Qu'est-ce que la fermentation ? En savoir plus sur les 3 différents types de fermentation et 6 conseils pour la fermentation maison

L'humanité fait fermenter les aliments depuis le néolithique, bien avant que les gens ne comprennent la science derrière le processus. Aujourd'hui, suite aux découvertes scientifiques du microbiologiste français Louis Pasteur, qui a montré que les organismes vivants initient la fermentation, nous savons pourquoi la fermentation améliore non seulement le goût des aliments comme le pain au levain, le fromage et le vin, mais nous aide également à rester en vie.

Apprendre des meilleurs

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• Qu'est-ce que la fermentation ?
• Comment fonctionne la fermentation ?
• Que se passe-t-il pendant le processus de fermentation?
• Quels sont les avantages de la fermentation ?
• Quels sont les 3 différents types de fermentation ?
• Quelles sont les différentes étapes du processus de fermentation ?
• 6 conseils pour démarrer la fermentation

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Qu'est-ce que la fermentation ?

La fermentation est tout processus métabolique dans lequel l'activité des micro-organismes crée un changement souhaitable dans les aliments et les boissons, qu'il s'agisse d'augmenter la saveur, de préserver les aliments, d'apporter des bienfaits pour la santé, ou plus.

Le mot ferment vient du verbe latin fervere, qui signifie bouillir. Ironiquement, la fermentation est possible sans chaleur.

Comment fonctionne la fermentation ?

Pour maîtriser la fermentation, vous devez comprendre la science derrière le processus chimique.

• Les micro-organismes survivent en utilisant des glucides (sucres, tels que le glucose) pour l'énergie et le carburant.
• Les produits chimiques organiques comme l'adénosine triphosphate (ATP) fournissent cette énergie à chaque partie d'une cellule en cas de besoin.
• Les microbes génèrent de l'ATP en utilisant la respiration. La respiration aérobie, qui nécessite de l'oxygène, est le moyen le plus efficace de le faire. La respiration aérobie commence par la glycolyse, où le glucose est converti en acide pyruvique. Lorsqu'il y a suffisamment d'oxygène présent, la respiration aérobie se produit.
• La fermentation est similaire à la respiration anaérobie, celle qui a lieu lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène présent. Cependant, la fermentation conduit à la production de différentes molécules organiques comme l'acide lactique, qui conduit également à l'ATP, contrairement à la respiration qui utilise l'acide pyruvique.
• Selon les conditions environnementales, les cellules individuelles et les microbes ont la capacité de basculer entre les deux modes de production d'énergie.
• Les organismes obtiennent généralement de l'énergie par fermentation anaérobie, mais certains systèmes utilisent le sulfate comme accepteur d'électrons final dans la chaîne de transport d'électrons.

Que se passe-t-il pendant le processus de fermentation?

La fermentation a lieu en l'absence d'oxygène (conditions anaérobies) et en présence de micro-organismes bénéfiques (levures, moisissures et bactéries) qui obtiennent leur énergie par fermentation. Si suffisamment de sucre est disponible, certaines cellules de levure, telles que Saccharomyces cerevisiae , préfèrent la fermentation à la respiration aérobie même lorsque l'oxygène est abondant.

• Au cours du processus de fermentation, ces microbes bénéfiques décomposent les sucres et les amidons en alcools et acides, rendant les aliments plus nutritifs et les préservant afin que les gens puissent les conserver plus longtemps sans qu'ils se détériorent.
• Les produits de fermentation fournissent les enzymes nécessaires à la digestion. Ceci est important car les humains naissent avec un nombre fini d'enzymes, et elles diminuent avec l'âge. Les aliments fermentés contiennent les enzymes nécessaires pour les décomposer.
• La fermentation aide également à la pré-digestion. Pendant le processus de fermentation, les microbes se nourrissent de sucres et d'amidons, décomposant les aliments avant même que quiconque ne les consomme.

Quels sont les avantages de la fermentation ?

Les aliments fermentés sont riches en probiotiques, des micro-organismes bénéfiques qui aident à maintenir un intestin sain afin qu'il puisse extraire les nutriments des aliments.

• Les probiotiques aident le système immunitaire car l'intestin produit des substances antibiotiques, antitumorales, antivirales et antifongiques, et les agents pathogènes ne se comportent pas bien dans l'environnement acide créé par les aliments fermentés.
• La fermentation aide également à neutraliser les anti-nutriments comme l'acide phytique, qui se trouve dans les céréales, les noix, les graines et les légumineuses et peut provoquer des carences en minéraux. Les phytates rendent également les amidons, les protéines et les graisses moins digestes, il est donc extrêmement bénéfique de les neutraliser.
• La fermentation peut augmenter les vitamines et les minéraux dans les aliments et les rendre plus disponibles pour l'absorption. La fermentation augmente les vitamines B et C et améliore l'acide folique, la riboflavine, la niacine, la thiamine et la biotine. Les probiotiques, les enzymes et l'acide lactique contenus dans les aliments fermentés facilitent l'absorption de ces vitamines et minéraux dans l'organisme.

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Quels sont les 3 différents types de fermentation ?

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Les microbes spécialisés dans la conversion de certaines substances en d'autres peuvent produire une variété d'aliments et de boissons. Ce sont trois types distincts de fermentation que les gens utilisent.

