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 His­to­rique
La cel­lule de levure _ Com­po­si­tion de la levure
Rôle de la levure en bou­lan­ge­rie _ Vie de La levure
Acti­vi­té des levures dans les pâtes _ Dosage de la levure
Incor­po­ra­tion de la levure

Qua­li­tés d’une levure _ Pré­sen­ta­tion com­mer­ciale
Para­mètres influen­çant l’activité de la levure
Pro­duc­tion indus­trielle de la levure _ Fabri­ca­tion de la levure
Levure bio­lo­gique (AB)

 His­to­rique

Dans l’Antiquité : emploi de levures à l’état natu­rel par les Egyp­tiens il y a 3000 ans dans la fabri­ca­tion des pains (« les pains blanc et noir »),

Fin XVIIème siècle : uti­li­sa­tion par les pâtis­siers fran­çais de levure de bière ajou­tée au levain

Inven­tion du micro­scope par le hol­lan­dais Anto­nie van Leeu­wen­hoek en 1677, qui per­met de mettre au point les pre­miers tra­vaux scien­ti­fiques appli­cables aux levures.

Milieu du XIXème siècle : pre­mière uti­li­sa­tion de levure seule en pani­fi­ca­tion, à l’initiative d’un pâtis­sier vien­nois ins­tal­lé en France.

A par­tir de 1857, Pas­teur ana­lyse les dif­fé­rents types de fer­men­ta­tion (acé­tique, alcoo­lique, buty­rique et lac­tique) ; et met en évi­dence la nature du pro­ces­sus de fer­men­ta­tion (réac­tion bio­chi­mique) ain­si que le lien entre les phé­no­mènes de fer­men­ta­tion et l’activité de micro-orga­nismes vivants dans un milieu pri­vé d’oxygène. La dis­tinc­tion est faite entre deux modes de vie : aéro­bie et anaé­ro­bie.

Milieu du XIXème siècle : déve­lop­pe­ment de l’industrie de la levure (Alle­magne, Autriche, puis France)

Aujourd’hui : les recherches portent sur l’amélioration des tech­niques de fer­men­ta­tion, la sélec­tion des souches micro­biennes et la décou­verte et l’exploitation de nou­velles voies bio­chi­miques.

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La cel­lule de levure :

C’est un orga­nisme vivant de la famille des cham­pi­gnons, appe­lés scien­ti­fi­que­ment :
Sac­cha­ro­myces cere­vi­siae”.

Elle se nour­rit de sucre et pos­sède la pro­prié­té de trans­for­mer les sucres natu­rel­le­ment pré­sents dans la farine en dioxyde de car­bone et en alcool.

Cette trans­for­ma­tion se nomme “fer­men­ta­tion alcoo­lique”.

 Com­po­si­tion de la cel­lule :

Com­po­si­tion
Eau 70 à 75 %
Pro­téines 12 %
Glu­cides 13 %
Lipides 1 à 2 %
Matières Miné­rales  

Les levures : les micro-orga­nismes les plus culti­vés

Elles sont uti­li­sées dans de nom­breuses indus­tries :

  • Bras­se­rie (Bière)
  • Indus­trie vini­cole (vins & cham­pagne)
  • Indus­trie des arômes.
  • Indus­trie phar­ma­ceu­tique (enzymes, vita­mines, hor­mones, vac­cins, insu­line).
  • Agroa­li­men­taire (exhaus­teurs de goût, ali­ments dié­té­tiques enri­chis en fer, zinc, chrome sélé­nium).
  • Ali­men­ta­tion ani­male (pro­duits pro­bio­tiques).
  • Bou­lan­ge­rie – Vien­noi­se­rie

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Rôle de la levure en bou­lan­ge­rie

La levure assure la levée de la pâte par sa pro­duc­tion en dioxyde de car­bone et donc la légè­re­té et l’alvéolage du pro­duit fini.

Elle contri­bue à la for­ma­tion des arômes du pain, par la pro­duc­tion d’alcool.

