les glucides - sos sciences
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LES GLUCIDES. Introduction : Source de glucides ? Plusieurs aliments d’origine différente contiennent des glucides : Sucre, fruits, lait, pain, pâte, riz, légumes secs… Rôle ? Leur rôle est d’apporter de l’énergie à chacune de nos cellules. Après digestion le seul substrat glucidique à rôle énergétique est le glucose stocké sous forme de glycogène dans le foie. En cas de jeûne, les « protéines » sont convertis en glucose, et en cas d’excès, l’organisme transforme le glucose en « graisse » qu’il dépose dans les tissus adipeux. I) CLASSIFICATION DES GLUCIDES. Les glucides sont composés de 3 types d’atomes : le carbone (C), l’oxygène (O) et l’hydrogène (H). Leur formule générale s’écrit : Cn(H2O)n, (d’où le nom hydrate de carbone). On distingue : 1) Les glucides simples Ces glucides simples ont pendant longtemps été appelés « glucides rapides ». a) Oses Les oses sont de petites molécules de glucides comprenant entre 12 et 24 atomes. Ce sont des molécules non hydrolysables. Exemples : Exemple de glucides Glucose Exemple d’aliments Le miel, confiture Fructose les fruits, le miel, les légumes et les aliments avec des fruits comme ingrédients (confiture) Remarques : Le glucose est additifs fabriqué à partir de l'amidon de maïs ou de la fécule de pomme de terre. Il a un pouvoir sucrant mois élevé que celui du sucre et une texture assez visqueuse et se présente sous la forme d'un sirop épais et incolore. Il a également la propriété d'abaisser le point de congélation. On l'utilise le glucose dans les glaces pour stabiliser et améliorer la texture. En pâtisserie il est utilisé pour éviter la cristallisation du sucre (macarons, cakes, madeleines, nougatine) ainsi qu'en confiserie (bonbons de sucre cuit, caramels mous, pâtes de fruits, gommes et guimauves). Il évite aussi le dessèchement et le croutage dans les fondants, la pâte d'amande et les fruits confits. Secondes 1 Molécules du vivant b) Les diholosides Les diholosides résultent de l’association de 2 molécules d’oses. Exemples : Exemple de glucides Saccharose (appelé sucre) : glucose + fructose Exemple d’aliments Sucre de table, canne à sucre, betterave sucrière Lactose : galactose + glucose Lait Maltose : glucose + glucose Malt (orge germé) utilisé pour la fabrication de la bière, du wisky 2) Les glucides complexes : les polyholosides Ces glucides complexes sont encore nommés « glucides lents » ou même « sucres lents » Ils résultent de l’association de plusieurs milliers de molécules d’oses. Les plus connus sont l’amidon ou le glycogène. L’amidon est d’origine végétale (glucide de réserve des végétaux), il est composé de plusieurs milliers de molécules de glucose assemblées en chaînes. Cette chaîne s’enroule sur elle-même pour former un grain d’amidon. Le glycogène est d’origine animale (glucide de réserve des animaux) et a une structure plus complexe que l’amidon : il est composé de chaînes ramifiées. 3) Schématisation de la classification Glucides Oses (non hydrolysables) Osides (hydrolysables) Polyholosides Secondes 2 Diholosides Molécules du vivant II) PROPRIÉTÉS DES GLUCIDES. 1) Pouvoir sucrant Document On distingue classiquement quatre saveurs fondamentales : sucré, salée, acide et amère. En réalité, nous en apprécions bien davantage. Chaque sucre à un goût qui lui est propre. Pour une évaluation, le saccharose a été retenu comme sucre de référence. Le pouvoir sucrant d’une solution à 30 g/l de saccharose est arbitrairement noté comme égal à 1. Le pouvoir sucrant des autres molécules à saveur sucrant est évalué par comparaison avec le saccharose. Pour obtenir la même sensation que la solution de référence, il faut : 90 g/l de lactose, 0,15 g/l d’aspartame et 23 g/l de fructose. Edulcorants Pouvoir sucrant Saccharose Fructose Glucose Lactose 1 1,3 0,7 0,33 Aspartame Saccharine 200 400 Exercice : Calculer la quantité d’aspartame permettant de remplacer un morceau de sucre (5 g de saccharose) Nous avons la même sensation sucrante, avec une solution de saccharose à 30 g/l et une solution d’aspartame à 0,15 g/l, donc 30 g de saccharose peut être remplacé par 0,15 g d’aspartame. 