Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Annie LOÏEZ : Directeur du département Analyses - Lesaffre International
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La levure de boulangerie peut, à juste titre, être considérée comme un des plus anciens produits issus de la fermentation industrielle. Aujourd’hui encore, elle est un des plus importants produits de la biotechnologie, à la fois par la quantité (plus de 2,5 millions de tonnes annuelles) et par la fonction (les qualités du pain levé à la levure sont reconnues à travers le monde, dépassant les frontières nationales et culturelles).
Pour le biochimiste et le généticien, son importance va plus loin que sa place dans l’industrie agroalimentaire et que son rôle dans la panification. En effet, Saccharomyces cerevisiae, espèce à laquelle appartient la levure de boulangerie, a été et est encore l’un des organismes modèles parmi les plus utilisés dans les laboratoires de recherche universitaires pour des études biochimiques, physiologiques et génétiques : c’est l’eucaryote le plus simple (eucaryote : cellule différenciée contenant un noyau ; l’homme comme la levure est un eucaryote) ; sa croissance est rapide avec un doublement toutes les deux heures, sa manipulation en laboratoire est aisée et son utilisation séculaire dans les aliments fermentés est l’assurance de son innocuité.
La majeure partie des connaissances sur la physiologie et la génétique de « Saccharomyces cerevisiae » a été acquise dans les laboratoires universitaires sur des souches dites de laboratoire que Carlos Gancedo [1] appelle avec humour « Saccharomyces laboratorii ». Ces souches, mieux adaptées aux analyses génétiques que les souches industrielles, présentent des taux de croissance et des niveaux d’activité fermentaire nettement inférieurs à ceux des souches de levure utilisées par les industries de fermentation. En conséquence, ces connaissances ne peuvent être utilisées directement et doivent être transposées aux souches industrielles et aux conditions industrielles d’utilisation de la levure. Les avancées scientifiques ont permis des progressions importantes dans la maîtrise des cultures en fermenteur, la stabilisation du produit par séchage ménageant (c’est-à-dire en lit fluidisé, permettant de conserver 80 % du pouvoir fermentatif), par exemple, et la construction de nouvelles souches mieux adaptées aux habitudes alimentaires rencontrées dans les pays utilisateurs et aux contraintes liées à l’évolution des techniques boulangères.
La levure de boulangerie est donc à la fois un produit traditionnel et un produit en évolution permanente.
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Fiche produit2. Conditions industrielles de production
2.1 Matières premières
Les matières premières utilisées doivent répondre aux exigences nutritionnelles imposées par la croissance et la multiplication des cellules de levure. Si la levure est produite sur un milieu de composition définie, à base de glucose comme substrat carboné et de sels d’ammonium et de phosphore comme sources d’azote et de phosphate, le milieu de culture devra être complémenté par un apport de sels minéraux, de vitamines et d’oligoéléments. Une composition type de milieu a été donnée dans le brevet de Plomb [7] et est reprise dans le tableau 1. Ce milieu est complexe et onéreux, c’est pourquoi les mélasses de sucrerie de betterave ou de canne sont des substrats de choix sur les plans économique et technique et sont, à ce jour, la principale matière première utilisée en levurerie.
Leur composition est variable et dépend des procédés sucriers dont elles sont issues ainsi que de la qualité des récoltes. On trouvera, dans le tableau 2, la composition type de mélasses de betterave et de canne, extraite du livre de Reed et Nagodawithana [8].
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Les 77 à 82 % des matières sèches de la mélasse apportent pour l’essentiel du saccharose comme source de carbone, des minéraux, des oligoéléments et des vitamines. La mélasse de betterave contient environ 1 à 1,5 % de raffinose (trisaccharide formé de galactose-glucose-fructose) dont la levure n’assimile que le résidu fructose car elle ne possède pas d’activité α-galactosidase pour hydrolyser le mélibiose (galactose-glucose).
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La levure a besoin de biotine (vitamine H) pour sa croissance. Les mélasses de canne en sont riches (0,5 à 0,8 ppm). Dans le cas de fermentations sur mélasses de betterave ou d’autres substrats carbonés comme des hydrolysats d’amidon, cette vitamine doit être ajoutée à raison de 60 à 100 µg pour 100 g de matières sèches de levure produite. Les autres vitamines sont habituellement présentes en quantités suffisantes dans les mélasses. Les vitamines B1 et B6 sont quelquefois ajoutées pour améliorer l’activité fermentative de la levure.
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L’apport azoté des mélasses est largement insuffisant pour...
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Conditions industrielles de production
Le marché total de la levure de boulangerie, exprimé en équivalent levure pressée à 32 % de matières sèches, est estimé à 2 500 000 t (valeur 2000). Il est en progression de 2 % par an environ.
Cette production représente de gros tonnages, ce qui implique :
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des investissements importants pour créer ou accroître des capacités de production. La levure fraîche ayant une durée de vie limitée, la production doit être décentralisée et proche des lieux d’utilisation, surtout dans les pays où les conditions de transport et de stockage sont peu favorables, ce qui augmente le niveau de l’investissement à la tonne produite ;
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des consommations élevées de substrats carbonés (1 g de saccharose permet de produire environ 0,5 g de matières sèches de levure) et d’énergie, en particulier, pour l’aération et le séchage ;
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des quantités importantes d’effluents biologiques à DCO et DBO élevées, qui ne peuvent être rejetés tels quels dans l’environnement. On peut valoriser ces effluents en les concentrant par évaporation. Les vinasses ainsi obtenues sont utilisées comme engrais en épandage ou en alimentation animale, après traitement de dépotassification.
Le traitement des effluents représente un poste d’investissement important en levurerie.
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