Les aliments issus de la fermentation de produits animaux et végétaux

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Auteur : Alyssa Carré-Mlouka (Maître de Conférences, MNHN)

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De nombreux aliments ont été traditionnellement conservés par fermentation. Ils sont encore majoritairement consommés aujourd’hui, et constituent des aliments pouvant se conserver assez longtemps grâce à leur pH bas inhibant la croissance de micro-organismes pathogènes.

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Les viandes fermentées sont essentiellement des saucisses et des saucissons

Les saucisses (Figure 1) sont des préparations à base de bœuf, mouton, porc, volaille, réalisées à partir de viande hachée ou en morceaux, incorporée dans du boyau et fermentée. Après fermentation, divers traitements peuvent être réalisés, comme le séchage, le fumage et/ou la cuisson, afin d’augmenter la conservation et de modifier les propriétés organoleptiques. On distingue deux grands groupes de tels produits :

  • les saucisses sèches ou saucissons, très déshydratés, qui perdent au cours de leur fabrication entre 20 et 50% d’eau, pour atteindre un ratio protéines/eau de 1 à 2,3. Leur pH acide, dû à la fermentation, reste autour de 5 à 5,5. Leur faible hydratation permet une conservation à température ambiante. Par exemple, le salami ou le chorizo sont des saucisses sèches, dont il existe de nombreuses variations selon les pays, en fonction de la viande utilisée, de l’assaisonnement, du procédé de fabrication…
  • les saucisses semi-sèches, de consistance plus molle, perdent moins de 20% d’eau pendant leur fabrication. Afin d’assurer leur conservation, le pH atteint en fin de fermentation est généralement plus bas, en dessous de 5, ce qui permet une conservation à température ambiante ; alternativement si le pH est plus élevé, elles doivent être conservées au réfrigérateur. Le cervelas, les merguez, les chipolatas, la mortadelle, les saucisses de Toulouse ou de Morteau sont des saucisses semi-sèches.

La fermentation est réalisée par différents micro-organismes, principalement des bactéries lactiques.  Ces bactéries fermentaires sont, comme dans le cas des produits laitiers, soit présentes naturellement dans la viande, soit rajoutées sous forme de ferments lactiques sélectionnés, dont la composition va être extrêmement diverse selon le type de produit fini. Les bactéries fermentaires principales retrouvées de façon naturelle dans la viande sont généralement Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei ou Lactobacillus leichmanii. Les ferments ajoutés à la viande doivent respecter certaines caractéristiques, comme de résister à la présence de sel et de nitrate et présenter peu d’activité protéolytique pour ne pas dégrader la viande. Généralement, ces ferments sont des mélanges bactériens, avec des bactéries responsables de fermentation lactique, comme Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sake, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici, mais également des bactéries plus impliquées dans la production d’arômes et la limitation de l’acidité liée à l’acide lactique : il s’agit généralement de bactéries n’appartenant pas au groupe des bactéries lactiques comme Staphylococcus carnosus ou Micrococcus. Selon les pays, certaines bactéries sont préférentiellement utilisées comme ferments dans la production de saucisses. Par exemple, aux Etats-Unis, Lactobacillus plantarum est associé à des Pediococcus, tandis qu’en Europe, les Pediococcus sont rarement utilisés. On trouve en revanche des quantités importantes de Staphylococcus. La flore microbienne des saucisses, comme celle des fromages, est très variée, et contient de nombreuses autres bactéries, ainsi que des levures et moisissures, en plus des ferments inoculés. L’ensemble de cette flore provient naturellement de la viande et des boyaux utilisés, qui ne sont généralement pas stérilisés avant fabrication.

La fermentation procure des propriétés particulières au produit fini, telles que la couleur, le goût et les arômes, la texture assez tendre, et une sécurité microbiologique par l’inhibition de la croissance de bactéries pathogènes et/ou altérant le produit. Les fermentations lactiques ont lieu à partir du glucose, issu des réserves de glycogène stockées dans les cellules provenant des tissus animaux, plus particulièrement des cellules musculaires. Le glycogène est un polymère de α-1,4 glucose avec des branchements en α-1,6, qui sert de réserve polysaccharidique.

