Il existe de nombreux processus de fermentations faisant appel à des micro-organismes vivants comme des bactéries (bactéries lactiques et bactéries acétiques), des levures, des moisissures nobles. Ces micro-organismes exigent des glucides simples comme source de croissance et d’énergie. La lacto-fermentation ou fermentation lactique est une branche de la fermentation faisant intervenir UNIQUEMENT LES BACTERIES LACTIQUES (LAB). Il est communément admis que les bactéries lactiques se nourrissent de glucose. Cependant des recherches plus poussées et plus pointues réalisées depuis 2009 ont permis d’identifier une catégorie unique de bactéries lactiques se nourrissant de fructose ! Il existe donc des bactéries lactiques glucophiles (LAB) qui se nourrissent de glucose et des bactéries lactiques fructophiles (FLAB) se nourrissant de fructose.
Les FLAB ont été décrites en 2009 par des chercheurs de l’université de Stellenbosch (Afrique du Sud) et se distinguent des LAB conventionnelles par des caractéristiques biochimiques et une préférence marquée pour le fructose comme substrat de croissance. Une étude historique, en 1956 par Kodama R., a identifié Fructobacillus fructosus, une espèce initialement classée parmi les LAB fructophiles. Les FLAB se nourrissent principalement de fructose et leur croissance est ralentie dans des milieux riches en glucose et pauvres en fructose, en raison de leurs particularités génétiques.
Niches écologiques et isolation des FLAB
Les FLAB se trouvent dans des milieux riches en fructose: fleurs, fruits mûrs (fraises, kiwis, etc.), produits de la ruche (miel cru, pollen, pain d’abeille), et même dans des moûts de shochu. Ils ont été isolés sur des fleurs et sur fruits mûrs, et également dans des produits de la ruche. Des insectes comme les mouches de fruits tropicales et les fourmis Camponotus hébergent des FLAB dans leurs intestins, et chez les abeilles mellifères, des FLAB ont été trouvées dans leurs jabots lorsque les abeilles butinent des fleurs riches en fructose.
Caractéristiques et différences biochimiques
Les FLAB diffèrent des LAB conventionnels par des paramètres biochimiques et par leur substrat privilégié: le fructose. En milieu riche en glucose et pauvre en fructose, leur croissance est fortement ralentie. Leur présence nécessite des ions Na+ (salinité) pour le transport du fructose dans la cellule, via des systèmes de transport co-transportant fructose et Na+. Cette dépendance au Na+ explique pourquoi certains procédés de lacto-fermentation utilisent du sel et pourquoi certains milieux sans sel n’aboutissent pas à une lacto-fermentation.
Le rôle du sel et l’exemple du kéfir
Tout comme les LAB glucophiles, les FLAB nécessitent Na+ pour transporter le fructose au sein de la cellule bactérienne. Un exemple concret est la production de kéfir de fruits: les grains de kéfir de fruits, l’eau déchlorée, le sucre, des rondelles de citron et des figues séchées. La figue séchée apporte le Na+ nécessaire à l’importation des sucres et favorise ainsi la lacto-fermentation plutôt qu’une fermentation alcoolique. Pour 100 g de figue séchée, environ 0,220 g de NaCl sont présents, contre seulement 0,013 g pour 100 g de figue fraîche, ce qui explique pourquoi la figue séchée est préférable pour la lacto-fermentation des kéfir de fruits.
Dans certains cas, l’emploi de pollens d’abeilles peut introduire des bactéries lactiques. Cependant la connaissance des métabolismes des FLAB permet d’ajuster les recettes afin d’obtenir une lacto-fermentation réussie avec une composition nutritionnelle enrichie. Le processus de lacto-fermentation est à distinguer d’une fermentation alcoolique: seul le premier enrichit le produit en bactéries lactiques et produit de l’acide lactique, conférant acidité et conservation, alors que la fermentation alcoolique privilégie les levures et produit de l’alcool et du dioxyde de carbone sans accroître les LAB dans le milieu.
Qu'est-ce que la pompe Na+/K+ ATPase?
