Fermentation au kōji

Le kōji est du riz, de l'orge, du blé ou du soja cuits à la vapeur sur lesquels on a fait pousser une moisissure, le plus souvent Aspergillus oryzae, jusqu'à ce qu'ils soient chargés d'enzymes. Mêlées à d'autres grains, à des fèves, à du sel ou à de l'eau, ces enzymes changent l'amidon en sucres et les protéines en fragments plus petits : c'est la première étape du saké, du miso et de la sauce soja. À Shangshan, dans le sud de la Chine, des moisissures cultivées sur du riz faisaient déjà fermenter une boisson il y a environ 10 000 à 9000 ans.

Ce que c’est

Le kōji, ce sont des grains ou des fèves colonisés par une moisissure. Au Japon, le mot désigne à la fois la moisissure et le riz, l’orge, le blé ou le soja cuits sur lesquels elle pousse. Il s’agit le plus souvent d’Aspergillus oryzae. On la cultive volontairement en couches minces, tenues au chaud et dans une atmosphère très humide, et on la récolte avant qu’elle ne verdisse en formant ses spores. Ce que l’on cherche, ce sont ses enzymes, les protéines qu’une moisissure libère pour digérer sa nourriture.

Le kōji sert de levain à beaucoup d’aliments et de boissons d’Asie de l’Est. Le kōji de riz, mêlé à du riz cuit à la vapeur, à de l’eau et à de la levure, devient du saké. Du soja écrasé avec du kōji et du sel, laissé à mûrir, devient du miso. Du soja et du blé envahis par le kōji puis plongés dans une saumure donnent la sauce soja. En Chine, les ferments de la même famille s’appellent qu. On les presse souvent en briques de grain concassé où vivent ensemble plusieurs moisissures, levures et bactéries ; certains reposent sur une moisissure rouge, Monascus, celle du kōji rouge.

Le kōji traditionnel se fait dans une pièce chaude aux parois de bois. Le riz cuit à la vapeur est refroidi, saupoudré d’une poudre de spores séchées, puis étalé dans des claies de bois peu profondes rangées sur des étagères. Pendant la croissance, des ouvriers le retournent et l’émiettent à la main.

Comment ça marche

La cuisson à la vapeur prépare le grain. L’amidon cru est serré dans des granules durs que les enzymes n’attaquent que lentement ; la chaleur et l’eau les gonflent et les ramollissent, et l’amidon devient facile à digérer. On laisse ensuite refroidir le riz avant d’y mettre les spores, que la chaleur tuerait.

Les spores germent en fins filaments, les hyphes, qui courent à la surface de chaque grain et s’y enfoncent ; bientôt les grains sont couverts d’un feutre blanc. En poussant, la moisissure respire et dégage de la chaleur : la couche se réchauffe d’elle-même, et le brassage à la main laisse sortir cette chaleur et fait entrer de l’air. À mesure que les grains sèchent un peu, la moisissure ralentit puis s’arrête. Ses filaments ont alors libéré de grandes quantités d’amylases, qui coupent l’amidon en sucres, et de protéases, qui coupent les protéines en peptides et en acides aminés.

Chaque usage a sa souche. Un kōji à saké demande une moisissure riche en amylase, puisque le sucre qu’elle libère est ce que la levure change en alcool. Un kōji à sauce soja demande plus de protéase que d’amylase, car le goût vient de la protéine de soja décomposée ; une partie de la sauce soja se fait avec une proche parente, Aspergillus sojae. Si on la laisse pousser, la moisissure dresse des tiges terminées par des têtes rondes couvertes de chaînes de spores jaune-vert. Ces spores, séchées, sont vendues pour lancer la culture suivante.

Le miso mûrit sous un couvercle chargé de pierres.

Une fois mêlé au reste, le kōji continue son travail. Dans le miso, ses enzymes poursuivent la digestion du soja pendant la maturation, et des microbes qui supportent le sel s’y mettent aussi : une levure, Zygosaccharomyces rouxii, et une bactérie lactique, Tetragenococcus halophilus. Le sel tient à l’écart la plupart des autres microbes, et la pâte fonce et prend du goût avec le temps. Un miso de riz peut être prêt assez vite, tandis qu’un miso de soja mûrit des mois, et plus longtemps encore sans traitement thermique.

