Importance de la température sur les différentes levures dans le pain

...

On observe que le volume de gaz dégagé augmente significativement entre 20°C et 30°C, mais au-delà le dégazement semble être quasi-constant.

Il y aurait donc une température optimale pour le métabolisme des levures boulangères située entre 20 et 30°C.

De plus, on observe un dégazement nul à moins de 7°C , ce qui nous permet de mettre en évidence que c'est l'étape de cuisson lors de l’expérience 1 qui a permis d'obtenir des alvéoles.

Nous savons donc que c’est la fermentation qui produit ce dégazement, mais pourquoi trouve-t-on une si grande différence en fonction de la température ?

- La fermentation dépend de la loi d’Arrhénius et de la dénaturation des enzymes

Les résultats de l'expérience 1 laissent supposer que l'augmentation de chaleur est corrélée positivement à une augmentation de la taille des alvéoles (d’après les résultats de la première expérience).

De même l'expérience 2 montre que le dégagement de CO2 est plus important dans le cas de levures placées à des températures élevées.

On peut donc en déduire ici qu'il existe un intervalle de température qui accélère la fermentation des levures et donc augmente la quantité de CO2 dégagée lors de la cuisson.

La température joue donc ici le rôle d'activateur biologique.

En effet les réactions chimiques sont accélérées par des enzymes. Dans le cas des levures appliquée à l'exemple du pain, la maltase joue un rôle important quand à la cinétique de la fermentation des levures.

Elle facilite, en abaissant l'énergie d'activation, la dégradation du maltose en glucose, qui intervient directement en tant que réactif dans la fermentation des levures. La loi d'Arrhenius permet en effet d'établir qu'une augmentation de la température est corrélée positivement avec une augmentation de la vitesse de réaction. Cependant la maltose, comme toute enzyme, est une protéine et peut donc se dénaturer sous le seuil d'une certaine température.

Il existe donc bien une température optimale sous laquelle le dégazement de Co2 est optimale

*On aurait pu mettre en évidence la maltase à l'aide de divers expériences :

-Un Western Blot réalisé à partir d'un échantillon de maltase commerciale avec du cytosol de levures nous aurait permis de mettre en évidence ces enzymes.

-Placer des levures ainsi que du maltose dans un milieu aqueux et réaliser par la suite un test à la liqueur de Fehling de façon à mettre en évidence la présence de glucose dans le milieu

Enfin, qu’en est-il des levures chimiques ? Nous avons essayé de trouver par le calcul la quantité de gaz dégagée.

- Théoriquement, les levures chimiques sont très efficaces

On observe une réaction acido-basique qui se déroule au cours de la levée :

Acide + Base → Eau + Gaz carbonique + Sels

Exemple de cette réaction entre l'acide tartrique et le bicarbonate de sodium :

C4H6O4 + 2NaHCO3 → 2H2O + 2CO2 + Na2C4H4O4 (sodium succinate disodique)

Dans la levure chimique, l'acide tartrique est présent dans une proportion de 25% et le bicarbonate de sodium dans une proportion de 60%. En considérant 30 g de levure :

---------------------------------------------------------------

C4H6O4 + 2NaHCO3 → 2H2O + 2CO2 + Na2C4H4O4

---------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------

t=0 (0,25·30/118)=64 (0,6·30/84)=214 0 0 0 mmol

---------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------

t 64-x 214-2x 2x 2x x mmol

---------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------

t=∞ 0 86 128 128 64 mmol

---------------------------------------------------------------

128·10-3 mol de CO2 sont donc dégagées, ce qui correspond à m=n·M=128·10-3·44=5,6g

La masse volumique du CO2 est ρ=1,87 kg·m-3=1,87g·L-1

On a donc un volume de gaz carbonique dégagé qui correspond à V=m/ρ=5,6/1,87=3,0L

Trois litres, soit environ 100 fois moins que le dégagement observé avec les levures boulangères ! On peut expliquer cela par le fait que les 3L calculés sont sûrement bien au-dessus de la réalité, car la réaction n’est sûrement pas totale, mais aussi par le fait que les levures chimiques sont en effet plus efficaces que les levures boulangères.

III] Intérêt commercial des levures dans l’industrie boulangère

Nous avons réalisé un sondage auprès de ? boulangeries. Les résultats ressortant sont que tous les boulangers artisanaux utilisent de la levure boulangère mais que les chaînes de boulangeries, comme La Brioche Dorée®, utilisent les deux. En effet la levure boulangère permet de plus grosses alvéoles mais la levure chimique permet d’avoir un pain plus croustillant et que se conserve plus longtemps.

De plus au sein même des boulangers utilisant la levure boulangère, les avis divergent. En effet certains sont d’accord avec nos expériences, comme quoi la température optimale est aux alentours de 25°C (les boulangers ont même précisé que c’était 24°C), et font lever leur pain entre 4 et 6 heures à cette température. Mais d’autres préfèrent ne pas chauffer leur pain et le temps de levée dépend donc de la température extérieure. Il peut varier jusqu’à 14h si la température est de 7°C. En effet, bien que la