Si vous demandez ce qu'il faut pour faire du kombucha, la réponse se résume souvent à un mot bien connu : le SCOBY.
Pour des générations d'amateurs de kombucha fait maison, cette couche épaisse et gélatineuse qui flotte à la surface du thé est presque devenue synonyme de fermentation du kombucha. Mais la production industrielle de kombucha nécessite une compréhension plus précise de ce qui se passe réellement à l'intérieur de la cuve de fermentation.
La pellicule visible du SCOBY et le liquide fermenté sont liés, mais ces termes ne sont pas interchangeables. Tous deux peuvent contenir des micro-organismes impliqués dans la fermentation, tandis que le liquide contient également les acides et les métabolites déjà produits par la culture.
Alors, lorsqu'on commence une nouvelle cuvée, le kombucha a-t-il vraiment besoin de la pellicule physique du SCOBY ?
En pratique, la réponse est plus nuancée.
La fermentation du kombucha nécessite une culture microbienne active et un environnement de fermentation adapté. La pellicule en elle-même n'est pas le seul moyen de fournir cette culture.
Pour les producteurs commerciaux, cette distinction est importante car l'objectif n'est pas simplement de déclencher la fermentation une seule fois. Il s'agit de mettre en place un processus d'inoculation reproductible pouvant être intégré à un système de production contrôlé.
Que signifie réellement « SCOBY » ?
SCOBY est l'acronyme de « Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast » (culture symbiotique de bactéries et de levures).
Ce terme désigne la communauté microbienne impliquée dans la fermentation du kombucha, et non pas simplement la couche épaisse de cellulose qui se forme à la surface de la boisson.
Au cours de la fermentation, les levures et les bactéries interagissent entre elles. Les levures métabolisent les sucres et produisent des composés, notamment de l'éthanol, tandis que les bactéries acétiques peuvent transformer l'éthanol en acides organiques. Certaines bactéries produisent également de la cellulose, qui se transforme progressivement en un biofilm flottant communément appelé « pellicule SCOBY ».
Cela signifie que deux éléments liés sont souvent regroupés sous un même nom :
La culture microbienne — la communauté vivante à l'origine de la fermentation.
La pellicule — ce biofilm riche en cellulose qui se forme pendant la fermentation.
Cette distinction est importante lors de la conception d'un procédé industriel.
La pellicule peut contenir des micro-organismes, mais elle ne constitue pas simplement un “ levain ” solide au même titre qu'un inoculum microbien. Le liquide fermenté qui l'entoure est lui aussi microbiologiquement actif et peut transférer une partie importante de la culture dans un nouveau lot.
Qu'est-ce que la pellicule du SCOBY ?
La couche caoutchouteuse que l'on retrouve généralement à la surface d'un kombucha en fermentation est un biofilm riche en cellulose.
Elle se forme à l'interface air-liquide lorsque certaines bactéries acétiques produisent de la cellulose au cours de la fermentation. Des micro-organismes peuvent s'incruster dans cette structure, créant ainsi un environnement physique propice à la croissance et à l'interaction microbiennes.
L'épaisseur et l'aspect de la pellicule peuvent varier considérablement.
Une fermentation saine peut donner lieu à la formation d’une couche fine et lisse dans un lot et d’une couche beaucoup plus épaisse ou irrégulière dans un autre. Son aspect peut dépendre de la communauté microbienne, de la disponibilité en oxygène, de la température, de la composition du substrat, des conditions de fermentation et de la durée de celle-ci.
Par conséquent, la présence d'une pellicule ne constitue pas, à elle seule, un indicateur fiable des performances de fermentation.
Une pellicule épaisse ne signifie pas nécessairement que la culture de fermentation est plus vigoureuse. De même, une pellicule fine n'indique pas automatiquement un échec de la fermentation.
Dans le cadre de la production industrielle, les données de procédé telles que le pH, l'acidité, la température, la durée de fermentation, la consommation de sucre et les caractéristiques sensorielles fournissent des informations bien plus utiles.
Qu'est-ce qu'un « starter liquide » ?
Le « starter » est du kombucha fermenté, issu d'une fermentation déjà en cours, qui sert à ensemencer du thé sucré fraîchement préparé.
Contrairement à la pellicule solide, le liquide de démarrage peut être transvasé en volume mesuré.
