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1 DOCUMENT DE TRAVAIL DOCUMENT DE TRAVAIL Les enzymes en panification Les enzym

1 DOCUMENT DE TRAVAIL DOCUMENT DE TRAVAIL Les enzymes en panification Les enzymes en panification : : «correctives ou additives «correctives ou additives ?» ?» www.boulangerie.net www.boulangerie.net Contact ; dewalque@boulangerie.net 2 DOSSIER TECHNIQUE ENZYMES CORRECTIVES et / ou ADDITIVES EN BOULANGERIE 1 ERE INFORMATION PRELIMINAIRE ; 0.1. Interrogation sur l’enzyme L’enzyme ? Ces premier et troisième chapitres du dossier sont là pour que le point d’interrogation derrière le mot enzyme, ne reste pas indéfiniment une énigme pour le boulanger. Commençons par une histoire un peu «crue». Un reporter / explorateur, connaissance de jeunesse, est spécialiste de l’Amazonie. Lors d’accueils qu’il reçut dans des tribus ne voyant pratiquement pas de «gringos», il vit à l’entrée du village, une vieille indienne qui mâchait un aliment et qui crachait le résultat de sa mastication dans un bol. Bol que, juste après, il du boire en symbolique d’accueil. En fait, la «boisson amazonienne» est une espèce de pré - digestion de l’aliment mâché1. Notre appareil digestif est l’endroit où chez l’humain, les enzymes sont le plus présents. Ici dans notre exemple précité, la digestion commençait à peine avec les enzymes existants dans la salive. 1 D’autres boissons traditionnelles de peuplades sont connues. Citons le nijimanche des indiens Jivaros qui est proche. Il résulte de la mastication de racines de yucca entreposé dans de grandes jarres pendant 4 à 5 jours. Elle se poursuivra dans le parcours de l’aliment tout le long de l’appareil digestif. L’enzyme présent dans la salive sera d’abord appelé «ptyaline»2, ensuite elle sera classée parmi les amylases (c.à.d. ; enzymes qui dégradent l’amidon) dites salivaires. 0.2. La viande qui s’attendrit. D’autres vécus où apparaît le travail des enzymes, c’est par exemple les diverses transformations de la viande. Servie dès l’abatage elle est coriace, il faut attendre une certaine maturité (au moins 1 jour) pour qu’elle soit plus tendre. Cet attendrissement se réalise grâce aux enzymes protéases (celles qui dégradent les protéines). Plus loin en durée et en lieu, dans l’Asie du Sud - Est, le poisson peut se dégrader tellement grâce aux enzymes que l’on obtient la forme liquide de sauce3. 2 Ptyaline, provient du grec salive et/ou crachat, avec la terminaison scientifique en «…ine» attribuées aux premières enzymes décrits par les scientifiques. 3 Les différentes sources de ces définitions de transformations enzymatiques sont retirées du A.OUALI, p.78 à 81 et de P.ROY, p.99 à 101 (voir les références entières en bibliographie). 3 0.3.Dégradation de l’amidon en glucose Voici représenté des granules d’amidon de farine de blé. Pour la compréhension c’est schématisé assez fort. Puis agrandissons à la loupe pour nous aider à comprendre. On obtient une granule qui est composée (toujours aussi schématiquement) des chaînes d’amidon Ces chaînes d’amidon sont composées de molécules de glucoses accolées une à l’autre. Chaque petit rond orange représente une molécule de glucose. Celles-ci sont encore raccordées entre elles. En reprenant ce schéma ci-contre, représentant l’amidon, qui est présent dans la farine. On aperçoit distinctement avec ses ramifications (ou branchements), l’amylopectine, majoritaire (± 70%) dans l’amidon. Les ± 30% restant sont en ligne, se dénomme l’amylose de l’amidon. Maintenant, il n’y a pas que les glucides (nom général des sucres, dits aussi hydrates de carbone). Il y a aussi les protides (ou protéines) et les lipides (ou graisses) dans les 3 apports primordiaux au niveau nutrition humaine. Eux aussi (les protides et les lipides) devront se dégrader ou se fractionner en petites unités pour passer du statut d’aliment à nutriment. 4 5 0.4. Le taux de glucose sanguin et non le taux d’amidon sanguin Le monde vivant (genre animal et végétal) doit pour se nourrir et croître, dégrader enzymatiquement ou couper dans sa plus petite taille moléculaire, les aliments pour que ceux-ci deviennent des nutriments. Un des exemples le plus simple parce que souvent cité est, l’amidon. Il est composé de centaine à des milliers de molécules de glucose accolées une à l’autre. Pour l’humain, il ne va pas être possible de digérer une si grande chaîne de molécules de glucose qu’est le granule d’amidon. Il faut que dans notre appareil digestif, cette chaîne de molécules de glucose accolées l’un à l’autre, soit petit à petit dégradée et qu’ainsi, ce soit molécule de glucose par molécule de glucose qui «entre» dans le sang et nous fournissent l’énergie 4. Voilà pourquoi l’on parle de taux de glucose sanguin et pas de taux d’amidon sanguin. 