Amidon

Les pommes de terre sont une source alimentaire courante d’amidon

L’amidon est un glucide complexe, en particulier un polysaccharide, utilisé par les plantes comme moyen de stocker le glucose. Après la cellulose, l’amidon est le polysaccharide le plus abondant dans les cellules végétales. Sous forme pure, l’amidon est insoluble dans l’eau froide. Les animaux et les plantes digèrent l’amidon, le convertissant en glucose pour servir de source d’énergie.

L’amidon est une source majeure de glucides dans l’alimentation humaine et peut être obtenu à partir de graines, de fruits, de noix, de maïs, de pommes de terre, etc. Sous forme préparée, l’amidon (en particulier la fécule de maïs) est utilisé en cuisine pour épaissir les sauces. L’autodiscipline est nécessaire pour manger des aliments riches en amidon, tels que les céréales raffinées, les pains et les pâtes, car la surconsommation de glucides complexes est en corrélation avec l’obésité et les problèmes médicaux. Willett et Stampfer (2003) ont trouvé une association entre une consommation élevée d’amidon provenant de céréales raffinées et de pommes de terre et le risque de diabète de type 2 et de maladie coronarienne.

Dans l’industrie, l’amidon est utilisé à des fins telles que la fabrication d’adhésifs, de papier, de textiles et comme moule dans la fabrication de bonbons tels que les gommes à vin et les bébés en gelée.

Alors qu’en général l’amidon apparaît dans les plantes sous forme de granules partiellement cristallins, de 5 à 200 µm de diamètre, la taille exacte, la forme et la distribution granulométrique varient en fonction de leur source végétale. Par exemple, Sengbusch (2003) rapporte que les grains d’amidon des tubercules de pomme de terre ont un diamètre de 70-100 µm, celui de l’endosperme du blé 30-45 µm et celui de l’endosperme du maïs 12-18 µm. L’amidon est commun dans les graines, les tubercules et les racines des plantes.

Sous forme préparée, l’amidon est généralement une poudre blanche et, selon la source, peut être insipide et inodore.

Chimie

Les glucides sont une classe de molécules biologiques qui contiennent principalement des atomes de carbone (C) flanqués d’atomes d’hydrogène (H) et de groupes hydroxyle (OH) (H-C-OH). En tant que polysaccharide, l’amidon est un gros polymère composé d’un grand nombre de monosaccharides, tandis que les monosaccharides, tels que le glucose, sont les monomères à partir desquels les hydrates de carbone plus gros sont construits.

L’amidon est le principal polysaccharide des plantes supérieures utilisées pour le stockage des glucides. L’autre polysaccharide majeur utilisé dans les cellules végétales est la cellulose, qui est un polysaccharide structurel. Le principal polysaccharide de stockage chez les animaux est le glycogène.

La structure moléculaire de base de ceux-ci sont : (C6(H5O)10)n. Comme pour la cellulose et le glycogène, l’amidon contient le glucose à six carbones en tant qu’unité répétitive unique. Cependant, ces trois polysaccharides diffèrent par le type de liaison entre les unités de glucose et la présence et l’étendue des branches latérales sur les chaînes.

L’amidon est un polysaccharide de glucose avec des liaisons glycosidiques α-1,4. Le glycogène est un polysaccharide de glucose hautement ramifié avec des liaisons α-glycosidiques. les liaisons glycosidiques α-1,6 produisent une ramification au carbone 6. La cellulose est un polysaccharide de glucose non ramifié avec des liaisons glycosidiques β-1,4 chimiquement très stables.

Sous forme granulaire, l’amidon se présente à la fois sous forme d’amylose non ramifiée (linéaire) et d’amylopectine ramifiée (en forme de buisson). Comme le glycogène, l’amylopectine a des branches α-1,6, mais celles-ci se produisent moins fréquemment le long du squelette hélicoïdal (une fois toutes les 12 à 25 unités de glucose), produisant des chaînes latérales plus longues (longueurs de 20 à 25 unités de glucose). Les granules d’amidon sont généralement d’environ 10 à 30% d’amylose et de 70 à 90% d’amylopectine.

