TG-LL
Levure de panification « Saccharomyces cerevisiae »
Généralités
La levure est constituée de cellules vivantes d’un champignon microscopique Unicellulaire (figure 3), de diamètre compris entre 5 et 10 microns (invisible à l’oeil nu) généralement de forme ovoïde ou sphérique, elle est apte à provoquer la fermentation des matières organiques animales et végétales et joue un rôle essentiel dans la régulation de l’activité fermentaire et aromatique du pain. Ainsi, elles sont employées pour la fabrication du vin, de la bière, des alcools industriels, des pâtes levées et d’antibiotiques. La levure peut vivre aussi bien en présence qu’en l’absence d’oxygène, se multipliant dans le premier cas, provoquant une fermentation dans le second.2) La levure « Saccharomyces cerevisiae »
Définition
La levure Saccharomyces cerevisiae occupe une place privilégiée dans les activités industrielles. Elle est utilisée par l’Homme depuis des millénaires pour la production de boissons et produits fermentés (vin, bière, pain) et joue un rôle très important dans l’industrie agroalimentaire comme agent de fermentation et pour l’élaboration de produits dérivés.
Appelé aussi levure de boulangerie ou levure de bière (car c’est lui qui permet la fermentation alcoolique de certains sucres (saccharose, lactose, maltose…), pour obtenir des alcools, notamment la bière.), cette une levure naturelle est un champignon unicellulaire très riche en protéines de très bonne valeur biologique, mais aussi en vitamines et minéraux. C’est une des meilleures sources de protéines naturelles. S. cerevisiae utilisée dans la production du vin, de bière, que dans la production des protéines recombinantes. Elle est également utilisée en panification pour la production de biomasse. Etymologiquement « saccharo » vient de sucre, « Myces » de champignon et « cerevisiae » signifie « brasserie » en latin.
Caractéristiques
Saccharomyces cerevisiae, possède des caractéristiques variables selon les conditions de son développement en levurerie (résistances diverses, activités enzymatiques, composition chimique) qui permettent des utilisations spécifiques en boulangerie. La levure « cryorésistante » levure qui résiste mieux à la surgélation. La levure « osmotolérante » levure résistante à la pression osmotique (utilisée dans les formules de pains riches en sucre). La levure « rapide » levure apte à consommer plus rapidement les sucres, elle est riche en protéines.
Structure de la levure
Les enzymes présentes dans la cellule de levure au niveau du cytoplasme jouent un rôle capital dans les pâtes levées La maltase, qui agit sur la transformation du maltose en glucose ; L’invertase, qui agit sur la transformation du saccharose en glucose et fructose ; La zymase, qui agit sur la transformation du glucose et fructose en dioxyde de carbone et éthanol (gaz de rejet de la fermentation alcoolique) .
Sa structure est reportée dans la figure 4
Figure 4 Schéma de la levure de boulanger.
Développement de la levure
Pour son développement, la levure de boulangerie a besoin de composés carbonés source de carbone et d’énergie, de composés azotés réduits sous forme d’ammonium, d’éléments minéraux varies, vitamines et facteurs de croissance. La levure a la particularité de pouvoir vivre en présence ou en absence d’air ces deux processus énergétiques sont la « respiration » et la « fermentation ». Elle se nourrit de glucose et de fructose (sucres simples).
« En présence d’air », la levure respire elle dégrade les sucres simples présents dans son milieu de vie, par un métabolisme oxydatif qui conduit à la formation d’eau, de gaz carbonique et une grande quantité d’énergie (nécessaire à sa vie, croissance et multiplication). Cette voie métabolique est très énergétique et permet aux cellules une importante multiplication .
« En absence d’air », la levure fermente grâce à ses enzymes (les zymases), elle dégrade les sucres simples présents dans son milieu de vie, par un métabolisme fermentatif qui conduit à la formation de gaz carbonique, d’alcool et un peu moins d’énergie. Ce métabolisme fermentatif est moins énergétique que le métabolisme oxydatif.
Mode de reproduction
Les modes de reproduction varient en fonction des espèces de levures, elles peuvent se multiplier par Scissiparité fission d’une cellule de levure en deux cellules filles identique à la cellule mère.
Bourgeonnement la plupart des levures se reproduisent par bourgeonnement et s’étrangle. Le bourgeon (cellule fille) se détache, grossit et bourgeonne à son tour.
Etapes de la production de levure à LESAFFRE Maroc (figure 5) A l’échelle du laboratoire
Ensemencement
Chaque mois, la société LESAFFRE Maroc reçoit de la France deux souches de Saccharomyces cerevisiae. Une destinée à la levure fraîche et l’autre à la levure sèche. Ces souches sont ensemencées dans des tubes dans un milieu nutritif spécifique à la croissance des levures pour préparer 60 tubes par mois (30 tubes de chaque souche). Cette étape demande un travail dans des conditions strictement aseptiques pour éviter tout risque de contamination, puis le contenu des tubes est transvasé dans un petit icône appelé « Van Lear » dont le milieu nutritif très riche laissera possible une première multiplication des cellules, puis le contenu de « Van Lear » est verse dans un ballon plus grand appelé « Carlsberg » où elles se multiplient à nouveau . On prend ce dernier et en le met dans une cuve de 800 L dans des condition stériles, ce n’est qu’à ce stade qu’on utilise la mélasse comme source de carbone.
