Gluten

Le gluten désigne les protéines des céréales qui forment un réseau en présence d’eau. Le gluten du blé retient le gaz carbonique produit pendant la fermentation, ce qui fait gonfler la pâte et donne son aspect alvéolé au pain. Cette plasticité est moindre ou absente des glutens des autres céréales. Le pain de seigle et les pains constitués de plusieurs céréales ont, de ce fait, une mie moins légère que celle du pain de blé. Certaine personne sont intolérante, des alternatives éxistes pour vivre avec :

Qu’est-ce que le gluten ?

Le gluten (du latin gluten = colle) est un complexe alimentaire composé principalement de protéines. C’est un composé peptidique généralement contenu dans certaines céréales, en particulier le blé ou le froment et autres (épeautre, épeautre, triticale, kamut), mais aussi dans le seigle, l’orge et souvent l’avoine. Dans les graines d’origine, les protéines qui composent le gluten ont pour fonction de nourrir l’embryon pendant la germination ; séparées à l’origine dans l’endosperme du caryopse, elles se combinent pour former du gluten dans des mélanges à base de farine, après activation par l’eau (dans laquelle elles ne se dissolvent PAS mais sont assemblées). Le gluten contribue à donner les propriétés élastiques nécessaires au levain naturel, qui a lieu grâce au métabolisme énergétique de Saccharomyces cerevisiae (starter organique). Cependant, chez les sujets prédisposés, l’apport de ce nutriment déclenche des réactions indésirables plus ou moins graves (par exemple, la maladie coeliaque des personnes atteintes et la sensibilité au gluten non cœliaque).

Quelle est sa structure moléculaire ?

À quoi ressemble le gluten ?

Le gluten se présente comme un réseau viscoélastique (élastique, collant) capable de combiner cohésion et élasticité.

Le gluten se compose de deux classes de protéines :

  • Gluteline (appelée glutenine dans le blé)
  • Prolaminas (appelés gliadines dans le blé, hordes dans l’orge, sécalines de seigle, avoine etc)*.

Les gliadines et les gluténines constituent environ 80 % de la fraction protéique totale présente dans l’endosperme du caryopse de blé. Les 20 % restants sont constitués de deux autres classes de protéines, contrairement aux précédentes, qui sont solubles dans l’eau :

  • Albumins (9%)
  • Globuline (5-7%).

*Remarque: la toxicité de l’avoine chez les sujets hypersensibles au gluten dépend du type de cultivar, car l’immunoréactivité aux prolamines est différente selon la variété d’avoine en question. En outre, de nombreux produits à base d’avoine sont croisés avec d’autres céréales contenant du gluten.

Quel est le rôle du gluten dans la fabrication du pain ?

La cuisson est rendue possible par la présence de gluten, qui, comme nous l’avons déjà dit, se forme par l’hydratation et l’action mécanique de la pâte.

  • Lorsque nous ajoutons de l’eau au blé ou à la farine de blé, les gliadines (formées par une seule chaîne de protéines) commencent à s’associer, formant des fibrilles (petites et fines fibres), qui donnent de l’extensibilité à la masse glutinique.
  • En même temps, les gluténines (composées de plusieurs sous-unités protéiques) s’assemblent également, donnant naissance à de plus grosses fibres et formant une structure stable et très cohésive, ce qui donne à la pâte sa consistance et une certaine résistance à l’extension.
  • Le degré de levure de la pâte dépend donc de la proportion entre la teneur en gliadine et en gluten de la farine. Le rapport entre les deux protéines dépend de la variété de blé considérée et donne au gluten la capacité de se déformer et de résister à l’étirement. Synthétiquement :
    1. Si les premiers l’emportent, le réseau glutineux peut s’étendre puis s’élever davantage.
    2. Si, en revanche, les gluténoïdes prévalent, la maille est plus rigide, elle s’étend moins et par conséquent, s’écarte moins.
  • Au cours de l’action mécanique de pétrissage, les fibrilles de gliadine et de gluténine commencent à s’entrelacer, formant un maillage tridimensionnel (teneur en protéines de 75 à 85 %), qui comprend des granules d’amidon (10 à 15 %), des lipides (5 à 10 %), de petites quantités de sels minéraux, de l’eau (que le gluten peut retenir jusqu’à 70 % de son poids) et des bulles d’air qui, comme nous le verrons, sont très importantes pour le levage et la fabrication du pain.
  • L’ajout de levures (Saccharomyces cerevisiae) en quantités adéquates, à la bonne température, pose les bases de la fermentation des glucides (amidon ou glucose) et de la production consécutive d’alcool et de dioxyde de carbone.
  • L’alcool et le dioxyde de carbone sont combinés dans des bulles d’air qui, lorsqu’elles sont absorbées par le gluten, se dilatent et étirent progressivement les mailles du gluten. C’est le phénomène qui augmente le volume de la pâte.
  • Par la suite, lors de la cuisson, il se produit une dénaturation/coagulation des protéines et le gluten – qui perd son élasticité – stabilise de manière irréversible la structure et la forme de la pâte, qui devient “alimentaire” (pain, focaccia, pizza, etc.).

