Origine
Avec la lignine, les bêta-glucanes et la cellulose, les arabinoxylanes sont des fibres naturelles qui composent la composition normale des parois cellulaires des tissus végétaux. On les trouve dans le blé, le sorgho, le riz, l'avoine, le maïs et de nombreuses autres céréales.
Semblables à l'amylose dans l'amidon, les AX consistent en un squelette linéaire de résidus D-xylose qui sont liés par des liaisons glycosidiques β- (1-4) avec des résidus arabinose simples attachés à la chaîne xylose sous forme de branches. Certaines des chaînes latérales de l'arabinose sont estérifiées avec de l'acide férulique.
Fonction
Malgré leur faible teneur en farine (2,0 à 3,0 %), les AX jouent de multiples rôles en interagissant avec l'eau et la matrice de gluten. La forte capacité d'absorption d'eau des AX dans la farine souligne leur rôle fonctionnel en panification.
La fonctionnalité des AX est une conséquence de leurs caractéristiques, notamment :
- Solubilité dans l'eau
- Création de viscosité
- Capacité de rétention d'eau
- Propriétés gélifiantes
- Source de fibres alimentaires
Les AX sont classés comme solubles dans l'eau (c'est-à-dire extractibles dans l'eau) ou insolubles dans l'eau (non extractibles dans l'eau). Dans l'endosperme amylacé, environ 25 % des AX sont
extractible à l'eau (WE-AX). La fraction non extractible à l'eau restante de 75 % (WU-AX) a essentiellement la même structure que WE-AXS mais à un poids moléculaire beaucoup plus élevé.
Arabinoxylanes non extractibles à l'eau (WU-AX)
Les WU-AX sont presque exclusivement des xylanes formant des conformations hautement organisées avec d'autres chaînes de xylane par le biais de liaisons hydrogène. Les WU-AX sont retenus profondément dans les parois cellulaires par des interactions covalentes et non covalentes entre d'autres arabinoxylanes.
Les WU-AX retiennent de grandes quantités d'eau à leur surface moléculaire mais y sont hautement insolubles. Les WU-AX sont présents dans des fragments de paroi cellulaire discrets qui peuvent former des barrières physiques pour une agrégation optimale des protéines et peuvent interférer avec la formation d'une matrice de gluten solide pendant le mélange.
On pense qu'ils forment des intrusions dans les cellules à gaz et absorbent une grande quantité d'eau, qui n'est par conséquent pas disponible pour le développement du gluten et la formation de film liquide (lamelles). Au fur et à mesure que la pâte se dilate pendant la levée et la cuisson, les WU-AX ont un effet perturbateur sur la stabilité de la mousse de gaz, affectant ainsi l'augmentation de volume et le ressort du four.
Arabinoxylanes extractibles à l'eau (WE-AX)
On pense que la partie soluble dans l'eau, c'est-à-dire extractible dans l'eau (WE-AXs), est faiblement liée à la surface de la paroi cellulaire.
Lorsque les xylanases sont utilisées pour la dépolymérisation partielle et contrôlée des WU-AX (c'est-à-dire la transformation des WU-AX en WE-AX), elles renforcent la pâte et confèrent un effet stabilisant à la structure des bulles de gaz.
Candidature
Avec d'autres polymères fonctionnels, amidon et protéines, les arabinoxylanes participent à l'absorption globale d'eau lors du mélange. Le tableau suivant permet de visualiser l'impact des AX sur la capacité de la farine à retenir l'eau et à se transformer en pâte lors du pétrissage au Farinographe :
| Composant Farine | % de poids de farine (g / 100 g de farine) | Capacité de rétention d'eau (g H2 O/g polymère sec) | % d'absorption totale (g H2 O / 100 g de farine) | Répartition de l'eau dans la pâte (%) |
|---|---|---|---|---|
| Amidon intact | 63,00 | 0,35 | 22,05 | 32,57 |
| Amidon endommagé | 6,50 | 1,75 | 11,38 | 16,80 |
| WU-AX | 1,40 | 10,00 | 14,00 | 20,68 |
| WE-AX | 0,60 | 5,00 | 3,00 | 4,43 |
| Protéines de gluten | 12,80 | 1,35 | 17,28 | 25,52 |
| Total | 84,30 | 67,70 | 100,00 | |
| Humidité + Cendres + Sucres + Lipides | 15,70 |
Ainsi, en mettant les chiffres en perspective, l'amidon comprend 80,0 à 85,0 % de la matière sèche totale de la farine et contient environ 45,0 % de l'eau de la pâte. Les arabinoxylanes, en revanche, ne contribuent qu'à hauteur de 2,0 à 3,0 % du poids sec total de la farine, mais retiennent 25,0 % de l'eau de la pâte à pain.
Sans les AX, la pâte ne pourrait pas retenir ou accepter autant d'eau pour obtenir des propriétés et une rhéologie régulières, donc le rendement de production (c'est-à-dire la quantité de pâtons produits à partir d'un seul lot) serait plus faible.
Règlements
Malgré les études prometteuses sur l'efficacité des arabinoxylanes contre de nombreux problèmes de santé, la FDA déclare que les preuves disponibles sont insuffisantes pour permettre une allégation de santé.
Dans l'UE, l'EFSA a conclu que la consommation d'au moins 8 g de fibres riches en arabinoxylane provenant de l'endosperme de blé réduit les réponses glycémiques post-prandiales chez les personnes qui souhaitent réduire leurs réponses glycémiques post-prandiales.
