effet Crabtree, miel et patati patata

[Lolounette]

Thierry j'aimerais revenir sur l'effet Crabtree que tu évoques ici :

Ceci dit, le miel ne sert strictement à rien, il y a 10 millions de lactobacilles par Kg de farine, MILLE fois plus dans un levain, et elles feront leur boulot de toute façon, pas plus que le glucose/fructose du miel ne servira a les nourrir, l'amidon est une chaîne de glucose (et le fructose, c'est du glucose arrangé autrement, on dit que c'est un isomère).
Il peut même être dommageable en cela qu'il crée une surcharge brutale de glucides, donc l'effet Crabtree prenant le dessus, certes, le levain va pousser, faisant penser à une grosse activité et une bonne santé, mais cela va freiner la reproduction et en fait... il s'affaiblit !

j'ai vu plusieurs posts sur le forum ou tu évoques le fait qu'une fois l'effet Crabtree déclenché les levures ne se divisent plus et se contenteraient de produire du gaz, et à chaque fois je tique quand je lis cela. Mes cours de microbiologie et de bioprocédés se sont bien loin mais ce qui me reste de tout cela c'est que même sous effet Crabtree les levures se divisent toujours et même elles se divisent plus vite que quand elles ne sont pas en effet Crabtree. Il suffit de se référer à ce graphique pour s'en convaincre :


Lorsque les levures ne sont pas en effet Crabtree leur taux de croissance est au maximum de 0,23 ce qui correspond à un temps de doublement cellulaire de 3h. Au contraire lorsqu'elles sont en effet Crabtree le taux de croissance est de 0,4 donc un taux de doublement de 1h45. On voit donc bien que même en effet Crabtree les levures se divisent et même quasiment 2 fois plus vite.

Donc je ne comprend pas bien ce que tu veux dire par : "cela va freiner la reproduction et en fait... il s'affaiblit !"
Certes sous effet Crabtree les levures passent en mode gaspillage et utilisent 4 fois plus de bouffe pour se diviser, mais elles se divisent bel et bien.
D’ailleurs pour avoir pas mal étudié les transfert d’oxygène en bioréacteur ou autre pour ma part dans un levain on est quasiment toujours en anaérobie, donc toujours en fermentation, donc toujours en mode gaspillage qu'il y ai effet Crabtree ou pas (et d'ailleurs à mon avis miel ou pas on est toujours en effet Crabtree dans un levain sauf quant toute la bouffe a été consommée en fin de rafraichi)

Je ne vois donc pas comment l'ajout d'un peu de miel pourrait affaiblir un levain (à moins bien sur d'en mettre tellement qu'on provoquerait un choc osmotique), et je ne l'ai d’ailleurs jamais constaté. Bien au contraire il m'est déjà arrivé de repartir un levain de secours qui avait passé de longues semaines au frigo en y rajoutant un peu de miel, bien loin de l'affaiblir ça permet de bien accélérer le processus (j'ai déjà tenté sans le miel et ça prend 3 fois plus de temps).

donc j'aimerais bien que tu développes un peu la dessus encore une fois : il y a clairement un truc qui m'échappe

[mireille]

çà m'intéresse vachement aussi!

[Thierry]

