Les 30% d’oxygène consommés restant ne sont pas encore expliqué, bien que quelques pistes soient à confirmer 34. Si l’on ajoute des agents oxydants du type ; farine de fève et son enzyme lipoxygénase ou l’enzyme exogène, glucose-oxydase, on augmente la consommation d’oxygène. On remarque que la principale voie de la consommation d’oxygène est l’oxydation

31 J. POTUS et coll., mars 2010. p.3, «l’oxygène est intéressant avec … son caractère oxydant, renouvelable et gratuit», p.4 ; «on peut même considérer l’oxygène comme le 5ème ingrédient de la pâte après, la farine, l’eau, la levure et le sel» 32 A. EYOUM et coll. 33 Masood DEHKARGHANIAN et coll. 34 J. POTUS, mars 2010. p.7. On sait notamment que lors de l’ajout de glucides-oxydases nécessaire aux ponts phénoliques créés par les estérases de l’acide férulique augmente la consommation de +/- 4 %. L’ajout de farine de légumineuses riche en lipoxygénase ou d’autres enzymes lipases hydrolysant les acides gras favorisera la consommation d’oxygène.

14

des acides gras par l’enzyme lipoxygénase endogène (ou native). 3.4.7. La lipoxygénase, une des premières enzyme oxydase décrite. Lorsque Roger DRAPRON décrit l’action de la lipoxygènase dans la pâte, en 1974 35,

il en dépeint plutôt les aspects négatifs. Ce n’est pas tellement l’enzyme lipoxygénase native qu’il met en cause 36. Mais plutôt celle que l’ajout de la farine de fève apporte en excès (100 fois plus efficiente). Celle-ci couplée à «l’augmentation de l’intensité du pétrissage, généralisée depuis une vingtaine d’année modifie considérablement l’importance de l’effet de la lipoxygènase». 37 Le professeur Raymond CALVEL emboitera le pas et dans la campagne contre l’ajout de farine de fèves, il qualifiera l’action dévastatrice

35 Voir ; R.DRAPRON, Y.BEAUX, M.CORMIER, J.GEFFROY et J.ADRIAN, 1974. 36 A.BOUSSARD et coll., mai 2010, p.7 signale que la lipoxygénase native oxyde presque exclusivement les acides gras polyinsaturés libres, les lipoxygénases de fève et de soja oxydent les acides gras polyinsaturés libres et ceux portés par les triglycérides, mais les acides gras polyinsaturés libres restent majoritairement oxydés par ces deux enzymes. 37 R.DRAPRON et D.RICHARD-MOLARD, 1977, p.149. Signalons pour restituer le contexte des années 1950-1970, qu’à l’époque l’on voulait sortir d’une période de «pain noir», (la guerre 1940-45) et que vers les années 1970, les publicités des produits de lessive avaient inventé une «nouvelle» couleur ; «le plus blanc que blanc».

de «lessivage». 38 Terme bien repris dans les fournils. Suite à ces dénonciations et rimant trop avec vent, l’adjuvant farine de fèves va progressivement disparaître.

Autre récente évolution, mais plutôt chez les anglo-saxons, l’ «unbleachead» = farine «non blanchie»

par des gaz oxydants, sera vue comme positif.

A suivre les explications techniques et scientifiques des enzymes « oxydantes »

38 R.CALVEL, 2002, p.181 dans l’éditorial « Avoir raison … malgré tout » de la revue « Le boulanger –pâtissier » de mai 1981. Page 273, dans un autre éditorial de la même revue en décembre 1986, intitulé ; «Des idées qui font leurs chemins», le professeur Calvel apprenait que dans certains moulins importants les farines sans fève représentaient de 30 à 40% des ventes. Ce qu’il considère comme un acquis positif