L’amidon lie facilement l’eau, et lorsque cette eau est éliminée, les chaînes de polysaccharides s’agrégent, formant des liaisons hydrogène. Cette liaison est ce qui fait que le pain devient dur et rassis. L’ajout d’eau et de chaleur douce adoucit le pain en séparant les chaînes de polysaccharides. Comme la ramification limite le nombre de liaisons hydrogène pouvant se former entre les molécules, les dépôts solides du glycogène hautement ramifié sont plus compacts que ceux de l’amidon.

L’amidon est insoluble dans l’eau froide. Dans l’eau chaude, l’amylose forme une dispersion colloïdale, mais l’amylopectine est complètement insoluble.

Alors que les mammifères ne peuvent pas utiliser la cellulose (comme l’herbe) comme nourriture, ils peuvent digérer l’amidon (comme dans les pommes de terre).

Les amidons comme nourriture

Les amidons couramment utilisés dans le monde sont: arracacha, sarrasin, banane, orge, manioc, kudzu, oca, sagou, sorgho, patate douce, taro et ignames. Les haricots comestibles, tels que les favas, les lentilles et les pois, sont également riches en amidon. En tant qu’additif pour la transformation des aliments, l’arrow-root et le tapioca sont également couramment utilisés.

Lorsqu’un amidon est précuit, il peut ensuite être utilisé pour épaissir les aliments froids. Ceci est appelé amidon prégélatinisé. Sinon, l’amidon nécessite de la chaleur pour s’épaissir ou « gélatiniser ». »La température réelle dépend du type d’amidon.

Un amidon alimentaire modifié subit une ou plusieurs modifications chimiques qui lui permettent de fonctionner correctement sous une chaleur élevée et/ ou un cisaillement fréquemment rencontrés lors de la transformation des aliments. Les amidons alimentaires sont généralement utilisés comme épaississants et stabilisants dans des aliments tels que les puddings, les crèmes, les soupes, les sauces, les sauces, les garnitures à tarte et les vinaigrettes, mais ont de nombreuses autres utilisations.

Utiliser comme moule

Les bonbons gommés tels que les bébés en gelée et les gommes à vin ne sont pas fabriqués à l’aide d’un moule au sens conventionnel du terme. Un plateau est rempli d’amidon et nivelé. Un moule positif est ensuite pressé dans l’amidon en laissant une impression d’une centaine de bébés en gelée. Le mélange est ensuite versé dans les impressions, puis mis dans une cuisinière pour le mettre en place. Cette méthode réduit considérablement le nombre de moules à fabriquer.

Applications non alimentaires

L’amidon de vêtements ou l’amidon de lessive est un liquide qui est préparé en mélangeant un amidon végétal dans de l’eau (les préparations antérieures devaient également être bouillies) et est utilisé dans le blanchiment des vêtements. L’amidon était largement utilisé en Europe aux XVIe et XVIIe siècles pour rigidifier les larges cols et collerettes de fin lin qui entouraient le cou des aisés. Au XIXe siècle et au début du XXe siècle, il était élégant de rigidifier les cols et les manches des chemises pour hommes et les volants des jupons des filles en leur appliquant de l’amidon pendant que les vêtements propres étaient repassés.

Mis à part les bords lisses et nets qu’il donnait aux vêtements, il servait également à des fins pratiques. La saleté et la sueur du cou et des poignets d’une personne colleraient à l’amidon plutôt qu’aux fibres des vêtements et s’élimineraient facilement avec l’amidon. Les chefs ont traditionnellement porté des uniformes amidonnés parce que l’amidon agit comme un retardateur de feu. Ensuite, après chaque blanchiment, l’amidon serait réappliqué.

Les colles d’amidon sont largement utilisées dans le collage du papier, du bois et du coton.