Des additifs sont généralement ajoutés à la viande hachée avant fermentation. Il peut s’agir de glucides (glucose, lactose, maltose, saccharose) pour favoriser les fermentations lactiques et procurer aux saucisses une saveur plus douce, sucrée et moins acide. Il est également très fréquent que des nitrates/nitrites soient ajoutés, afin de limiter la croissance de bactéries pathogènes, de minimiser l’oxydation des lipides, et de conférer un goût saumuré caractéristique tout en assurant une couleur rosée. Du sel (NaCl, 2 à 4%) est généralement incorporé avant inoculation par les ferments lactiques : il permet d’augmenter la conservation par inhibition de bactéries pathogènes et joue un rôle d’exhausteur de goût. De plus, il aide à la déshydratation dans le cas des saucisses sèches ou semi-sèches, en excluant l’eau de la viande ; sa concentration doit être finement régulée pour ne pas bloquer les fermentations par les bactéries lactiques, qui sont inhibées par des concentrations trop élevées en NaCl. Enfin, l’assaisonnement (poivre, ail, paprika, moutarde, gingembre, …) procure des flaveurs particulières, tout en ayant souvent des propriétés anti-oxydantes et anti-microbiennes. Certaines épices comme le poivre ou l’ail sont de plus connues pour stimuler la croissance des bactéries lactiques et favoriser une fermentation plus rapide : ceci est dû à la présence de manganèse dans ces produits, un facteur de croissance essentiel pour les bactéries lactiques. Enfin, d’autres additifs à rôle conservateur peuvent être retrouvés dans les saucisses, comme des phosphates ou de l’acide ascorbique.

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Figure 1. Saucisses (aliment fermenté à base de porc) © CC0

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Il existe des plats traditionnels à base de poisson ou de crustacés fermentés

Peu répandus dans les pays occidentaux, il existe toutefois des recettes traditionnelles dans certains pays scandinaves. C’est le cas notamment du surstromming (Figure 2), une spécialité suédoise à base de hareng fermenté, ou du hakarl, un plat islandais fait de requin fermenté. Dans les pays asiatiques, en revanche, les poissons fermentés sont très répandus et très consommés.

Le poisson est un aliment riche en protéines, mais pauvre en glucides. Pour que les fermentations lactiques puissent y avoir lieu, il est donc nécessaire d’y ajouter des sources de glucides, provenant généralement de céréales entières ou sous forme de farine (riz, mil), ou bien de sirop de sucre. Ces préparations sont modérément salées afin de ne pas inhiber la croissance des bactéries lactiques. Comme pour d’autres produits fermentés, les bactéries lactiques induisent une acidification du pH et jouent un rôle dans les arômes développés. Les bactéries proviennent de la flore naturelle présente sur le poisson ou dans les sources de glucides ajoutées, essentiellement Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sakei, et Leuconostic mesenteroides. Par exemple, le sikhae est un plat Coréen de colin d’Alaska fermenté additionné de riz ; le balao-balao indonésien se cuisine à partir de crevettes fermentées avec du riz, et se consomme accompagné de salade et d’aubergines.

A noter que les poissons conservés dans la saumure (anchois, harengs) ou fermentés dans la saumure (nuoc-mam) contiennent des concentrations en sels trop élevées pour le développement de la majorité des bactéries lactiques. Certaines bactéries lactiques halotolérantes (résistant à une concentration élevée en NaCl) peuvent s’y développer, mais leur rôle dans les fermentations n’est pas démontré.

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Figure 2. Surstromming (aliment fermenté à base de hareng) ©CC BY.

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De nombreux aliments à base de végétaux fermentés sont consommés dans le monde

La fermentation des végétaux est essentiellement réalisée à partir des ferments lactiques naturellement présents à leur surface. Il existe peu de procédés impliquant des ferments lactiques ajoutés, et la flore présente dans ces aliments est variée. Les végétaux étant très riches en glucides complexes polymères de glucose (amidon, cellulose), ils peuvent être facilement fermentés. Dans la majorité des cas, la fermentation a lieu en présence des concentrations assez élevées en sel, permettant d’inhiber la flore d’altération présente à la surface des végétaux. Parmi les végétaux fermentés, les plus répandus sont la choucroute (Figure 3), les olives et les pickles.

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. Figure 3. Quelques aliments végétaux fermentés : Choucroute © CC0, Kimchi © CC0 et Tempeh © CC-BY-SA.

