Les 4 atouts des aliments fermentés

Lorsqu’un aliment est fermenté, ses propriétés sont modifiées et cela a des effets sur la structure physicochimique de sa matrice alimentaire. Les microorganismes présents dans l’aliment fermenté produisent des molécules, appelées métabolites, qui peuvent dans certains cas avoir des effets santé, tels que la production de vitamine C dans la choucroute par exemple. Ils peuvent aussi agir en enrichissant la diversité des microorganismes au sein du microbiote de celui qui les mange, élément essentiel de la santé humaine (voir Ressources #2).  Tour d’horizon des atouts des aliments fermentés.

Certains microorganismes produisent en outre des composés appelés bactériocines qui empêchent le développement de bactéries pathogènes.

Lorsque les microorganismes dégradent les sucres de l’aliment, ils libèrent des acides (lactique, acétique, etc.), ou de l’alcool dans le cas de la fermentation alcoolique, qui inhibent la croissance d’autres microorganismes pathogènes (ou responsables d’altérations) pouvant se développer dans les aliments. Certains microorganismes produisent en outre des composés appelés bactériocines qui empêchent le développement de bactéries pathogènes. On peut amplifier ce phénomène de conservation naturelle par des méthodes de biopréservation ou bioconservation qui consistent à ajouter des microorganismes, appelées cultures protectrices, dans les aliments. Ils peuvent aussi retarder le développement des microorganismes qui altèrent les aliments et permettre ainsi de les conserver plus longtemps. De nombreuses études ont cherché à décrire et comprendre les mécanismes impliqués qui se sont révélés être multiples et, pour certains, relativement complexes. « C’est le cas pour une souche d’Hafnia alvei, très inhibitrice des Escherichia coli dans les fromages, dont on n’a pas encore élucidé le mécanisme d’action ! », explique Cécile Callon, ingénieure de recherche à l’unité Fromage, à Aurillac. On peut également rajouter dans certains aliments des bactéries sélectionnées qui vont améliorer leur conservation, sans les transformer en un autre produit. Ou encore, lors de la vinification, on peut sélectionner les souches qui produisent moins de sulfites. Tout cela avec un même objectif, se passer d’additifs de synthèse ou limiter la production de molécules indésirables. 

L’activité des microorganismes contenus dans les aliments fermentés peut, dans certains cas, réduire la toxicité de ceux-ci. Citons les composés cyanogènes, à l’origine du cyanure. Présents dans le manioc mais dégradés via un processus de fermentation, ils sont rendus tout simplement inoffensifs et comestibles. C’est vrai également pour la modification de certains composés initialement allergènes et devenus inactifs. 

Notes boisées, notes de fruits rouges, arômes de fruits exotiques…, non, ce vocabulaire sophistiqué d’œnologie n’est pas là que pour briller en société ! Ces arômes sont bien réels, il en existe des milliers et sont le résultat de l’action des levures. Mais comment expliquer cette grande diversité d’arômes ? La diversité du raisin bien sûr… mais pas seulement ! 

« La production d’arômes dépend de la souche de levure en jeu. Selon la souche, elles vont produire plus ou moins d’arômes avec des profils très différents », explique Carole Camarasa, directrice de recherche à l’unité Sciences pour l’œnologie (SPO). Existerait-il alors une recette qui permettrait de choisir le raisin et la levure pour obtenir les arômes souhaités ? Vous vous en doutez, ce n’est pas si simple ! 90 % des vins sont obtenus par fermentation avec la levure Saccharomyces cerevisiae. Mais dans le raisin récolté il y a d’autres microorganismes qui interviennent au début du processus et dont la croissance est inhibée par l’alcool formé. Or seule Saccharomyces cerevisiae survit en présence d’éthanol et peut ainsi terminer le processus de fermentation. « C’est pour cela que dans l’industrie du vin, l’ajout de cette levure est quasiment systématique pour s’assurer d’avoir une fermentation complète, mais son utilisation systématique freine le développement d’autres levures et ainsi limite le profil aromatique des vins », explique Carole Camarasa. L’enjeu pour la recherche est de tester l’introduction d’autres espèces de levures en début de procédé et de favoriser leur développement. Les bonnes candidates : Torulaspora delbrueckii et Starmaerella bacillaris. Vous voulez du vin avec des arômes de fruits exotiques ou de fruits de la passion ? Mettez la levure Metschnikowia pulcherrima qui possède des enzymes béta-lyases permettant de libérer des thiols responsables de ces arômes très recherchés en œnologie. 
Une autre piste, regarder les profils génétiques et faire le lien entre gènes et production de tel ou tel arôme. « En faisant des croisements, on peut réussir à obtenir les bons gènes dans les levures en fonction du profil aromatique que l’on souhaite. » Ces dernières années l’unité SPO a identifié plusieurs allèles (variants d’un gène) qui influencent la production de métabolites, en particulier des esters, participant à l’arôme des vins. On peut également limiter la production d’arômes négatifs. L’unité SPO a mené des travaux sur le sulfure d’hydrogène responsable de l’odeur d’œuf pourri. Les scientifiques ont identifié deux gènes responsables de cette molécule. Ces résultats sont utilisés par les producteurs de levures pour sélectionner les souches dépourvues de ces gènes. Mais la génétique ne fait pas tout, plusieurs paramètres entrent en jeu dans la formation des arômes. « Nous avons identifié trois facteurs clés : la quantité d’azote disponible, l’oxygénation et la quantité de lipides, les acides gras étant des précurseurs des composés aromatiques. La température influence également le processus ainsi que la nutrition des levures au cours de la fermentation. » De quoi mener encore de nombreuses années de recherches pour le plus grand plaisir de nos papilles… et de notre nez !