La gomme de xanthane semble omniprésente, notamment dans les rayons sans gluten et les magasins bio. Mais qu'est-ce que c'est exactement ? Est-ce vraiment bénéfique pour notre santé ? Pourquoi est-elle utilisée dans les pâtisseries sans gluten, et peut-on la remplacer ?
Qu'est-ce que la Gomme de Xanthane (E415) ?
La gomme xanthane, identifiée sous le code E415, est un additif alimentaire très répandu dans l'industrie agroalimentaire. Elle est également connue sous le nom de xanthan gum. C'est un polysaccharide obtenu naturellement par la fermentation de sucre sous l'action d'une bactérie nommée Xanthomonas campestris. Elle se différencie en cela des autres gommes, extraites de composés végétaux ou d'algues.
Elle se présente sous la forme d'une fine poudre blanchâtre, sans saveur et inodore. Connue pour ses propriétés gélifiantes, épaississantes et liantes, la gomme xanthane permet d'améliorer la texture des aliments et assure aussi leur conservation. Elle est à la fois un agent gélifiant, épaississant, émulsifiant et stabilisant.
La gomme xanthane existe depuis les années 1960 et elle a une multitude d’utilisations dans l’industrie alimentaire mais aussi dans l’industrie pétrolière et cosmétique.
Propriétés et Caractéristiques
La gomme xanthane est un additif aux multiples propriétés. Son pouvoir gélifiant et épaississant est quasiment élevé. Pour cette raison, elle doit être utilisée à une petite dose. Il suffit d'une petite quantité de ce produit pour obtenir une préparation crémeuse, onctueuse et volumineuse. Utilisé à faible dose, cet additif permet d’augmenter la stabilité de vos émulsions. Il va apporter un glissant agréable à vos préparations culinaires tout en augmentant légèrement leur viscosité.
En raison de sa faible teneur en calories, la gomme xanthane est le produit idéal pour substituer les matières grasses et l’amidon dans certains plats et desserts allégés. Elle convient à la préparation de pain sans gluten comme elle peut remplacer parfaitement la farine.
Structure chimique
Hétéropolysaccharide de très haute masse moléculaire, la structure primaire de la gomme xanthane est une chaîne principale de cellulose, c’est-à-dire un enchaînement de monomères β-D-glucose liés entre eux et présentant tous les 2 glucoses, un branchement latéral de 3 sucres. Ce branchement est chargé négativement. Les contre-ions de cette chaîne anionique sont essentiellement Na+, K+, Ca2+. La masse d'une unité de répétition est Mw = 982 g.mol-1.
Propriétés physico-chimiques
La gomme xanthane est soluble dans l’eau à froid (dès 10 à 20˚C), insoluble dans les solvants organiques et supporte les hautes températures (80-100°C). La gomme présente des groupements hydroxyles et des charges négatives qui facilitent l’interaction soluté-eau. De plus, les ramifications écartent les chaînes principales, ce qui facilite l’hydratation.
La viscosité de la gomme xanthane en solution aqueuse relève de la rhéologie. Ses propriétés sont celles d’un fluide thixotrope : au-dessous d’une certaine contrainte de cisaillement, les bâtonnets rigides de gomme sont stabilisés par des interactions faibles, ils ne peuvent s'agiter et le liquide devient visqueux ; cette viscosité des solutions de gomme diminue avec des taux de cisaillement élevés (si on secoue, mélange, mastique...). Lorsque les forces de cisaillement sont supprimées, le mélange s'épaissit à nouveau.
Au sortir de la bouteille, les forces de cisaillement sont supprimées, et le mélange s'épaissit et adhère aux feuilles de salade !
Propriétés biologiques
La gomme résiste à la dégradation par la plupart des enzymes : les liaisons β (1->4) de la cellulose sont déjà résistantes et les chaînes latérales les rendent plus difficiles d'accès.
Elle est très peu digestible (non assimilable par le système digestif humain), du fait que sa chaîne principale est une cellulose. Ainsi, sa valeur énergétique potentielle est de 16 720 kJ/kg (4 000 kcal/kg) mais sa valeur réelle n’est que de 2 500 kJ/kg (600 kcal/kg).
La gomme n'a pas de goût et n'altère pas les propriétés organoleptiques des milieux où on l'introduit. Elle est réputée non toxique, est approuvée dans l'industrie agro-alimentaire depuis 1969 aux USA et 1974 dans la CEE, sous le numéro E415.
