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Brasser, faire du pain, remporter des prix Nobel : comment la levure magique affecte-t-elle votre vie et la mienne ?

2024-08-05

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En 2016, le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné au scientifique japonais Yoshinori Ohsumi pour ses recherches révolutionnaires sur les caractéristiques de la levure. Ce prix récompense non seulement ses efforts personnels, mais révèle également l'application généralisée de la levure dans la recherche scientifique.

Yoshinori Ohsumi a dit un jour : « Avec l'aide de la levure, nous pouvons répondre aux questions les plus fondamentales et les plus importantes sur la nature de la vie. » Lorsque nous examinons sérieusement la levure, un champignon unicellulaire omniprésent, nous constatons que : des océans à la terre, des sources chaudes aux régions polaires, de la recherche scientifique à la vie, la levure joue un rôle unique en participant silencieusement et en influençant la vie. ce monde.

C’est cette universalité omniprésente qui donne à la levure sa diversité infinie. À ce jour, plus de 1 000 espèces de levures ont été découvertes. Elles présentent des caractéristiques communes mais présentent également d’énormes différences. Le brassage du vin est l'une des utilisations miraculeuses de la levure : la levure se métabolise pour produire de l'alcool, synthétise diverses substances aromatiques et, avec d'autres micro-organismes, produit de l'alcool, de la bière, du vin et d'autres produits vitivinicoles aux saveurs différentes.

La magie de la levure va bien au-delà de la fabrication du vin. Il existe également largement dans la nature et dans nos vies, et ses utilisations dépassent de loin notre imagination.

Regardons la levure, elle est partout

En tant que maître de la survie dans la nature, la levure peut être trouvée dans des endroits idéaux riches en nutriments, ou dans des environnements extrêmes avec des températures basses et un manque d'oxygène, comme les endroits extrêmement froids à haute altitude et les mers profondes équatoriales. Il peut même survivre dans l'espace.

La levure peut également être utilisée en cosmétique. Par exemple, une entreprise de cosmétiques a découvert la levure polaire « Ximein » dans l'arrière-pays de l'Himalaya, qui peut survivre à moins 80 degrés Celsius, et a utilisé le métabolite de levure dans une variété de produits cosmétiques pour aider les gens en matière de soins de la peau et d'anti-âge. Par ailleurs, des levures du genre Rhodotorula ont également été découvertes à une profondeur de 11 000 m dans la fosse des Mariannes. Cette levure unique peut être trouvée dans les sols polaires, la végétation, les roches, les océans, les glaciers et d'autres régions.

Comment les levures survivent-elles dans ces environnements extrêmes ?

Les méthodes de reproduction de la levure peuvent être divisées en reproduction sexuée et reproduction asexuée. Face à des conditions extrêmes, la levure produira des « graines » – des spores par reproduction sexuée et attendra tranquillement l’arrivée du printemps. Ils hibernent et perdurent jusqu'à ce que l'environnement s'améliore et que les levures les plus vigoureuses reprennent vie et engendrent une nouvelle génération de population. C’est cette sagesse de survivre dans l’adversité qui révèle le mystère de l’évolution des espèces dans la nature.

En plus de la nature, la levure existe aussi discrètement dans notre vie quotidienne.

Par exemple, la bière peut être divisée en bière blonde et en bière blonde selon différents processus de fermentation, tous deux originaires d'Europe. La plupart des bières produites industriellement et des bières brunes allemandes sont brassées selon la méthode lager. Étonnamment, les recherches montrent que la levure sauvage « ancêtre » de la bière blonde est née sur le plateau Qinghai-Tibet, à des milliers de kilomètres de l'Europe.

Bien que les « ancêtres » viennent du plateau Qinghai-Tibet, la Chine, en tant que plus grand producteur mondial de bière, dépend depuis longtemps fortement des souches de levure importées. Pendant longtemps, il n’existait aucune souche commerciale de levure de bière originaire de Chine. Parmi eux, le groupe français Lesaffre et le groupe canadien Lallemand occupent 90 % du marché chinois de la levure de bière artisanale. Face à cette situation, l'équipe de recherche scientifique chinoise a poursuivi ses recherches et ses expériences ces dernières années, achevé les tests de plus de milliers de souches et criblé et cultivé plus de 10 excellentes souches de levure locale chinoise, mettant fin à la situation embarrassante précédente.


(Saccharomyces cerevisiae au microscope électronique)

Y avez-vous déjà pensé : de la levure pourrait s'accrocher à nos vêtements ? Lorsque les vêtements ne sont pas lavés pendant une longue période ou ne sont pas soigneusement lavés, ne sont pas séchés à temps après le lavage et sont placés dans une pièce chaude et humide ou une armoire fermée, il est facile pour la levure de se développer de manière incontrôlable. Si rien n’est fait, les fibres des vêtements seront corrodées, entraînant une décoloration, des dommages et d’autres problèmes. Dans les cas graves, cela peut entraîner des démangeaisons cutanées, des rougeurs, un gonflement, une desquamation et même une septicémie.

