Biochimie brassicole [ LBRAL2105 ]

Icampus

Le cours théorique s'articule en deux parties et est soutenu par des travaux pratiques:

La partie biochimie du maltage et du brassage : 
(1) l'orge et les réactions enzymatiques qu'il subit 
en malterie, (2) les réactions biochimiques lors du 
brassage. 
La partie biochimie de la fermentation
focalisée sur l'utilisation de Saccharomyces cerevisiae 
en fermentation et en garde : (1) caractérisation et 
structure des levures, (2) métabolisme des sucres et 
des acides aminés, (3) production des acides organiques, 
aldéhydes, alcools, esters et produits soufrés, 
(4) propagation et conservation. Le cours théorique 
est appuyé pardes travaux pratiques. 
Au départ de trois types de bières, les levures sont 
(1) isolées et mises en culture, (2) dénombrées, 
(3) caractérisées (vitalité, floculation, atténuation 
limite), (4) identifiées par voie moléculaire et 
(5) mises en conservation (lyophilisation et 
cryopréservation).  

a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)

1.1   ' 1.2 ' 1.3

2.1 ' 2.3

3.4 ' 3.6 ' 3.7

b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

Formuler les acquis d'apprentissage (savoir, savoir-faire et compétences) que les étudiants ont acquis au terme de cette activité.

Utiliser la formulation suivante : « A la fin de cette activité, l'étudiant est capable de ' verbe d'action' + 'contenu' + 'niveau de performance' + 'conditions, situation, circonstances'»

Cette rubrique est à valider par l'entité responsable

du cahier des charges

A la fin de cette activité, l'étudiant est capable d'expliquer tous les processus brassicoles dans lesquels des mécanismes biochimiques sont impliqués c'est-à-dire :

• Schématiser et commenter les réactions enzymatiques dans l'orge au cours de la germination et lors du brassage
• Décrire les processus métaboliques dans la levure, en particulier ceux impliqués dans les processus de fermentation et au cours de la garde

A la fin de cette activité l'étudiant est capable de manipuler des levures et de mener des analyses essentielles aux processus de fabrication d'une bière c'est-à-dire

• Isoler/purifier des levures et les mettre en culture sur milieu adéquat
• Dénombrer des levures vivantes/totales dans une matrice (une bière) en utilisant des colorants vitaux et la cellule de Thoma
• Déterminer les caractéristiques physiologiques des levures dans une matrice (vitalité, floculence, atténuation limite)
• Identifier des souches de levures par des méthodes physiologiques et moléculaires
• Conserver le patrimoine levuriens suivant des méthodes de cryopréservation et de lyophilisation  

A la fin de cette activité, l'étudiant est capable d'écrire un rapport structuré, rigoureux et synthétique sur un cas concret impliquant les techniques développées/appliquées ci-dessus.  

Les méthodes d'évaluation sont basées sur

1. un examen écrit reprenant les principales notions théoriques enseignées
2. une évaluation des rapports de travaux pratiques (structuration du rapport, clarté et rigueur des résultats rapportés et commentés, analyse critique des résultats, conclusions)

L'enseignement se déroule en trois phases :

1.     un enseignement théorique au cours duquel sont enseignées les principales notions relatives (1) aux différentes étapes du  processus brassicole faisant intervenir des mécanismes biochimiques et (2) à la biochimie de la fermentation.

2.     un enseignement pratique au travers duquel l'étudiant sera familiarisé avec les principales manipulations relatives à la levure (isolement, dénombrement, identification') et aux propriétés physiologiques de celles-ci (vitalité, floculence, atténuation limite') intéressant les processus brassicoles.

Ces deux enseignements sont complémentaires et permettent à l'étudiant de mettre en pratique les principales notions théoriques.

               3. un enseignement basé sur la rédaction de rapports en relation avec la partie pratique du cours permettant à l'étudiant de rapporter des résultats d'analyse et de commenter ceux-ci dans un contexte de processus brassicole.  

Biochimie du maltage et du brassage 

-       étude de l'orge et des réactions enzymatiques qu'il subit

o    enzymologie de la germination

o     activités enzymatiques lors du maltage

o    Activités enzymatiques lors du brassage

Biochimie de la fermentation

-       Caractérisation et structure des levures

o    Systématique des levures, Cycle de vie, Cytologie de la levure, Caractéristiques de la paroi cellulaire, Caractéristiques de la membrane cellulaire

-       Métabolisme des sucres par les levures de brasserie

o    Assimilation des monosaccharides, Assimilation des disaccharides (maltose), Autres hydrates de carbone, Catabolisme des sucres, Respiration versus fermentation, Pouvoir fermentaire

-       Métabolisme des matières azotées par les levures de brasserie

o    Des acides aminés pour quoi faire ?, Entrée des acides aminés : le point de vue du biologiste, Entrée des acides aminés : le point de vue du brasseur, Dégradation des acides aminés : la voie de Ehrlich, Biosynthèse des acides aminés : la voie de Genevois, Cas de la valine, leucine et isoleucine, Cas de la méthionine

-       Produits des fermentations levuriennes : acides, aldéhydes et alcools

o    Introduction, Biosynthèse des acides, Biosynthèse des aldéhydes, Biosynthèse des alcools

-       Produits des fermentations levuriennes : esters et composés soufrés

o    Biosynthèse des esters, Biosynthèse des composés soufrés

-       Garde et excrétion par la levure

o    Maturation et garde, Rôles de la garde, Excrétion par la levure, Bière de levure

-       Propagation et conservation des levures

o    Fluidité de la membrane plasmique, Propagation de la levure : buts, Aspect techniques de la propagation, Stockage à long terme

Travaux pratiques

-       isolement et mise en culture sur milieu approprié de levures prélevées de trois types de bière

-       dénombrement par la technique de la cellule Thoma des cellules totales et vivantes (suite à l'utilisation de colorants vitaux)

-       caractérisation physiologique des levures avec une attention particulière à la vitalité, floculation et atténuation limite

-       identification des levures par voie moléculaire

-       mise en conservation des levures par les méthodes de lyophilisation et de cryopréservation

Les supports de cours se composent de syllabi sur les deux parties théoriques du cours et d'un syllabus sur la partie pratique.