Saccharomyces cerevisiae est l’espèce de levure la plus importante économiquement, utilisée depuis des millénaires en boulangerie, en brasserie, en vinification et en distillation. Il s’agit d’une levure naissante (ascomycète) qui peut se développer aussi bien en aérobie qu’en anaérobie. Dans des conditions aérobies, S. cerevisiae oxyde le glucose en dioxyde de carbone et en eau par la respiration. Dans des conditions anaérobies, il fermente le glucose en éthanol et en dioxyde de carbone par la voie Embden-Meyerhof-Parnas, suivie d’une décarboxylation du pyruvate en acétaldéhyde et d’une réduction en éthanol. L’effet Crabtree décrit la répression du métabolisme respiratoire par des concentrations élevées de glucose, favorisant la fermentation même en présence d’oxygène.
En brasserie et en vinification, la sélection des souches de levure est essentielle à la qualité du produit. Les levures de bière (S. cerevisiae) sont de fermentation haute et fonctionnent à 15-25°C, produisant des esters fruités et des composés phénoliques. Les levures blondes (S. pastorianus, un hybride de S. cerevisiae et S. eubayanus) sont à fermentation basse et fonctionnent à 8-15°C, donnant un profil plus propre. En vinification, S. cerevisiae est souvent inoculée après une phase de fermentation spontanée par des levures indigènes (Hanseniaspora, Candida) qui apportent de la complexité. La surveillance de la fermentation comprend le suivi de la densité, de la concentration en éthanol, du pH et de l’acidité volatile.
Le levain du pain repose sur la production de CO₂ par S. cerevisiae, avec de la levure de boulangerie commerciale disponible sous forme de levure de crème comprimée, de levure sèche active et de levure sèche instantanée. La fermentation de la pâte génère également des précurseurs d’arômes, notamment des acides organiques, des alcools et des esters. La fermentation du levain implique une culture symbiotique de LAB et de levures (principalement Candida milleri ou Kazachstania exigua), produisant des acides lactique et acétique qui confèrent au levain sa saveur caractéristique et sa durée de conservation prolongée.
Les levures non Saccharomyces sont de plus en plus reconnues pour leurs contributions aux aliments et boissons fermentés. Brettanomyces bruxellensis, bien que considéré comme un organisme d’altération dans de nombreux établissements vinicoles en raison de sa production de phénols volatils (4-éthylphénol, 4-éthylgaïacol), est délibérément utilisé dans certains styles de bière (Lambic, bières aigres). Les espèces Pichia, Kluyveromyces et Torulaspora sont utilisées en bioarôme et en bioconservation. Ces levures non conventionnelles présentent diverses capacités métaboliques, notamment la production et la dégradation d’acides organiques, de polyols et de composés aromatiques. Les levures interagissent avec les bactéries lactiques dans de nombreuses fermentations traditionnelles, comme le levain et le kéfir. Les fermentations de moisissures sont utilisées dans la production de sauce soja et de fromage, tandis que les levures sont essentielles pour les produits laitiers fermentés comme le kéfir.