BIBLIOGRAPHIE DOSSIER ENZYMES Renato AMADO, Eva ARRIGONI et Andrea CAPREZ, Effets des traitements sur les propriétés physico-chimiques, publié dans Les fibres alimentaires, éd. APRIA, 1987 Carole ANTOINE, Valérie LULLIEN-PELLERIN, Joël ABECASSIS, Xavier ROUAU, Intérêt nutritionnel de la couche d’aleurone du grain de blé, revue Industries des céréales, juin-juillet 2003 Marian APFELBAUM, Léon PERLEMUTER, P.NILLUS, C.FORRAT et M.BEGON, Dictionnaire pratique de diététique et de nutrition, éd. Masson 1981 Eugène AUBEL, Les fermentations, éd. Presses Universitaires de France, Collection Que sais-je ? 1967 S.BARBER et BAGUENA, Vérification des microorganismes viables et de leurs variations durant la fermentation suivant le processus d’élaboration du levain-chef par étapes successives, publié dans Agroquimica y Technologia de Alimentos, 29/4 de 1989. G. BARBIER, Les enzymes des microorganismes «extrêmophiles» : une nouvelle source en cours d’exploration, dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997 Stéphane BEAGUE, Vincent LECHEVALIER (de la société Lesaffre), La levure désactivée, publié dans Industries des céréales, n° 145, décembre 2005. J.-M. BELIN et F.HUSSON, Les enzymes pour la synthèse d’arômes alimentaires, publié dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997, Michel BERGER, Fermentescibilité des différents sucres de la farine, publié dans Fermentation Panaire, 1983 Laure BERTRAND, Lalatiana RAKOTOZAFY, François BUCHE, Anne-Laure PIEDELOUP, Fabienne VERTE, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Etude de l’activité de carbohydrates oxydases en milieux modèles et dans la pâte pétrie avec le sitoxygraphe, revue Industries des Céréales, juillet 2010. Laure BERTRAND, Lalatiana RAKOTOZAFY, Fabienne VERTE, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Contribution de carbohydrates oxydases à l’oxydation de l’acide féruliqueet de la tyrosine dans un extrait de farine, revue Industries des Céréales, mars 2011.

Laure BERTRAND, Lalatiana RAKOTOZAFY, Fabienne VERTE, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Vitesse de consommation d’oxygène en présence de glucides oxydases et de levure dans des solutions d’oses ou des extraits aqueux de farine, revue Industries des Céréales, juillet 2011. P.BESANCON, Les principes de la réglementation sur l’utilisation des enzymes dans les industries alimentaires, dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997 Emile BOURQUELOT, Les fermentations, 1889, disponible sur http://gallica.bnf.fr/ Aline BOUSSARD, Gabrielle MOULIN, François BUCHE, Stéphane NERON, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Effet comparé des lipoxygénases de blé, fève ou soja sur l’oxydation des acides gras oxydables, la cooxydation des pigments caroténoïdes et la production des oxylipides. Influence de la présence de levure ou de glucose oxydase, revue Industries des Céréales, mai 2010. Aline BOUSSARD, Gabrielle MOULIN, François BUCHE, Stéphane NERON, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Impact de la teneur en lipides d’une farine de blé sur leur oxydation au pétrissage. Influence de la présence de la lipoxygénase de fève ou de soja, revue Industries des Céréales, Octobre 2010. Léon BOUTROUX, Le pain et la panification, chimie et technologie de la boulangerie et de la meunerie, éd. Baillière, 1897, disponible sur http://gallica.bnf.fr/ Markus BRANDT, Michael GÄNZLER, (sous la direction de), Handbuch Sauerteig, éd. Berhr de 2006 Jurgen-Michäel BRUMMER, Untersuchung von Roggen und Roggenmahlerzeugnissen,(trad. : Recherche sur le seigle et les produits de mouture du seigle, publié dans Roggen (trad. : Seigle), éd. Behr’s, 1988 Jean BURE, La pâte de farine de froment, éd. SEPAIC, 1980 Raymond CALVEL (Professeur), Le pain, Collection Que sais-je ? édition P.U.F 1979 Raymond CALVEL (Professeur), Une vie, du pain et des miettes, Amicale Calvel, 2002 Philippe CASTELLO, Jacques POTUS, Jean-Luc BARRET et Jacques NICOLAS, La maturation des

