La fabrication du pain ou panification est le procédé technique qui permet de transformer de la farine en pain. Elle demande la maîtrise de la fermentation et de la cuisson.
La technique de panification au levain, apparue en Égypte antique, a beaucoup évolué au cours des siècles. L'utilisation de levure de bière puis la production industrielle de levure de boulanger à la fin du ont favorisé le développement du pain obtenu par fermentation uniquement à la levure, comme les produits de type baguettes françaises et pain de mie. En Europe du Nord et en Allemagne, où la consommation de pain de seigle est importante, l'utilisation du levain est plus répandue, car cette céréale est pauvre en gluten.
Matières premières Pour fabriquer du pain, il faut de la farine, de l'eau, du sel et de la levure de boulanger ou du levain. La farine apporte des sucres fermentescibles utilisées par la levure et des protéines (le gluten) qui donneront la texture viscoélastique à la pâte à pain. La microflore fermentaire apportée par la levure de boulanger ou le levain, produit la fermentation des glucides en dioxyde de carbone et éthanol (alcool éthylique).. Le gaz remplit les alvéoles du réseau de gluten et fait lever la pâte. L'éthanol s'évaporera lors de la cuisson.
Seul le blé tendre fournit un gluten élastique pouvant être panifié. Ce n'est pas le cas des blés durs qui fournissent des semoules et servent à la fabrication des pâtes alimentaires. En présence d'eau, les longues macromolécules de protéines (nommées gliadines et gluténines) des grains de blé s'agglutinent par l'intermédiaire de ponts disulfures S-S intra- ou intermoléculaires. Le pétrissage permet la formation de structures tridimensionnelles élastiques capables d'emprisonner les molécules de qui seront produites lors de la fermentation. Seul le blé contient suffisamment de gluten pour donner une mie aérée et légère au pain. Le seigle contient aussi du gluten mais il donne une mie plus dense et moins aérée. L'orge ne donne qu'un pain lourd, si sa farine n'est pas mélangée à du froment ou du seigle. Et en ce qui concerne l'avoine, seuls ou presque, les Écossais et les Irlandais en ont fait du pain, une galette plate en fait puisque la pâte ne lève pas. Le bannock écossais était une galette cuite sur une pierre, traditionnellement faite de farine d'avoine ou d'orgeBien qu'actuellement on les allonge de farine de froment et de levure ou qu'on utilise des flocons d'avoine..
Il existe de nombreux types de farines pour faire le pain. La plus utilisée est la farine blanche standard. Suivant le type de farine, la pâte est plus ou moins poreuse et donnera après cuisson un pain plus ou moins volumineux.
La farine de blé est très riche en glucides. Elle contient par ordre d'importance de lamidon (un polysaccharide représentant 82 % de la matière sèche de la farine) et des pentosanes (sucres à cinq atomes de carbone, arabinoxylaniques et arabinogalactaniques). Des hexoses (glucose, fructose), des diholosides et triholosides sont présents dans le germe du grain de blé. La farine contient aussi des enzymes déjà présentes dans le grain de blé. La bêta-amylase est une enzyme saccharifiante capable de libérer du maltose (dimère du glucose) à partir de l'amidon. Une autre enzyme, l'invertase hydrolyse le saccharose en glucose et fructose.
La levure de boulanger fraîche est composée de cellules vivantes de Saccharomyces cerevisiae, un champignon unicellulaire cultivé industriellement sur de la mélasse de betterave. Elle ne doit pas être confondue avec la poudre levante (ou levure chimique) qui comme le bicarbonate de sodium (additionné d'acide tartrique) produit du dioxyde de carbone à haute température. Ce dégagement gazeux se produit au moment de la cuisson, sans être associé à une fermentation préalable comme pour la levure de boulanger.