1. Fermentation lactique . Les souches de levure et les bactéries convertissent les amidons ou les sucres en acide lactique, ne nécessitant aucune chaleur pour la préparation. Ces réactions chimiques anaérobies, l'acide pyruvique utilise le nicotinamide adénine dinucléotide + hydrogène (NADH) pour former l'acide lactique et le NAD+. (La fermentation de l'acide lactique se produit également dans les cellules musculaires humaines. Au cours d'une activité intense, les muscles peuvent dépenser l'adénosine triphosphate (ATP) plus rapidement que l'oxygène ne peut être fourni aux cellules musculaires, ce qui entraîne une accumulation d'acide lactique et des douleurs musculaires. Dans ce scénario, la glycolyse, qui se brise décompose une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate et n'utilise pas d'oxygène, produit de l'ATP.) Les bactéries lactiques sont essentielles à la production et à la conservation d'aliments sains et bon marché, ce qui est particulièrement important pour nourrir les populations appauvries. Cette méthode fait Choucroute , cornichons, Kimchi , yaourt et pain au levain.
2. Fermentation éthanolique/fermentation alcoolique . Les levures décomposent les molécules de pyruvate - la sortie du métabolisme du glucose (C6H12O6) connu sous le nom de glycolyse - dans les amidons ou les sucres en molécules d'alcool et de dioxyde de carbone. La fermentation alcoolique produit du vin et de la bière.
3. Fermentation à l'acide acétique . Les amidons et les sucres des céréales et des fruits fermentent en vinaigre et condiments au goût aigre. Les exemples incluent le vinaigre de cidre de pomme, le vinaigre de vin et le kombucha.

Quelles sont les différentes étapes du processus de fermentation ?

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Selon ce que vous faites fermenter, le processus peut comporter plusieurs étapes.

• Fermentation primaire . Au cours de cette brève phase, les microbes commencent à travailler rapidement sur les ingrédients bruts tels que les fruits, les légumes ou les produits laitiers. Les microbes présents ou dans le liquide environnant (comme la saumure pour les légumes fermentés) empêchent les bactéries en putréfaction de coloniser les aliments à la place. Les levures ou autres microbes convertissent les glucides (sucres) en d'autres substances telles que les alcools et les acides.
• Fermentation secondaire . Dans cette étape de fermentation plus longue, qui dure plusieurs jours voire semaines, les niveaux d'alcool augmentent et les levures et les microbes meurent et leur source de nourriture disponible (les glucides) se raréfie. Les vignerons et les brasseurs utilisent la fermentation secondaire pour créer leurs boissons alcoolisées. Le pH du ferment peut être très différent de son origine, ce qui affecte les réactions chimiques qui se déroulent entre les microbes et leur environnement. Une fois que l'alcool est compris entre 12 et 15 % et qu'il tue la levure, empêchant ainsi une fermentation supplémentaire, une distillation est nécessaire pour éliminer l'eau, condensant la teneur en alcool pour créer un pourcentage d'alcool plus élevé (preuve).

6 conseils pour démarrer la fermentation

Que vous cherchiez à mariner des légumes ou à commencer à brasser de la bière à la maison, ces conseils vous aideront à commencer la fermentation.

1. Établissez vos cultures de départ . Les microbes sont naturellement présents dans l'air que vous respirez, mais pour commencer la fermentation, vous aurez souvent besoin d'un ensemble de cultures de démarrage, comme du lactosérum (à partir de yaourt), une colonie symbiotique de bactéries et de levures, ou SCOBY (pour kombucha), ou même liquide d'un ferment précédent. Les ferments lactiques sont déjà riches en micro-organismes bénéfiques. Lorsque vous les ajoutez à votre produit alimentaire ou à votre boisson, ils se multiplient rapidement et relancent le processus de fermentation.
2. Gardez votre équipement propre . Pour empêcher les mauvaises bactéries de s'infiltrer dans votre ferment, il est essentiel de nettoyer et de stériliser votre équipement de cuisine et les surfaces sur lesquelles vous travaillez.
3. Éviter l'exposition . L'exposition de votre ferment à l'air peut empêcher une bonne fermentation et augmenter le risque de détérioration et d'intoxication alimentaire. Il existe plusieurs façons d'éviter cela.
4. Pour éviter que les aliments en fermentation n'entrent en contact avec l'air, vous pouvez les plonger dans une solution saline (saumure) . Lors de la fermentation de morceaux d'aliments solides comme des légumes hachés, cette méthode fonctionne bien. Vous pouvez contrôler le pH de la fermentation, qui détermine la quantité d'oxygène qui sera présente, en ajoutant du vinaigre à votre solution.
5. Stockage . Pour éviter la contamination de l'air, vous devez conserver votre produit de fermentation dans un récipient de stockage scellable. De nombreux fermenteurs domestiques utilisent un simple pot Mason avec un couvercle pour bloquer l'air, mais il existe d'autres alternatives. En règle générale, les conteneurs de stockage ont une vanne pour évacuer le gaz carbonique libéré pendant la fermentation. Si vous vous engagez à surveiller attentivement votre ferment afin qu'il ne se gâte pas, vous pouvez également ouvrir manuellement les récipients scellés pour libérer le dioxyde de carbone. (Si vous faites du kombucha, du vin ou d'autres produits finaux qui bénéficient de la carbonatation, vous pouvez renoncer à la ventilation du CO2.)
6. Gestion des fermentations . En contrôlant la température de l'environnement, vous pouvez affecter le résultat de votre fermentation. En règle générale, les microbes fonctionnent bien lorsque leur environnement est chaud ou à température ambiante, mais la température idéale dépend du type de microbes que vous utilisez et de ce que vous faites fermenter. La modification de la température peut avoir un impact considérable sur votre processus. Déplacer votre produit dans un environnement plus frais, tel qu'un sous-sol ou un réfrigérateur, ralentira la vitesse de fermentation et, dans certains cas, l'arrêtera complètement. En revanche, chauffer un ferment peut tuer vos microbes essentiels.

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