A L’échelle industrielle
Pré fermentation
Le contenu de 800 L est versé dans un pré fermenteur où on ajoute les éléments avec des quantités précises – L’eau – La mélasse stérile – L’acide sulfurique pour l’hydrolyse du saccharose en glucose et fructose présent dans la mélasse et pour obtenir un pH acide (voisinage de 4) . – Les sels (sulfate, phosphate, urée). – Les éléments de traces (oligo-éléments et vitamines).
La pré fermentation doit être effectuée en aérobie avec agitation
Fermentation
A la fin de la pré fermentation, on obtient un moût qui sera transféré vers le 4éme fermenteur avec un milieu nutritif bien spécifique, après 18 à 20 heures de fermentation, on obtient la levure mère qui va subir une séparation puis un stockage. La levure mère obtenue va encore servir à la fermentation, par un ensemencement pour donner naissance à une levure commerciale. La fermentation se fait en présence de l’oxygène pour minimiser la formation de l’alcool car celui-ci donne une couleur désagréable à la levure et réduit la période de conservation . La 1ére étape de fermentation se fait en batch (fermentation fermée) par contre la 2eme étape sa fait en Fed-batch (semi-ouvert) ; normalement la fermentation en batch donne une levure de bonne qualité, mais la présence des nutriments en grande concentration a un effet négatif sur le rendement (inhibition par substrat)
Séparation
La séparation se fait dans deux étapes de la fermentation après l’obtention de la levure mère et la levure commerciale. Le moût obtenu à la sortie des fermenteurs contient les cellules de levures et une solution liquide qui présentent les restes du milieu nutritif.
Pour éliminer ces déchets on utilise des séparateurs qui fonctionnent par centrifugation, on obtient un liquide dense (crème) et un liquide léger, c’est le mout délevuré qui est rejeté vers les égouts.
Stockage de la crème
La crème obtenue après la séparation est acidifiée par l’acide sulfurique à pH = 2 pour éviter la contamination et stockée à 5 °C pour ralentir le métabolisme cellulaire.
Filtration
Consiste à éliminer l’eau présente dans la levure pour la préserver d’une éventuelle contamination puisque l’eau facilite l’altération par des micro-organismes. La crème arrive au niveau d’un filtre rotatif qui contient une couche filtrante d’amidon qui piège la levure grâce à sa petite porosité, à la surface du cylindre du filtre il y a création continue et uniforme du vide nécessaire à l’aspiration de l’eau à travers la couche d’amidon. En traversant la couche filtrante de l’extérieur vers l’intérieur ; la levure est fixées à la surface de la couche et l’eau filtrée est refoulée vers l’extérieur par une pompe d’évacuation. La couche de levure formée est arrosée à l’aide de trois douches pour éliminé les traces de mélasse pouvant rester. Un couteau racleur est mis en oeuvre pour récupérer la crème étant étalée sur la surface du filtre.
Emballage
Levure fraîche
Le boudin de levure pressée est découpé en pain de 500 g ou 250 g , qu’on enveloppe individuellement dans un papier paraffiné. Après mise en carton, la levure est conservée en chambre froide afin d’être réfrigérée avant son expédition.
Levure sèche
Pour la levure sèche, le gâteau provenant de la filtration sous vide est transformé en vermicelle à l’aide d’une grille de porosité connue, ensuite elle est transférée au sécheur par une conduite vibratoire afin d’éliminer le maximum d’eau restant dans la cellule sans l‘endommager, tout en augmentant le taux de matière sèche jusqu’à 94% pour la levure sèche active et 95,5% pour la levure sèche active
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Table des matières
Introduction générale
Présentation du lieu de stage
I. Présentation du lieu de stage
1) Historique du groupe LESAFFR…
2) Historique de la société LESAFFRE MAROC
3) Organigramme de la société
4) Description du laboratoire d’analyse LESAFFRE MAROC
Partie 1 étude bibliographique
I. Levure de panification « Saccharomyces cerevisiae »
1) Généralités
2) La levure « Saccharomyces cerevisiae »
a. Définition
b. Caractéristiques
c. Structure de la levure
d. Développement de la levure
e. Mode de reproduction
II. Etapes de la production de levure à LESAFFRE Maroc
A l’échelle du laboratoire
1) Ensemencement
A L’échelle industrielle
2) Pré fermentation
3) Fermentation
4) Séparation
5) Stockage de la crème
6) Filtration
7) Emballage
III. Principaux facteurs influençant la qualité de la levure fraiche
1) Matière première
2) Fermentation
3) Emballage
IV. Analyse physico-chimique
Conductivité
V. Analyse microbiologique
Coliformes totaux
1) Définition et dénombrement des coliformes
2) Valeur d’indice des coliformes
3) Méthodes horizontales de référence de dénombrement des coliformes
4) Méthodes horizontales de routine
Partie 2 étude expérimentale
I. Chaine de production (station d’emballage)
II. Laboratoire microbiologique et physico-chimiques
1. Analyse microbiologique
Recherche des coliformes totaux
Définition
Milieu de culture
Incubation et lecture des résultats
Ensemencement en profondeur
2. Analyse physico-chimique
Conductivité
III. Résultats et interprétation
1) Chaine de production
2) Analyses microbiologique et physico-chimique
Recherche des coliformes totaux
Conductivité
Conclusion
Références
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