Le rendement cellulaire diminue, il y a donc moins de "biomasse" active, donc moins d'activité cellulaire. Quand à observer l'effet d'un apport par une pousse momentanée, c'est une fausse indication : par exemple, si on met côte à côte un levain en 1:1 et un autre en 3:1 on observera une pousse supérieure dans le pot de 3:1 (j'avais publié les photos quelque part si tu veux les rechercher sur le forum). Cela ne veut pas dire que le levain dans le pot de 3:1 est plus actif... Il semble plus actif, la, sur le moment, sur cette pousse en Crabtree avec excès de nutriments carbonés. Ensuite ce levain s'il subit encore la même manipulation (sur des temps de rafraîchis identiques), ne va pas rester "actif" visuellement bien longtemps ! (et ensuite on va passer de toute façon en anaerobie et Pasteur va reprendre ses droits)
Il reste une dernière remarque concernant les études sur les levures : on s'adresse ici à des "monstres" biologiques, polyploïdes (à n chromosomes et pas 2), clonés. Or nous on essaye d'extrapoler sur le levain, ou les cellules sont normales: la division cellulaire, c'est 2 cellules filles et non 4,5, 7 ou je ne sais combien de cellules naines.. Je demande à voir un graphique équivalent à celui que tu a reproduis de Wikipedia, mais en levain... Les études de comptage à partir de différentes densités de levain (il n'en existe à ma connaissance que de vieilles (*), reproduites dans BN, en levures, mais au moins pas des cellules trafiquées, juste de la levure de bière simple comme il y 'en avait au début du siècle) ne semblent absolument pas confirmer ce "doublement" de population décrit dans wiki, (sans compter qu'une fois l'optimal de densité atteint, la population se stabilise)

Autre chose qui me passe par la tête ; l'apport brusque de nutriments de base (glucose), squizze toute la chaine enzymatique, la surcharge est brutale et le passage en fermentation aussi, adieu les arômes, on passe direct en fermentation alcoolique... et si c'est pour avoir des arômes de miel (de pomme, de perlin et de pinpin), autant en rajouter à chaque panification, dans la recette, ce sera plus efficace que d'en rajouter à chaque raffraichi.

J'ai remarqué aussi, et ça c'est très empirique et très subjectif, je l'accorde, que tous les adeptes des apports exogènes qui veulent "booster" leur levain, ou le "réveiller" avec du miel, du jus de pomme et autres machins, après l'avoir parfois quasi assassiné d'ailleurs, sont les mêmes qui invoquent des levains "raplapla" sans en connaître la cause, sinon qu'ils invoquent la lune, au pire, et au mieux, les orages et la saison. Les pro adeptes de ces pratiques ajoutent alors systématiquement de la levure "parce que le levain, ça pousse moins et c'est incertain" etc.
pas d'accord.
Moi j'affirme que j'ai un levain constant, uniquement composé de farine et d'eau et il me fait des pousses identiques à la levure industrielle (ou alors c'est que je ne sais pas manipuler les levures industrielles...)... Par contre, je m'arrange pour lui faire subir des traitements constants, eux aussi... Je sais que c'est dénué de poésie, mais ça a l'avantage de marcher.

(*) absolument aucunes études trouvées, récentes et sur le levain, on est obligé d'extrapoler, en fonction des études sur les levures et l'empirique... et j'ai pourtant essayé de frapper aux bonnes portes : Hervé This m'a dit que s'il avait le pouvoir des faire pratiquer des études, il orienterait celles ci sur... les sauces au vin (sisi ), il m'a néanmoins orienté vers des universitaires... sans résultats....

[Lolounette]

le rendement cellulaire (c'est a dire la masse de micro-organismes formé pour 1 g de bouffe) diminue en effet losqu'on est en mode fermentatif (effet crabtree ou pas), mais de toutes facons dans un levain on est deja en mode fermentatif par manque d'oxygene bien avant de s'inquiter de l'effet crabtree.

Donc dans notre cas rajouter du miel ne fait pas passer d'un mode aérobie a un mode fermentatif puisqu'on est fermentatif dés le départ. En conséquence le rendement cellulaire reste le même (celui du mode gaspillage-fermentatif). Dans ces conditions rajouter des sucres simples par l'ajout de miel ne fait qu'accelerer un processus naturel : Normalement une fois que les sucres simples naturels de la farine sont consommés les levures doivent attendre que les bactéries lactiques et autres copains du levain en libère d'autres en grignotant l'amidon. En ajoutant du miel on gagne juste un peu de temps sur ce processus.