 Vie de La levure

La levure pos­sède la par­ti­cu­la­ri­té de vivre avec ou sans air :

Vie aéro­bie

La levure en pré­sence d’air (aéro­bie) res­pire, l’énergie uti­li­sée lui per­met de se repro­duire.

Cette fonc­tion est uti­li­sée dans la fabri­ca­tion indus­trielle de la levure.

Sché­ma de fonc­tion­ne­ment :

La mem­brane cel­lu­laire fonc­tionne comme une bar­rière régu­la­trice entre le milieu inté­rieur et le milieu exté­rieur (régu­la­teur de la pres­sion osmo­tique).

  • Action de la mem­brane cel­lu­laire comme agent régu­la­teur des échanges : sub­stances nutri­tives, air, alcool, gaz car­bo­nique, eau ….
  • Pré­sence dans le cyto­plasme des élé­ments indis­pen­sables : noyau, vacuole (sucs cel­lu­laires), mito­chon­dries (sup­port d’O2), et enzymes.
Pré­sence de trois enzymes dans la cel­lule de levure, aux pou­voirs com­plé­men­taires :
  • Mal­tase : Trans­for­ma­tion du mal­tose en glu­cose (dégra­da­tion enzy­ma­tique de l’amidon de la farine)
  • Inver­tase : Trans­for­ma­tion du sac­cha­rose en glu­cose et fruc­tose.
  • Zymase : Trans­for­ma­tion du glu­cose et fruc­tose en acide car­bo­nique et alcool.

Vie anaé­ro­bie

En absence d’air (anaé­ro­bie), la levure puise son éner­gie dans la fer­men­ta­tion des sucres.

La zymase de la levure trans­forme le glu­cose en dioxyde de car­bone et en alcool éthy­lique, c’est la fer­men­ta­tion alcoo­lique, géné­ra­trice de nom­breux arômes pré­sents dans le pain.

A par­tir de 180 g de glu­cose la levure va pro­duire 88 g de dioxyde de car­bone (soit envi­ron 45 dm3) et 92 g d’alcool.

Trans­for­ma­tion par la levure d’une mole de glu­cose en milieu anaé­ro­bie :

 

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Acti­vi­té des levures dans les pâtes :

  • Au pétris­sage : mul­ti­pli­ca­tion de la levure en pré­sence de condi­tions favo­rables (air, eau, sucres) ; action de la mal­tase et de l’invertase.
  • Au poin­tage : action de la zymase et gon­fle­ment de la pâte (T° idéale : de 20 à 40°C)
  • A la cuis­son : déga­ge­ment expo­nen­tiel de gaz car­bo­nique par les levures sous l’action de la T° jusqu’à 50°C, et for­ma­tion de la struc­ture alvéo­lée carac­té­ris­tique.

 Dosage de la levure en pani­fi­ca­tion

La dose de levure pour la pani­fi­ca­tion varie en fonc­tion :

  • des tech­niques de fer­men­ta­tion,  (directe ou indi­recte)
  • des modes de pétris­sage,
  • des condi­tions de tem­pé­ra­ture et d’hygrométrie envi­ron­nantes.

Une dose de levure exces­si­ve­ment éle­vée, ne per­met pas de res­pec­ter les étapes de la pani­fi­ca­tion. Elle conduit à l’obtention d’un pain, peu savou­reux et à un ras­sis­se­ment très rapide.

Doses usuelles

En pani­fi­ca­tion directe.

On admet des doses usuelles et maxi­males de levure de :

  • 20 g à 40 g par litre de cou­lage,
  • 10 g à 24 g par kg de farine soit envi­ron 1 à 2% du poids de farine.

Incor­po­ra­tion de la levure

Elle peut être émiet­tée sur la pâte en début de pétris­sage ou délayée dans l’eau de cou­lage si la tem­pé­ra­ture de celle-ci est modé­rée.

