Nouvelle génération de gluten

25 mai 2023 - Dernière mise à jour le 25 mai 2023 à 14h36 GMT

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"Ce qui a été presque impossible à faire jusqu'à présent, c'est de garder les nombreuses petites bulles de gaz dans la pâte sans l'échafaudage de soutien au gluten", a déclaré le professeur Mario Jekle, chef du département des aliments d'origine végétale à l'Université de Hohenheim en Stuttgart.

Alors que le développement de produits de boulangerie sans gluten s'est amélioré à pas de géant au fil des ans, les scientifiques de l'alimentation travaillent toujours d'arrache-pied pour trouver une alternative efficace qui corresponde aux propriétés exceptionnelles du gluten.

En termes physico-chimiques, le gluten est une protéine clé en boulangerie.

Considérez-le comme un filet qui maintient la pâte aérée jusqu'à ce que la cuisson stabilise la structure à pores ouverts. Ce voile est capable de piéger les bulles de gaz lors de la fermentation ; plus il est fort, plus il peut contenir de gaz et plus l'augmentation est élevée. Dans le même temps, plus le gluten se développe, plus ces brins interconnectés deviennent forts et longs, ce qui conduit à plus de mastication et de ténacité dans le produit final.

D'où la variation des farines pour différentes applications. Bien que le pain commence avec plusieurs des mêmes ingrédients que les gâteaux, il a une consistance complètement différente. La farine à pain a un pourcentage de protéines de 11 % à 13 %, ce qui donne un produit aéré et agréablement moelleux. Il est difficile d'imaginer déguster un gâteau moelleux, donc la farine à gâteau, avec un pourcentage de protéines de 7% à 9%, a un faible potentiel de développement du gluten.

Une idée fausse courante est que le gluten fait partie de la farine. Oui, la farine contient les deux protéines - la gluténine et la gliadine - nécessaires pour former le gluten, mais celles-ci ne se rejoignent pour former ce filet miraculeux que lorsqu'un liquide (eau, lait) est ajouté.

Dans la boulangerie sans gluten, faire mousser les ingrédients - créant une friction pour emprisonner l'air - n'est pas un problème. Ceci peut être réalisé en remuant ou en utilisant un agent levant comme la levure ou la levure chimique.

Ce qui manque à la boulangerie sans gluten, c'est ce réseau de soutien pour tout maintenir ensemble.

Cependant, le gluten est une protéine problématique - à des degrés divers - pour environ 2 à 3 % de la population mondiale.

"Nous connaissons maintenant trois schémas pathologiques liés au gluten", a déclaré le professeur Stephan Bischoff de l'Institut de nutrition clinique de l'Université de Hohenheim.

La maladie coeliaque est une maladie chronique répandue, un mélange d'allergie et de maladie auto-immune dans laquelle le corps réagit par erreur au gluten comme s'il s'agissait d'un poison.

L'allergie au blé est déclenchée par le gluten et des peptides similaires et est également répandue.

Le troisième tableau clinique est la sensibilité au blé, le moins étudié à ce jour, mais pratiquement aucun anticorps n'est produit et il ne semble pas y avoir de dommages à la muqueuse intestinale.

"On ne sait pas encore exactement ce qui déclenche la sensibilité au blé et si le gluten joue également un rôle dans ce cas. Dans notre département, nous travaillons donc dur sur ce puzzle", a déclaré le professeur Dr Bischoff, nutritionniste clinique de l'Université.

Selon Celiac UK, deux autres malaises peuvent être ajoutés au mélange. L'ataxie au gluten est l'une des nombreuses manifestations neurologiques de la maladie cœliaque, provoquant maladresse, incoordination, troubles de l'élocution et parfois vision saccadée. La dermatite herpétiforme est la présentation cutanée de la maladie coeliaque, associée à de petites cloques sur les coudes et les genoux.

Peu importe le niveau d'intensité, les personnes qui ne peuvent pas digérer le gluten n'ont qu'un seul remède au quotidien : recourir à des aliments sans gluten.

Les chercheurs de l'Université de Hohenheim adoptent une nouvelle approche.