Il contient des micro-organismes issus de la fermentation précédente ainsi que des acides organiques qui se sont déjà accumulés au cours de celle-ci. L'ajout de ce liquide fermenté acide au thé sucré frais modifie donc les conditions de départ du nouveau lot dès l'instant où l'inoculation a lieu.
C'est l'une des principales raisons pour lesquelles le liquide de levain est si utile dans la production industrielle.
Le producteur ne part pas d'un environnement microbien entièrement vierge. Au contraire, une culture de fermentation déjà établie est introduite dans un nouveau lot.
On peut donc décrire ce processus comme suit :
Fermentation initiale → Liquide de démarrage → Thé sucré frais → Nouvelle fermentation
Le nouveau lot développe alors son propre profil de fermentation tout en servant de levain pour le cycle de production suivant.
Le kombucha a-t-il besoin de la pellicule physique du SCOBY ?
Pas forcément.
Les micro-organismes impliqués dans la fermentation du kombucha sont présents aussi bien dans le liquide fermenté que dans la pellicule. Le transfert d'une quantité suffisante de liquide fermenté actif permet donc de fournir un inoculum à une nouvelle cuvée, même sans transférer un grand tapis de cellulose.
Cela ne veut pas dire que la pellicule est inutile.
Une pellicule peut abriter une communauté microbienne diversifiée et être conservée dans le cadre des pratiques de gestion des cultures mises en œuvre par le producteur. Certaines méthodes de production peuvent recourir délibérément à la fois à la pellicule et au liquide de fermentation.
Il est important de ne pas confondre la pellicule solide avec l'ensemble de la culture de fermentation.
D'un point de vue commercial, la question ne devrait donc plus être :
“ Combien de SCOBY dois-je mettre dans le récipient ? ”
et vers :
“ Quelle quantité d'inoculum actif est nécessaire, et comment peut-on en contrôler la qualité d'un lot à l'autre ? ”
C'est une façon bien plus pertinente d'envisager la fermentation du kombucha à l'échelle industrielle.
Pourquoi le levain liquide s'avère souvent plus pratique à l'échelle industrielle
Un système de fermentation industriel est conçu pour garantir la reproductibilité.
Supposons qu'un producteur dispose de plusieurs cuves de fermentation fonctionnant simultanément. Chaque nouveau lot doit recevoir un inoculum dans des conditions raisonnablement constantes.
Un levain liquide facilite cette opération, car il peut être :
- mesuré en volume
- acheminé par des canalisations sanitaires
- transféré directement dans la cuve de fermentation
- prélevé à des fins d'analyse
- contrôle du pH et de l'acidité
- intégrée dans une procédure de production bien définie.
Une pellicule de cellulose est beaucoup plus difficile à normaliser.
Son épaisseur, ses dimensions, sa teneur en humidité et la répartition microbienne peuvent varier d'un lot à l'autre. La manipulation manuelle de grands morceaux de pellicule implique également des étapes supplémentaires.
Cela ne signifie pas pour autant que le liquide soit intrinsèquement “ meilleur ” que la pellicule d'un point de vue biologique. Cela signifie simplement que la phase liquide est généralement plus facile à intégrer dans un procédé commercial industrialisé.
Dans une unité de production, la facilité de mesure et de transfert peut être tout aussi importante que les caractéristiques biologiques de la culture.
Pourquoi le pH initial est-il important ?
L'une des différences les plus importantes entre le thé sucré frais et le kombucha vieilli réside dans leur acidité.
Le thé sucré fraîchement préparé constitue un milieu relativement propice au développement d’une grande variété de micro-organismes. Le kombucha fermenté, en revanche, contient des acides organiques générés lors du métabolisme microbien et présente donc un pH bien plus bas.
Lorsque l'on ajoute du liquide de levain à une nouvelle fournée, cela ne se limite pas à l'apport de micro-organismes.
Il apporte également de l'acidité.
Cela permet à la nouvelle fermentation de démarrer dans des conditions qui ressemblent déjà à celles d'une fermentation de kombucha bien établie. L'effet d'acidification est particulièrement important au début du processus, avant que la nouvelle population microbienne n'ait produit des quantités significatives d'acides organiques.
Dans le cadre d'une production commerciale, le contrôle de cette condition initiale peut contribuer à rendre la fermentation plus prévisible.