  • délayée dans l’eau froide, elle voit son action ralen­tie,
  • délayée dans l’eau chaude (tem­pé­ra­ture supé­rieure à 50°C) elle est détruite,
  • délayée dans l’eau tiède (tem­pé­ra­ture supé­rieure à 40°C) elle est affai­blie.

La tem­pé­ra­ture opti­male pour son action est com­prise entre 24 et 30°C.

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Qua­li­tés d’une levure fraîche : prin­ci­paux cri­tères

Moyen de contrôle Qua­li­tés Défauts
Cou­leur Doit être crème clair ou blanche Ne doit jamais être rou­geâtre
Odeur Doit être inodore Ne doit pas déga­ger d’odeur désa­gréable ou acé­tique
Goût Doit avoir une saveur agréable Ne doit jamais avoir de mau­vais goût, ni aci­di­té
Tex­ture Doit avoir une consis­tance ferme Ne doit être en aucune façon molle et gluante
A l’utilisation Doit se délayer sans for­mer de gru­meaux
Doit s’émietter faci­le­ment lorsqu’on la frotte entre les mains sans col­ler

Pré­sen­ta­tion com­mer­ciale de la levure

La levure est un ingré­dient natu­rel qui ne doit pas être confon­du avec « les poudres levantes chi­miques » appe­lées impro­pre­ment « levure chi­mique ».

La levure du bou­lan­ger « Sac­cha­ro­myces cere­vi­siae » est culti­vée en levu­re­rie dans des cuves conte­nant de la mélasse de bet­te­rave, en milieu for­te­ment oxy­gé­né, en pré­sence d’éléments azo­tés et miné­raux.

 

Carac­té­ris­tiques de pré­sen­ta­tion de la levure

Com­pa­rai­son du pou­voir fer­men­ta­tif

Qua­li­té de levure % de matière sèche % azote / ms pou­voir fer­men­ta­tif
pâte nor­male
(base 100)
Perte après
conser­va­tion
7 jours / 26 °C
Nor­male 33 % 7.0 % 100 -10 %
Rapide 32 % 7.3 % 110 -25 %
Ultra rapide 31 % 8.2 % 125 -50 %
Haute acti­vi­té 29 % 9.3 % 165 auto­ly­sée
Docu­ment «Les pains Fran­çais » Phi­lippe Rous­sel & Hubert Chi­ron (Poi­tre­naud 1994)

Carac­té­ris­tiques qua­li­ta­tives spé­ci­fiques

Levure rapide : Elle est apte à consom­mer plus rapi­de­ment le mal­tose., mais en contre­par­tie elle est de moins bonne conser­va­tion.

Levure osmo­to­lé­rante : il s’agit d’une levure tolé­rante à la pres­sion osmo­tique. La pres­sion osmo­tique est exer­cée par le sel et le sucre sur la mem­brane de la levure, elle conduit à la dif­fu­sion des élé­ments liquides de l’intérieur de la cel­lule, vers l’extérieur (déshy­dra­ta­tion intra­cel­lu­laire). Ces levures sont uti­li­sées pour des pâtes riches : pains au lait ou brioches.

Levure cryo­ré­sis­tante : Ces levures sont adap­tées à la sur­gé­la­tion Lors de la congé­la­tion, la levure subit un phé­no­mène de cryo­des­sic­ca­tion. Ici, ce phé­no­mène est retar­dé en sélec­tion­nant des levures riches en tré­ha­lose (sucre de réserve de la cel­lule, notam­ment dans les levures dites lentes), ce qui per­met de dimi­nuer l’activité de l’eau.

 Para­mètres influen­çant l’activité de la levure :

Influence de l’hydratation

L’eau faci­lite l’activité de la levure, en dis­sol­vant les consti­tuants fer­men­tes­cibles, et en favo­ri­sant l’action des enzymes La baisse de l’hydratation ou aug­men­ta­tion de la consis­tance de la pâte ralen­tit l’activité levu­rienne.

Influence du pH :

L’acidité opti­male pour l’action de la levure se situe entre un pH de 4,5 et 6. Le ph du pain réa­li­sé sur direct se situe vers 5,6 et 5,7.

