La levure consomme le sucre et produit de l'alcool et du dioxyde de carbone. C'est la fermentation, un procédé utilisé depuis des millénaires pour fabriquer de la bière, du vin et du pain. Le mot vient du latin « fervere », qui signifie bouillir, car les bulles donnaient l'impression que le liquide était en ébullition. Il s'agit d'un processus métabolique qui transforme les sucres en acides, en gaz ou en alcool en l'absence d'oxygène.

En biologie, la fermentation est le processus par lequel les cellules produisent de l'énergie en l'absence d'oxygène. La glycolyse décompose le glucose en pyruvate, et la fermentation régénère les transporteurs d'électrons nécessaires à son fonctionnement. Elle produit moins d'énergie que la respiration aérobie, mais elle est rapide. Les cellules musculaires utilisent la fermentation lors d'un effort intense, produisant de l'acide lactique. Les levures l'utilisent pour produire de l'éthanol.

Dans l'industrie, la fermentation est utilisée pour produire une vaste gamme de produits. Des antibiotiques comme la pénicilline sont fabriqués par fermentation de moisissures. L'acide citrique est produit par fermentation d'Aspergillus niger. Les enzymes, les vitamines et les acides aminés sont également produits par fermentation. Les biocarburants comme l'éthanol sont produits par fermentation du maïs ou de la canne à sucre. Le bioréacteur est l'appareil de fermentation moderne.

La fermentation n'est pas qu'un simple processus biologique. C'est un processus industriel fondamental. Les mêmes réactions chimiques qui permettent au pain de lever servent également à la fabrication de l'insuline, des antibiotiques et des carburants.