Aspergillus oryzae est une moisissure domestiquée. Ses gènes sont presque identiques à ceux d’Aspergillus flavus, moisissure courante des récoltes capable de produire l’aflatoxine, un poison puissant. Dans les années 1970, des études japonaises sur les souches de départ n’en ont trouvé aucune qui produise de l’aflatoxine, et la génomique a montré depuis que les gènes nécessaires sont en partie supprimés ou muets chez les souches de kōji.

Comment faire

Cultiver du kōji n’est pas une activité pour la maison : une claie de riz cuit, chaude et humide, accueille tout aussi bien les moisissures sauvages, dont certaines sont toxiques, et un débutant ne sait pas les distinguer. Le kōji de riz séché, vendu dans certaines épiceries, montre son enzyme principale au travail sans rien faire pousser.

L’iode vire au bleu-noir là où l’amidon subsiste et reste brun là où le kōji l’a décomposé.

Délayez une cuillerée de fécule de maïs ou de pomme de terre dans un peu d’eau froide. Demandez à un adulte de verser dessus de l’eau chaude de la bouilloire pendant que vous remuez, jusqu’à obtenir un empois clair et fluide, puis laissez-le tiédir. Mettez une cuillerée d’empois dans chacune de deux soucoupes. Dans la seconde, ajoutez une pincée de grains de kōji écrasés avec quelques gouttes d’eau tiède. Couvrez les deux soucoupes et attendez.

Versez ensuite une goutte de teinture d’iode dans chacune. Seul, l’iode est brun-jaune ; au contact de l’amidon, il devient bleu-noir. La soucoupe sans kōji fonce aussitôt. Dans celle qui contient du kōji, où l’amylase a coupé l’amidon en sucres, la couleur reste plus claire, et après une attente plus longue elle reste brune. Pour vérifier que c’est bien une enzyme qui agit, un adulte peut d’abord faire bouillir une pincée de kōji dans un peu d’eau : la chaleur détruit l’enzyme, et cette soucoupe-là vire au bleu-noir comme la première.

Histoire et évolution

Les plus anciennes traces de moisissures cultivées sur des grains pour les faire fermenter viennent du bas Yangzi, en Chine. À Shangshan, dans le Zhejiang, des poteries de la plus ancienne phase du site, vieilles de 10 000 à 9000 ans environ, contiennent des résidus de riz, avec des restes de levures et de la moisissure rouge Monascus. Les chercheurs y voient la trace d’un ferment qu : des moisissures cultivées sur du riz pour brasser une boisson. À Qiaotou, site d’environ 9000 ans dans la même province, des pots à boire contenaient des moisissures dont la forme correspond à Aspergillus et à Rhizopus, identifiées par leur aspect et non par leur espèce. Machida et ses collègues, qui retracent la génétique et l’histoire du kōji, situent l’origine de ce type de fermentation en Chine il y a 3000 à 2000 ans, bien après ces résidus.

Les ferments chinois sont souvent pressés en briques de grain concassé où poussent plusieurs moisissures.

Au IIe siècle de notre ère, des lettrés chinois décrivaient déjà des pâtes de soja, de viande ou de poisson préparées avec des ferments de céréales. Un traité d’agriculture du VIe siècle, le Qimin yaoshu, donne une pâte de soja faite avec des ferments de blé en poudre et en grains, du sel et de la saumure. Ces pâtes, jiang en chinois, devinrent au Japon le hishio, et au VIIIe siècle un office du palais rattaché aux cuisines impériales préparait le hishio de soja.

Au Japon, le ferment de départ devint un métier. À l’époque de Muromachi, du XIVe au XVIe siècle, les marchands de spores de kōji étaient réunis en une guilde, le Koji-za. Les fabricants de spores cultivaient leur moisissure avec la cendre blanche de feuilles de feuillus brûlées, qui tenait à distance les microbes indésirables. Dans les années 1870, Hermann Ahlburg, un Allemand qui enseignait à Tokyo, isola la moisissure du kōji et la nomma Eurotium oryzae ; Ferdinand Cohn la rebaptisa ensuite Aspergillus oryzae.

La moisissure entra alors dans l’industrie. En 1894, Jokichi Takamine breveta un moyen de la cultiver en couches minces sur du son de blé humide et d’en extraire l’enzyme qui digère l’amidon, vendue sous le nom de Taka-diastase comme remède contre les digestions difficiles. Son génome a été séquencé en 2005. La comparaison avec Aspergillus flavus montre une moisissure domestiquée par une longue sélection entre les mains des fabricants de ferments, qui a perdu la capacité de produire l’aflatoxine et fabrique des enzymes en grande quantité.