Le levain naturel est une pâte obtenue par fermentation de farine, d'eau et éventuellement de sel, sans ajout de levure de boulanger ni de bactéries sélectionnées (ou starters) et entretenue par des rafraîchis successifs (de farine et d'eau). Dans ce cas, les agents de la fermentation sont des micro-organismes naturellement présents dans les matières premières et l'environnement. Ce sont essentiellement des bactéries lactiques et des levures sauvages, en général différentes de la levure de boulanger Saccharomyces cerevisiae, qui elle est un produit commercial cultivée industriellement. L'usage de la levure de boulanger ne s'est répandu qu'au . Il avait fallu d'abord que les Hollandais découvrent vers 1780 que la levure de bière existait sous deux formes dont une pouvant servir à la panification et que les Autrichiens mettent au point vers 1867 une méthode de production industrielle capable de donner une levure de boulanger de bonne qualité.
On peut aussi fabriquer un pain à la bière anglo-saxonne () en essayant de mobiliser la levure de la bière. Mais celle-ci se trouve rarement à l'état vivant dans les bouteilles de bière du commerce, aussi pour obtenir un pain qui lève, il est recommandé de rajouter à la bière de la levure de boulanger (ou de la poudre levante). Une forme primitive de cette recette était déjà connue des Gaulois.
Enfin, on ajoute parfois des agents de cuisson destinés à faciliter le traitement de la pâte ou de la masse, de garantir une qualité constante du produit, de compenser les modifications des caractéristiques de traitement des matières premières et d’améliorer la qualité des produits.
Procédés de fabrication La composition de la pâte à pain est en moyenne : Composition de la pâteIngrédientPoids (g)% du poids de la farineFarine1000Eau72072Sel202Levure80.8
Pour faire un bon pain, il convient de choisir une bonne farine, riche en caroténoïdes, une eau de qualité sans excès de chlore ou de nitrates, et d'y incorporer une faible dose de sel et de levureINEPn83, sur cannelle.com..
En France, les méthodes usuelles de fabrication du pain sont : le pain sur levure, le pain au levain, le pain sur poolish, le pain sur levain-levure, le pain en pointage retardé, etc. Chacune a ses avantages et ses inconvénients. Par exemple, un pain au levain se conserve plus longtemps mais il est plus complexe à fabriquer.
La panification directe « sur levure » est basée sur l'addition de levure de boulanger déshydratée dans le pétrin.
La panification « sur levain » naturel est plus compliquée : la pâte fermentée est obtenue par fermentation de farine, d'eau et de sel, sans ajout de levure de boulanger. Elle doit être ensuite rajeunie en plusieurs étapes au moyen d'eau et de farine suivie d'un temps de repos. Après plusieurs rafraîchis, le produit est finalement ajouté à la pâte du jour à raison de 15 à 25 % du poids, suivant les saisons et les habitudes régionales.
Mais la technique la plus usuelle pour les pains au levain d'aujourd'hui est celle dite au « levain-levure ». Elle consiste à rajouter dans les levains (ou dans la pâte finale) de petites quantités de levure de boulanger sélectionnée afin de régulariser le développement des pains. Pour avoir droit à l'appellation « pain au levain »Suivant une réglementation parue au Journal officiel, décret 93-1073 de 1993., le boulanger ne doit pas ajouter plus de 0,2 % de levure à sa pétrisséeLa fermentation panaire..
La technique « viennoise » consiste en l'adjonction d'une pâte liquide préfermentée, ou poolishMéthode qui serait apparue en Pologne dans les années 1840, aurait ensuite été utilisée en Autriche par les boulangers de Vienne avant d'être introduite en France au début du ., à la pâte du jour. Cette technique est semblable à celle au « levain-levure » mais elle utilise des levains liquides fabriqués avec 50 % de farine pour 50 % d'eau. Les micro-organismes et les arômes développés en milieu liquide sont différents de ceux obtenus avec un substrat pâteux.
