Polysaccharides alimentaires

Introduction

L'amidon est utilisé depuis longtemps pour produire du glucose qui, par voie fermentaire donnera de l'alcool. Les amylases et d'autres enzymes sont utilisées pour transformer l'amidon.

Fondamental

Si les réactions de transformation physique et chimique se réalisent à partir du grain d'amidon la transformation enzymatique s'effectuera toujours sur un amidon qui aura subi l'étape de gélatinisation.

L'augmentation de la teneur en eau au niveau du grain augmente les déplacements (par diffusion) des enzymes sur les macromolécules. Cette vitesse de diffusion est d'autant plus grande que la température est plus élevée. Les conditions expérimentales (pH, température, effecteurs) dépendront de l'origine de l'enzyme.

Schéma général de dégradation enzymatique de l'amidon

Définition

La conversion enzymatique de l'amidon permet d'obtenir des maltodextrines (de taille variable), des sirops de glucose (mélange de maltooligosaccharides) et du dextrose (Glucose).

Chaque famille de produit est définie par son Dextrose Equivalent. Lors de l'hydrolyse avec coupure des liaisons glycosidiques on peut comme on le fait dans le cas d'une protéolyse définir le nombre de liaisons hydrolysées ramené au nombre total de liaisons que renferme la molécule. Dans ces conditions, le DE est équivalent au ΔH% défini en protéolyse.

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Il est cependant délicat de définir le nombre exact de liaisons (totales ou coupées) il est plus facile de travailler avec l'expression du pouvoir réducteur. En effet pour chaque liaison coupée il y aura la régénération d'une fonction réductrice. L'augmentation du pouvoir réducteur permet de connaître le taux d'hydrolyse en prenant comme référence un standard qui est la molécule de glucose. La quantité de glucose est toujours exprimée par rapport à la matière sèche du milieu.

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Une mole de molécule de glucose possède une mole de molécule de fonction carbonylée, ainsi le DE sera égal à 100, une mole de molécule de maltose va renfermer une mole de molécule de fonction carbonylée pour deux moles de molécules de glucose soit un DE de 50 (100/2). Un maltotriose aura un DE de 33 (100/3) car il y aura une mole de molécule de fonction carbonylée exprimée pour trois moles de molécules de glucose. Si l'amidon natif possède un DE qui est de zéro, les maltodextrines expriment un DE compris entre 0 et 20 et les sirops de glucose un DE compris entre 20 et 96.

Plus le DE est élevé, plus les molécules obtenues sont petites et plus le milieu possède une saveur sucrée, plus la viscosité est faible. Les enzymes qui sont consacrées par l'usage possèdent soit des propriétés liquéfiantes (un nombre restreint de coupure pour une perte importante de la viscosité des empois et une faible augmentation du pouvoir réducteur) soit des propriétés saccharifiantes (un nombre plus important de coupure, une augmentation importante du pouvoir réducteur et une faible diminution de la viscosité des empois). On ne peut cependant pas établir une classification des enzymes utilisées dans le secteur amidonnier avec ces seuls critères. Les principales enzymes utilisées sont les suivantes :  amylase,  amylase, pullulanase, isoamylase, amyloglucosidase,  glucosidase, cyclomaltodextrine glucanotransférase et la glucose isomérase.

Schéma de dégradation enzymatique de l'amidon
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