Le gluten dans les aliments

Quels aliments contiennent du gluten ?

Les glutelines et les prolamines sont typiques de toutes les céréales, mais leur composition en acides aminés est variable ; cette différence affecte la capacité des différentes farines à former toute une série de liens entre leurs chaînes protéiques et à rendre le réseau glutineux plus ou moins stable. Le gluten du blé dur, par exemple, est plus résistant et plus tenace que celui du blé tendre, à tel point que la farine de ce dernier peut être utilisée pour la préparation du pain et du panettone, tandis que la farine de blé dur (appelée semoule) est idéale pour la préparation des pâtes. Les protéines de certaines céréales, comme le riz et le maïs, sont incapables de former du gluten, qui est abondant surtout dans le blé (il contient jusqu’à 80% de gluténine et de gliadine sur la protéine totale).

LES ALIMENTS CONTENANT DU GLUTEN ALIMENTS SANS GLUTEN
Blé, Orge, Seigle, Avoine*, Épeautre, Kamut, Épeautre, Triticale Amarante, sarrasin, maïs, millet, riz, légumineuses (haricots, lentilles et pois), châtaigne, pomme de terre, sésame, soja, sorgho, tapioca
(*) Selon certaines études, si elle était introduite pure, c’est-à-dire non contaminée par du gluten lors de la transformation, l’avoine ne serait toujours pas nocive pour la plupart (99,4 %) des personnes atteintes de la maladie coeliaque. Bibliographie : L’avoine peut-elle être consommée dans le cadre d’un régime sans gluten ? Une étude systématique. Scandale. J. Gastroentérol. Vol. 42, n° 2, pages 171-178.

Liaisons chimiques responsables de la structure du gluten

Les liaisons chimiques responsables de la structure du gluten sont très complexes et nombreuses, et dépendent de l’organisation différente des gliadines (structure monomérique et globulaire) et des gluténines (structure fibreuse et polymère) :

  • L’hydrogène se lie entre les groupes de protéines chargées négativement (acide glutamique et aspartique) et les molécules d’eau
  • Ponts de dissulfure entre les résidus de cystéine
  • Liaisons ioniques entre les sels et l’acide glutamique et la lysine
  • Complexes lipoprotéiques entre gluten et lipides
  • Liaisons électrostatiques entre l’eau absorbée par l’amidon (36%) et les résidus d’acides aminés.

Lorsque la pâte est crue, tous ces liens ne sont pas stables, au point que nous pouvons la façonner à notre guise en les brisant et en en construisant de nouveaux ; leur stabilité est atteinte pendant la cuisson, qui implique la perte d’eau et le raidissement du réseau glutineux.

Production

Isolation du gluten de la farine

Le gluten peut être isolé du reste de la farine ; ce processus peut avoir lieu aussi bien à l’industrie qu’à la maison.

Comment faire du gluten à la maison ?

La production domestique de gluten est simple :

  • Vous pétrissez la farine avec de l’eau froide
  • La pâte est soumise à un lavage continu (toujours à l’eau froide) qui élimine complètement l’amidon (l’eau de lavage doit être claire)
  • Remarque: en récupérant l’eau, il serait possible d’extraire l’amidon pour le sécher.

Production industrielle de gluten

  • La production industrielle est plus efficace.
  • La farine est diluée et pétrie dans de l’eau froide
  • La centrifugation permet de séparer le gluten
  • Grâce à une presse, vous repoussez jusqu’à 65% de l’eau
  • Grâce à une buse d’atomisation, ce qui reste est pulvérisé dans une chambre de séchage (pas trop chaude) où l’eau restante s’évapore, ne laissant que 7%
  • Il est suivi d’un refroidissement et d’un broyage.

Réactions indésirables

Le gluten, en raison de sa forte teneur en acides aminés, est considéré comme très nutritif ; il constitue notamment une source de protéines extrêmement importante dans le régime végétalien. Cependant, certaines personnes doivent absolument s’en passer, car elles sont hypersensibles au gluten. Les troubles liés au gluten comprennent :

  • Maladie cœliaque (MC)
  • Sensibilité au gluten non cœliaque (NCGS)
  • Allergie au blé
  • Ataxie au gluten
  • Dermatite herpétiforme (DH).

