08 Oct Votre libre blanc sur « Les enzymes au service de la panification » est disponible
Amylases, protéases, lipases, xylanases pour ne citer que les plus connues… les enzymes sont omniprésentes dans le domaine du vivant et jouent un rôle essentiel lors des différentes étapes de la panification. Leur emploi se traduit très concrètement au niveau des produits finis : meilleure prise de volume, coloration appropriée de la croûte et de la mie, etc. Les enzymes, naturellement apportées par les ingrédients des recettes en quantités variables et non contrôlées, gagnent aussi à être ajoutées selon un savoir-faire maîtrisé. En particulier, les progrès réalisés dans la connaissance et la culture de micro-organismes capables de synthétiser ces protéines ont permis d’isoler et de produire un arsenal d’enzymes, en quantités importantes et dans des conditions économiques avantageuses. La mise sur le marché des enzymes est encadrée par une réglementation stricte qui prévoit des évaluations sanitaires.
Les enzymes sont des protéines qui catalysent les réactions biochimiques. Plantes, animaux, bactéries, champignons… tous les règnes du vivant ont recours aux enzymes pour assurer leur fonctionnement. Par leur action, elles diminuent considérablement l’énergie requise pour que les réactions chimiques aient lieu au cœur des cellules. Les propriétés naturelles des enzymes du monde vivant sont utilisées depuis très longtemps pour la production d’aliments, notamment en panification où elles constituent de précieux alliés pour le boulanger.
1. Nature des enzymes en panification
1.1. Comprendre les enzymes
En tant que protéines, les enzymes sont constituées d’un enchaînement d’acides aminés. Leur taille peut varier de 60 à plus de 2 500 acides aminés. Les liaisons qui s’établissement entre eux permettent un repliement de la molécule dans l’espace, lui conférant une structure tridimensionnelle. On parle de structure tertiaire. Dans certaines enzymes, plusieurs chaînes protéiques s’associent, donnant lieu à une structure dite alors quaternaire (Cauvain, 2012). La configuration spatiale de l’enzyme est à la fois garante de son activité métabolique ultra spécifique et responsable de sa forte sensibilité aux conditions physico-chimiques du milieu.
1.1.1. Des catalyseurs spécifiques
Le repliement spatial de l’enzyme permet la matérialisation d’un site actif où le substrat se loge et où la réaction biochimique catalysée se produit (Figure 1). Seul un substrat correspondant exactement à la forme du site actif peut s’y insérer (« modèle clef-serrure »), ce qui garantit la très grande spécificité d’action des enzymes. Ainsi une amylase pourra dégrader un seul substrat : l’amidon.
1.1.2. Une activité dépendante de la température et du pH
Le repliement de l’enzyme dans l’espace est dû aux interactions qui s’établissement entre les acides aminés de la chaîne protéique (interactions électrostatiques, hydrophobes, ponts hydrogènes…). Or ces liaisons dépendent fortement de la température, du pH et des conditions oxydantes ou réductrices du milieu. Chaque enzyme présente une structure 3D spécfique ainsi qu’une activité maximale à une température et un pH donnés. On obtient donc des profils d’activités très variés selon les enzymes, leur type d’action et leur origine (Figure 2). Tandis qu’une température plus basse que la température optimale diminue l’activité de l’enzyme de façon réversible, une montée élevée en température peut entraîner sa dénaturation définitive. Les enzymes de panification sont actives aux températures appliquées lors de la levée de la pâte. Le début de la cuisson constitue également un instant d’activité privilégié du fait de l’augmentation modérée de la température, l’optimum d’activité de nombreuses enzymes de panification se situant à des températures de l’ordre de 50 à 55 °C. Au-delà, la cuisson dénature progressivement les enzymes, la plupart d’entre elles n’ayant plus d’activité pour des températures de l’ordre de 60 à 70 °C.
1.2. Enzymes en panification
Certaines enzymes sont naturellement présentes dans les céréales, à des niveaux variables néanmoins, se traduisant par des teneurs non standardisées dans les farines. Pour lisser ces variations de concentration, des enzymes exogènes peuvent venir compléter les enzymes endogènes.
1.2.1. Les enzymes endogènes
Des enzymes sont naturellement présentes dans les grains de céréales. Le grain de blé contient par exemple des enzymes
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