0.5. Le sucre rapide et sucre lent On parlera aussi de sucre lent et sucre rapide. Le sucre lent est généralement représenté par le pain et les pâtes contenant très peu de sucres rapides (1 à 2%) et 4 Un humain au repos consomme environ 10 grammes de glucose à l’heure (M.APFELBAUM, p.309) beaucoup d’amidon. Comme cet amidon (réserve de centaines voire de milliers de molécules de glucose) se dégradera progressivement, il va fournir de l’énergie (ou du sucre) tout le temps de cette dégradation en molécules simples (du glucose), pendant plusieurs heures. Le sucre rapide (le morceau de sucre ou le sucre dans les sodas) ne sont composés que de 2 molécules de glucose (ou d’autres sucres simples). Il est évident que ces 2 molécules se dégraderont plus rapidement et de ce fait seront plus vite assimilées en termes d’énergie transmise à notre corps, d’où l’appellation ; sucre rapide. 0.6. Caricature de l’enzyme On va continuer toujours avec des schémas, pour proposer des images à la compréhension des enzymes Revoilà nos chaînes d’amidon dessinées ici en plus petit. Dans ce dessin ci-dessus extrait de RAWN5, les enzymes sont représentées en espèces de gros globules 6 et l’on remarque également une double membrane qui figure les parois cellulaires de la levure. Comme pour l’humain, la levure (agent de la fermentation panaire) doit couper en petits morceaux la chaîne d’amidon, puisqu’elle ne sait faire entrer à travers sa paroi qu’une ou deux molécules à la fois. 5 D.RAWN, Traité de biochimie, 1990, p.924 6 Même si par facilité schématique, nous les représenteront plus petites, les enzymes sont de grosses molécules, bien plus grandes que le substrat qu’elles catalysent. 6 Reprenons la loupe pour définir l’action On va changer notre caricature de l’enzyme pour reprendre une qui sera notre image (un peu flamme) de l’enzyme. Ce remplacement des symboles se justifie d’autant plus que les nombreux enzymes que l’on représente souvent en terme de ciseaux n’ont pas tous comme fonction de couper (ou dégrader) une grande chaîne de molécules en petites portions. Nous aurons après l’occasion de parler de ces autres fonctions 0.7. L’enzyme est structuré de protéines Les enzymes ont dans leur composition essentiellement de protéines. A la différence des glucides (sucres) qui fournissent le combustible-énergie, ne détermine-t-on pas l’apport des protéines au niveau nutritif, comme les «briques» ou bâtisseurs de notre corps. Les protéines qui composent l’enzyme native du blé ont comme spécificité de provenir des protéines solubles dites parfois protéines pour le métabolisme de la graine généralement impliquées dans le développement du grain et sa germination7. Point un peu plus difficile à comprendre, parce que pas toujours ou complètement explicable, l’enzyme sera codé (ou commandé) par les gènes (qui sont aussi composé principalement de protéines). C’est l’ «ADN» de l’humain qui commande les enzymes de notre corps et c’est ces mêmes gènes de la plante qui vont enclencher les processus enzymatiques pour la germination. 7 Yves DACOSTA, 1986, p.5 & 6. Un classement fonctionnel des protéines du grain de blé a été repris par Y.DACOSTA. Dans sa recherche bibliographique sur le gluten, le consultant différencie protéines de structure, protéines à activité métaboliques (15 à 20%) et enfin les protéine de stockage (dite parfois protéines de réserve et insolubles (= le gluten) étant dans le blé actuel majoritaire (80 à 85%). 7 0.8. La serrure et la clé (le site actif) Pour toutes ces transformations, l’enzyme agit comme une serrure recevant une clé, le substrat. La molécule enzymatique possède une zone bien précise (dite le -site actif-) dans laquelle vient s’emboîter le substrat. Cette découverte nous la devons à Emil FISCHER8 et cela très tôt dans l’histoire, c’était en 1894. Depuis ce concept (serrure/clé) n’a que très peu évolué 9. Prenons le cas (schématisé toujours) d’une molécule de substrat quelconque et de l’enzyme. A l’endroit de rencontre, (dit ; le site actif) entre l’enzyme et la molécule, la fixation n’est possible que si cela correspond parfaitement ou très spécifiquement, comme un puzzle. Alors l’opération enzymatique peut se réaliser, comme ici dans notre exemple ci dessous, la molécule va se scinder en trois parties. Cette opération très spécifique pourra recommencer pour l’enzyme, mais évidemment pas pour la molécule (substrat) transformé(e). Aujourd’hui l’enzyme porte le non de la molécule qu’elle transforme plus le suffixe …ase. Par exemple si les molécules sont une 8 La description du travail d’Emil FISCHER est repris en note dans le chapitre suivant ; «Histoire de l’enzymologie» et surtout page suivante. 9 Ce modèle (serrure/clé) pourrait laisser penser que molécule et enzymes sont rigides. En 1958 l’américain Daniel KOSHLAND expliquera que le site actif ou correspondent enzyme et substrat a uploads/s1/ enzymes.pdf