Pour moi miel ou pas le rendement cellulaire reste le même dans notre pot de levain et le taux de division aussi (puisqu'on etait deja en fermentation et on y reste), par contre comme on a apporté du substrat en plus pour les levures on obteint une activité et un nombre de levure supérieur au final.

et a mon avis c'est la que le bas blaisse quand on fait des apports exogènes : on favorise les levures par rapport aux autres micro-organismes du levain, on romp les équilibres. Or si on fait du levain c'est précisément pour ce qu'apporte ces individus "non levure" qui le compose, sinon autant utiliser de la levure

Donc pour moi le danger du miel n'est pas d'affaiblir le levain en temps que tel : cet affaiblissement est du en pratique au fait que les gens ne prennent pas en compte l'apport exogène dans leur conduite du levain et continuent a rafraichir au même rythme que d'habitude, mais comme le miel provoque une surpopulation levure du coup la bouffe est épuisée plus rapidement et il faut donc impérativement rapprocher les raffraichis. Si on ne le fait pas la en effet on affaiblit le levain en l'affamant...

Donc le danger pour moi n'est pas d'affaiblir le levain mais d'en perdre les bénéfices en créant un déséquilibre en faveur des levures. C'est sur apres ces ajouts on a une activité fermentaire supérieure, des pains bien gonflés, mais a quoi ca sert alors de panifier au levain ?

Donc je te rejoins dans la finalité : pas d'ajout de miel ou autre
mais pour des raisons différentes : pour etre un levain et continuer a apporter les qualités qu'on recherche le levain ne doit être constitué que de farine et d'eau sinon on en perd les bénéfices et a ce compte la autant faire de la poolish

[Thierry]

le rendement cellulaire (c'est a dire la masse de micro-organismes formé pour 1 g de bouffe) diminue en effet losqu'on est en mode fermentatif (effet crabtree ou pas), mais de toutes facons dans un levain on est deja en mode fermentatif par manque d'oxygene bien avant de s'inquiter de l'effet crabtree.

Bé non, puisque l'éffet Crabtree consiste justement à partir en fermentation en milieu oxydatif, c'est à dire tout de suite, voir immédiatement, et ce sans délai. Ce que confirme l'expérience des rafraîchis 1:1 et 3:1 côte à côte; si Crabtree n'existait pas, ce serait le plus dilué qui pousserai le moins, ben non.
(et un départ de rafraîchi est obligatoirement en milieu oxygéné, en cas contraire, pas de reproduction, adieu le levain qu'on dilue à chaque fois)
Et je maintiens que loin d'amener des pousses supérieures, l'ajout d'exogènes pour "sauver les levains", ne font que précipiter leur chute
quant a l'exces de levure: ? mais bon.
de même une poolish qui pourrait se confondre avec un levain: ?
bref: ?

PS, on peut durcir une pâte avec un levain doux : on en met moins, on augmente le pointage, et hop ! doux, mais dur
(j'allais dire "comme moi", mais ce serait trop m'avancer et faire le vantard )

[Lolounette]

Crabtree ou non un levain est forcement en fermentation : les apports d'oxygene par diffusion de surface sont completement insuffisants pour compenser la consommation en oxygene des micro-organismes.

Il suffit d'avoir vu une seule fois un réacteur de production de levures pour s'en convaincre : pour arriver a rester en aérobie il faut injecter une quantité phenoménale d'oxygène en continu. Dans notre cas l'oxygène incorporé par un éventuel mélange lors du rafraichi doit être consommé en quelques minutes et apres on passe en anaérobie donc fermentation.

Donc pas de crabtree car de toutes facons on est jamais en aérobie (ou alors seulement quelques minutes en début de rafraichi). On reste en fermentation tout le long, la quantité de co2 produite est la pour le prouver, donc selon mon opinion aucun changement de rendement cellulaire qu'on rajoute du sucre ou pas. et puis meme si ce rendement changeait, tant que les lactobacilles et les amylases libèrent assez de bouffe pour les levures le taux de division cellulaire reste elevé donc le levain se reproduit de toutes facons.


