Brevet FR2716077A1 — publié le 19950818

La présente invention vise à la production maîtrisée de pains traditionnels à caractéristiques organoleptiques et de conservation améliorées par la mise en oeuvre d'un procédé de fermentation lactique de la pâte. La pain traditionnel, selon une définition générale et globale, correspond au produit de la cuisson dans un four d'une pâte: a- pétrie et composée exclusivement: de farines panifiables, d'eau potable, de sel de cuisine, b- fermentée à l'aide des agents de fermentation employés simultanément ou non: levure de panification, levain, c- éventuellement additionnée de substances autorisées, de divers type selon les pays. Pendant très longtemps, I'agent fermentaire utilisé a été, et est encore dans certains cas aujourd'hui, un levain de panification, encore appelé pâte acide (sourdough ou sauerteig pour les anglo-saxons). Le levain est le résultat du développement de la flore indigène de la farine hydratée, constituée de levures et de bactéries lactiques pour l'essentiel. Pour être utilisable et servir à la fermentation de la pâte à pain, le levain doit avoir des caractéristiques satisfaisantes. II est alors qualifié d'équilibré. Sa flore doit permettre d'obtenir des pains de qualité réputée et reconnue, ou pains au levain, dont la saveur acidulée est agréable et l'aspect et la texture reconnaissables. La saveur acidulée agréable d'un pain au levain est le résultat d'un équilibre harmonieux entre les deux types d'acides organiques synthétisés par les bactéries lactiques du levain, L'acide lactique et l'acide acétique. Un pain au levain est caractérisé par un pH acide, de 4,00 à 4,50 environ, une teneur en acide acétique supérieure à 900 ppm et un rapport acide acétique sur acide lactique de 1:2 à 1:5 environ pour 5 à 15 g/kg d'acide lactique. L'obtention d'un levain équilibré résulte d'un diagramme de fabrication long et lourd: un vingtaine d'heures sont le plus souvent nécessaires entre le début de l'étape levain et le pétrissage de la première production de pains; au cours de cette étape, le boulanger "élève" son levain, il lui rajoute de l'eau etlou de la farine, il fait des "rafraîchis", il fait varier la température. Le résultat n'est donc pas assuré et résulte largement du savoir faire de l'homme de l'art. Le processus est très peu mécanisable, car non réellement connu et maîtrisé. Par ailleurs, I'homme de l'art prélève une partie de son levain du jour pour ensemencer son levain du lendemain, qu'il élèvera par "rafraîchis" successifs. Les productions de pains sont donc dépendantes de l'élaboration du levain sur une journée mais aussi d'un jour sur l'autre. Défauts et qualités étant ainsi transmis, le boulanger doit veiller avec soin et rigueur à la qualité de son levain. Afin de limiter les problèmes ci-dessus décrits, difficulté et irrégularité, on a vu se développer, notamment dans le cas de la panification du blé, une technique de transformation plus aisée à mettre en oeuvre, la panification dite "à la levure". II s'agit d'une évolution récente, depuis le siècle dernier, et plus particulièrement depuis une cinquantaine d'années. Dans le cas de la panification à la levure, I'agent fermentaire utilisé est la levure de boulangerie (Saccharomyces cerevisiae), présente dans les levains naturels. Elle a été sélectionnée pour ses capacités à "faire lever" la pâte. Elle est produite industriellement depuis le siècle dernier. Son utilisation conduit à une indépendance des productions de pains et donc à une régularisation de celle-ci. L'industrialisation de la fabrication de pains devient ainsi possible. Son utilisation a facilité le travail du boulanger, en réduisant le diagramme de fabrication. On peut par exemple travailler "en direct", sans étape préalable de culture de la levure, celle-ci étant utilisée comme un ingrédient ajouté lors du pétrissage. Les produits obtenus avec cette technique sont beaucoup plus légers que les pains au levain : meilleure texture de la mie, alvéolage régulier, finesse et légèreté, coloration faible. Cependant, les caractéristiques organoleptiques de ces pains à la levure sont très amoindries par rapport à celles des pains au levain: pain fade, insipide, rassissant vite. Des procédés intermédiaires, utilisant une étape préliminaire de pétrissage, permettant la propagation de la levure (sponge, poolish, "levain" court), sont quelquefois utilisés, donnant des pains améliorés, sans que cette amélioration ne permette de retrouver les caractéristiques typées du levain naturel, même atténuées: les pains ne sont pas acides. Afin de palier ce manque d'acidité, identifié comme provenant de l'absence dans la pâte de bactéries lactiques acidifiantes, des procédés divers ont été mis au point, dans lesquels ont ensemençait la pâte avec des starters de telles bactéries. Les résultats sont relativement décevants, dans la mesure où les problèmes d'irrégularité et de non reproductibilité des résultats liés au levain naturel subsistent, où les procédés restent longs et difficilement industrialisables et où les produits obtenus ne