Toutefois, le pH ne doit pas être considéré comme le seul paramètre de qualité.
Dans le cadre d'un processus de fabrication industrielle du kombucha, il convient généralement de prendre en compte le pH ainsi que la durée de fermentation, la température, la consommation de sucre, le comportement de la culture et les spécifications de la boisson finale.
Peut-on faire du kombucha uniquement avec du liquide de démarrage ?
Un liquide de démarrage actif peut fournir l'inoculum microbien nécessaire pour déclencher la fermentation, mais ses performances dépendent de l'état de la culture et des conditions du procédé.
Le ferment doit contenir une communauté microbienne adaptée et active. Le thé frais doit également fournir un substrat approprié, et l'environnement de fermentation doit être propice au développement de la culture visée.
C'est pourquoi le simple fait d'ajouter une quantité aléatoire de kombucha acide à du thé sucré ne garantit pas une fermentation commerciale homogène.
La qualité du levain est importante.
Un producteur devrait tenir compte des éléments suivants :
- À quel stade de maturation en est le levain ?
- À quel point est-il acide ?
- Comment a-t-il été conservé ?
- A-t-il été exposé à des conditions susceptibles d'endommager la culture ?
- La culture microbienne est-elle restée stable au cours des cycles de multiplication successifs ?
- Le levain présente-t-il un comportement de fermentation prévisible ?
Ces questions prennent de plus en plus d'importance lorsque la même culture est multipliée au cours de nombreux cycles de production.
Que se passe-t-il quand on ne cesse de perpétuer la même culture ?
L'une des difficultés liées à l'utilisation d'une culture mixte vivante réside dans le fait que la fermentation du kombucha ne repose pas sur une seule souche.
La communauté microbienne peut évoluer au fil du temps.
Les différentes levures et bactéries peuvent réagir différemment aux variations de température, à la composition du thé, à la concentration en sucre, à la disponibilité en oxygène, à l'acidité et à la durée de fermentation. Par conséquent, des cycles répétés de multiplication dans des conditions variables peuvent progressivement influencer l'équilibre et le comportement de la culture.
Pour un producteur artisanal, un certain degré de variation peut être acceptable.
Pour un producteur commercial, les variations incontrôlées sont bien plus difficiles à gérer.
Une modification du comportement microbien peut influencer la vitesse de fermentation, l'acidité, la teneur en sucre résiduel, l'arôme et la saveur. Elle peut également modifier le calendrier des opérations en aval, telles que l'aromatisation, la carbonatation, la filtration et le conditionnement.
C’est pourquoi la production commerciale de kombucha s’appuie sur des procédures bien définies en matière de conservation de la culture mère, de suivi, d’hygiène et d’inoculation.
Conception d'équipements de fermentation du kombucha adaptés à la culture
Lors du choix d'un équipement professionnel pour la fabrication du kombucha, la cuve de fermentation ne doit pas être évaluée uniquement en fonction de son volume utile.
L'équipement doit également s'adapter à la manière dont la culture sera gérée dans la pratique.
Par exemple, un producteur doit réfléchir à la manière dont le liquide de démarrage sera introduit dans la cuve, à la façon dont la température de fermentation sera contrôlée, aux modalités de prélèvement des échantillons, au nettoyage de la cuve et au transfert du kombucha fermenté vers l’étape de production suivante.
Tiantai aborde le matériel destiné à la fabrication du kombucha sous l'angle de ce processus.
En fonction de la capacité de production requise et de la stratégie de fermentation, un système commercial peut être configuré avec des cuves de fermentation, des systèmes de régulation de la température, des canalisations de transfert sanitaires, des systèmes CIP, des équipements de filtration en aval et de gazéification, ainsi que des solutions de remplissage.
Pour les producteurs qui mettent en place une nouvelle installation de fabrication de kombucha, cette approche s'avère plus utile que de prescrire un nombre précis de pellicules de SCOBY ou de transposer une recette destinée à de petits lots à un volume plus important.
La question essentielle est la suivante :
Comment introduire et maintenir la culture de fermentation dans des conditions contrôlées afin que chaque lot de production suive un processus prévisible ?
Une fois cette question clarifiée, le rôle tant de la pellicule du SCOBY que du liquide de démarrage apparaît beaucoup plus clairement.