Utilisations de la Gomme Xanthane
La gomme xanthane est un composé courant dans l’industrie alimentaire où elle est utilisée comme agent de texture. En effet, son utilisation principale est dans le secteur alimentaire. Utilisée comme un agent épaississant, gélifiant et liant, elle convient à tous types d’aliments, des sauces aux desserts et aux boissons.
Pour obtenir une texture plus onctueuse et plus souple, la gomme xanthane peut être associée à la gomme de caroube ou à la gomme de guar. La gomme xanthane peut être utilisée aussi bien dans les préparations salées que sucrées. Comme elle est peu sensible à la température, elle peut s’utiliser dans les produits alimentaires cuits ou congelés. Cet additif conserve ses propriétés à haute comme à basse température. Il est également peu sensible au pH. C’est pourquoi il est utilisé en vinaigrette pour obtenir une texture onctueuse.
Voici quelques exemples d'utilisations courantes :
- Les mousses et les crèmes: La gomme xanthane apporte une meilleure stabilité aux préparations sucrées comme les mousses, la meringue et la crème fouettée.
- Les crèmes glacées: Cet additif alimentaire est le composant parfait pour augmenter la texture de vos crèmes glacées. Il permet réduire la quantité de matière grasse nécessaire dans les recettes. Agissant comme un émulsifiant, la gomme xanthane favorise la formation de microbulles d’air à l’origine du volume et de la légèreté des glaces.
- Les produits de boulangerie et pâtisserie: La gomme xanthane améliore la texture ainsi que la consistance du pain, des biscuits et des gâteaux.
- Épaississement des sauces et des salades: Cet additif alimentaire présente des propriétés incroyables pour l’épaississement des sauces à salade. Pour épaissir une sauce vinaigrette, il suffit d’un gramme de gomme xanthane pour ½ tasse de vinaigre. Ensuite, il faut battre jusqu’à dissolution complète du produit. Pour préparer une sauce légère, il ne faudra que 2 ou 3 grammes de gomme xanthane pour 1 litre d’eau.
- Les cocktails: La gomme xanthane sert à augmenter la densité d’une boisson afin de permettre aux fruits ou aux particules de rester dans une suspension stable.
Autres applications
Au-delà de l'industrie alimentaire, la gomme xanthane trouve des applications dans :
- La cosmétique: La gomme xanthane est aussi très présente dans les produits cosmétiques. Elle assure la stabilité des formules cosmétiques. Elle aide également à améliorer la viscosité du produit. Cet additif est également un des composants des produits d’hygiène comme les shampoings et les dentifrices. Il est à noter que ce produit n’est ni gras ni irritant. Ainsi, il convient à tous types de peau.
- L'industrie pharmaceutique: elle est utilisée comme agent épaississant et comme ingrédient dans les formulations protectrices. Elle est également employée pour retarder la libération de la substance active du comprimé. Elle est utilisée pour la nutrition des personnes dysphagiques, avec des eaux épaissies. En outre, elle permet de créer de la salive artificielle, pour traiter les personnes souffrant du syndrome de Sjögren.
- L’industrie du pétrole et du gaz: elle a une utilisation importante en grandes quantités, comme fluide de forage pour maximiser la récupération du pétrole.
- Autres usages: elle est utilisée comme ingrédient dans les peintures, les teintures textiles, les fongicides, les engrais, les détergents et les adhésifs. Dans le BTP, elle facilite le mélange et la projection des ciments et mortiers.
Production de la Gomme Xanthane
La production industrielle de gomme xanthane se fait dans de gros fermenteurs (jusqu’à plusieurs centaines de mètres cubes) puissamment agités. Le procédé est le plus souvent discontinu (batch). Le milieu de fermentation comprend essentiellement :
- une source de carbone : amidon, sucres, mélasse ;
- une source azotée : soja, ammoniaque ;
- l’oxygène de l’air ;
- des enzymes.
Au cours de la fermentation qui peut durer plusieurs dizaines d’heures le milieu devient visqueux ce qui pose des problèmes délicats d’agitation et de refroidissement du fermenteur. Température et pH sont des paramètres importants. Le moussage est parfois difficile à contrôler. La stérilisation de l’équipement est clé de la réussite.