Influence de la tem­pé­ra­ture :

L’augmentation de la tem­pé­ra­ture accé­lère la fer­men­ta­tion. Celle-ci est trois fois plus impor­tante à 30°C qu’à 20°C, dans cette zone de tem­pé­ra­ture et jusqu’à 40°C la fer­men­ta­tion aug­mente de 8 à 10% par degré sup­plé­men­taire.

A 0°C l’activité levu­rienne est qua­si­ment nulle.

A 40°C l’activité de la levure dimi­nue, puis à 50°C elle meurt.

Lorsqu’on recherche le com­pro­mis entre vitesse de déga­ge­ment gazeux et qua­li­té tech­no­lo­gique des pâtes, on consi­dère que la tem­pé­ra­ture opti­male de fer­men­ta­tion est de 27°C

Influence de la pres­sion osmo­tique :

(Pres­sion empê­chant un sol­vant de pas­ser au tra­vers d’une mem­brane semi-per­méable.)

Le sel et les sucres simples aug­mentent la pres­sion osmo­tique, ils modi­fient l’activité de la levure.

Le sel dimi­nue pro­gres­si­ve­ment l’activité de la levure avec l’augmentation de sa concen­tra­tion.

Le sucre jusqu’à faible concen­tra­tion (5%) active la fer­men­ta­tion, mais au-delà de 10% il la réduit, car la pres­sion osmo­tique se trouve trop forte.

Influence de la concen­tra­tion en alcool :

L’augmentation de la concen­tra­tion en alcool, au cours de la fer­men­ta­tion freine pro­gres­si­ve­ment l’activité de la levure.

L’introduction d’alcool dans cer­taines recettes de brioches, accen­tue ce phé­no­mène.

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Pro­duc­tion indus­trielle de la levure

Depuis les années 1950 les souches de levures ont été métho­di­que­ment sélec­tion­nées, hybri­dées afin d’améliorer leur puis­sance fer­men­ta­tive et leur conser­va­tion.

La levu­re­rie uti­lise les carac­té­ris­tiques de vie aéro­bie de la levure pour la pro­duc­tion indus­trielle

Une cel­lule de levure peut don­ner nais­sance à une nou­velle cel­lule toutes les 20 minutes, ain­si, en 3 jours une seule cel­lule a pro­duit 17 mil­lions de cel­lules nou­velles.

Trans­for­ma­tion par la levure d’une mole de glu­cose en milieu aéro­bie

 

Noter que 1 gramme de levure contient envi­ron 10 mil­liards de cel­lules vivantes.

La levure est pro­duite à l’aide de la mélasse en pro­ve­nance des sucre­ries (rési­du après cris­tal­li­sa­tion du sucre), qui lui sert d’aliment de base.

 Fabri­ca­tion de la levure

Lorsque le est milieu favo­rable, la cel­lule pro­cède à une mul­ti­pli­ca­tion végé­ta­tive : elle bour­geonne et donne nais­sance à une cel­lule fille au patri­moine géné­tique iden­tique.
On estime qu’une cel­lule peut bour­geon­ner une ving­taine de fois. Ensuite les cica­trices de bour­geon­ne­ment per­turbent son méta­bo­lisme et elle meurt.

La levure est pro­duite par une levu­re­rie. On uti­lise la fer­men­ta­tion aéro­bie de levure pour en assu­rer la mul­ti­pli­ca­tion. Les matières pre­mières uti­li­sées pour la pro­duc­tion de levure sont :

  • la mélasse de bet­te­rave ou de canne à sucre, un co-pro­duit siru­peux de l’industrie sucrière qui consti­tue la source prin­ci­pale de sucre, d’oligo-éléments et de vita­mines,
  • l’ammoniaque et l’acide phos­pho­rique qui apportent l’azote et le phos­phore,
  • l’air, source d’oxygène néces­saire à la fer­men­ta­tion,
  • l’eau.