Essai pour l’amidon

L’iode est utilisé dans un essai commun pour l’amidon. En présence d’iode, une couleur bleu profond ou bleu-noir se forme. Ce sont les granules d’amylose qui sont responsables de la formation de la couleur. Comme l’iode ne se dissout pas facilement dans l’eau, le réactif est fabriqué en dissolvant de l’iode (I) en présence d’iodure de potassium (KI), ce qui donne un complexe soluble (I-KI). Si l’amylose n’est pas présente, la couleur reste orange, jaune ou brune. Si l’amylose est présente, la couleur passe au bleu profond ou au bleu-noir. Ni l’amylopectine, la cellulose, ni les sucres simples ne réagissent. Cette réaction est plus facile lorsque les parois cellulaires ont été détruites, de sorte que la solution d’iode peut pénétrer dans la cellule et lorsque les granules d’amidon sont gonflés. Ainsi, le chauffage est utile dans le test.

Les détails de cette réaction ne sont pas encore entièrement connus, mais on pense que l’iode (triiodure | ions I3− et I5−) s’insère à l’intérieur des bobines d’amylose, que les transferts de charge entre l’iode et l’amidon, et que les espacements de niveau d’énergie dans le complexe résultant correspondent au spectre d’absorption dans la région de la lumière visible. A 0.une solution à 3% p / p est la concentration standard pour une solution indicatrice d’amidon diluée. Il est fabriqué en ajoutant 4 grammes d’amidon soluble à 1 litre d’eau chauffée; la solution est refroidie avant utilisation (le complexe amidon-iode devient instable à des températures supérieures à 35 ° C). Ce complexe est souvent utilisé dans les titrages redox: en présence d’un agent oxydant, la solution devient bleue, en présence d’un agent réducteur, la couleur bleue disparaît car les ions I5−se décomposent en iode et en iodure.

Au microscope, les grains d’amidon présentent un effet distinctif de croix de Malte (également connu sous le nom de « croix d’extinction” et de biréfringence) sous lumière polarisée.

Dérivés d’amidon

L’amidon peut être hydrolysé en glucides plus simples par des acides, diverses enzymes ou une combinaison des deux. L’étendue de la conversion est généralement quantifiée par l’équivalent dextrose (DE), qui est à peu près la fraction des liaisons glycosidiques dans l’amidon qui ont été rompues. Les produits alimentaires fabriqués de cette manière comprennent:

• Maltodextrine, un produit d’amidon légèrement hydrolysé (DE 10-20) utilisé comme charge et épaississant au goût fade.
• Divers sirops de maïs (DE 30-70), solutions visqueuses utilisées comme édulcorants et épaississants dans de nombreux types d’aliments transformés.
• Dextrose (DE 100), glucose commercial, préparé par hydrolyse complète de l’amidon.
• Sirop à haute teneur en fructose, fabriqué en traitant des solutions de dextrose à l’enzyme glucose isomérase, jusqu’à ce qu’une fraction substantielle du glucose ait été convertie en fructose. Aux États-Unis, le sirop de maïs à haute teneur en fructose est le principal édulcorant utilisé dans les boissons sucrées (voir sirop de maïs à haute teneur en fructose).

• Bornet, F. R. J., A. M. Fontveille, S. Rizkalla, P. Colonna, A. Blayo, C. Mercier et G. Slama. 1989. « Insulin and glycaemic responses in healthy humans to native amidons processed in different ways: corrélation avec l’hydrolyse in vitro de l’α-amylase. »American Journal of Clinical Nutrition 50:315-323.
• Sengbusch, P. V. 2003. La Structure d’une cellule végétale. Date d’accès : 6 décembre 2006.
• Smith, A. M., S. C. Zeeman, D. Thorneycroft, et S.m. Smith. 2003. « Mobilisation de l’amidon dans les feuilles. »Journal of Experimental Botany 54 (382): 577-583.
• Willett, W. C et M. J. Stampfer. 2003. « Reconstruire la pyramide alimentaire. »Scientific American (janvier 2003). Date d’accès : 6 décembre 2006.