5 g de saccharose pourra être remplacé par : 30 g de saccharose 0,15 g d’aspartame 5 g de saccharose x = (5 x 0,15) / 30 = 0,025 g d’aspartame ou l’aspartame est 200 fois plus sucrante que le saccharose, alors il faudra mettre 200 fois moins d’aspartame : 5/200 = 0,025 g d’aspartame Remarque Remplacé par les édulcorants malgré le coût élevé. Pourquoi ? Pouvoir sucrant élevé 400 pour saccharine, 200 pour aspartame : utilisable en très faible quantité. Pouvoir acariogène. Apport énergétique nul. 2) Solubilité Les glucides simples et les diholosides sont solubles dans l’eau. L’amidon est insoluble dans l’eau froide. 3) Propriétés fonctionnelles de l’amidon a) Composition de l’amidon Doc : Hervé THIS Le grain d’amidon est formé de deux chaînes (polymères) de glucose : Secondes 3 Molécules du vivant - amylose (forme linéaire) - amylopectine (forme ramifiée). Grâce à des liaisons faibles entre les molécules d’amylose et d’amylopectine, celles-ci s’agrègent en petites granules d’amidon. b) Dextrinisation de l’amidon Expérience : la préparation d’un roux Beurre fondu + même quantité de farine Cuire le mélange sur le feu Ajouter 10 fois plus de lait Remuer sur feu doux jusqu’à épaississement La chaleur vive va dérouler les grains d’amidon et les fractionner. Les fragments des molécules d’amidon sont appelés dextrines. On dit que l’amidon de la farine se dextrinise. Plus la cuisson est longue, plus il y a de coupures, plus les dextrines seront de petite taille, on obtient même des oses et des diholosides parfaitement solubles dans l’eau. ATTENTION : Tout l’amidon n’est pas dextrinisé lors de la formation d’un roux. On peut donc aussi utiliser son caractère épaississant en ajoutant un liquide. Secondes 4 Molécules du vivant c) Pourquoi la farine épaissit-elle les sauces ? Doc : Hervé THIS L’eau s’introduit progressivement dans le grain d’amidon (non dextrinisé) : entre les molécules d’amylose et d’amylopectine. Les grains d’amidon gonflent, l’ensemble est très encombrant et l’écoulement est difficile : la solution est visqueuse. d) Facteurs d’épaississement Temps de dextrinisation : plus l’amidon est dextrinisé (fragmenté), moins il épaissit. Quantité de liquide Temps laissé à « gonfler ». Remarques : Si le chauffage est trop long, si le chauffage va jusqu’à l’ébullition ou si l’agitation mécanique est trop forte, les grains gonflent et éclatent en petits fragments, l’écoulent est plus facile. La conséquence : c’est une baisse de la viscosité. 4) « Caramélisation » Les composés sucrés lorsqu’ils sont chauffés vont pouvoir donner lieu à différentes réactions de brunissement : . Réaction de Maillard : Cette réaction requière la présence simultanée de sucres et de protéines. Les étapes sont plus complexes que celles de la caramélisation et se traduisent au final par la production de substances aromatiques et colorées. . Réaction de caramélisation : La caramélisation est une réaction de coloration impliquant donc des sucres et l’eau. Elle ne fait intervenir que des sucres. La caramélisation consiste à chauffer le saccharose au-delà de son point de fusion et ce de préférence en présence d’un catalyseur (élément qui facilite la réaction), l’acide acétique : le vinaigre ou l’acide citrique : jus de citron. 5) Propriétés nutritionnelles a) Classification nutritionnelle des glucides alimentaires Sucres libres Oses : Glucose, fructose Diholosides : saccharose, lactose, maltoses Polyosides Amidon, glycogène ----------------------------------------------------Gommes Extraits d’algues Ou microbiens Glucides assimilables (glucides digérés par les enzymes du tube digestif) Glucides non assimilables (ou fibres alimentaires) Pectines ---------------------------------------------------Cellulose Lignine Secondes 5 Molécules du vivant b) Valeur nutritionnelle des glucides Les glucides fournissent de l’énergie. 1 g de glucide sera transformé par l’organisme en 17 KJ (1KJ = 4.18 Kcal) Exercice : 100 g de lait ½ écrémé contiennent 3,35 g de lactose. Quelle quantité d’énergie est fournie par les glucides d’un bol de lait additionné de 2 morceaux de sucre ? Données : 1 bol : 250 g 1 morceau de sucre : 5 g 100% de saccharose dans le sucre - Quantité de lactose dans 250 g (un bol) (3,35 x 250)/100 = 8,375 g - Quantité de saccharose dans deux morceaux de sucre 2 x 5 = 10 g - soit un total en glucide de : 8,375 + 10 = 18,375 g On sait que 1 g de glucide libère 17 KJ alors 18,375 x 17 = 312,375 KJ Secondes 6 Molécules du vivant