Amidon

L’amidon, du latin amylium (non moulu), est un polyoside, composé de chaînes de molécules de D-glucose, constituant essentiel des réserves énergétiques des plantes et aussi composante primordiale de l’alimentation humaine.

Connu depuis une trentaine de millénaires, l’amidon était employé par les Egyptiens pour l’élaboration du papyrus et par les Chinois pour le couchage du papier. L’amidon se trouve dans les graines de céréales (maïs, blé), légumineuses (pois), les racines, les tubercules et rhizomes (pomme de terre, patate douce, manioc), les fruits (banane). Le nom de fécule est plutôt réservé à l’amidon issu des tubercules et rhizomes.

De formule brute (C6H10O5)n, l’amidon est un mélange de deux homopolymères qui diffèrent par leur taux de branchement et leur degré de polymérisation :

    • l’amylose, légèrement ramifiée avec de courtes branches, constituée de 600 à 1 000 unités de D-glucose, conduisant à une masse molaire de 104 à 106 dalton,
    • l’amylopectine, avec de longues ramifications, comportant de 10 000 à 100 000 molécules de D-glucose, conduisant à une masse molaire de 106 à 108 dalton.

De ce fait, l’amylose s’organise en une hélice (droite) à six entités glucose par tour. Le rapport entre amylose et amylopectine varie selon les plantes. La structure du grain d’amidon est semi-cristalline, l’amylopectine s’assemblant en feuillets cristallisés et l’amylose séparant ces feuillets dans une zone quasi amorphe. Ces deux homopolymères peuvent être identifiés sous le microscope par un traitement avec une solution d’iode : l’amylose prend une jolie teinte violette due au piégeage d’ions iodure au sein des hélices. L’intensité de la coloration est par conséquent liée à la teneur en amylose de l’amidon (20 à 25 %).

L’amidon est insoluble dans l’eau à froid mais il forme une suspension aqueuse dite lait d’amidon, instable, qui, chauffée à 70° C devient visqueuse. Dans ce processus, l’amylose piège les molécules d’eau, conduisant à la gélification de la solution. Le processus est partiellement réversible : la structure semi-cristalline est en partie recouvrée et l’eau expulsée. On explique ainsi le durcissement du pain ou encore la présence d’une pellicule d’eau à la surface d’une colle d’amidon. Le chauffage à sec de l’amidon conduit à la formation de pyrodextrines, produits du « craquage » de l’amidon en entités de plus faibles masses moléculaires. Si la dégradation est faible, la couleur blanche est maintenue et on obtient ainsi le tapioca à partir de la fécule de manioc. Si la dégradation est plus intense, il y a brunissement… ce qui explique la couleur du pain (pas trop) grillé !

Pour les plantes, l’amidon est une réserve d’énergie et de nutriments. Il stocke les éléments glucidiques dans les cellules sans les dissoudre dans l’eau et permet aux plantes de survivre lors de mauvaises saisons, sèches par exemple. C’est aussi une ressource essentielle pour l’homme. Les amylases présentes dans la salive et le suc pancréatique hydrolysent l’amidon en dextrine, maltose et glucose. La digestion est rapide si la proportion d’amylopectine est forte, car la structure hélicoïdale de l’amylose rend l’hydrolyse plus lente. De forts taux d’amylose permettent à l’industrie agro-alimentaire de produire des aliments « light » à faible index glycémique à destination des diabétiques.

La production mondiale ne cesse d’augmenter : l’ordre de 50 Mt en 2002, elle est proche de 60 Mt en 2010 et progresse de 4 % par an. Les prix sont très variables et suivent en général le prix des matières agricoles, variant entre 200 € et 500 € la tonne, suivant les sources (blé, maïs, manioc, pomme de terre) et les pays producteurs (USA, Europe, Afrique, Thaïlande, etc.). La flambée des prix en 2010, de 50 à 80 %, suit celle des céréales et de la concurrence provoquée par bioéthanol.

Son utilisation est très large. Plus de 40 % ont trait à l’agro-alimentaire, la pâtisserie, la confiserie et les nombreux additifs alimentaires, notamment les épaississants de la série E 1400 (amidon blanche, amidon acétylé, phosphate de diamidon, etc.). En papeterie et cartonnerie il est en particulier employé pour le blanchiment, le couchage et les colles. La pharmacie l’emploie pour les excipients et le pelliculage des comprimés. Les cosmétiques font également appel à l’amidon et il est fabuleux pour le repassage…

Depuis quelques années la transformation chimique de l’amidon intervient dans la production de matières plastiques bio-sourcées : par exemple le Lyocoast pour les films d’enrobage ou le Gaïaline pour une gamme de résines végétales thermoplastiques.

Dans les OGM, on se rappelle la polémique qui a entouré l’autorisation de mise sur le marché de la pomme de terre transgénique Amflora, modifiée pour augmenter sa teneur en amylopectine pour des applications industrielles. Plus récemment, fin 2010, des chercheurs lillois ont réussi à produire plusieurs antigènes à l’intérieur de grains d’amidon issus d’une algue verte, antigènes de plasmodium responsables du paludisme. Ces travaux, pour l’heure limitée aux souris, ouvrent peut-être une voie prometteuse à une vaccination par ingestion orale, facile et peu coûteuse.

La pensée du jour
« Entre les cols blancs et les cols bleus la différence ce n’est pas la mer, c’est l’amidon. »

Sources

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