farines, aspects biochimiques et technologiques, dans la revue Industries des Céréales, n° 108, juillet 1998. Michèle CAYLA, Découvrez les graines germées, éd. Nature & Progrès , 1982 CENATRA (B), journée pédagogique 1974 L’amélioration du froment et de la farine. Philippe CLEMENT (de la Société industrielle Lesaffre), La levure de boulangerie, publié dans «Fermentation Panaire», 1983. Yves DACOSTA, Le gluten de blé et ses applications, éd. APRIA, 1986 F.DELLAGLIO, H. de ROISSART, S.TORRIANI, M.C.CURCK et D.JANSSENS, Caractéristiques générales des bactéries lactiques publié dans le tome 1 de Bactéries lactiques, éd. Lorica, 1994, p.25 à 116. Masood DEHKARGHANIAN, Lalatiana RAKOTOZAFY, Stéphane NERON, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Mesure, au moyen du sitoxygraphe, de la consommation d’oxygène et de la production de dioxyde de carbone au cours du pétrissage et de la fermentation de pâtes de farine de blé levurées, revue Industries des Céréales, mai 2009. R.DESGREZ, Les ingrédients spécifiques : panification fine, viennoiserie, publié dans La panification française, éd. Lavoisier, 1994 J.-L. DOUBLIER, Agents émulsifiants alimentaires, éd. CDUIPA, 1977 Rogerv DRAPRON, Y.BEAUX, M.CORMIER, J.GEFFROY et J.ADRIAN, Répercussion de l’action de la lipoxygénase en panification, Destruction des acides gras essentiels à l’état libre, des caroténoïdes et des tocophérols, altération du goût du pain, Annales Tech. Agricole, n°22 de 1974. Roger DRAPRON, Catalyse enzymatique et panification, Revue Industries des céréales, n°96 de mars 1996 Roger DRAPRON et Daniel RICHARD-MOLARD, Influence de divers procédés technologiques sur la formation de l’arôme du pain. Répercussions sur sa qualité publié dans Le pain, Colloque du CNERNA, 1977 Emile DUFOUR, Traité pratique de panification française et parisienne, 1937

Adèle EYOUM, Elise MANCEAU, Frédéric CELHAY, Stéphane NERON, Francine EL AMRANI, Aline BOUSSARD, Annie POIFFAIT, Jacques POTUS, Jean-Luc BARRET et Jacques NICOLAS, Caractéristiques biochimiques influençant la consommation d’oxygène des pâtes de farines de blé tendre levurées ou non levurées au cours du pétrissage, revue Industries des Céréales, oct.2003. Fabien FAISY & Olivier NEYERNEUF, Performance d’une association enzymatique «Glucose-oxydase- Hémicellulases», pour remplacer l’acide ascorbique en panification, publié dans la revue Industries des Céréales, juin 1996. E.A.FARRAND Propriétés des farines par rapport aux procédés modernes de boulangerie au Royaume-Uni, avec référence spéciale à l’α-amylase et à l’endommagement de l’amidon, Revue Cereal Chemistry, n°41, 1964 C. GANCEDO et R.SERRANO, Energy Yielding Metabolism, publié dans The Yeats, Vol. 3 par Rose et Harrison, 1989. René GEOFFROY, Le blé, la farine, le pain, éd. Dunod 1939, rééd. en 1950 Bernard GODON, Composition bio-chimique des céréales publié dans Les Industries de premières transformations des céréales , éd. Lavoisier, 1998. Bernard GODON dans, Les constituants des céréales, publié dans Biotransformation des produits céréaliers, éd. Lavoisier 1991. Bernard GODON dans, La texture, publié dans La panification française, éd. Lavoisier 1994 Hans-Ulrich GRIMM, Arômes dans notre assiette, éd. Terre Vivante, 2004. Raoul HAUSPY, Fabrication du pain au levain naturel des expériences, extrait de la revue Nature & Progrès (F) de janvier-février-mars 1983 Edward HOWEL, La diététique des enzymes, éd.Retz, 1986 Steven KAPLAN, dans, Le retour du bon pain, éd.Perrin, 2002 Véronique LARETTA-GARDE, La place des enzymes en agroalimentaire, dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997