 

La choucroute est une préparation de chou fermenté par des bactéries lactiques, très acide et au goût aigre. Il semble que l’origine de la fabrication de la choucroute soit chinoise, le chou est en effet un aliment omniprésent dans la cuisine chinoise. Sa consommation s’est ensuite étendue au nord de l’Europe, jusqu’à devenir une spécialité alsacienne. La choucroute était particulièrement appréciée des navigateurs, car elle peut se conserver longtemps au cours des voyages et est très riche en vitamine C, garante d’une protection contre le scorbut. La choucroute est préparée à partir de chou râpé, que l’on fermente à température ambiante (18-22°C) environ 1 mois en présence de gros sel dans un contenant fermé. La choucroute est ensuite cuite, on y rajoute des saucisses et des pommes de terre pour préparer la choucroute garnie. Dans la choucroute, les bactéries débutant la fermentation sont des bactéries lactiques halotolérantes comme Leuconostoc mesenteroides réalisant la fermentation hétérolactique et dégageant du CO2, produisant des bulles visibles dans le jus de fermentation. Lorsque le pH devient très acide, les Leuconostoc finissent par mourir, les Lactobacillus plantarum plus acidophiles (résistant mieux aux conditions acides) prennent le relai et poursuivent une fermentation homolactique jusqu’à atteindre un pH de 3. L’acidité de la choucroute participe à son goût particulier, et permet d’inhiber la croissance de nombreux microorganismes d’altération.

Les pickles sont des légumes fermentés selon le même principe que la choucroute, mais au lieu d’ajouter du gros sel, on fait tremper les légumes entiers ou coupés en petits morceaux dans de la saumure (eau additionnée de sel à environ 10%). Le même type de préparation permet de conserver des olives dans la saumure. Les pickles peuvent être assaisonnées avec différents condiments (herbes aromatiques, ail, poivre, épices). Les pickles industriels sont parfois additionnés de conservateurs comme de l’acide citrique. Les fermentations lactiques vont suivre le même processus que celui de la choucroute, avec une succession de bactéries lactiques des genres Leuconostoc puis Lactobacillus. Le pH atteint dans les pickles peut-être de 4 ou moins. De nombreux pickles sont consommés à travers le monde et peuvent être préparés à partir de différents légumes. Dans les pays occidentaux, les pickles les plus consommés sont faits à partir de concombres, de cornichons, d’oignons. En Europe et en Asie, on trouve des pickles traditionnels faits de mélanges de légumes, comme le kimchi coréen (Figure 3) dans lequel on trouve du chou, des radis, des oignons, des carottes. Certains fruits peuvent également être préparés sous forme de pickles, c’est le cas des achaars préparés en Inde ou au Pakistan à partir de mangue et de citron vert.

Certaines céréales ou plantes légumineuses sont également traditionnellement préparées par fermentation lactique. Ce sont des aliments consommés dans certains pays, fermentés de manière traditionnelle et rarement industrialisés. Comme pour les autres aliments fermentés, ces aliments sont plus digestes, assez acides par accumulation d’acide lactique, et peuvent être conservés longtemps. Les céréales et les plantes légumineuses concentrent beaucoup d’amidon, fournissant ainsi des glucides, substrats initiaux pour les fermentations lactiques. Par exemple, en Afrique de l’Ouest, on prépare des bouillies appelées ogi,  faites de maïs, de sorgho, ou de millet fermentés, qui préviennent la famine chez les enfants en bas âge. Le soja fermenté est également très consommé en Asie. La fabrication de la sauce soja fait intervenir la fermentation lactique, bien que de nombreuses autres voies métaboliques réalisées par d’autres microorganismes aient également lieu. Le tempeh (Figure 3) est une pâte consommée tranchée et frite en Indonésie, et qui est préparée à partir de fèves de soja trempées, acidifiées par fermentation lactique, puis cuites.

 

Bibliographie

  • Djamel DRIDER , Hervé PRÉVOST, Bactéries Lactiques : Physiologie, Métabolisme, Génomique et applications industrielles, 2009.
  • Georges CORRIEU, François-Marie LUQUET, Bactéries lactiques : De la génétique aux ferments, 2008.

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Sur le même thème : "Bactéries lactiques et métabolismes fermentaires" et "Les aliments lactés fermentés".

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Last modified: Monday, 21 January 2019, 2:03 PM