Un environnement qui favorise la croissance de la levure
Certains facteurs environnementaux, comme l’oxygène ou la température, contrôlent la croissance de la levure. La variation de chaque paramètre peut favoriser ou inhiber son activité. C’est pourquoi il est essentiel de les maintenir dans des conditions optimales.
La tolérance à la température des différents types de levures
La température du milieu dans lequel se trouve la levure influence directement l’activité et la multiplication de ses cellules. La température optimale pour leur croissance dépend de la souche dont elles sont issues. Il existe des levures :
- psychrophiles, qui vivent dans le froid ;
- mésophiles, qui prospèrent à des températures moyennes ;
- et thermophiles, qui ont besoin d’une température élevée pour vivre.
La plupart des levures, comme la levure de boulanger, sont mésophiles 1. Voici comment elle se comporte à différentes températures.
- Entre 0 et 5°C, la levure de boulanger n’a pas ou peu d’activité.
- Entre 20 et 25°C, elle croît rapidement.
- La fermentation panaire se déroule en général entre 25 °C et 32 °C. Il s’agit de la fourchette de température idéale pour la croissance de la levure de boulanger.
- Entre 30 et 35°C, elle présente encore un taux d’activité élevé et fermente.
- Au-delà de 40°C, l’activité de ses cellules est inhibée.
- À partir de 52°C, ses cellules sont détruites 2.
Bon à savoir : La levure de boulanger peut-elle être congelée ?
Les différentes souches de levures sont plus ou moins résistantes à la congélation. La levure de boulanger fraîche et la levure sèche instantanée peuvent se congeler quelques mois à condition de les emballer hermétiquement. A noter que les cellules vont se détériorer au fil du temps.
Le niveau de pH et la présence d’oxygène
Le pH, ou potentiel hydrogène, mesure le degré d’acidité ou de basicité d’une substance. Le niveau de pH de l’environnement influence directement l’activité des levures.
- Un pH inférieur à 4 (très acide) peut inhiber leur activité.
- Un pH entre 4 et 6 (légèrement acide) est idéal pour la fermentation.
- Un pH supérieur à 6 (plus alcalin) favorise la présence et le développement des bactéries qui vont venir concurrencer la levure.
La disponibilité en oxygène joue aussi sur l’activité et les stades de croissance de la levure. En phase aérobie (en présence d’oxygène), les cellules consomment du sucre et se multiplient. En phase anaérobie (avec peu ou pas d’oxygène), ce micro-organisme convertit le sucre en éthanol (alcool) et en dioxyde de carbone. C’est cette phase qui permet par exemple la production de boissons alcoolisées comme la bière et le vin.
De quels nutriments la levure a-t-elle besoin ?
Les cellules de levure ont besoin de certains nutriments tels que du sucre pour maintenir leur activité. La concentration de ces nutriments dans le milieu de culture va changer durant le processus de production.
Les nutriments essentiels
La croissance des cellules de levure et leur capacité à fermenter sont directement liées aux sources de nutriments dans lesquelles elles vont puiser. Une nutrition équilibrée est essentielle pour une performance optimale de ces micro-organismes.
La levure se nourrit principalement de sources de sucres (glucose, fructose, saccharose) présents dans différents supports de fermentation comme la mélasse de canne ou de betterave, la farine… Elle a aussi besoin de sources d’azote pour synthétiser des protéines qu’elle transforme en composés aromatiques lors de la fermentation du pain. D’autres nutriments, comme des minéraux (magnésium, zinc) et des vitamines (biotine), jouent également un rôle dans le métabolisme des levures.
Des fabricants de levure astucieux ont profité des besoins naturels en sélénium de la levure pour produire des levures enrichies en sélénium hautement biodisponible. En effet, la levure a la capacité à convertir le sélénium inorganique en composés organiques, notamment la sélénométhionine (SeMet) et la sélénocystéine (SeCys). Ces composés organiques présentent une biodisponibilité supérieure, ce qui explique l’utilisation répandue de la levure enrichie en sélénium dans le développement de compléments alimentaires, d’aliments fonctionnels et de produits de santé.
Les suppléments nutritionnels pour la brasserie
Les brasseurs peuvent ajouter un mélange de nutriments à leurs levures durant le brassage, afin de les rendre plus performantes. Les besoins en nutriments varient entre les levures de fermentation haute et de fermentation basse, et d’une souche à l’autre. Ils dépendent également de la composition du moût, l’eau, la température, le volume de bière brassée, etc. Les suppléments ajoutés durant le brassage peuvent être composés d’azote, de vitamines, de minéraux : calcium, phosphore, potassium, magnésium, zinc, manganèse…
Saviez-vous que les brasseurs et les viticulteurs utilisent des dérivés de levure (levures inactives, écorces de levure, extraits de levure) pour optimiser la phase de croissance des levures au sein des moûts et réduire les risques de fermentation lente ou bloquée.
Gestion des levures : les bonnes pratiques
Une fois la levure produite, de bonnes pratiques de gestion permettent de conserver leur capacité à se multiplier et à fermenter.
Le repiquage et le stockage
Le repiquage des levures est une technique qui consiste à prélever des cellules d’une culture existante pour les transférer dans un nouveau milieu de culture contrôlé afin de les faire croître davantage. Le repiquage permet d’augmenter la quantité de levure et de conserver une culture pure et active.
Les conditions de stockage des levures vont également jouer sur la viabilité de leurs cellules. Température et niveau d’humidité de l’environnement doivent être adaptés au format de leur conditionnement. Il faut également respecter les durées de conservation recommandées et éviter que des contaminants ne compromettent ces micro-organismes durant leur stockage.
Prévenir les risques de contamination
Les cultures de levures peuvent être contaminées par diverses sources. Les contaminants peuvent provenir de l’environnement, des personnes qui les manipulent, de l’équipement, de l’eau… Ils peuvent être des bactéries, des moisissures, d’autres souches de levures, mais aussi des produits chimiques. Nettoyages et contrôles qualité réguliers sont mis en place pour éviter les contaminations durant le processus de production.
Le rôle des facteurs génétiques dans la croissance des levures
Les souches actuellement commercialisées par les fabricants de levures ont été développées pour leur croissance et pour les performances qu’elles présentent dans leur application finale. Leur profil génétique leur permet par exemple de résister à des variations de température, de pH, à une augmentation de la concentration en alcool…
En somme, la multiplication des cellules de levure dépend de nombreux éléments : la bonne température, un pH adapté, assez de nutriments… Quand toutes ces conditions sont réunies, ce micro-organisme travaille efficacement, que ce soit pour faire lever un pain, fermenter une bière, produire de l’éthanol…