Jean-Paul LARPENT & Monique LARPENT-GOURGAUD, Mémento technique de microbiologie, éd.Lavoisier 1990 V.LELOUP, P.COLONNA & A. BULEON, Les transformations enzymatiques des glucides, dans Biotransformation des produits céréaliers, éd. Lavoisier 1991. T.LENDER, R.DELAVAULT et A. LE MOINGE, Dictionnaire de biologie, éd. P.U.F., 1992. Loïc LEVAVASEUR, Lalatiana RAKOTOZAFY, Alain SOMMIER, Gabrielle MOULIN, Sarah LANCHAS, Jocelyn ROUILLE, Jacques GEORIS, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Comparaison de la consommation d’oxygène de pâtes de farine de blé tendre par deux pétrins instrumentés, revue Industries des Céréales, mai 2007. J.-Y. LEVEAU, Levures et fermentation panaire, éd. APRIA, 1983. Loïc LOUARME, Les nouvelles enzymes en panification, rôles et mécanismes d’action, dans revue Industries des Céréales, n°138, juillet 2004. Paul-Jacques MALOUIN, L’art de la boulengerie ou description de toutes les méthodes de pétrir, pour fabriquer les différentes sortes de pastes et de pains . Paris réédition de Saillant & Noyon, 1779 de la première édition de 1767 Manuel de boulangerie-pâtisserie suisse, 1949, C.MERCIER et M.T.TOLLIER, Séparation et dosage des glucides et amylases publié dans Guide des analyses dans les industries des céréales, éd. Lavoisier, 1984 Marie-Laure MOINET, Le faux sucre contre le vrai, Revue Science et Vie, juillet 1989. Ambroise MOREL, Histoire illustrée de la Boulangerie en France, 1924 Gabrielle MOULIN, François BUCHE, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Influence de la formulation des pâtes (levure, glucose-oxydase) sur la consommation d’oxygène et sur l’oxydation des acides gras oxydables, revue Industries des Céréales, octobre 2009, n° 164. Henri NURET, Extraction du germe, revue Industries des céréales, n° 59 de 1989 Stéphane NERON, Les lipides de l’amidon, quand une minorité s’en mêle, dans la revue Industries des céréales, n°119, de septembre 2000

Sven NEU et Karl RANSBERGER, Les enzymes santé, éd. Jouvence, 1992. Titre original ; Die Bausteine des Lebens, Wie sie wirken, helfen und heilen soit Les éléments qui construisent la vie, comment ils peuvent agir et guérir, éd. W.Heyne, 1990. Bernard ONNO et Philippe ROUSSEL, Technologie et microbiologie de la panification au levain, publié dans Bactéries lactiques, tome 2, éd. Lorica 1994. A.OUALI et V.LARETA-GARDE, Enzymes et produits carnés, publié dans Enzymes en Agroalimentaire, éd. Lavoisier, 1997. H.PETRICH-MURRAY et P.DUCROO Les pentosanases en panification publié dans le trimestriel Industries des Céréales, 4-5-6/ 1996 Antoine Augustin PARMENTIER, « Le parfait boulanger ou Traité complet sur la fabrication et le commerce du pai » réédition chez Jeanne Laffitte en 1981 de l’édition de Paris en 1778. Hélène PETRICH-MURRAY & Paul DUCROO, Les pentosanases en panification publié dans le trimestriel Industries des Céréales, 4-5-6/ 1996. Annie POIFFAIT, Jacques POTUS et Roger DRAPRON, Influence des conditions de pétrissage sur la production du maltose et son utilisation par la levure, publié dans la revue Industries des céréales, n°82, juin 1993 Lionel POILÂNE, Guide de l’amateur du pain, éd. R.Laffont, 1981. Bernard POITRENAUD, La levure, publié dans La panification française, éd. Lavoisier 1994. Lutz POPPER, Enzymes, les meilleurs amis de la farine, De précieux auxiliaires au service des meuniers, Mühlenchemie, 2009, mis en ligne sur le site www.muehlenchemie.de Jacques POTUS, LalatianaRAKOTOZAFY, Annie POIFFAIT, Roger DRAPRON et Jacques NICOLAS, Le potentiel d’oxydoréduction des pâtes de farine de blé tendre, mesure et évolution au cours de pétrissage, revue Industries des Céréales, mars 1993. Jacques POTUS, Roger DRAPRON et A.POIFFAIT, Les enzymes publié dans La panification française, éd. Lavoisier 1994