La levure est une espèce grande et feuillue, comprenant Saccharomyces cerevisiae, la levure de boulanger, la levure sauvage, la levure de fission, etc. Chaque type de levure a des habitudes de vie différentes et est dispersée aux quatre coins de la terre, libérant une magie brillante.

Le grand magicien du monde microbiologique

Si le monde microbien est considéré comme la Terre, alors la levure est un pays dans lequel vivent plus de 1 000 groupes ethniques, le nombre total est incommensurable et ils sont tous dédiés à leurs positions respectives. Les levures sont généralement grandes, en moyenne plusieurs, voire dix fois, plus grosses que les bactéries. Les levures ont également un aspect différent, certaines sont sphériques et ovales, et certaines ressemblent à des saucisses, des citrons ou des racines de lotus.

Les levures sont très capables. Ils peuvent décomposer les sucres du jus ou du moût en alcool et en dioxyde de carbone dans un environnement sans oxygène, transformant ainsi le sucre en vin. Ils peuvent fermenter les sucres de la farine et produire du dioxyde de carbone pendant la cuisson, le dioxyde de carbone se dilate à cause de la chaleur et les petits pains cuits à la vapeur deviennent mous, c'est pourquoi on les appelle la mère de la fermentation.


(Saccharomyces cerevisiae au microscope électronique)

La plupart des levures sont riches en nutriments, plus de la moitié de leur corps étant constitué de protéines. Selon les calculs, la teneur en protéines de 100 grammes de levure sèche équivaut à la teneur en protéines de 500 grammes de riz, 217 grammes de soja et 250 grammes de porc. Les Allemands ont découvert très tôt la valeur nutritionnelle de la levure et ont même développé la levure comestible pendant les deux guerres mondiales. Parce qu'elle ressemble au porc et au bœuf, on l'appelle aussi « viande artificielle ». Par la suite, de nombreux pays ont emboîté le pas et ont résolu de nombreux problèmes alimentaires de l’époque. Par conséquent, la levure comestible, l’énergie atomique et la pénicilline sont connues comme les « trois grandes réalisations » de la Seconde Guerre mondiale.

Comme la plupart des organismes, les levures aiment vivre en groupe dans un environnement adapté et travailler ensemble pour augmenter leur efficacité de manière exponentielle. Parfois, elles peuvent aussi produire des arômes comme les humains sécrètent des « hormones ».

Il y a une histoire intéressante liée à la propagation de la levure dans la distillerie Moutai. Lors de la fermentation en tas, les vignerons utiliseront comme critère d'entrée en cave l'apparition d'une couche blanche à la surface du tas, appelée « œufs de fourmis ». Après des recherches, il a été constaté que les « œufs de fourmis » sont des « œufs de fourmis ». sont en réalité un grand nombre d’agrégats de Pichia pastoris. De plus, lorsque l'équipe technique cultivait Pichia pastoris à différentes températures et acidités, il y avait toujours un fort arôme de grain. Après des recherches, il a été constaté que c'étaient les esters éthyliques qu'ils produisaient, qui étaient également à l'origine de l'arôme de grain de Maotai. rondes de vin source.

Dans le monde des micro-organismes, la grande famille des levures regorge de talents. Il existe de nombreux membres talentueux comme Pichia pastoris, et tout le monde coopère tacitement pour créer des chefs-d'œuvre vitivinicoles enivrants. En tant que terre sainte de la liqueur à saveur Maotai, la ville de Maotai est naturellement devenue une scène où diverses levures peuvent montrer leurs talents.

La levure dans « la première ville des alcools de Chine »

La raison pour laquelle la ville de Maotai est connue comme « la première ville viticole de Chine » réside non seulement dans sa longue histoire de vinification et son climat unique, mais également dans son environnement microbien local unique. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles la ville de Maotai ne peut pas être copiée.

La ville de Maotai est entourée de montagnes, de trois montagnes et d'une rivière. La température annuelle moyenne est de 18°C. La température la plus élevée en été peut atteindre environ 40°C et la température en hiver ne sera pas inférieure à 0°C. La différence de température entre le jour et la nuit est très faible, ce qui rend la ville de Maotai très adaptée à la reproduction de micro-organismes presque toute l'année, de jour comme de nuit. L'environnement géographique unique fait ressembler la ville de Maotai à un atelier de fermentation naturelle, favorisant la croissance et la reproduction de levures et d'autres micro-organismes. Couplée à des milliers d'années d'histoire brassicole, la ville entière de Moutai regorge de micro-organismes nécessaires au brassage.


(Ville de Maotai)

Avec l'écosystème microbien unique comme pierre angulaire, les habitants de la ville de Maotai explorent depuis des milliers d'années et résument le processus de brassage du vin de sauce « 12987 ». Les amis qui connaissent Maotai Liquor savent que l'une des caractéristiques distinctives du processus de brassage de Maotai Liquor est la « haute température », qui est devenue l'une des caractéristiques importantes qui distinguent les autres liqueurs aromatiques. Outre les types de levures spéciales mentionnés ci-dessus, la température appropriée pour les levures courantes dans le processus de brassage du vin, telles que Saccharomyces cerevisiae et la levure aromatique, se situe généralement entre 25°C et 30°C. Face à la température élevée lors du processus de brassage du vin de sauce Maotai Town, comment la levure survit-elle ?