Leur incidence est actuellement en augmentation dans la plupart des zones géographiques du monde. Cela est peut-être dû :

  • L’occidentalisation croissante de l’alimentation
  • A l’augmentation de l’utilisation des aliments à base de blé typiques du régime méditerranéen
  • Au remplacement progressif du riz par le blé dans de nombreux pays d’Asie, du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord
  • Au développement récent de nouveaux types de blé contenant des quantités plus importantes de peptides cytotoxiques
  • à la teneur plus élevée en gluten dans les produits de boulangerie (pour réduire le temps de levée de la pâte)
  • A l’augmentation des tests de diagnostic.

Gluten et maladie cœliaque

Qu’est-ce que la maladie cœliaque ?

La maladie coeliaque négligée (qui soumet le corps à une exposition continue au gluten) peut évoluer vers ce qu’on appelle la maladie coeliaque (MC). La MC n’est pas seulement un trouble gastro-intestinal, où elle provoque une inflammation et une atrophie des villosités intestinales, mais peut impliquer plusieurs organes provoquant des symptômes non gastro-intestinaux. Parfois, la maladie coeliaque est totalement asymptomatique, ce qui retarde le diagnostic. Une autre difficulté diagnostique est l’absence de marqueurs sérologiques (anti transglutaminase tissulaire [TG2]), qui peuvent cacher des lésions mineures des muqueuses (sans atrophie des villosités intestinales). La MC touche environ 1 à 2 % de la population générale, mais la plupart des cas restent inconnus, non diagnostiqués et non traités, avec le risque de graves complications à long terme.

Quelles sont les complications de la maladie cœliaque ?

Une maladie coeliaque non traitée peut provoquer :

  • Malabsorption
  • Une qualité de vie réduite
  • Carence en fer et anémie
  • Ostéoporose
  • Risque accru de lymphomes intestinaux
  • Augmentation de la mortalité.

Comorbidité de la maladie coeliaque

La MC est également associée à certaines maladies auto-immunes telles que le diabète sucré de type 1, la thyroïdite, l’ataxie du gluten, le psoriasis, le vitiligo, l’hépatite auto-immune, la dermatite herpétiforme, la cholangite sclérosante primaire, etc.

Quelles sont les symptômes de la maladie cœliaque ?

La maladie cœliaque avec “symptômes classiques” comprend quelques réactions gastro-intestinales intenses :

  • Diarrhée chronique
  • Distension abdominale
  • Malabsorption
  • Perte d’appétit
  • Le développement compromettant.

Cependant, il s’agit actuellement de la forme pathologique la moins courante et elle touche principalement les enfants de moins de deux ans. La maladie coeliaque avec des “symptômes non classiques” est plus fréquente et survient chez les sujets plus âgés (plus de 2 ans), les adolescents et les adultes. Elle se caractérise par des symptômes gastro-intestinaux légers, voire absents, et un large spectre de manifestations non intestinales, qui peuvent concerner n’importe quel organe du corps ; très souvent, elle peut être totalement asymptomatique tant chez les enfants (au moins dans 43 % des cas) que chez les adultes. Pour plus d’informations sur la maladie coeliaque, vous pouvez consulter l’article consacré à ce sujet.

Suis-je sensible au gluten ? ou atteind de la maladie coeliaque ?

En ce qui concerne les réactions indésirables déclenchées par l’ingestion de gluten, outre la maladie cœliaque, il existe une deuxième condition appelée sensibilité au gluten non cœliaque. Dans ce trouble, l’ingestion de gluten provoque des symptômes similaires à ceux de la maladie cœliaque, mais en l’absence de preuves diagnostiques spécifiques de la maladie cœliaque et de la maladie coeliaque.

Allergie au blé

En plus de la maladie coeliaque, il existe une forme allergique au blé :

l’allergie au blé et la maladie cœliaque sont des troubles différents.

Comme pour la plupart des allergies, l’allergie au blé implique le système immunitaire. Celui-ci perçoit le corps étranger comme menaçant et réagit anormalement. Cette réponse immunitaire est souvent limitée dans le temps et ne devrait pas causer de dommages considérables aux divers tissus de l’organisme ; elle peut cependant entraîner une anaphylaxie. Les réactions gastro-intestinales de l’allergie au blé sont similaires à celles de la maladie cœliaque et de la sensibilité au gluten non cœliaque, mais l’intervalle entre l’exposition à l’allergène et l’apparition des symptômes change (beaucoup plus rapide dans l’allergie, de quelques minutes à quelques heures au maximum).

Julien

Alban

Complètement accro au sucre, que je consomme heureusement sur mon vélo. Me voici à créer un nouveau blog et à écrire sur la pâtisserie. Je pratique de façon assidue depuis 4 ans maintenant et j'aimerais aujourd'hui vous faire partager ma passion. Objectif 2020, obtenir le CAP pâtissier.
En cours ( 8 min) : Gluten