La pro­duc­tion d’une tonne de levure com­mer­ciale de levure néces­site 1,5 tonne de mélasse, 7000m3 d’air et 30 m3 d’eau.

1ère étape : Fer­men­ta­tions suc­ces­sives pour obte­nir la levure-mère

A par­tir de la souche pure, est créé l’inoculum, qui pro­pa­gé dans des cuves de taille crois­sante, consti­tue­ra la levure mère.

2e Etape : Fer­men­ta­tion pour l’obtention de la levure com­mer­ciale

Chaque cuve est ense­men­cée par de la levure-mère, avec des apports pré­cis de mélasse, de sels nutri­tifs et d’air, et des contrôles stricts de tem­pé­ra­ture et de pH pour assu­rer le bon déve­lop­pe­ment et le bon équi­libre de la cel­lule. La fer­men­ta­tion pour pro­duc­tion de levure com­mer­ciale dure envi­ron 16 heures.

3e Etape : Extrac­tion

En fin de fer­men­ta­tion, le mélange est de nou­veau cen­tri­fu­gé pour sépa­rer la levure des rési­dus de mélasse. Cette opé­ra­tion peut être répé­tée plu­sieurs fois, avec un lavage à l’eau. On obtient alors de la levure-crème, qui est refroi­die à la tem­pé­ra­ture de +4°C.

4e Etape : Déshy­dra­ta­tion

Au sor­tir des cen­tri­fu­geuses, la crème de levure contient encore plus de 30 % d’eau extra-cel­lu­laire. Cette eau est éli­mi­née sur un tam­bour rota­tif sous vide.

5e Etape : Condi­tion­ne­ment

La levure, raclée sur le filtre rota­tif, tombe dans une tré­mie pour y être malaxée (incor­po­ra­tion d’air) et fina­le­ment envoyée dans un tube d’extrusion pour for­mer un bou­din pâteux conti­nu. En sor­tie, le bou­din est décou­pé en blocs de 500 g qui sont immé­dia­te­ment embal­lés dans du papier ali­men­taire sul­fu­ri­sé.

La levure peut être aus­si livrée sous forme de Crème de levure à la suite de la 3e étape. (Voir illus­tra­tion ci-des­sus)

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Levure bio­lo­gique (AB)

Quel que soit le four­nis­seur rete­nu, il fau­dra lui deman­der un cer­ti­fi­cat de garan­tie de pro­duc­tion bio­lo­gique des mar­chan­dises livrées en cours de vali­di­té, cer­ti­fi­cat qui vous sera deman­dé lors des contrôles (voir la rubrique « contrôle et cer­ti­fi­ca­tion ») ain­si que la men­tion « agri­cul­ture bio­lo­gique » sur fac­ture pour chaque livrai­son. I

Les levures et pro­duits à base de levures font l’objet d’un règle­ment d’application par­ti­cu­lier (Règle­ment (CE) n°1254/2008 du 15 décembre 2008) qui a été ajou­té au règle­ment d’application n°889/2008. Les détails ci-des­sous s’adressent aux bou­lan­gers et aux fabri­cants de levures de bou­lan­ge­rie.

Les levures et pro­duits à base de levures seront consi­dé­rés comme des ingré­dients d’origine agri­cole à comp­ter du 31 décembre 2013.

Seuls les sub­strats pro­duits selon le mode bio­lo­gique doivent être uti­li­sés pour la pro­duc­tion de levures bio­lo­giques. Cepen­dant, l’ajout de 5% d’extrait de levure non bio­lo­gique est auto­ri­sé comme sub­strat addi­tion­nel pour la pro­duc­tion de levure bio­lo­gique jusqu’à nou­vel ordre.

Les den­rées ali­men­taires pro­duites en bou­lan­ge­rie-pâtis­se­rie ne peuvent pas conte­nir des levures bio­lo­giques et des levures non bio­lo­giques.

Les auxi­liaires tech­no­lo­giques auto­ri­sés pour la pro­duc­tion de levures et de pro­duits à base de levures ont été ajou­tés à l’annexe VIII par­tie C.

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