La levure se nourrit de sucre.

La pâte à pain commence sous la forme d’une pâte épaisse et lourde. Quelques heures plus tard, elle a doublé de volume et est pleine de trous. Quelque chose à l’intérieur produit du gaz.

Cette chose est la levure de boulanger, un champignon unicellulaire appelé Saccharomyces cerevisiae. Chaque cellule mesure seulement environ 5 to 10 micrometres de large, donc une pincée de levure sèche en contient des milliards. La levure n’est ni une plante ni une bactérie. Les champignons, comme les champignons et les moisissures, forment leur propre règne du vivant.

Les cellules de levure ont besoin de nourriture. Dans la pâte, elles se nourrissent de sucres : un peu de sucre déjà présent dans la farine, le sucre ajouté par le boulanger et le maltose, que les enzymes de la farine fabriquent en découpant l’amidon en morceaux plus petits. (Le laboratoire de la cellule explique les enzymes. Ici, tout ce qu’il faut savoir, c’est que la levure mange du sucre.)

Avec peu d’oxygène autour d’elle, la levure obtient de l’énergie grâce à la fermentation. Pour le glucose, l’équation équilibrée est :

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Une molécule de glucose devient deux molécules d’éthanol et deux molécules de dioxyde de carbone gazeux. Vérifie les masses : 180 g de glucose donnent environ 92 g d’éthanol et 88 g de CO₂. Presque la moitié de la masse du sucre s’échappe sous forme de gaz.

Le dioxyde de carbone fait lever la pâte. Il s’accumule dans de minuscules bulles qui étirent la pâte, comme un ballon qui s’étire quand on souffle dedans. À température ambiante, un gramme de glucose fermenté produit environ 0,27 litres de CO₂ (1 g ÷ 180 g/mol ≈ 5,6 mmol, doublé, multiplié par environ 24,5 L/mol).

L’éthanol et beaucoup d’autres petites molécules aromatiques se dissolvent dans la pâte et lui donnent son odeur de levure. Pendant la cuisson, la majeure partie de l’éthanol s’échappe sous forme de vapeur. Ce laboratoire porte uniquement sur la cuisson : il ne sert jamais à fabriquer des boissons.

La levure est vivante, elle est donc très sensible à la température :

• Dans le froid (un réfrigérateur est à environ 4 °C), la levure agit très lentement. Les boulangers utilisent cela exprès : une pâte laissée toute la nuit au réfrigérateur lève lentement et développe ses arômes.
• Entre environ 30 et 38 °C, la levure est la plus active. C’est pourquoi la pâte lève rapidement dans une cuisine chaude.
• Au-dessus d’environ 55 à 60 °C, les cellules de levure meurent. La valeur exacte dépend de la souche et de la durée pendant laquelle la chaleur agit. Une levure morte ne produit plus de gaz.

En règle générale, de nombreuses réactions chimiques se déroulent environ deux fois plus vite pour chaque hausse de 10 °C, jusqu’à ce que la chaleur endommage la cellule vivante. C’est pourquoi la levée accélère progressivement, puis s’arrête soudainement.