Le gluten? C'est quoi?

Définition du gluten

Les chinois l’appellent le « muscle de la farine ».

Le gluten présent dans la pâte à pain est un vaste réseau de protéines (protéines de type prolamines et glutélines) interconnectées via des liaisons hydrogènes et disulfures. Ces deux types de protéines varient d’une céréale à l’autre. Ainsi le gluten du blé sera différent du gluten d’autres céréales comme celui de l’épeautre ou de seigle.

Les molécules d’eau et d’amidon viennent s’insérer dans ce vaste réseau protéique.  Le gluten ainsi formé a des propriétés viscoélastiques qui confèrent à la pâte sa propriété de lever lors de la fermentation et de se maintenir aérée.

Le réseau de gluten se forme petit à petit, au rythme des différentes étapes de préparation de la pâte. Tout d’abord, l’hydratation de la farine va initier les premières liaisons entre les protéines (cf. schéma 1), ensuite le pétrissage (ou rabat) de la pâte va permettre au réseau en formation de s’étendre à travers la pâte et de former de nouvelles liaisons protéine-protéine (schéma 2). L’air incorporé dans la pâte lors du pétrissage (ou rabat) vont également contribuer à renforcer la structure du gluten car les liaisons disulfures ont besoin d’oxygène pour se former. Il en est de même pour l’oxygène qui sera généré ensuite lors de la fermentation.

Structuration du gluten - micro - hydratation farine
Schéma 1 - Structuration du gluten (micro). Lorsque la farine est hydratée, les glutélines et prolamines s’associent entre elles et forment un réseau sans grande structure. Le fait de pétrir la pâte ou de lui donner des rabats, en l’étirant et en la repliant, va orienter les chaînes de protéines et structurer le gluten.
Structuration du gluten (macro) lors du petrissage de la pâte (élongation, rabat)
Schéma 2 - Structuration du gluten (macro) lors du petrissage de la pâte (élongation, rabat). En pétrissant la pâte, le reseau de gluten va s’allonger et ses chaines vont naturellement s’orienter dans le sens de l’étirement, tout en longueur. Ceci va favoriser la formation de liaisons entre les chaînes et augmenter la force du réseau de gluten.

Ils en parlent !

Dans son traité d’art boulanger(1), Paul Magnette reprend Margueritte Yourcenar lorsqu’elle répondait à un critique l’interrogeant sur les secrets de son travail, elle répondait(2) : « Rappelez-vous que je fais mon pain », comparant cet art à celui de l’écriture. « Le pain n’est jamais deux fois le même… D’abord, quelque chose d’informe, qui vous colle aux doigts : une bouillie. Et puis la bouillie devient de plus en plus en plus ferme. Ensuite il y a un moment où cela devient élastique. Enfin arrive l’instant où l’on sent que le levain s’est mis à travailler : la pâte est vivante. » Et en effet, en faisant son pain on prend conscience de la façon dont se structure, au fil du temps et du travail, cette pâte composée de farine, eau, levure (ou levain) et sel, grâce à la formation du réseau de gluten, sa structuration et en parallèle l’activité microbiologique de fermentation. Le gluten étant un élément clé de la structuration de la pâte.

  1. Petit Traité de l’art boulanger « Le Chant du pain » de Paul Magnette – Renaissance du livre, 2019, p. 23
  2. Margueritte Yourcenar, Les yeux ouverts, Entretiens avec Mathieu Galey – Le Centurion, 1980, p.237

Interaction entre le sel et le gluten

Le sel qui est un élément indispensable de la pâte à pain, vient renforcer le réseau de gluten. Le principe est le suivant, les glutélines comprennent quelques groupements chargés qui influencent le reploiement tridimensionnel de la protéine car ces groupements interagissent entre eux : les charges opposées s’attirent et les groupements de mêmes charges se répulsent. Dans l’eau, le sel se dissocie en ions Na+ et Cl–, ces ions viennent neutraliser les groupements chargés des protéines ce qui permet à la molécule de gluten de se replier librement et d’intensifier ses connections.

Le rôle de l’amidon

Les protéines élastiques du gluten sont essentielles à la fabrication du pain. Cependant, lorsque l’on aborde le gluten et son rôle dans la structure du pain, il ne faut pas omettre l’amidon qui est un composant majoritaire de la farine (70% du poids de la farine est de l’amidon contre 10% pour les protéines de gluten).

Lors de la fabrication de la pâte à pain, les grains d’amidon s’hydratent, gonflent et sont incorporés dans le maillage de réseau de gluten ce qui va le rendre plus tendre.

Pour la fabrication de cakes, l’amidon est l’élément structurel principal de la pâte, les protéines de gluten étant trop dispersées dans cette quantité d’eau et de sucre, ne peuvent pas former de réels réseaux. Lors de la cuisson, les grains d’amidon s’hydratent et gonflent, pour former une masse rigide entourant les bulles de CO2. A un certain moment, la structure, devenue trop rigide (car pas de gluten) ne gonfle plus et la vapeur d’eau fait éclater les bulles pour s’échapper formant ainsi la structure spongieuse du cake caractérisée par un réseau de trous interconnectés. Si ce processus n’a pas lieu, le cake s’affaissera en refroissant car la vapeur restée enfermée dans les bulles va se contracter en refroidissant.