Une fermentation ne se dégrade pas progressivement, elle bascule. Et elle bascule dans une direction reconnaissable, selon ce qui a pris le dessus.

• Trop longtemps, avec de l'airLes bactéries qui font le vinaigre prennent la main. La tasse pique, puis devient franchement acide et creuse.
• Trop longtemps, sans airD'autres voies s'ouvrent, qui produisent des odeurs de fromage, de beurre rance et d'oignon. C'est le défaut que les acheteurs appellent « fermenté », et c'est celui qui condamne un lot.
• Séchage trop lent après coupLes moisissures s'installent. Goût de moisi, de terre, de médicament, et un vrai risque sanitaire.
• Cerises immatures dans le lotElles n'ont pas le même sucre ni le même pH. Elles fermentent autrement et tirent tout le lot vers l'astringence.

Une chose à retenir : le défaut le plus grave n'est pas le plus fort. Un lot franchement vinaigré se détecte à la première tasse et se refuse. Un lot légèrement dérivé passe la dégustation d'achat, vieillit mal, et se révèle trois mois plus tard.

Les molécules du défaut, et les seuils où elles se sentent

Les défauts de fermentation portent des noms de métier qui recouvrent des familles chimiques identifiées :

• Acide acétiqueVinaigre. Produit par les acétiques à partir de l'éthanol, donc seulement en présence d'oxygène. C'est un cas où un composé est recherché à faible dose, comme note de fruit mûr, et rédhibitoire au-delà.
• Acide butyriqueBeurre rance, vomi. Son seuil de perception est très bas, ce qui explique qu'une proportion infime suffise à condamner un lot.
• Acide propioniqueFromage, sueur. Même mécanisme, même conséquence.
• Composés phénoliquesMédicament, pansement. Associés à des contaminations spécifiques et à des séchages trop lents.
• « Stinker »Grain isolé devenu gravement défectueux, souvent un grain resté au fond d'une cuve mal vidée d'un lot précédent. Un seul suffit à marquer une tasse, ce qui en fait un problème d'hygiène de cuve avant d'être un problème de procédé.

Le risque sanitaire, lui, ne se joue pas dans la cuve mais au séchage : l'ochratoxine A est produite par des moisissures qui s'installent quand l'activité de l'eau reste trop élevée trop longtemps. C'est le séchage, pas la fermentation, qui protège.

Planche VIII, section sur les défauts ; planche IX, section « Le séchage, un plancher et un plafond »

Les cinq voies que la planche ne nomme pas

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La section décrit les défauts par leurs odeurs, fromage, beurre rance, oignon, et par leur cause immédiate, trop longtemps et sans air. Le bloc replié nomme les molécules. Ce qui manque encore, c'est le nom des organismes et celui des voies qu'ils empruntent, et c'est précisément ce qui transforme une liste de symptômes en explication. Hackler et Särchen décrivent cinq fermentations au-delà des trois que la planche connaît, et deux d'entre elles rendent compte à elles seules des défauts les plus graves du métier.

Un mot est indispensable avant : l'acétyl-coenzyme A. C'est le carrefour du métabolisme cellulaire, la molécule vers laquelle convergent la dégradation des sucres, celle des graisses et celle des acides aminés, et d'où repartent la plupart des voies de synthèse. Sans ce nom, on ne peut pas expliquer pourquoi une cuve bascule du beurre rance à l'alcool lourd.

La voie butyrique, et la bascule qui la suit

Le pyruvate issu de la glycolyse est converti en acétyl-coenzyme A, puis en acide butyrique par des enzymes spécialisées. L'opération n'a lieu qu'en anaérobiose stricte, c'est-à-dire là où l'oxygène est absent et resterait toxique pour l'organisme qui la conduit. Les bactéries responsables sont les Clostridia, et leur mécanisme est hétérofermentaire : elles ne rendent pas que du butyrate, elles produisent simultanément de l'acide acétique. Voilà nommé l'organisme derrière la note de beurre rance, et voilà pourquoi une cuve qui dérive de ce côté-là sent aussi le vinaigre sans qu'aucune bactérie acétique n'y soit pour quelque chose.

La suite est le point le plus utile du chapitre. À mesure que l'acide butyrique s'accumule, le milieu s'acidifie, et cette acidité finit par ne plus convenir aux bactéries qui l'ont produite. Elles basculent alors sur une seconde voie, dite acétono-butylique, où l'acide butyrique est réduit en butanol, avec production d'acétone et d'éthanol. La conséquence pour la planche est une reformulation : la dérive d'une cuve longue et close n'est pas une dégradation continue, c'est un enchaînement de bascules dont chacune est déclenchée par le produit de la précédente. Un lot ne s'enfonce pas, il change de régime, et il en change parce qu'il a réussi son régime précédent.

La voie propionique

Elle est portée par les Propionibacteria, les mêmes bactéries qui font les trous et le goût de certains fromages à pâte pressée. Elles n'utilisent pas le cycle respiratoire ordinaire mais un détour appelé voie dicarboxylique, ou voie de Wood-Werkman, du nom des deux chercheurs qui l'ont décrite, et ce détour ne fonctionne qu'en anaérobiose stricte. Voilà rattachée à son organisme la seconde molécule de la liste des défauts, celle qui donne la note de fromage et de sueur.