sont pas d'une qualité suffisamment satisfaisante sur le plan organoleptiques (goût, saveur, aspect), le défaut principal étant un mauvais équilibre des acides lactique et acétique, ce dernier étant souvent absent ou en trop faible quantité (pain acide ou même très acide, mais acidité déséquilibrée). Enfin d'autres procédés utilisent dans la fabrication de la pâte des ingrédients, poudres de levains secs, acides organiques, et autres extraits, visant à donner aux pains fabriqués une saveur acidulée. Les produits ainsi obtenus ne ressemblent que de très loin au standard recherché. A l'heure actuelle il est donc impossible d'obtenir de manière reproductible et maîtrisée une production régulière de pains aux caractéristiques clairement identifiées d'acidité, d'équilibre des acides lactique et acétique et de saveur typique due au levain. La présente invention a pour but d'obtenir de façon systématique des produits de la qualité recherchée, en remédiant aux inconvénients précédemment cités, grâce à la maîtrise de l'étape de fermentation lactique. Pour atteindre ce but, I'invention propose un procédé de fabrication, par fermentation lactique d'une pâte à base de farine et d'eau, de pains à caractéristiques organoleptiques et de conservation améliorées , caractérisé par le fait que l'on incorpore à la pâte à pain au moins 1 gramme de pentoses (sucres en C5), de préférence de 3 à 10 g, par kilogramme de pâte, puis on ensemence de 102 à 1O10 avantageusement de 107 à 108 germes de bactéries lactiques fermentant les pentoses par kg de pâte. Ce procédé qui favorise l'acidification acético-lactique permet d'obtenir le ratio recherché entre l'acide acétique et l'acide lactique de 1/2 à 1/5 pour des teneurs de 5 à 15 g/kg d'acide lactique dans le pain final. Le procédé de l'invention s'applique aussi bien à la préparation d'un levain de panification qu'à la fabrication directe de pain, la pâte à fermenter pouvant aussi bien être une pâte à levain qu'une pâte à pain. Les bactéries sont de préférence préparées au type de fermentation de l'invention lors de la phase de production. Les pentoses seront de préférence ajoutés sous forme simple, par exemple xylose, ribose ou arabinose, pouvant être utilisés sous forme de polyholosides plus ou moins complexes, comme par exemple les pentosanes, xylanes ou arabanes, sous forme partiellement ou totalement hydrolysée. On pourra aussi envisager l'apport dans la préparation à base de farine d'une source de polyholosides contenant des pentoses, accompagnée d'une préparation enzymatique capable de libérer les pentoses. II est aussi envisagé l'utilisation exclusive d'une préparation enzymatique conduisant à la libération de pentoses, si la préparation à base de farine comporte naturellement une proportion élevée de pentosanes (exemple du seigle et des farines de blé peu extraites). La dose de pentoses libres sera déterminée selon les produits recherchés (plus ou moins typés, pains sur blé ou sur seigle,...) par des essais technologiques de panification, de manière à ce que la concentration en acide acétique du pain final atteigne la valeur souhaitée (pains plus ou moins typés). Les bactéries lactiques utilisées pour acidifier les pâtes à pain préparées seront de préférence des lactobacilles hétérofermentaires, tels Lactobacillus brevis, Lactobacillus büchneri, Lactobacillus fermentum mais aussi toute souche capable de métaboliser les pentoses selon la voie des hexoses monophosphates, en produisant de l'acide lactique et de l'acide acétique (enzyme clé de la voi: phosphocétolase). Ces souches seront cultivées selon les critères usuels de production des microorganismes et seront de préférence cultivées sur un substrat à base de pentoses: pentoses simples tels xylose, ribose ou arabinose, mais aussi toute macromolécule susceptible de libérer après hydrolyse enzymatique un ou des pentoses simples. Le procédé de l'invention peut être également complété par l'apport à la pâte d'une espèce quelconque de bactérie lactique homofermentaire, d'est-à-dire ne possédant pas la voie des hexoses monophosphates, fermentant le glucose par la voie d'Embden Meyerhof Parnas et ne produisant que de l'acide lactique, dans la mesure où la population de la bactérie lactique homofermentaire utilisée est inférieure à la population de bactérie hétérofermentaire. On utilisera de préférence Lactobacillus plantarum ou Lactobacillus casei, la population de cette bactérie homofermentaire sera comprise entre 102 et 1010 germes/gramme de pâte à pain, de préférence 106 à 108 germes/g, en respectant la condition impérative d'un population inférieure à la population de la bactérie fermentant les pentoses. A titre nullement limitatif, on donne ci-apres des exemples d'application du procédé de l'invention pour la fabrication maîtrisée de produits de panification améliorés par une fermentation lactique contrôlée. Exemple I : fabrication directe de pains typés pains au levain. A 1 kg de farine de blé, de seigle ou de mélange des deux farines, on ajoute au moins 5 g de xylose et 0,5 g de bactérie lactique