Leavened bread can be made with different wheat varieties and leavening agents. Several studies have now demonstrated that each of these factors can play a role in bread quality. However, their relative impact in artisanal bread making remains to be elucidated. Here, we assessed the impact of two wheat varieties as well as the impact of sourdoughs and yeasts on multiple components of bread organoleptic and nutritional quality. Using a participatory research approach including scientists and bakers, we compared breads leavened with three different sourdoughs and three different commercial yeasts as well as a mix of sourdough and yeast. Breads were made from two wheat varieties commonly used in organic farming: the variety “Renan” and the landrace “Barbu”. Except for bread minerals contents that mostly depended on wheat variety, bread quality was mostly driven by the fermenting agent. Sourdough breads had lower sugar and organic acids contents. These differences were mostly attributable to lower amounts of maltose and malate. They also had a higher proportion of soluble proteins than yeast breads, with specific aroma profiles. Finally, their aroma profiles were specific and more diverse compared to yeast breads. Interestingly, we also found significant nutritional and organoleptic quality differences between sourdough breads. These results highlight the value of sourdough bread and the role of sourdough microbial diversity in bread nutritional and organoleptic quality.

Le pain au levain naturel est issu d'une filière qui, du champ au four, implique paysannes et paysans, meunières et meuniers, boulangères et boulangers. En France, cette filière s'est construite dans un objectif de durabilité : durabilité sociale avec la valorisation de savoirs et de pratiques, durabilité économique avec un ancrage dans les territoires et durabilité environnementale avec une faible utilisation d'intrants et d'énergie et le maintien de la biodiversité. Ma thèse s'est inscrite dans une démarche de recherche participative qui visait à soutenir et développer cette filière durable en répondant aux enjeux d'approvisionnement en farine, de maintien de la biodiversité microbienne et de diffusion des savoirs. Dans un premier temps, ma thèse s'est focalisée sur l'étude de l'impact du ferment (levain/levure) et de la variété de blé sur la qualité nutritionnelle et organoleptique des pains. À travers une expérience collective de panification, j'ai montré qu'en comparaison à la levure, les levains produisent des pains à teneur en carbohydrates plus faible, à teneur relative en protéines solubles plus importante et au profil aromatique plus complexe. Les variétés de blé, quant à elles, influencent principalement le contenu en minéraux des pains.Dans un second temps, j'ai étudié l'effet de la technique de mouture sur la dynamique d'installation des communautés microbiennes des levains et la qualité du pain. Cette partie, co-construite dans toute sa démarche scientifique par l'ensemble des acteurs de la filière et les scientifiques, a révélé qu'à taux de cendre équivalent, le type de moulin, meules ou cylindres, a un impact faible sur la composition biochimique de la farine de blé tendre, avec essentiellement une teneur de sucres plus élevée dans les farines obtenues sur meules de pierre. Quels que soient la technique de mouture ou le fournil, la succession des communautés microbiennes après l'initiation de nouveaux levains suit une dynamique très similaire. Elle se caractérise par une colonisation microbienne rapide et par l'invasion du milieu en cinq rafraichis par une espèce de levure et entre 10 et 20 rafraîchis par deux à trois espèces de bactéries. Les espèces microbiennes qui s'installent varient selon les boulangèr·es, mais ne dépendent ni de la technique de mouture ni de la population de blé. La qualité des pains, quant à elle, est impactée principalement par le levain. La mouture a un effet moindre avec une teneur en fructose plus faible et une teneur en protéines solubles plus élevée dans les pains au levain fabriqués avec des farines de meules par rapport à ceux fabriqués avec des farines obtenues sur cylindres. Dans la dernière partie de ma thèse, j'ai combiné des notes expérimentales, des échanges sur les réseaux sociaux et des entretiens semi-directifs avec les participant·es, pour témoigner de la démarche de recherche participative et analyser la co-construction du projet, ses étapes et les différents rôles de chaque participant. Les entretiens ont montré que les meunièr·es et les boulangèr·es se sont approprié·es les résultats et qu'ils expriment la volonté d'élargir leurs connaissances et que les scientifiques souhaitaient ancrer leur recherche dans un contexte social et environnemental.En conclusion, ma thèse a montré que la technique de mouture avait peu d'influence sur la communauté microbienne du levain et la qualité du pain, tandis que le fournil, avec ses pratiques associées, jouait un rôle majeur. Mon travail a montré l'intérêt de la recherche participative pour le partage des connaissances et le développement de filières locales.