Language
Country/Area
No result found
La découverte légendaire de Louis Pasteur : Pourquoi la bière et le vin fermentent-ils si différemment ?
Dans le domaine de la biochimie, la théorie de la fermentation fait référence à l'étude historique des processus naturels de fermentation, en particulier les fermentations alcooliques et lactiques. Louis Pasteur a été un contributeur important en formulant une théorie du processus de fermentation basée uniquement sur des micro-organismes, et ses résultats expérimentaux ont jeté les bases de la science de la fermentation. La découverte de Pasteur a non seulement affecté la théorie de la fermentation, mais a également favorisé le développement de la théorie des micro-organismes pathogènes, faisant ainsi de la théorie de la génération spontanée une chose du passé. Avant les recherches de Pasteur, même si les humains utilisaient la technologie de fermentation depuis des milliers d'années, les processus biologiques et chimiques sous-jacents n'étaient pas entièrement compris.
Aperçu de la fermentation
La fermentation est un processus métabolique anaérobie qui convertit les sucres en acides, gaz ou alcools, en particulier dans un environnement privé d'oxygène. La levure et de nombreux autres micro-organismes utilisent couramment la fermentation pour effectuer la respiration anaérobie nécessaire. Même le corps humain subit une fermentation lors d'un exercice prolongé. Par exemple, lors d'un marathon, l'acide lactique s'accumule dans les muscles. Bien que la fermentation produise moins d’ATP que la respiration aérobie, elle le fait à un rythme beaucoup plus rapide.
La fermentation est utilisée consciemment par les humains depuis 5 000 avant JC. Des résidus microbiens similaires au processus de vinification ont été trouvés dans des jarres creusées dans les montagnes du Zagros en Iran.
Contexte historique
Avant les recherches de Pasteur, il existait quelques concepts préliminaires concurrents sur la fermentation. Justus von Liebig, un scientifique qui a eu une influence majeure sur la théorie de la fermentation, pensait que la fermentation était avant tout un processus de décomposition provoqué par l'exposition de la levure à l'air et à l'eau. En revanche, Charles Caniard de la Tour et le théoricien cellulaire Théodore Schwann pensaient que la fermentation alcoolique reposait sur des processus biologiques chez la levure Saccharomyces cerevisiae.
Pasteur a noté des propriétés extraordinaires, telles que la capacité de l'alcool amylique, un sous-produit de l'acide lactique et de la fermentation alcoolique, à « faire pivoter le plan de la lumière polarisée » et des « arrangements atomiques asymétriques ». Ces caractéristiques étaient caractéristiques des composés organiques, mais elles sont devenues des obstacles à ses recherches.
Pasteur a observé les micro-organismes responsables de la fermentation alcoolique au microscope en 1856 alors qu'il était professeur de sciences à l'université de Lille. La légende raconte que les étudiants en chimie de Pasteur lui ont demandé de l'aider à surmonter ses échecs en vinification. Lors d'expériences dans une cave, il a remarqué que la mousse de levure devenait plus longue lors de la production d'acide lactique, tandis qu'elle était plus ronde et plus ample lors de la production d'alcool. Entre autres observations, il a examiné des particules sur les vignes qui ont révélé la présence de cellules vivantes qui, une fois trempées dans le jus de raisin, provoquaient un processus de fermentation alcoolique active. Ces observations ont fourni une hypothèse préliminaire pour ses futures expériences.
La théorie de Pasteur sur la génération spontanée
Dans les années 1860 et 1870, Pasteur critique la théorie de Pouchet et mène ses propres expériences. Sa première expérience consistait à faire bouillir de l'eau sucrée et de la levure scellée dans un dispositif hermétique. Il a découvert que l'alimentation en air stérilisé à haute température maintenait le mélange inchangé, tandis que l'introduction de poussière atmosphérique révélait la présence de micro-organismes et de moisissures. Cela l'a amené à conclure que la poussière dans l'air transportait des micro-organismes responsables de la « formation spontanée » qu'il a observée.
Les expériences de Pasteur ont confirmé que la croissance des bactéries dans les solutions nutritives était soutenue par un processus biologique, remettant en question la théorie de la génération spontanée.
Application actuelle
Aujourd'hui, le processus de fermentation joue un rôle important dans diverses applications de la vie quotidienne, notamment les médicaments et la production de boissons et d'aliments. Actuellement, de nombreuses entreprises telles que Genencor International sont impliquées dans la production d'enzymes dans le processus de fermentation, avec un chiffre d'affaires annuel supérieur à 400 millions de dollars. En outre, de nombreux médicaments, tels que les antibiotiques, sont également fabriqués par le processus de fermentation. Par exemple, des médicaments stéroïdiens peuvent être préparés en faisant fermenter la diosgénine, un stéroïde végétal, à l'aide d'enzymes fournies par Rhizopus nigricans.
La levure est largement utilisée dans la production de diverses boissons alcoolisées. Des exemples de boissons alcoolisées distillées, y compris le clair de lune classique, et des aliments tels que le yaourt sont également des produits de fermentation, qui est une fermentation contenant les bactéries lactiques Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus. . laitier.
Avec les progrès de la science, les recherches de Pasteur nous ont permis de comprendre les différents mécanismes microbiens derrière la fermentation de la bière et du vin. Cependant, les humains en savent encore très peu sur les capacités potentielles de ces levures et micro-organismes. technologies anciennes ?