Prenons l'exemple de la liqueur Guotai. La température de fabrication du koji peut atteindre plus de 60 ℃. Certaines études ont montré que le nombre de levures augmente lorsque la température de la pièce à koji augmente depuis le début de la fabrication du koji, puis diminue progressivement et s'éteint presque au bout de 25 jours environ, ou est maintenue dans un état dormant ou partiellement sénile et meurt. Sans levure, la fermentation pour produire de l’alcool serait impossible. Comment le brassage Maotaijiu résout-il ce problème et compense le manque de capacité de fermentation alcoolique de Daqu ?

La solution est d’accumuler la fermentation. Pour faire simple, avant d'entrer dans la cave, les grains fermentés sont étalés pour refroidir, saupoudrés de poudre de koji et empilés en forme de cône. Certaines études ont montré qu'en comparant les espèces de levure au début et à la fin de l'accumulation, il a été constaté que la teneur en espèces de levure augmentait à des degrés divers au cours de différents cycles d'accumulation, et augmentait même plusieurs fois.

Après avoir étudié le processus d'empilage, Zhou Henggang, un célèbre expert de l'industrie nationale des alcools, estime que l'empilage peut piéger et reproduire des micro-organismes et jouer un rôle secondaire dans la fabrication du koji.



(Atelier de brassage intelligent du Guotai Shuzhi Wine Group)

Une famille aimante de micro-organismes

La levure est l'un des nombreux micro-organismes impliqués dans le brassage des boissons alcoolisées. La levure et d’autres micro-organismes travaillent ensemble pour créer le monde coloré de l’alcool. Si les entreprises brassicoles veulent produire du vin de haute qualité, elles doivent continuer à mener des recherches approfondies pour comprendre les habitudes des levures et autres micro-organismes et créer un environnement propice à leur survie.


(Quelques chercheurs scientifiques du National Taiwan Shuzhi Wine Group)

Par exemple, la création d’une bibliothèque de ressources sur les souches microbiennes constitue une partie importante de l’étude des micro-organismes. En 2006, Taïwan a commencé à créer une bibliothèque de ressources de souches microbiennes, parmi lesquelles la levure possède le plus grand nombre et le plus grand type. À l'heure actuelle, les recherches de Guotai ont identifié 201 souches de levures de 13 espèces, 25 bactéries lactiques de 5 espèces et 112 souches de spores de 11 espèces. Elles ont analysé la base microbienne derrière la qualité du vin de Guotai et ont fourni une technologie de contrôle de la fermentation. . Dans le même temps, Guotai a également mis en place un système d'évaluation des « bactéries » microécologiques du brassage pour quantifier avec précision la gamme d'abondance relative des espèces microbiennes qui jouent un rôle clé dans le processus de brassage.

Sur la base d'une exploration à long terme des micro-organismes, l'équipe de recherche scientifique nationale de Taiwan a découvert les règles de succession des micro-organismes au cours du processus de fermentation de la liqueur à saveur Maotai. Par exemple, lorsque la liqueur Guotai subit quatre cycles de fermentation, Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces Bayer, Pichia Kudriyazia, Saccharomyces cerevisiae et les bactéries lactiques prennent l'initiative de se multiplier en grand nombre pour favoriser le processus de brassage. Sept jours après son entrée en cave, Schizosaccharomyces pombe était loin devant. En fin de fermentation, Lactobacillus devenait la seule espèce dominante.

Les recherches de Guotai Liquor sur les micro-organismes ont atteint un niveau de premier plan dans le pays et à l'étranger. Ces dernières années, la recherche et le développement scientifique et technologique de Taiwan ont obtenu des résultats fructueux et la technologie globale de nombreuses réalisations scientifiques et technologiques a atteint le niveau international de premier plan. National Taiwan a toujours fermement cru que l'innovation technologique est le moteur du développement de l'industrie de l'alcool et la direction du développement pour parvenir à une amélioration globale de l'industrie.

Yan Xijun, fondateur de Guotai, président honoraire à vie du Guotai Shuzhi Wine Group, ingénieur en chef de la productivité de l'innovation et directeur de l'Institut de recherche de Guotai, a déclaré un jour : « Notre travail principal est d'être une bonne « nounou » pour ces maîtres du vin invisibles. Travail."

Chaque goutte de liqueur Guotai est le fruit du travail conjoint de levures et d’autres micro-organismes. Ces levures magiques sont partout, se cachant dans l'air et habitant les grains, montrant des postures en constante évolution. Ce sont des « maîtres brasseurs invisibles ». Grâce à leur magie puissante, ils transforment le grain en bon vin et réalisent la transformation des matières premières en bon vin.

Les références:

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