"Au lieu de soutenir la pâte avec du gluten, nous nous concentrons sur la stabilisation de l'interface entre les bulles de gaz et la pâte avec des protéines alternatives", a déclaré le professeur Dr Jekle.

Son équipe travaille sur l'extraction de protéines de pois, de colza, de riz et de maïs qui peuvent directement remplacer les protéines de gluten. Il voit également un potentiel supplémentaire dans la sélection végétale : "Si nous définissons précisément les besoins, nous pouvons travailler avec la sélection végétale pour cibler de nouvelles variétés de pois dont les protéines sont encore mieux adaptées à notre approche."​

Dans une autre approche, le département tente d'associer les protéines naturelles du riz, du maïs ou de l'avoine à des mucines (appelées arabinoxylanes) pour former des chaînes aux propriétés de type gluten.

Les scientifiques ont également découvert que des composés naturels appelés saponines présents dans les cellules des graines de quinoa ou les mucilages des coques de céréales - ainsi que les tiges, les feuilles et les fleurs des marguerites - favorisent en outre la formation d'une pâte aérée.

Il s'agit d'une approche aux avantages supplémentaires car, dans certains cas, elle peut être utilisée pour enrichir les produits de boulangerie avec des fibres alimentaires précieuses.

"Pour donner un exemple : 30 g de fibres par jour, c'est déjà une bonne prévention contre le cancer du côlon, l'un des trois cancers les plus fréquents chez les hommes et les femmes", a déclaré le professeur Dr Bischoff.

Les scientifiques prévoient d'étudier l'utilisation des arabinoxylanes dans d'autres applications, comme les substituts de viande. L'approche donne non seulement aux produits à base de plantes une structure semblable à celle de la viande, mais également une nutrition supplémentaire à partir des fibres alimentaires. Jusqu'à présent, il n'y a pas de produits comparables sur le marché, affirment les scientifiques.

Les petits pains qui sortent actuellement de la mini-chaîne de production du Centre technique des sciences alimentaires de l'Université sont encore petits - chacun comprenant 30 g de pâte - mais après avoir été cuits à la vapeur puis cuits au four, les résultats sont légers, dorés et fumants.

L'expérience - utilisant un tapis roulant de la largeur d'une main - combine la technologie avec la science et l'ingénierie des matériaux. Cependant, le défi est la recette, car la pâte est complètement sans gluten et devrait toujours produire un produit moelleux et bon au goût.

Pain imprimé en 3D​

Le département s'efforce également de "détendre" la pâte et de la combiner avec le processus de cuisson en une seule étape à l'aide d'imprimantes 3D. Une buse forme la pâte avec les pores en couches millimétriques, au-dessus desquelles un bloc de cuisson solidifie immédiatement chaque couche.

Le processus est quelque peu similaire à la façon dont les boulangers de Salzwedel cuisent le Baumkuchen classique (littéralement traduit par «gâteau d'arbre» ​​ou «gâteau de bûche») depuis 200 ans. À l'aide d'une louche, la pâte Baumkuchen est appliquée en couches millimétriques sur un rouleau rotatif et cuite couche par couche devant une flamme nue.

"Notre technologie à l'Université de Hohenheim est, bien sûr, beaucoup plus sophistiquée, flexible et peut construire de nombreuses structures différentes", a déclaré le professeur Dr Jekle.

Son équipe expérimente l'impression 3D depuis plusieurs années et en principe, presque tous les aliments - de la boulangerie à la viande et à base de plantes - peuvent être produits par cet équipement. Il présente également des avantages allant de la nutrition personnalisée à la durabilité et à la limitation du gaspillage alimentaire.

"Avec les aliments imprimés, je peux personnaliser les repas, ce qui signifie que je peux adapter le ratio de graisses, de glucides, de protéines et de tous les autres composants pour répondre exactement aux besoins personnels des individus", a déclaré le professeur Dr Jekle.

"Et je peux aussi obtenir une partie des matières premières à partir de matières résiduelles créées lors de la production alimentaire, par exemple."​

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