La voie formique

Elle est portée par les entérobactéries, c'est-à-dire par la flore même que la section 03 décrit comme celle du départ. En anaérobiose, une enzyme appelée pyruvate formate-lyase clive le pyruvate en acide formique et en acétyl-coenzyme A, ce qui permet à ces bactéries de continuer à produire de l'énergie quand l'oxygène disparaît. La voie rend en même temps de l'éthanol, du 2,3-butanediol, de l'acide acétique et de l'acide lactique. On sait donc désormais ce que fabriquent les entérobactéries pendant les premières heures, en attendant d'être supplantées par l'acidification qu'elles ont elles-mêmes contribué à déclencher.

La voie citrique, et l'acidité comme arme

Elle est portée par Aspergillus niger, une moisissure, en aérobiose, à partir de saccharose, et elle exige un pH initial inférieur à deux. Cette exigence est intéressante pour une raison qui dépasse le café : un milieu aussi acide garantit une faible probabilité de contamination par d'autres organismes. L'acidification n'est pas seulement un déchet du métabolisme, c'est aussi une arme de sélection, et cela éclaire pourquoi la chute du pH d'une cuve est autant un événement écologique qu'un événement chimique.

La voie alcaline, ou ce qui n'arrive pas

Celle-ci part non des sucres mais des protéines, dont la dégradation en acides aminés libère de l'ammoniac et fait monter le pH à huit ou davantage, au lieu de le faire descendre. Elle est portée par des Bacillus, en aérobiose, et les auteurs lui attribuent un rôle subordonné dans le café. Cette mention négative a de la valeur, parce qu'elle dit ce qui ne se passe pas : elle évite de croire que toute fermentation acidifie, et elle explique pourquoi le pH reste un indicateur d'arrêt utilisable, ce qu'il cesserait d'être si cette voie pesait davantage.

\n Hackler et Särchen, chapitre 3 : voie butyrique et bascule acétono-butylique p. 30, voie propionique p. 31, voie formique p. 29, voie citrique p. 31, voie alcaline p. 32. Glossaire, p. 112 à 118, pour l'acétyl-coenzyme A et la voie de Wood-Werkman.\n

Un défaut n'est pas une molécule, c'est un seuil franchi

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La section dit qu'une fermentation ne se dégrade pas progressivement, elle bascule. C'est juste pour la population microbienne. Ce l'est moins pour les molécules, et la distinction mérite d'être faite, parce qu'elle change la façon de conduire une cuve.

Hackler et Särchen écrivent que si la fermentation s'arrête trop tôt, elle peut conduire à un métabolisme incomplet, et que si elle dure trop longtemps, les micro-organismes ont plus qu'assez de temps pour produire des produits secondaires indésirables en quantités suffisantes, ce qui affecte la qualité sensorielle. La formule à retenir est celle-là : en quantités suffisantes. Elle dit implicitement que ces molécules ne sont pas absentes avant et présentes après.

L'acide butyrique d'un lot condamné à la soixante-douzième heure était déjà là à la sixième ; il n'était pas perceptible. Ce qui bascule, ce n'est pas la chimie, c'est le franchissement d'un seuil de perception.

Cette lecture explique une chose que la liste des molécules laisse inexpliquée : pourquoi l'acide butyrique condamne un lot à des proportions infimes alors que l'acide acétique est recherché à faible dose. Les deux sont présents en permanence. Leurs seuils de perception diffèrent de plusieurs ordres de grandeur, et c'est ce seul écart qui fait de l'un une note de fruit mûr et de l'autre un défaut. Conduire une fermentation, ce n'est donc pas empêcher des molécules d'apparaître, c'est les maintenir sous leur seuil respectif, ce qui est un objectif très différent et beaucoup plus atteignable.

Une piste, que Kornman rapporte sans la sourcer, prolonge ce raisonnement jusqu'à une conséquence commerciale. Des scientifiques auraient proposé de définir le défaut de ferment chimiquement plutôt que sensoriellement, par un seuil de détection portant sur certains esters éthyliques, c'est-à-dire des molécules nées de la rencontre d'un alcool et d'un acide, responsables des mauvais goûts en question. La même page ajoute que des études récentes suggéreraient que le défaut de ferment serait une attaque microbienne sur le grain lui-même, et non la simple fermentation du fruit qui l'entoure.

Aucune référence n'accompagne ces deux affirmations, et elles ne peuvent donc pas être portées comme des acquis. Elles valent pourtant d'être écrites comme pistes, pour une raison d'usage : un défaut défini chimiquement, avec un seuil et une méthode, devient arbitrable entre un acheteur et un producteur, alors qu'un défaut défini sensoriellement ne l'est jamais. Toute la conflictualité du commerce sur le mot « fermenté » vient de là.

Ce qui manque pour exploiter la piste est parfaitement identifiable : le nom des esters retenus, la valeur des seuils, la matrice sur laquelle on mesure, grain vert ou café torréfié, la méthode analytique, et le travail de corrélation entre ces seuils et les verdicts d'un panel. Rien de tout cela n'est hors de portée d'un laboratoire équipé d'une chromatographie en phase gazeuse. En attendant, la planche peut dire que la définition chimique du défaut est un chantier ouvert, et nommer ce qui l'empêche d'aboutir.

\n Hackler et Särchen, chapitre 3, p. 23. Kornman, p. 12.\n