Obtention du gluten

Objectif : Remplacer la gomme de base utilisée dans les chewing-gums industriels par un substitut comestible, commun et naturel.

=> Problématique : Quel est cet élément de substitution et comment le synthétiser ?

I. Choix du substitut

L'étude de la gomme de base a permis de déterminer son rôle essentiel dans un chewing-gum : celui d'assurer la ductilité du produit. Il faut donc impérativement que le substitut choisi possède cette propriété.

Lorsqu'on mastique assez longtemps des grains de blé dans la bouche, on constate une force de retour : c'est l'élasticité. On en déduit donc la présence de protéines qui se structurent entre elles pour donner ce que l'on appelle du gluten.

C'est cette petite expérience qui nous a donné l'idée de synthétiser du gluten en assez grande quantité pour l'utiliser ultérieurement en tant que base élastique dans notre chewing-gum.

 

II. Composition et structure du gluten

1) Présentation du gluten

 

Le gluten est une protéine végétale constituant, avec l'amidon, l'essentiel des grains de blé. Il est presque entièrement formé de deux molécules distinctes: la gliadine et la gluténine dont voici les caractéristiques :

- La gliadine : petite protéine, à la structure tertiaire. Elle est responsable de la viscosité et de l’extensibilité du gluten. C'est cette protéine qui est responsable de la toxicité du toxique pour les personnes atteintes de la maladie coeliaque.

- La gluténine : protéine de grosse taille présentant une structure quaternaire de trois sous-unités. Elle est responsable de l’élasticité et de la cohésion du gluten. Elle est inoffensive.

2) Formation du réseau de gluten

La gliadine et la gluténine sont insolubles dans l'eau mais en sa présence, elles s'associent et s'organisent au moyen de liaisons intermoléculaires pour former un complexe élastique caractéristique : le gluten.

La gluténine forme alors un réseau de fibrilles dans lequel s’insèrent les molécules de gliadine. Le complexe formé s’organise en lamelles, orientées parallèlement les unes aux autres et reliées entre elles par les lipides. L'eau d’hydratation agit ici comme plan de glissement.
Cette organisation, à l’origine de la force des pâtes, est une variation de la forme des protéines, principalement de la gluténine, entraînant une modification des propriétés : c'est ce que l'on appelle l'élasticité.

On peut donc facilement obtenir du gluten à partir d'un pâton à base de farine de blé. En effet, c'est suite au pétrissage permettant d'emprisonner l'oxygène, que se forment ces liaisons faibles et fortes dites "ponts disulfures".

La gliadine et la gluténine demeurent également insolubles dans la salive - milieu acide - ce qui est indispensable à la "tenue" du chewing-gum en bouche.

III - Protocole expérimental

Sur un plan de travail propre, disposer environ 300g de farine.
Creuser un puit en son centre et y verser un peu d'eau.
Comme pour un pâton, mélanger le tout et ajouter le reste de l'eau ( 1 verre 1/2 en tout ) afin d'obtenir une pâte molle et légèrement collante aux doigts.
Travailler le tout à la main pendant environ 20min en veillant à pétrir de bas en haut afin de faire pénétrer un maximum d'oxygène dans la pâte.

Pétrissage de la pâte

Entreposer la masse obtenue dans de l'eau durant 1 heure.
Finir de la rincer en la malaxant sous un mince filet d'eau claire.
La presser entre ses mains pour évacuer un maximum d'eau.

IV - Observations et interprétations

Lorsqu'on rince le pâton, on constate que l'eau entraîne avec elle une substance blanchâtre. Le test de cette solution à l'eau iodée se révèle positif : cette subtance blanchâtre est donc de l'amidon.

Corrélativement, nous avons alors entre les mains le gluten recherché. En effet, après évacuation du surplus d'eau, la masse demeure viscoélastique. Le gluten humide obtenu est alors formé de de 2/3 d'eau et d'1/3 de substance protéique - précédemment définies.

Le gluten peut ainsi être utilisé pour notre chewing-gum comme substitut de la gomme de base.