Jacques POTUS, F. EL AMRANI, V.AMEILLE et N.KAID, Les hydrolases en panification, revue Industries des Céréales, mars 1996. Jacques POTUS, et Roger DRAPRON, Les enzymes dans les industries de cuisson des céréales, dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997 Jacques POTUS, Christine GALEY, Caroline VIGNAUD, Rebecca GARCIA, Annie POIFFAIT et Jacques NICOLAS, Les oxydoréductases en panification, revue Industries des Céréales, décembre 1999. Jacques POTUS, Des enzymes, éditorial de la revue Industries des Céréales, n°138, juillet 2004 Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, L’oxygène, un ingrédient oublié de la pâte à pain, revue Industries des Céréales, mars 2010, n° 166 Lalatiana RAKOTOZAFY, Molobaly SIDIBE, Loïc LEVAVASEUR, Jacques POTUS et Jacques NICOLAS, Mise en évidfence par CLHP-PDA de produits conjugués thiol-phénol au cours de l’oxydation de mélanges contenant de la tyrosine, de l’acide férukique, de la cystéine et du glutathion en présence de laccase, revue Industries des Céréales, mai 2007, n°152. Lalatiana RAKOTOZAFY, Rebeca GARCIA, Jacquesq POTUS et Jacques NICOLAS, Tentative de mise en évidence de la formation des liaisons protéines-protéines ou protéines-arabinoxylanes au cours du pétrissag, revue Industries des Céréales, mai 2008. Lalatiana RAKOTOZAFY, François BUCHE, Jacques POTUS, Jacques NICOLAS, Effet de l’addition de levure et de glucose-oxydase sur les dérivés cinnamiques contenus dans les fractions solubles et insolubles de pâtes de farine de blé publié dans la revue Industries des Céréales, décembre 2009, n°169. Lalatiana RAKOTOZAFY, Molobaly SIDIBE, Anne FALGUIERES, Vanessa LEMAÎTRE, Clotilde FERROUD, Jacques POTUS, Jacques NICOLAS, Oxydation de la tyrosine par la peroxydase du blé en présence de cystéine,de glutathion,et d’acides cinnamiques, Octobre 2010, n°164. D.RAWN, Traité de biochimie, éd. De Boeck, 1990. J.G.REINHOLD, Phytate destruction by yeast fermentation in whole wheat meals, soit Dégradation des phytates avec une fermentation

levure sur farine de froment complète, publié dans Journal of the american dietetic association, n°66 de 1975 Antoine ROIG, Guide des additifs et des polluants alimentaires, éd. du Rocher, 1988. Xavier ROUAU L’hémicellulase en panification, revue trimestrielle Industries des Céréales, 1-2-3/ 1996 Philippe ROUSSEL, Amélioration de la qualité des farines publié dans Les industries de première transformation des céréales, éd. Lavoisier, 1998 Philippe ROUSSEL et Hubert CHIRON écriront dans Les pains français, éd. Maé-Erti, 2002, P.ROY et P.DURAND, Les enzymes dans la fabrication d’aliments à base de produits de mer, publié dans Enzymes en Agroalimentaire, éd. Lavoisier, 1997. Olivier DE SERRES, « Théâtre d’agriculture et mesnage des champs», réimpression Slatkine Genève 1991 de l’édition de 1605. Jérôme SOUPPE, La production d’enzymes pour l’agroalimentaire, dans Enzymes en agroalimentaire, éd. Lavoisier 1997 G.SPICHER, E.RABE et Chr.ROHSCHENKEL, Etude sur la caractérisation et l’appréciation de différents procédés pour la préparation de levains spontané (naturels), dans la revue Getreide, Mehl & Brot, n°41, d’avril 1987 Gottfried SPICHER & Hans STEPHAN, Handbuch Sauerteig, (Trad. : Le Manuel du levain) Behr’s Edition, 1997. J.STOLKOWSKI, Les enzymes, collection Que sais-je ? , éd. P.U.F. 1950 U.TANGKONGCHITR, P.A.SEIB & R.C.HOSENEY, Phytic acid. III. Two barriers to the loss of phytate during breadmaking, soit Deux barrières pour la dégradation des phytates pendant la panification publié dans la revue Cereal Chemistry, n°59, 3, p.216-221, 1982 TER-SARKISSSIAN & col., Journal of the American dietetic association n°65 de 1974 P.VALDEBOUZE & D.TOME, Dosage des composés à action anti-nutritionnelle dans les graines de céréales, publié dans le Guide pratique des analyses dans les industries des céréales, coord. par B.GODON & W.LOISEL, éd. Lavoisier 1984

H.J. VAN LONKHUYSEN & A.W. VAN GENDEREN, Veranderingen in de gehalten aan fytinezuur tijdens het broodbakken met gist en met zuurdesem soit Changement de la teneur en acide phytique pendant la panification à la levure et au levain publié dans la revue Voeding n°6 de 1985 Claude WILLM, dans la revue Industries des Céréales, n°141 de mars 2005. Ph. WIRSTA & coll., La date limite d’utilisation optimale des farines, publié dans la revue Industries des céréales, n° 146 de mars 2006.

Documents

DOCUMENT DE TRAVAIL Les enzymes en panification ... · 3.02.2011 · D’autres vécus où apparaît le travail des enzymes, c’est par exemple les diverses ... et si c’est des