Enfin bon on pourra bien dire ce que l'on veux, en l'absence de données scientifiques pour le prouver de toutes facons tout cela reste de simples suppositions Bien dommage que je ne me sois pas interessée a tout ca plus tôt, a l'époque j'avais accès a tout ce qu'il fallait pour résoudre l'énigme : cellules de comptage, microscope, sonde à oxygene, bioréacteurs

Bon trop tard, je dois me rabattre sur les ressources disponibles, d'ailleurs j'ai trouvé cette ref qui parle du sujet et qu'il va falloir que j'etudie avec attention http://books.google.fr/books?id=TxCQlma ... en&f=false
On y trouve quelques données sur les levains naturels (courbe de comptage p 800 par ex)

L'expérience des rafraichi 1:1 ou 3:1 c'est quoi exactement ?

[Thierry]

de toutes facons on est jamais en aérobie

d'accord, on n'est jamais en phase reproductive (cf effet Pasteur) et le levain est un truc magique qui fonctionne par génération spontanée.
Bon, j'arrête la, je vais devenir dézagérable

[Lolounette]

Thierry on tourne en rond : depuis le début tu bloques sur le fait que les micro-organismes du levain ne se reproduiraient qu'en aérobie ce qui est faux.

La courbe de Wikipédia l'illustre, même si tu peux contester les chiffres vu qu'elle s'applique a des super levures industrielles et non pas a des souches sauvages la physiologie de Saccharomyces cerevisiae reste globalement la même et la forme de la courbe reste tout à fait valable : A condition qu'il y ai suffisamment de sucres simples disponibles dans le levain non seulement les levures se divisent en anaérobie mais le temps de doublement est inférieur à ce qu'il est en aérobie.

Les levures industrielles modifiées génétiquement se reproduisent plus vite que les souches sauvages certes mais elles restent des levures de boulangerie qui réagissent globalement de la même façon même si c'est sur un rythme accéléré. Évidemment j'aimerais pouvoir te trouver une référence scientifique portant sur des souches sauvages pour te le prouver mais pour le moment j'ai fait chou blanc puisque la majorité des études récentes portent sur les levures modernes.

Il faut forcément que les levures et autres bestioles se divisent en anaérobie sinon jamais le mout de raisin ne fermenterait en partant seulement des quelques micro-organismes naturels présents sur la peau des raisins. Ce petit ensemencement naturel doit impérativement se multiplier avant de pouvoir produire suffisamment d’éthanol pour faire du vin, or le mout n'étant pas aéré en vinification traditionnelle on est en anaérobie quasiment dés le début : la production d’éthanol (dont la présence prouve sans nul doute qu'on est en mode fermentatif) a lieu en même temps que la concentration en levure augmente dans Le mout comme on le voit sur ce graphique (figure 1 issue de ce papier):

fermentation.png (80.58 Kio) Vu 6745 fois

Un papier de 1990 (dispo ici, très intéressant) a démontré que Saccharomyces cerevisae est la seule levure capable de se diviser très rapidement en conditions totalement anaérobie et fermentatives (le papier indique un taux de croissance de 0.3 h-1 ce qui correspond a un temps de doublement de 2h en absence totale d'oxygène, il s'agit ici de la souche CBS 1171 de S. cerevisiae, c'est à dire une souche sauvage non modifiée qui fait office d'espèce type en recherche). En absence d’oxygène ces levures continuent donc de se diviser simplement elles gaspillent énormément de substrat par rapport au processus aérobie pour le faire et produisent du CO2 et de l’éthanol comme "déchet" lors du processus. C'est moins efficace que la respiration au niveau du rendement, mais comme le substrat est pléthorique ça permet quand même la multiplication massive des cellules sans aucun problème...

et il se passe la même chose dans notre levain : les levures se divisent tant que des sucres simples et les facteurs de croissance nécessaires sont présents (et ces sucres sont libérés en continu par les amylases et les lactobaciles pendant une bonne partie du rafraichi) et que la concentration en inhibiteurs est inférieure a la concentration critique et ce même en condition fermentatives.