hétérofermentaire (L. brevis par exemple). Les conditions de pétrissage sont réglées de manière à obtenir une pâte à pain ayant une température de 33-37 "C. Après 3 heures de fermentation, la pâte comporte les caractéristiques d'un pain au levain traditionnel, c'est-à-dire un pH entre 4,0 et 4,5 et au moins 1g/kg d'acide acétique. On peut améliorer ce procédé en ajoutant à la pâte, préparée comme indiqué, 0,1 à 0,2 g de bactérie lactique homofermentaire (L. plantarum par exemple). Le même résultat peut être obtenu avec l'une ou l'autre des méthodes exposées ci-dessus, mais avec une fermentation de 8 heures ou plus, en ramenant les doses de bactéries, respectivement à 0,2 g pour l'hétérofermentaire et 0,05 g pour l'homofermentaire, et en opérant avec une température de fermentation de 22 "C. Exemple ll: préparation de levains de panification A 1 kg de farine de blé, de seigle, ou de mélange des deux farines, on ajoute au moins 1 0g/kg de xylose et 0,2 g/kg de bactérie lactique hétérofermentaire (L. brevis par exemple). La pâte est préparée selon une technique de préparation de levain, la température de l'ensemble étant de 22 à 25 "C. Après une fermentation d'au moins 8 heures (une nuit par exemple), le levain ainsi préparé est prêt, son pH est de 4,00 environ, et son taux d'acide acétique supérieur à 5 g/kg ; il peut être utilisé selon un diagramme choisi par l'homme de l'art: reprise du levain dans la pâte finale au tiers ou au quart par exemple. Le procédé peut être amélioré en ajoutant à la préparation 0,05 g/kg de bactérie homofermentaire (L. plantarum). II est aussi possible de remplacer dans la préparation du levain le xylose par l'ajout d'une préparation enzymatique de pentosanases et de pentosanes. Exemple lil: fabrication de pains améliorés, non typés levain Le procédé de l'invention permet d'obtenir des pains aux caractéristiques organoleptiques améliorées, avec une caractéristique acide légère, non typée levain, c'est-à-dire avec un taux d'acide acétique inférieur à îg/kg. Pour cela il est possible de mettre en oeuvre le procédé décrit en exemple I (panification directe), en diminuant les doses utilisées : par exemple 1g/kg de farine de xylose, 0,2 g/kg de lactobacille hétérohermentaire, 0,05 g/kg de lactobacille homofermentaire et fermentation à 33-37 "C. Le procédé décrit en exemple Il peut être utilisé aussi en diminuant le taux de reprise du levain dans les pains : par exemple panification sur levain au dixième. L'homme de l'art, par des essais de panification, sera à même de déterminer plus précisément les doses optimales de pentose, de bactéries et/ou de levain. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication, par fermentation lactique d'une pâte à base de farine et d'eau, de pains à caractéristiques organoleptiques et de conservation améliorées, caractérisé par le fait que l'on incorpore à la pâte au moins 1 gramme de pentoses (sucres en C5) par kg de pâte, puis on ensemence de 102 à 1010 germes de bactéries lactiques fermentant les pentoses par kg de pâte. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on ensemence de 107 à 108 germes de bactéries par kg de pâte. 3 . Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pâte à fermenter est une pâte à levain. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pâte à fermenter est une pâte à pain. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on incorpore à la pâte 3 à 10 g de pentoses par kg de pâte. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les pentoses sont choisis parmi xylose, ribose et arabinose. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les pentoses sont utilisés sous forme de polyholosides, telles que pentosanes, xylanes ou arabanes, hydrolysés au moins partiellement. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les pentoses sont libérés par apport dans la pâte de polyholosides contenant des pentoses, accompagnés d'une préparation enzymatiques capable de libérer les pentoses. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, la pâte comportant une proportion élevée de pentosanes, on y incorpore exclusivement une préparation enzymatique conduisant à la libération de pentoses. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel les bactéries lactiques sont des lactobacilles hétérofermentaires, tels Lactobacillus brevis, Lactobacillus büchneri, Lactobacillus fermentum. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les bactéries lactiques sont choisies parmi les souches capables de métaboliser les pentoses selon la voie des hexoses monophosphates, en produisant de l'acide lactique et de l'acide acétique. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel on apporte à la pâte une espèce quelconque de bactérie lactique homofermentaire telle que Lactobacillus plantarum ou L. casei, mais où la population de la bactérie lactique homofermentaire utilisée est inférieure à la population de bactérie hétérofermentaire. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel les bactéries sont préparées pour la fermentation lactique lors de leur phase de production.