Applications pratiques et protocole général
La fermentation lactique est une méthode de conservation des aliments remontant à des millénaires. Elle utilise des bactéries lactiques pour convertir les glucides en acide lactique, abaissant le pH et préservant les aliments tout en conservant leur tenue et une partie des nutriments. Pour réaliser une lacto-fermentation des légumes ou des fruits, on suit typiquement ces étapes: sélectionner les aliments, préparer les légumes, préparer une saumure ou salage à sec, submerger les aliments sous la saumure, laisser fermenter à température ambiante, puis stocker au frais une fois la fermentation terminée. Le sel doit être présent autour de 2% du poids des légumes pour une lacto-fermentation standard, 3-4% pour les conservations plus longues. Des températures entre 15 et 25°C favorisent une fermentation efficace; en dessous de 15°C, elle est lente, et au-delà de 30°C, elle peut devenir trop rapide et dénaturer le produit.
Les lacto-fermentés présentent de nombreux bénéfices: prébiotiques et probiotiques naturels, meilleure biodisponibilité des nutriments, réduction des gaz, soutien du système immunitaire et équilibre de la flore intestinale. Les produits laitiers fermentés (yaourt, kéfir, fromage) et les légumes lacto-fermentés (choucroute, kimchi, cornichons) en font partie, et les recherches indiquent que près de la moitié des consommateurs européens intègrent régulièrement des aliments fermentés dans leur alimentation. Chez Bio Ferme des Caps, la gamme KORZEN illustre l’application moderne et artisanale de ces techniques, avec des produits tels que choucroutes, kimchi, légumes fermentés en crudités, kombuchas et le KVA (kombucha vieilli acidulé).
Comparaison entre fermentation lactique et fermentation alcoolique
Les boissons pétillantes à base de fleurs, comme le champagne des fées, sont souvent préparées avec du sucre et sans sel, ce qui favorise une fermentation alcoolique plutôt qu’une lacto-fermentation, et donc l’absence d’enrichissement en bactéries lactiques. Les boissons fermentées par lacto-fermentation doivent montrer une acidité typique de l’acide lactique, signe de la multiplication des LAB dans le milieu. Le choix du protocole (présence ou absence de sel, type de sucre et environnement) détermine le type de fermentation et les microorganismes dominants.
Tableau récapitulatif des éléments clefs
| Aspect | Lacto-fermentation | Fermentation alcoolique |
|---|---|---|
| Micro-organismes principaux | Bactéries lactiques (LAB), parfois levures; parfois FLAB dans certains milieux | Levures majoritaires |
| Substrat préféré | Glucose (LAB classiques); fructose dans FLAB | Sucres simples en général |
| Rôle du sel | Obligatoire ou fortement bénéfique pour transporter les sucres | Non nécessaire |
| Produit final | Acide lactique, aciditéStable | Alcool et CO2 |
| Applications typiques | Légumes lacto-fermentés, yaourts, kéfir | Bière, pain, boissons alcoolisées |
Conseils pratiques et questions fréquentes
- Pour débuter: viser 7 jours de fermentation à température ambiante et vérifier le goût acidulé et le léger pétillant.
- Pour les fruits, privilégier les fruits mûrs riches en fructose et utiliser des sels adaptés pour favoriser les FLAB lorsque cela est souhaité.
- Éviter d’ouvrir les bocaux pendant la fermentation pour limiter l’entrée d’air et les contaminations.
- Transvaser dans des pots plus petits après fermentation et réfrigérer pour ralentir le processus.
Impact sur la santé et le bien-être
La fermentation lactique offre des probiotiques bénéfiques et peut améliorer la digestion, réduire les gaz et ballonnements, favoriser l’équilibre de la flore intestinale, soutenir le système immunitaire et potentiellement contribuer à la réduction des inflammations et à une meilleure biodisponibilité des nutriments. Des publications et guides pratiques abondent sur les bénéfices digestifs et immunitaires des aliments lacto-fermentés et sur les mécanismes par lesquels les LAB et les levures coexistent et interagissent dans des écosystèmes microbiens domestiques.