Diagrammes de fabrication (d'après Bourgeois) LevainLevain-levureDirectLevain 1 (L1) Farine + eau PétrissageRepos 24 h Levain 2 (L2) L1 + farine + eau PétrissageRepos 12 h Levain 3 (L3) L2 + farine + eauPétrissageRepos 3 à 6 hFarine + eau + levure PétrissageRepos 2 à 4 h Pâte finale L3 + farine + eau + selPétrissageL1 + farine + eau + (levure) + selPétrissageFarine + eau + levure + selPétrissageLa fabrication se poursuit par les opérations suivantes : repos pour une première fermentation en masse (ou pointage) ; division de la pâte ; repos intermédiaire (ou détente) ; façonnage, pour donner la forme définitive au pain ; fermentation finale (ou apprêt) ; cuisson.
Lors de la première fermentation (ou pointage), la levure utilise les hexoses (glucose essentiellement) ou les diholosides résiduels de la farine (comme le saccharose) pour produire du et de l'alcool. La fermentation de type alcoolique se déroule dans un milieu anaérobie. Plus la farine a un taux d'extraction élevé (plus elle est complète), et plus ces glucides sont en quantités importantes. Le gaz formé se dissout au fur et à mesure de sa formation. Mais son volume n'est pas suffisant pour produire un pain bien aéré.
Lors de la deuxième fermentation (apprêt), la levure grâce à ses enzymes fait fermenter les hexoses et les diholosides dont le maltose, formés dans la pâte. Ces constituants proviennent de l'hydrolyse de l'amidon sous l'effet des alpha- ou bêta-amylases résiduelles de la farine, et éventuellement d'enzymes ajoutées avec les améliorants.
Il se forme cinq à six litres par kilogramme de farine de dioxyde de carbone dont deux litres durant la première fermentation. La fermentation produit aussi de l'éthanol, de faible quantité d'acides acétique et lactique, proprionique, pyruvique, et des aldéhydes et cétones aromatisants.
Suivant une étude de l'INBP pour améliorer le goût et l'aspect du pain, il convient de choisir une bonne farine, riche en caroténoïdes, une eau de qualité sans excès de chlore ou de nitrates, d'incorporer une faible dose de sel (1,8 %) et de levure (1 % suffit à condition de rallonger le temps de fermentation), d'éviter les améliorants comme les farines de fèves ou de soja, de ne pas utiliser les data-esters et d'éviter les excès de malt et d'acide ascorbique. Il convient aussi de diminuer le temps de pétrissage et d'augmenter le temps de fermentation (pointage) de la pâte. Un pointage de dix heures dans un réfrigérateur à (plutôt qu'une heure à température ambiante) donne un pain avec une odeur et un goût plus intense, pourvu d'une croûte plus épaisse, plus foncée, plus croustillante et d'une mie avec plus d'alvéoles.
Étapes de la panification directe
La fabrication du pain sur levure peut être divisée en une douzaine d'étapes.
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Frasage Le frasage consiste à mélanger les ingrédients qui composent la pâte à pain. Cette action, réalisée à vitesse lente d’un pétrin ou mélangeur pendant trois à cinq minutes, permet principalement l’absorption de l’eau par la farine (le gluten et l’amidon, en particulier). Les protéines insolubles de la farine (le gluten), sous l’action de l’eau, vont s’agglutiner pour former une structure maillée, un réseau glutineux qui va enrober les grains d’amidon.
Pétrissage Le pétrissage, par l’application d’une force mécanique, provoque le développement, le déroulement et l’orientation des protéines de gluten ainsi que l’incorporation d’air dans la pâte. De la structure du réseau de gluten résultant dépendra la structure alvéolaire de la mie. L’excès de pétrissage (difficile à obtenir manuellement) peut engendrer une rupture du réseau de gluten et par conséquent empêcher le développement correct du pain.
Bassinage Le bassinage consiste à réserver une partie de l'eau de coulageEau incorporée dans la masse de pâte pétrissée. à la fin du pétrissage, afin de favoriser la formation du réseau gluténique..
Contre-frasage Le contre-frasage consiste à incorporer de la farine à petites doses si la pâte est trop collante.
Pointage