tu évoques l'effet pasteur : Pasteur a découvert qu'en aérant un bouillon de levure S. cerevisiae où les concentrations en sucre étaient faibles (inférieure à 2g/L), on provoquait une augmentation du nombre final de levures et une diminution de la production d'alcool. C'est à dire qu'en aérant un milieu relativement pauvre en sucre les levures arrêtent de fermenter et se mettent à respirer avec un rendement cellulaire supérieur donc elles utilisent moins de sucre pour fabriquer 1 g de biomasse. En conséquence en aérant le milieu de culture on obtient plus de levures au final à partir d'une quantité donnée de sucre au départ. Mais si on veut extrapoler cette expérience au levain, il faudrait le garder en agitation constante et l'aérer en continu pour pouvoir le garder en aérobie et profiter réellement du métabolisme oxydatif et de son rendement cellulaire supérieur. C'est d’ailleurs ce que font les industriels pour produire la levure de boulangerie : pour économiser sur la matière première ils injectent en continu une quantité faramineuse d'air dans les réacteurs (en fait si la matière première était gratuite ils pourraient très bien produire leurs levures sans air, simplement ça serait du gaspillage). En pratique quand on fait du levain à la maison on agite qu'au début et ensuite on laisse reposer donc les micro-organismes sont quasiment toujours en anaérobie = fermentation ce qui est prouvé par la production de CO2 et d'éthanol. Et pourtant même en fermentation la population augmente sans problème lors des rafraichis, il faut garder en mémoire que dans le levain la quantité de sucres simples fermentescibles n'est pas fixe ni finie puisque les amylase et les lactobaciles les libèrent en continu tout au long du rafraichi, ils sont donc constamment renouvelés ce qui permet aux levures de continuer à se diviser en mode fermentatif même si leur rendement cellulaire est bas (le gaspillage de substrat en fermentation limiterait en effet la croissance si la bouffe était présente en quantité donnée mais ce n'est pas le cas puisqu'il y en a de la nouvelle qui arrive constamment par dégradation de l'amidon endommagé).

Les seules choses qui provoquent l’arrêt de la division cellulaire dans un levain (ou dans un pain, ou dans le vin) c'est l'accumulation de déchets métaboliques inhibiteurs (éthanol, acide lactique, etc.) ou la consommation complète du substrat (dans le cas du levain consommation de tout l'amidon endommagé ce qui stoppe la libération des sucres fermentescibles par les amylases et les lactobacciles) mais en aucun cas le manque d'oxygène...

je n''invente rien de tout cela, que tu te fâches ou pas n'y changera rien

[Thierry]

Ce n'est pas une question de se fâcher, c'est une question de pratique quotidienne qui si elle s'appliquent sur des exceptions va perdre complètement l'utilisateur/trice final(e) qui va finir par ne plus rien y comprendre ni rien avoir à quoi se raccrocher ! Entre ça et l'alumine dans les pierres à pain, on est bien barré tiens !
Oui, les Saccharomyces de culture n'ont strictement rien à voir avec les espèces 'naturelles';
Non, il n'y a pas que des Saccharomyces cerevisiae dans le levain, certains levain n'en ont même pas, parfois même pas de Saccharomyces tout court.
Non la fermentation en levure industrielle n'a rien à voir avec une fermentation au levain, fut il doux ou aurait il un fort pouvoir de levée (Marie-Claire, sors de ce corps !) et le rapport levure/bactérie n'a rien à voir avec un quelconque apport de sucres simples
Oui l'Oxygène est indispensable à la reproduction, même si quelques chercheurs en mal de sensation trouvent que ce qu'ils ont étudié est arrivé à bourgeonner sans (on trouvera toujours des études de ce genre luttant contre la marée : y compris des études cherchant à prouver que les levures ne lèvent pas le pain mais que ce sont en fait les bactéries qui... suivent des réactions du cycle des pentoses pour faire sérieux). En face de cela, des dizaines d'études (sur des sites universitaires) en restent au schéma reproduction aérobie et anaérobie facultative en fermentation alcoolique et
Oui, toujours ce bon dieu d'effet Pasteur que tout un chacun peut expérimenter chez lui, à l'exception Crabtree près qui existe en rafraîchis à fort rapport et... en panification (dès le pétrissage, encore plus en intensif et suivi par le début du pointage).

