Ta pâte lève parce que des levures mangent les sucres de la farine et rejettent du gaz carbonique, que le gluten retient comme des milliers de petits ballons. Dans un levain, des bactéries lactiques travaillent avec ces levures : elles acidifient la pâte et lui donnent son goût. Et tout dépend de la température : pour un pain au levain, l'apprêt (la dernière pousse avant le four) dure environ 3 heures à température ambiante, ou environ 12 heures à 10 °C, d'après l'Institut national de la boulangerie pâtisserie (INBP).
La levure et la fermentation alcoolique
La levure de boulanger, Saccharomyces cerevisiae, est un champignon microscopique fait d'une seule cellule. Elle vit des sucres de la farine : certains sont là dès le départ, et les amylases, des enzymes de la farine, en fabriquent d'autres en découpant l'amidon en maltose.
Elle en tire son énergie par fermentation, une transformation des sucres par des micro-organismes qui rejettent au passage un gaz, un alcool ou un acide.
Formule : la fermentation alcoolique du glucose s'écrit
$$\mathrm{C_6H_{12}O_6 \longrightarrow 2\,C_2H_5OH + 2\,CO_2}$$
Une molécule de glucose donne deux molécules d'éthanol (l'alcool) et deux molécules de dioxyde de carbone (le gaz carbonique).
Le gaz forme des bulles. Au pétrissage, l'eau et des protéines de la farine ont formé le gluten, un réseau élastique qui retient ces bulles : la pâte gonfle, et les bulles deviendront les alvéoles, les trous de la mie. Au four, l'éthanol s'évapore en grande partie et les levures meurent.
Le levain : levures et bactéries lactiques
Définition : pour le décret pain du 13 septembre 1993, le levain est une pâte de farine de blé, de seigle ou des deux, et d'eau potable, soumise à une fermentation naturelle acidifiante. Il renferme « une micro-flore acidifiante constituée essentiellement de bactéries lactiques et de levures ».
Les levures, sauvages ici, font surtout le gaz, donc le volume. Les bactéries lactiques, 50 à 100 fois plus nombreuses dans un levain mûr selon l'INBP, transforment les sucres en acides : l'acidité et une bonne part du goût viennent d'elles.
Les bactéries homofermentaires produisent surtout de l'acide lactique ; les hétérofermentaires, de l'acide lactique mais aussi de l'acide acétique et du gaz carbonique. Dans un levain, l'acide lactique domine : il peut y en avoir 5 à 10 fois plus que d'acide acétique.
| Critère | Acide lactique | Acide acétique |
|---|---|---|
| Goût | doux, juste aigrelet, comme un fromage blanc | piquant, comme le vinaigre |
| Favorisé par | un levain hydraté, une eau tiède (vers 35 °C) | un levain ferme, le frais (vers 15 °C) |
Pour écrire « au levain » sur l'étiquette, le décret exige un pain de tradition française ou un pain maison, et deux seuils mesurés dans la mie : un pH de 4,3 au plus et au moins 900 parties par million (ppm) d'acide acétique, soit $\dfrac{900}{1\,000\,000} = 0{,}09\,\%$. Ce minimum d'acide acétique explique que ces pains se fassent souvent avec un levain ferme.
Piège classique : le pH mesure l'acidité, et plus il est bas, plus c'est acide (7 est neutre). Une mie à pH 4,6 ne passe donc pas : 4,6 dépasse 4,3, elle n'est pas assez acide.
Du levain-chef au levain tout point
Un levain s'entretient : tu le nourris de farine et d'eau, et tu gardes toujours un morceau pour la suite.
Étape 1 : le levain-chef, un morceau de levain tout point (ou d'une pâte faite sans levure) mis de côté pour être rafraîchi plus tard.
Étape 2 : le rafraîchi. Tu ajoutes au chef de la farine et de l'eau ; les micro-organismes se nourrissent et se multiplient. Certaines méthodes en enchaînent plusieurs (levain de première, de seconde).
Étape 3 : le levain tout point, issu du dernier rafraîchi, assez fort et assez acide pour ensemencer la pâte, c'est-à-dire lui apporter ses micro-organismes. Une partie prélevée devient le chef suivant.
La consistance d'un levain se mesure par son hydratation, en pourcentage :
$$\text{hydratation} = \frac{\text{masse d'eau}}{\text{masse de farine}} \times 100$$
Un levain dur tourne autour de 50 %, un levain liquide autour de 100 %. Plus il est hydraté, plus les micro-organismes sont actifs et plus l'acide lactique prend le dessus.
Pour savoir si ton levain tout point est prêt, dépose-en un morceau dans l'eau prévue pour la pâte : mûr, il remonte à la surface.
Piège classique : « au levain » ne veut pas dire « sans levure ». Le décret admet de la levure de boulanger dans la pâte, à la dernière phase du pétrissage, à 0,2 % au plus du poids de farine mise en œuvre à ce stade. Dans les rafraîchis, en revanche, la levure est interdite.
Régler la fermentation : température, sel, farine
La pâte fermente deux fois : au pointage, juste après le pétrissage, puis à l'apprêt, après le façonnage. Sur levain, ces deux temps sont plus longs qu'à la levure.
