Aération et fermentation de la levure : de quoi parle-t-on ?
La levure est un micro-organisme vivant qui est à la fois aérobie et anaérobie, c’est-à-dire qu’il peut survivre avec ou sans oxygène. Il peut basculer d’un mode de respiration à un mode fermentation. Une capacité plutôt rare chez un être vivant, qui permet à la levure de s’adapter à une grande variété d’environnements.
- En présence d’oxygène, la levure respire et se multiplie. Elle transforme la source de sucre et l’oxygène auxquels elle est exposée en dioxyde de carbone (CO2) et en eau. C’est ce processus qui est employé par les fabricants pour produire de larges quantités de levure.
- En l’absence d’oxygène, elle tire son énergie de la fermentation des sucres. C’est grâce à ce manque d’oxygène que l’activité fermentaire se produit. Les enzymes présentes dans les cellules transforment la source de sucre en dioxyde de carbone, en alcool et en énergie (chaleur). Cette respiration anaérobie permet notamment de fabriquer du pain, du vin et de la bière.
Le saviez-vous ?
C’est Louis Pasteur qui a découvert au milieu du XIXe siècle qu’en aérant un bouillon de levure, on provoquait à la fois une augmentation du développement de la levure et une diminution de la production d’alcool.
L’importance de l’oxygénation dans la fermentation de la levure
L’apport d’air est essentiel pour des micro-organismes en bonne santé et une fermentation réussie. L’oxygène est d’abord indispensable à la reproduction des cellules de levure. Il permet à la levure de se développer en début de processus de fermentation.
L’oxygène lui sert aussi à construire des composants essentiels comme des parois cellulaires. Ces parois contiennent des acides gras et stérols importants pour préserver la viabilité des cellules.
Enfin, l’oxygène aide la levure à résister au stress lié à la fermentation. Lors de la fermentation alcoolique, ce micro-organisme doit résister à l’alcool (éthanol) qui est produit et qui détruit ses cellules. L’oxygène permet à la levure de fabriquer des cellules plus résistantes, actives et capables de continuer à dégrader le sucre plus longtemps durant la phase fermentaire grâce à leurs enzymes.
Les techniques d’aération lors de la fermentation de la levure
En boulangerie, le pétrissage permet d’incorporer de l’oxygène à la pâte en début de recette. Cette étape clé favorise la multiplication des cellules de levure avant la phase fermentaire. Lorsque le pâton repose, la levure dispose de moins d’oxygène. Elle fermente, du dioxyde de carbone se forme et la pâte lève.
En brasserie aussi il existe une étape d’apport d’air, qui vise en grande partie à réintroduire l’oxygène évaporé durant l’ébullition du moût. Elle se situe après le refroidissement du moût et avant l’introduction de la levure. Les micro-organismes vont se multiplier rapidement en début de fermentation grâce à la présence d’une bonne source d’oxygène, améliorant ainsi leur performance fermentaire. Cette étape permet aussi d’éviter certains défauts et goûts indésirables dans la bière.
Historiquement, pour oxygéner un moût, le brasseur le versait simplement dans un récipient placé en contrebas et le laissait exposé à l’air libre. De nos jours, diverses méthodes d’aération du moût existent.
- Manuelles : aérer le mélange en le remuant avec une cuillère aseptisée, fermer le récipient de fermentation et le secouer, ou transvaser le mélange plusieurs fois entre deux récipients.
- Mécaniques : en utilisant un agitateur ou une pompe à oxygène.
- En injectant directement de l’oxygène dans le moût, avec de l’oxygène comprimé à travers une pierre d’aération, une méthode qui réduit le temps d’oxygénation nécessaire.
Les avantages et inconvénients des différentes techniques d’aération
Pour aérer son moût, chaque brasseur choisit sa propre technique. Les méthodes traditionnelles exposant directement le moût à l’air ambiant sont plus économiques. Elles conviennent mieux à des amateurs brassant de petites quantités de bière et cherchant à simplifier les étapes de production, mais peuvent introduire des contaminants dans le mélange. Si le brasseur l’ensemence ensuite avec trop peu de levure, les contaminants peuvent prendre le dessus, affecter le goût de la bière finale ou la faire vieillir plus rapidement.
Les systèmes d’injection d’oxygène pur sont plus coûteux mais ne comportent pas ce risque. Ils permettent aussi d’atteindre plus rapidement le niveau d’oxygène souhaité.
Apport d’air : il joue sur les arômes !
L’aération est une étape clé pour le développement des arômes des différentes boissons fermentées. Dans la production de vin, un apport d’oxygène suffisant développe les goûts des raisins et limite l’apparition d’odeurs soufrées : d’ail, d’oignon, de caoutchouc… En brasserie, une bonne oxygénation favorise la production d’esters, des composés chimiques qui vont conférer des notes fruitées ou florales à la bière.
Aération ou oxydation ? Comprendre la différence
L’aération est un processus bénéfique d’introduction volontaire d’oxygène avant ou pendant un processus de fermentation par la levure. L’oxydation quant à elle correspond à une réaction chimique, le plus souvent involontaire, d’un produit qui réagit avec l’oxygène de l’air. Il s’agit d’une exposition à l’air non contrôlée qui dégrade la pâte à pain ou la bière, en l’oxygénant trop ou en l’exposant à des bactéries.
En boulangerie par exemple, un pétrissage trop long peut causer une oxydation de la pâte à pain, qui affectera le goût du pain. En brasserie, une fois la fermentation terminée et les cellules de levure inactives, l’oxygène commence à altérer la bière et doit être réduit au maximum lors du conditionnement de la boisson.
En somme, c’est en maîtrisant ce juste équilibre entre aération et oxydation, que boulangers et brasseurs optimisent les arômes et les textures de leurs produits.