En fin de fermentation, le moût est stérilisé à haute température pour tuer les microorganismes et dénaturer les enzymes présentes. La gomme est alors précipitée à l'isopropanol qui sera recyclé. La partie du procédé qui suit la fermentation appelé DSP (Down Stream Processing) est complexe ; elle met en jeu les opérations unitaires de filtration, séchage, broyage, tamisage parfois granulation. Le procédé utilise de grandes quantités d’eau qu’il faut traiter. On obtient in fine une poudre jaune pâle ou blanche qui peut se conserver plusieurs années.
La production mondiale dépasse les 30 000 tonnes /an. C’est le polysaccharide microbien, c’est-à-dire biosynthétisé naturellement par une bactérie, le plus vendu.
Le marché de la gomme Xanthane devrait passer de 754,8 millions USD (environ 700 millions d'euros) en 2024 à 996,3 millions USD en 2029 (environ 900 millions d'euros), avec un taux de croissance annuel de 5,71 %.
Gomme Xanthane : Danger pour la Santé ?
Grâce à son origine naturelle, la gomme xanthane est généralement considérée comme sans danger pour la santé. Cet additif alimentaire est certifié comme un produit bio et peut être consommé tous les jours. Aucun résultat n’a démontré que son utilisation de manière prolongée présente des effets secondaires. En outre, il est important de respecter la quantité journalière recommandée car sa consommation excessive peut provoquer des gaz, des troubles gastriques, des diarrhées et ballonnements importants.
Cependant, il est crucial de noter que certaines études mettent en avant des risques potentiels, notamment pour les personnes souffrant de dysbiose intestinale. Des recherches ont démontré que malgré l’innocuité présumée de la gomme de xanthane pour des personnes en bonne santé, ces apports peuvent altérer le microbiote des personnes souffrant de problèmes de type dysbiose : la gomme de xanthane crée un effet laxatif et perturbe le système digestif.
De plus, un substrat utilisé pour fabriquer cet épaississant peut avoir un impact sur la façon dont une personne réagit au produit final. Parfois, des substances allergènes sont utilisées pour nourrir Xanthomonas campestris. Il peut s’agir de :
- Soja
- Produits laitiers
- Blé
- Maïs
Malheureusement, en tant que consommateur, on a rarement les informations pour le substrat utilisé pour la gomme de xanthane, soit parce que quand la gomme entre en tant qu’ingrédient dans un produit, les transformateurs eux-mêmes ne le savent pas, ou alors parce que c’est un secret industriel des fabricants de gomme de xanthane.
Risque accru de diabète de type 2
D'après une étude de cohorte, cet additif est associé à un risque accru de diabète de type 2 lors de sa consommation régulière. Plus précisément, la gomme xanthane (ou E415) est associée à une augmentation de risque de diabète de 8 % pour chaque tranche de 500 mg par jour. On la retrouve dans certaines sauces, mayonnaises, biscuits, laits végétaux, poissons en boîte, ou encore carottes ou choux râpés.
Réglementation
En ce qui concerne la règlementation sur l’utilisation de la gomme xanthane, l’E415 est autorisé en France ainsi que dans tous les pays de l’UE. Cependant, il est interdit d’utiliser cet additif alimentaire dans les denrées alimentaires déshydratées, les poudres et certaines confiseries. Ce, parce que le risque d’étouffement avec cet additif est important.
Tableau Récapitulatif des Risques Associés à Certains Émulsifiants
| Émulsifiant (Code) | Augmentation du risque de diabète de type 2 | Aliments courants |
|---|---|---|
| Carraghénanes (E407) | 3 % pour chaque tranche de 100 mg par jour | Fromages, margarines, pain, crèmes desserts |
| Gomme de guar (E412) | 11 % pour chaque tranche de 500 mg par jour | Soupes, sauces, crèmes glacées, pâtisseries |
| Gomme d’acacia (E414) | 3 % pour chaque tranche de 1 000 mg par jour | Pains, laits végétaux, biscuits, confiseries, sodas |
| Gomme xanthane (E415) | 8 % pour chaque tranche de 500 mg par jour | Sauces, mayonnaises, biscuits, laits végétaux, poissons en boîte |
| Phosphate de potassium (E340) | 15 % pour chaque tranche de 500 mg par jour | Viandes cuites transformées, farines, biscuits apéritifs, céréales |
| Esters mono - et diacétyltartriques (E472e) | 4 % pour chaque tranche de 100 mg par jour | Plats préparés, cafés, biscuits, céréales, pains, croissants |
| Citrate de sodium (E331) | 4 % pour chaque tranche de 500 mg par jour | Yaourts, confitures, crèmes glacées, bonbons, lait en poudre |
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