La fermentation : exercices corrigés de Bac pro Boulanger-pâtissier

Affirmation a : vraie. Le sucre est transformé en éthanol et en CO2. ³

Affirmation b : fausse. La réaction se déroule dans un milieu privé d'air. Les levures y recourent quand l'oxygène nécessaire à la respiration cellulaire manque. ³

Affirmation c : vraie. Les levures réalisent notamment cette fermentation. ⁴

Affirmation d : vraie. Le glucose est le principal sucre fermenté ³ ; le fructose et le saccharose peuvent l'être aussi. ⁴

On écrit la formule : $k = \dfrac{V_{\text{final}}}{V_{\text{initial}}}$.

On remplace : $k = \dfrac{1\,600}{640}$.

On simplifie : $\dfrac{1\,600}{640} = \dfrac{5}{2} = 2{,}5$.

Le coefficient n'a pas d'unité, car les mL se simplifient.

Rappel : la fermentation éthanolique produit deux molécules d'ATP par molécule de glucose fermentée. ⁴

On écrit : $N_{\text{ATP}} = 2 \times N_{\text{glucose}}$.

On remplace : $N_{\text{ATP}} = 2 \times 120 = 240$.

Une molécule de glucose fournit deux molécules de pyruvate. ³

Le pyruvate est décarboxylé en éthanal, puis l'éthanal est réduit en éthanol. ⁴ Chaque pyruvate libère donc une molécule de CO2.

Pour une molécule de glucose : $2 \times 1 = 2$ molécules de CO2 (et 2 molécules d'éthanol).

Pour 30 molécules de glucose : $30 \times 2 = 60$ molécules de CO2.

Accepteur final : dans la fermentation, c'est une molécule organique issue du substrat, par exemple le pyruvate ; dans la respiration, il est généralement minéral, en particulier le dioxygène. ⁴

Transformation du substrat : il n'est que partiellement transformé en fermentation, alors que la respiration l'oxyde entièrement en dioxyde de carbone. ⁴

Rendement : la fermentation donne seulement deux ATP par glucose, nettement moins que la respiration aérobie. ⁴

Explication des produits : les produits de la fermentation, comme l'éthanol, sont encore riches en énergie. ⁴

Réponse à la question : la pâte contient des levures qui, faute d'oxygène, utilisent la fermentation alcoolique pour gagner de l'énergie. ³

On additionne : $75 + 20 + 65 = 160$ minutes.

On convertit : $160 = 2 \times 60 + 40$.

Le total vaut donc 2 h 40 min.

Pâton A : $\dfrac{1\,250 - 500}{500} \times 100 = \dfrac{750}{500} \times 100 = 150\ \%$.

Pâton B : $\dfrac{900 - 500}{500} \times 100 = \dfrac{400}{500} \times 100 = 80\ \%$.

Comparaison : à départ identique, le pâton B a gonflé moins que le pâton A.

Interprétation : le volume dépend du CO2 dégagé par la fermentation alcoolique. ³ Le pâton B a donc produit moins de gaz, ou en a retenu moins.

Hypothèse 1 : les levures sont inactives ou mortes. La chaleur élevée les fait mourir, comme pendant la cuisson. ³ On vérifie la température de l'eau et l'état de la levure utilisée.

Hypothèse 2 : les levures manquent de sucres à fermenter. Le substrat de la fermentation alcoolique est un sucre, comme le glucose, le fructose ou le saccharose. ⁴ On vérifie la recette et la farine utilisées.

Hypothèse 3 : la pâte a retenu peu de gaz. Les fines bulles de CO2 doivent rester dans la pâte pour augmenter le volume. ³ On vérifie la structure du pâton : pétrissage et façonnage, qui sont étudiés ensuite.

Cuisson : l'éthanol produit est vaporisé et les levures meurent à cause de la haute température. ³

Conclusion du diagnostic : on teste les hypothèses une par une, en ne modifiant qu'un paramètre à la fois.