Les ferments d'une levure boulangère déshydratée et d'un levain naturel ne sont pas les mêmes : la levure de boulangerie donne une fermentation alcoolique rapide, le levain naturel une fermentation lactique plus lente et plus digeste.
La levure est industrielle, qu'elle soit fraîche ou déshydratée. On l'utilise à raison de 4 à 8 % du poids de farine.
On peut réduire cette proportion en utilisant un "levain sur levure" ou une poolish : on fait juste un petit peu de pâte, avec de la levure, et on conserve environ 12 heures pour laisser la levure se multiplier avant de l'utiliser comme un levain. Mais la fermentation est toujours alcoolique et non lactique, mais avec l'avantage par rapport à une simple levure que la quantité de levure est inférieure et le moelleux du pain obtenu supérieur. Le pain au levain est toujours un peu plus dense que celui fait à la levure, sa croûte est plus épaisse et sa mie plus irrégulière.
Le pain au levain a des qualités incomparables de goût, de conservation, de digestibilité,...
Les pains ainsi obtenus sont consistants, riches, au goût légèrement aigre, un goût que les amateurs apprécient particulièrement. L'avantage le plus immédiat est, bien entendu, la saveur, nettement plus agréable et plus subtile que celle du pain à la levure. Le goût peut être un peu acide voire trop si le levain n'est pas au mieux de sa forme et que les levées sont trop longues.
Le levain apporte aussi plus de croquant à la croûte du pain, de gros trous dans la mie et un alvéolage irrégulier qui donne une impression de rustique.
Autre avantage considérable : la conservation. Le pain au levain, une recette ancestrale, se conserve bien mieux que le pain à la levure de boulangerie. Un pain au levain bien fait rassit lentement et reste très bon pendant une semaine sans problème et parfois davantage dans un torchon). Le pain à la levure, au contraire, rassit souvent en une journée.
D'un point de vue diététique, enfin, le pain au levain possède une meilleure valeur nutritionnelle. Le vrai levain naturel donne, lorsqu'il est bien travaillé, un pain plus digeste qu'un pain à la levure. La raison en est simple. Lorsque la fermentation s'effectue sous l'action du levain, les bactéries à l'oeuvre se nourrissent d'amidons qui se trouvent alors dégradés en maltose. C'est cette transformation qui facilite par la suite la digestion des amidons.
D'autre part, ces bactéries permettent l'apparition de phytase, élément essentiel pour le travail des intestins, qui neutralise l'acide phytique, présent dans les céréales complètes, particulièrement agressif pour les réserves calciques humaines. Ingéré en trop grandes quantités, cet acide, se combinant aux minéraux de l'organisme, en particulier le calcium et le magnésium, peut être cause de déminéralisation.
Avec le levain, cet obstacle est levé : l'acidification et le travail enzymatique effectués par les bactéries lactiques facilitent sa digestion et - contrairement à ce qui se passe dans la fermentation à base de levures - décomposent la plus grande partie de l'acide phytique. La phytine est scindée par lacto-fermentation naturelle en inositol (vitamine B) et en phosphates de calcium et de magnésium bio-disponibles. L'assimilation des nutriments peut alors s'effectuer.
La fermentation au levain est donc bien préférable pour les pains à base de céréales complètes.