Alors écoute, comme déjà dit, n'oxygène pas, pousse le lecteur à s'en foutre, interprète Pasteur, et tant pis pour la reproduction, le rendement cellulaire et les synthèses de stérols: on reproduit pour multiplier le levain et le préparer à la phase fermentaire, pas pour faire du nombre "pour faire du nombre" avec des cellules naines qui n'auront pas un métabolisme complet et claqueront dans leur produits de fermentation !
Tout mon discours était pourtant centré sur cela : préserver une vitalité et éviter les déconvenues de levain "raplapla", ainsi que les pratiques aberrantes.
Je crois qu'il ne passera pas, noyé dans une polémique que majoritairement personne ne lira/comprendra, tant pis. Et tant pis aussi si tout ce que j'ai essayé (y compris en microscopie) et qui n'a pas marché, y compris dans le sens que tu racontes, ne servira pas d'expérience aux autres : qu'ils essayent, ils verront bien, on en reparlera quand ils pleureront leur levain qui sent les pieds ou qui ne veut plus faire de bulles.

Tiens au fait, pour ton aparté sur le vin, et l'oxygène qui ne servirai à rien tellement il y en a peu: ici je vais parler plutôt de la bière (puisqu'on parle de la levure de bière...), étant donné que dans le vin, ce ne sera pas les espèces cerevisiae qui seront en cause (et souvent encore des espèces de culture, brevetées), ici, on raconte encore et toujours la même chose... ce n'est pas moi qui l'invente non plus

et patati et patata, ce coup ci, je sors définitif de cette discussion aussi stérile qu'un levain reproduit en anaérobie
a toi la conclusion, faut bien que ça finisse un jour

[Lolounette]

Comme tu le dis on ne vas pas rabacher 107 ans les mêmes trucs en boucle : on est pas d'accord et on le restera...

Personnellement je n'ai trouvé aucune référence scientifique fesant mention d'une phase aérobie durable dans un levain domestique tel que nous le cultivons, non plus que sur la mise en évidence d'un éventuel effet crabtree dans ce levain. c'est pourtant pas faute d'avoir cherché mais bon !

Le fait que la levure de bière se reproduise aussi bien en fermentation qu'en aérobie n'est pas une " lubie de chercheur" ou autre, c'est connu et documenté depuis des lustres, j'ai simpement du mal a te trouver des études parlant de levures sauvages (pour la levure industrelle c'est ultra documenté) autre que celle citée plus haut. Si j'ai parlé de cette reproduction en absence d'oxygène c'est que je l'ai étudiée lors de mes études (il y a plus de 20 ans donc), ce n'est donc pas un secret bien gardé ni une expérience marginale. Comme je reste convaincue que c'est la facon dont se reproduise majoritairement les micro-organismes du levain (car les lactobaciles se reproduisent aussi tres bien en absence d'oxygène) dans notre conduite domestique de ce dernier il m'a semblé utile de le mentionner ici.


Dans ton lien sur la bière on peut même lire : Ensuite l'oxygène ayant été consommé, les levures en suspension dans le moût se retrouvent en anaérobie, elles continuent de se multiplier jusqu'à atteindre le maximum de population et dégradent maintenant les glucides par un métabolisme fermentatif (glycolyse) qui conduit à la formation d'éthanol et de CO2

Il y a donc bien reproduction sans oxygène, et ce n'est pas un scientifique farfelu qui le dit. La différence entre la bière et le levain c'est que la bière est nettement moins visqueuse donc que l'oxygène y diffuse plus facilement, ca permet l'existence d'une phase aérobie de quelques heures apres l'encemencement qui n'existe que très peu dans le levain (peut etre quelques minutes en début de rafraichi comme je l'ai mentionné plus haut, mais des que le levain commence a buller donc à produire du CO2 massivement on est deja en fermentation).

Voila donc je clos le sujet, les gens y prendront ce qu'ils veulent au passage, en espérant que ca les aura fait avancer dans leur connaissance du levain malgré tout