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.
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
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 :
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.
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.
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)
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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