La température est ton premier réglage : la chaleur accélère levures et bactéries, le froid les ralentit. Pour un pain au levain, l'INBP vise une pâte entre 26 et 28 °C en fin de pétrissage. Tu ne choisis ni la température du fournil (l'atelier) ni celle de la farine : tu règles l'eau.
Formule : la température de base (TB) de ta fiche technique est la somme des températures du fournil, de la farine et de l'eau. Donc :
$$T_{\text{eau}} = \text{TB} - T_{\text{fournil}} - T_{\text{farine}}$$
Dans un corrigé du CAP boulanger, session 2014, le pain de tradition a une base de 64 °C, avec un fournil à 18 °C et une farine à 24 °C : l'eau est à $64 - 18 - 24 = 22$ °C.
Le sel est le deuxième réglage : il ralentit la multiplication des levures et des bactéries, et il renforce le gluten. Dans la pâte, la dose habituelle va de 1,5 à 1,8 % du poids de farine, soit 15 à 18 g par kilo.
La farine est le troisième. Une farine plus complète garde davantage de son, l'enveloppe du grain, où se trouvent surtout les micro-organismes ; elle apporte aussi plus de sucres simples. Le levain y démarre mieux qu'avec une farine blanche. Pour lancer un chef, on prend souvent du seigle, plus riche que le blé en micro-organismes et en enzymes.
Exercices corrigés
Du plus direct au niveau d'un contrôle. Cherche chacun sur ta feuille avant d'ouvrir la correction.
Exercice 1 : Pour un pain au levain, tu mets en œuvre 12 kg de farine à la dernière phase du pétrissage. Quelle masse de levure de boulanger peux-tu ajouter au maximum sans perdre la mention « au levain » ?
Correction :
Le décret limite la levure à 0,2 % du poids de farine mise en œuvre à ce stade. Avec $12\text{ kg} = 12\,000\text{ g}$ :
$12\,000 \times \dfrac{0{,}2}{100} = 24$, soit 24 g de levure au maximum.
Exercice 2 : Un laboratoire analyse la mie de deux pains de tradition française (données fictives). Pain A : pH 4,1 et 1 100 ppm d'acide acétique. Pain B : pH 4,6 et 1 300 ppm d'acide acétique. Lequel peut porter la mention « au levain » ?
Correction :
Pain A : $4{,}1 \leqslant 4{,}3$ et $1\,100 \geqslant 900$. Les deux conditions sont remplies : il peut porter la mention.
Pain B : $4{,}6 > 4{,}3$, sa mie n'est pas assez acide. Malgré son acide acétique, il ne remplit qu'une condition : pas de mention.
Exercice 3 : Ta fiche technique donne une température de base de 60 °C (données fictives). Un matin d'hiver, le fournil est à 19 °C et la farine à 17 °C. En juillet, le fournil est à 27 °C et la farine à 25 °C. À quelle température prépares-tu l'eau dans chaque cas ?
Correction :
On applique $T_{\text{eau}} = \text{TB} - T_{\text{fournil}} - T_{\text{farine}}$.
En hiver : $60 - 19 - 17 = 24$ °C.
En juillet : $60 - 27 - 25 = 8$ °C. Sans eau bien froide, la pâte sortirait trop chaude du pétrin et fermenterait trop vite.
Exercice 4 : Une fiche de l'INBP donne ce levain dur tout point : 1 000 g de levain-chef, 2 000 g de farine, 1 000 g d'eau à 25 °C et 30 g de sel, puis 10 à 15 heures de fermentation à 10 °C.
a) Calcule l'hydratation apportée par ce rafraîchi (eau ajoutée sur farine ajoutée). Est-ce bien un levain dur ?
b) Quelle masse de levain obtiens-tu en fin de mélange ?
Correction :
a) $\dfrac{1\,000}{2\,000} \times 100 = 50$ %. C'est bien l'hydratation d'un levain dur.
b) On additionne tout ce qui entre dans le pétrin : $1\,000 + 2\,000 + 1\,000 + 30 = 4\,030$ g, soit 4,03 kg.
À retenir
À retenir :
- La levure transforme les sucres en éthanol et en gaz carbonique ; le gluten retient le gaz et la pâte lève.
- Un levain associe levures sauvages et bactéries lactiques : les premières font le volume, les secondes l'acidité et le goût.
- Acide lactique : doux, favorisé par un levain hydraté et la chaleur. Acide acétique : piquant, favorisé par un levain ferme et le frais.
- « Au levain » : pH de la mie à 4,3 au plus, au moins 900 ppm d'acide acétique, levure à 0,2 % au plus.
- $T_{\text{eau}} = \text{TB} - T_{\text{fournil}} - T_{\text{farine}}$, et le sel ralentit la fermentation.
Sources
- Décret n° 93-1074 du 13 septembre 1993, catégories de pains, articles 1 à 4 : texte sur Légifrance.
- INBP, encart technique « Spécial levain », Les Nouvelles de la boulangerie-pâtisserie n° 992, 15 décembre 2019 : document sur inbp.com.
- CAP boulanger, épreuve EP1, session 2014, corrigé, Banque nationale de sujets d'examens de l'enseignement professionnel : document sur eduscol.