La Fermentation Alcoolique

Nous savons donc que pour survivre et se multiplier, les levures ont besoin de générer l’énergie nécessaire grâce à des phénomènes comme la respiration cellulaire ou encore la fermentation.

Ainsi en milieu aérobie les levures vont utiliser la respiration, mais lorsque celui-ci n’est pas présent dans le milieu, qui est ainsi nommé d’anaérobie, les levures sont obligées de réaliser une fermentation au cours de laquelle elles utilisent un sucre pour fabriquer l’énergie nécessaire.

1.    L’ATP

L’ATP ou Adénosine Tris Phosphate est une molécule universelle qui joue le rôle d’intermédiaire énergétique. Ainsi on la retrouve dans plusieurs activités cellulaires qui ont besoin d’énergie comme la contraction musculaire ou encore la synthèse de molécules organiques.

Elle est formée d’un ribose et d’une base azotée, l’adénine, qui forment l’adénosine et de trois groupements phosphates. C’est la liaison entre ces phosphates qui sont riches en énergie.

·        L’hydrolyse de l’ATP est une réaction exo énergétique qui est donc couplée à des réactions endoénergétiques qui nécessitent de l’énergie.

ATP + H2O   --»  ADP + Pi + Energie

·        La Phosphorylation (ou synthèse) de l’ATP à partir d’ADP (adénosine diphosphate) et de Pi (ion phosphate) nécessite d’un apport d’énergie donc d’un couplage avec une réaction exo énergétique comme la photosynthèse (chez les cellules chlorophylliennes)  ou la fermentation.

ADP + Pi + Energie   --»   ATP + H2O

Ainsi la synthèse d’ATP à partir de la fermentation permet aux levures d’avoir l’énergie nécessaire afin de se nourrir et de se reproduire dans un milieu anaérobie.

2. Les étapes de la fermentation

On peut décomposer la fermentation en trois phases :

·        La première étape appelée glycolyse, et qui est commune a la respiration, a lieu dans le cytoplasme de la cellule. C’est une oxydation d’un glucose en pyruvate qui est couplé avec une phosphorylation d’ATP.

Glucose --» pyruvate + RH2 :

C6H12O6 --» 2 CH3COCOOH + 2 RH2

2 ADP + Pi  --»  2ATP

On a donc une production de 2 pyruvates, de 2 RH2 et de 2 ATP

·        Toujours dans le cytoplasme (contrairement à la respiration), il y a ensuite la décarboxylation du pyruvate en éthanal.

Pyruvate --» éthanal + dégagement CO2

2 CH3COCOOH --» 2 CH3CHO + 2 CO2

On a donc une production de 2 éthanal et de 2 CO2.

·        Enfin il y a une régénération des composés intermédiaires R par la réduction de l’éthanal en éthanol.

éthanal + RH2 --» éthanol + R

2 CH3CHO + 2 RH2 --» 2 C2H5OH + 2 R

Ainsi en bilan on peut voir que la fermentation produit comme déchet  du CO2 et de l’éthanol. 

C6H12O6 --» 2 C2H5OH + 2 CO2

Le composé intermédiaire R est coenzyme qui est un accepteur final d’électrons et de protons qui se réduit en RH2. Ainsi cette réduction très exo énergétique va être couplée à la synthèse d’ATP.

R + 2 e- + 2H+ --» RH2

3.     Condition favorable à la fermentation

Pour réaliser une bonne fermentation alcoolique il faut avoir un bon taux de levures, un milieu anaérobie et une température max. de 25ºC car elles meurent vers 35ºC. Il faut aussi détecter et tuer les « levures sauvages » (stérilisation) et autres bactéries qui pourraient nuire à la bonne fermentation en produisant d’autre produit comme l’acide lactique et l’acide acétique. D’où la présence sur le marché de levure contenant le gène Killer qui amène à la sécrétion d’une substance toxique pour les levures sauvages.

On peut donc faire varier la qualité et le goût du vin en maîtrisant ces différents paramètres.

Etude faite par Aissa Hadj Mohamed, chercheur à l'Université de La Resistencia, et Benoit l'Epine, chercheur  de l'Université de Suentina.

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